Kontakt
Max Klotzsche
m.klotzsche
hzdr.de
Tel.: +49 351 260 3241
Promotionsarbeiten
Qualitative und quantitative Analyse der Eu- und Cm-Assoziation durch ausgewählte Pflanzen aus kontaminierten Böden
Beim Rückbau kerntechnischer Anlagen wird kontaminiertes Erdreich aus seiner Umgebung entnommen und bis zur Freigabe oder sicheren Verwahrung zwischengelagert. Aufgrund von Kosten- und Kapazitätsgründen und vor dem Hintergrund der in den kommenden Jahren zunehmenden Rückbauaktivität in Deutschland ist eine Minimierung des endzulagernden Volumens des kontaminierten Bodens zwingend erforderlich. Neben einer Vielzahl an physikalischen und chemischen Sanierungsstrategien zeichnen sich vor Allem biologische Remediationsverfahren durch ihre Kosteneffektivität und Umweltfreundlichkeit aus. Insbesondere Pflanzen besitzen die Fähigkeit verschiedenste Kontaminanten, wie zum Beispiel Radionuklide, aber auch andere Schwermetalle und organische Chemikalien aus dem Boden zu entfernen. Die dabei ablaufenden Wechselwirkungsprozesse sind bisher jedoch wenig verstanden und experimentelle Daten zur Interaktion von Lanthaniden und Actiniden mit Pflanzen spärlich vorhanden.
Versuchsaufbau eines Bioassoziations-Experiments mit Hornschotenklee in hydroponischer Kultur.
Bild: Klotzsche, Max
Ziel dieser Arbeit ist das Potential ausgewählter Pflanzen für die Phytoremediation abzuschätzen und ein molekulares Prozessverständnis der Interaktion von Schwermetallen mit diesen zu entwickeln. Dazu werden zunächst hydroponische Bioassoziations-Experimente mit dem spektroskopisch leicht zugänglichen Europium als Stellvertreter für die dreiwertigen Lanthanide und stark radiotoxischen Actinide Curium und Americium durchgeführt. Besonderer Fokus liegt hierbei auf der spektroskopischen Untersuchung der Metallspeziation im Wachstumsmedium und den einzelnen Teilen der Pflanze mittels TRLFS sowie der räumlichen Auflösung der Speziesverteilung in Pflanzenteilen und -zellen mittels chemischer Mikroskopie. Daran anknüpfend wird die Bioassoziation von Metallen in Modell- und realen Böden, beispielsweise aus aktuellen Rückbauprojekten, untersucht und die (mikro-)spektroskopische Analytik hinsichtlich der makroskopischen Radionuklidverteilung durch Autoradiographie begleitet.
Diese Arbeit ist Teil des Verbundprojekts „RENA“ (Biologische Radionuklidentfernung durch Nutzung natürlicher Assoziationsprozesse), welches vom Bundesministerium für Bildung und Forschung unter dem Förderkennzeichen 02NUK066A gefördert wird.
