Isotopenmethode zur Quellenanalyse von Metallen in Böden

Metalle, die sich im Boden anreichern, können die produzierten Lebensmittel qualitativ und quantitativ langfristig beeinträchtigen. Um diesem Problem entgegenzuwirken, sind die wichtigsten Metallquellen zu analysieren und zu identifizieren. Die Untersuchung konzentriert sich auf die drei Spurenmetalle Cadmium, Kupfer und Zink, die auf landwirtschaftlich genutzten Böden in manchen Regionen stark angereichert werden.

Wie die meisten chemischen Elemente bestehen die Spurenmetalle aus mehreren stabilen Isotopen. Das Verhältnis der Isotope kann dazu genutzt werden, die verschiedenen Quellen der Metalle im Boden zu identifizieren und zu quantifizieren. Die Methode erlaubt ausserdem Rückschlüsse, wie Metalle aus dem Boden in die angebauten Pflanzen gelangen. Mit Hilfe einer solchen Isotopensignatur können die Quellen der Metalle bestimmt werden, die in Böden und in pflanzlichen Lebensmitteln ermittelt werden. Diese Erkenntnisse lassen sich für Massnahmen zur Reduktion der Metallbelastung nutzen.
 

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Abbildung: Bandbreite der gemessenen Stoffflüsse für Uran an drei Ackerbaustandorten (2014-2015).

Auf fünf NABO-Parzellen, zwei Ackerbau- und drei Graslandstandorte, sowie einer Parzelle im Kanton Baselland wurden alle relevanten Ein- und Austräge von Cadmium, Kupfer, Zink und Uran zwei Jahre lang im Feld gemessen.

 

Projektinformation

Projekt-Team: A. Keller und M. Müller

Projektpartner

  • Prof. Dr. W. Wilcke und Dr. M. Bigalke, Geographisches Institut der Universität Bern (GIUB).
  • Prof. Dr. E. Frossard, Institut für Agrarwissenschaften ETH Zürich.

 

Projektdauer: 2014 - 2017

Link: Nationale Forschungsprogramm "Gesunde Ernährung und nachhaltige Lebensmittelproduktion" (NFP 69)

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