Das Verständnis der Mechanismen bei Transfer von Schadstoffen in Nutzpflanzen ist der Fokus dieser Arbeit. Relativ gut bekannt ist das Verhalten beispielsweise bei Schwermetallen und Pestiziden. Dort ist es bereits zur Einigung über Bewertungskriterien von Bodenbelastungen gekommen, die in das untergesetzliche Regelwerk des geplanten Bundes-Bodenschgesetzes eingehen sollen. Bei ,,organischen Schadstoffen bestehen dagegen noch erhebliche Kenntnislücken`` (Delschen et al., 1996). Vorrangig ist dabei die Schadstoffgruppe der semipersistenten, organischen Schadstoffe, im Englischen auch Semivolatile Organic Chemicals (SOC) oder Substances (SOS) genannt. Die Begriffe ,,semipersistent`` und ,,semivolatil`` sind nicht äquivalent, beide treffen jedoch für die Schadstoffgruppe zu. Besonders interessant sind die polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffe (PAKs) und polychlorierten Biphenyle (PCBs).
Nützlich wäre es, wenn im Labor gemessene Eigenschaften der Stoffe es erlaubten, zuverlässige Transferfaktoren abzuleiten. Eine jahrelange Beobachtung von Stoffen in der Umwelt ist aufwendig und risikoreich. Zur Simulation des Transfers wurden mathematische Modelle vorgeschlagen. Diese Arbeit untersucht die Modellvorstellung der Aufnahme von organischen Schadstoffen in bestimmte Nutzpflanzen. Die Resultate der Simulation mit den Modellen SAP und Plant werden mit Freilandergebnissen verglichen.
Folgende Fragen werden untersucht:
Bei der Aufnahme von organischen Schadstoffen in die oberirdischen Teile einjähriger Nutzpflanzen spielen vermutlich drei Pfade eine Rolle:
Es existieren einige Arbeiten, in denen die Transferfaktoren experimentell bestimmt wurden. Die meisten Versuche fanden nicht im Freiland statt. Es wurden auch signifikante Pflanzenunterschiede gemessen und daraufhin die Relevanz der drei genannten Aufnahmepfade vermutet (Schnöder et al., 1996; Delschen et al., 1996). Die gezogenen Schlußfolgerungen sind unterschiedlich.
Bisher konzentrierte sich die Vorhersage des Transfers mit Modellen auf die Translokation. Unterschiede zwischen Meßdaten und Rechnungen wurden oft mit einem Hinweis auf Ausgasung oder Bodenresuspension erklärt. Hier scheint ein Vergleich mit Modellsimulationen des zweiten Pfads fruchtbar.
Da die umfangreiche Meßreihe von Delschen et al. (1996) auch mit verschiedenen Pflanzen durchgeführt wurde, kann geprüft werden, ob sich die aufgenommenen Konzentrationen pflanzenspezifisch besser berechnen lassen. Ebenfalls ist die These zu untersuchen, daß die Geometrie der Pflanzen für die Aufnahme über den Gaspfad und durch Bodenpartikel eine entscheidende Rolle spielt.