Arsenaufnahme und -spezifizierung in Nutzpflanzen kontaminierter Standorte am Beispiel des Gebietes um den Fluss Ogosta (Bulgarien)

• Antragstellerin: Dr. Elke Süß
• Fachliche Zuordnung: Hydrogeologie, Hydrologie, Limnologie, Siedlungswasserwirtschaft, Wasserchemie, Integrierte Wasserressourcen-Bewirtschaftung
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 221913004

Arsen (As) ist ein hochtoxisches und weitverbreitetes Umweltgift. Seine Mobilität und Bioverfügbarkeit wird maßgeblich von der Speziierung in den einzelnen Umweltkompartimenten beeinflusst und somit auch dessen Aufnahme, Verteilung, Detoxifikation und Akkumulation in Pflanzen. Da viele hochkontaminierte Standorte, z.B. als Folge des Bergbaus, landwirtschaftlich genutzt werden, ist der Transfer von As in die Nutzpflanzen und damit in die Nahrungskette von Mensch und Tier von großer Bedeutung. Bisher gibt es kaum Studien, die den Transfer und die Aufnahme von verschiedenen As-Spezies in Pflanzen als ganzheitlichen Ansatz untersuchen in denen Boden-, Porenwasser- und Pflanzenspeziierung einbezogen werden. Genau an diesem Punkt setzt das geplante PostDoc-Projekt an. Ziel ist es die Transferpfade verschiedener As-Spezies von ihrer Quelle bis in die Pflanzen als einen komplexen Ansatz zu untersuchen. Dabei sollen fundamentale Prozesse näher charakterisiert werden, die bei der speziesabhängigen Aufnahme und Translokation von As in nicht-hyperakkumulierenden Nutzpflanzen kontaminierter Standorte eine Rolle spielen. Detaillierte Untersuchungen sollen anhand von Labor- sowie Feldexperimenten in einem hochbelasteten Gebiet in Bulgarien (entlang des Flusses Ogosta) erfolgen. Fokus soll vor allem auf Thioarsenspezies, über deren Verhalten im Bereich Boden-Pflanze kaum etwas bekannt ist, sowie deren Identifikation im Boden und Porenwasser kontaminierter Standorte liegen, um bisheriges Wissen über diese Spezies für die Biogeosphäre zu erweitern. Durch die kombinierte Anwendung verschiedener innovativer Techniken, auf chromatographischer Basis (HPLC-ICP-MS/ESI-MS) sowie direkte synchrotron-basierende spektroskopische Methoden (μXRF/μXAS) soll Aufschluss über die Speziierung und Verteilung von As in Pflanzen gegeben werden sowie mit geeigneten Methoden (XAS, IC-ICP-MS) die Speziierung im Boden-Porenwassersystem bestimmt werden um so den speziesabhängigen Transfer zu verdeutlichen.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Großbritannien, Schweiz
• Gastgeber: Professor Dr. Jörg Feldmann; Professor Ruben Kretzschmar, Ph.D.