The fate and impact of fertiliser derived contaminants in New Zealand soils – development of a risk assessment model

Hauptziel dieser Arbeit war eine systematische Bewertung der Konzentrationen und Schwankungsbreiten anorganischer Schadstoffe, die mit der Düngung in den Boden gelangen, sowie deren ökologischer Auswirkungen. Eine Vielzahl von Spurenelementen in organischen und mineralischen Düngern wurde untersucht. Es wurde eine Methode zur systematischen Priorisierung entwickelt, um die Konsequenzen des Eintrages von Spurenelementen für Umwelt und menschliche Gesundheit zu modellieren und zukünftige Problemfelder zu identifizieren und priorisieren. Die modellierten Ergebnisse wurden mithilfe von Monitoring-Datensätzen aus Untersuchungen von Böden, Grund- und Oberflächengewässern, See- und Flussmündungssedimenten validiert. Die daraus resultierende Rangfolge und dieser zugrundeliegende Informationen können von Politik, Ressourcenmanagement und Forschung zur Entscheidungsfindung und Allokation von Prioritäten genutzt werden. Folgende Ergebnisse wurden gewonnen: 1. Keine der Düngergruppen war frei von allen Schadstoffen. B, Cd, F, REE, und U in Mineraldüngern bzw. Cu und Zn in organischen Düngern waren die Elemente mit den höchsten Konzentrationen. 2. Die Monitoringdaten bestätigten die Brauchbarkeit des Modells zur Bewertung der von anorganischen Schadstoffen ausgehenden ökologischen Risiken. 3. Es wurde ein Mangel an risiko-basierten Richtlinien für das Management verschiedener Elemente fest gestellt, z.B. für F, U, B, REE, Zr. Folgende spezielle Auswirkungen für Neuseeland wurden fest gestellt: 1. F reicherte sich im Boden an. Hauptexpositionspfad ist die Aufnahme von Boden durch grasende Nutztiere. 2. U reicherte sich im Boden an oder wurde von Seesedimenten effektiv gebunden. Düngergaben erhöhen außerdem die Verfügbarkeit von nativem, im Boden stark gebundenem U, da sie die Verwitterung von Bodenmineralen verstärken. 3. Ein Großteil des applizierten Cd reicherte sich im Boden an, ein Teil wurde jedoch offenbar durch Pflanzenentzug oder Auswaschung ausgetragen. In Sedimenten aus Einzugsgebieten, die durch intensive Landwirtschaft charakterisiert sind, wurde Cd ebenfalls angereichert. 4. B war in Böden hoch mobil und akkumulierte in Flussmündungssedimenten. 5. Ag ist ein neu auftauchender diffuser Schadstoff. Erhöhte Ag-Konzentrationen wurden in Flussmündungssedimenten gefunden. 6. Algenblüten erhöhen den pH-Wert des Wassers, was zur Freisetzung einiger Elemente aus den Sedimenten führt.