Detailansicht

30 years Chernobyl
radioecological study of Austrian and Bavarian forest ecosystems
Veronika Exler
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Ecology and Ecosystems
Betreuer*in
Franz Josef Maringer
Alle Rechte vorbehalten / All rights reserved
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-24219.96888.853369-7
Link zu u:search
(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)

Abstracts

Abstract
(Deutsch)
Selbst 30 Jahre nach dem Tschernobyl Unfall können noch immer hohe Cs-137 Aktivitätskonzentrationen in Waldökosystemen gefunden werden. Während die physikalische Halbwertszeit von Cs-137 30 Jahre beträgt, hängt die ökologische Halbwertszeit von verschiedensten Faktoren ab. Die wichtigsten Faktoren sind dabei pH Wert, Tonminerale, Huminstoffe und homologe Kationen. Die Bioverfügbarkeit von Cäsium steigt bei niedrigem pH Wert und bei Abwesenheit von homologen Kationen. Bei der Anwesenheit von Tonmineralen und Huminstoffen sinkt sie jedoch. Während Cäsium durch Tonminerale so stark gebunden wird, dass es für Pflanzen nicht mehr verfügbar ist, bleibt an Huminstoffe gebundenes Cäsium für Pflanzen weiterhin verfügbar. Es gibt einen Cäsium Zyklus zwischen Biomasse, Streu und Humus, durch welchen das Cäsium lange an der Oberfläche erhalten bleibt. Insbesondere in Waldökosystemen bleibt das Cäsium lange pflanzenverfügbar, weil es keine Kultivierung durch den Menschen gibt. Der größte Anteil an Cäsium in einem Ökosystem befindet sich in den obersten Bodenschichten. Zur wissenschaftlichen Analyse wurden Proben von Boden, Vegetation und Wildschweinen gesammelt und im Labor mit Gamma Spektrometrie analysiert. Die Untersuchungsorte waren hauptsächlich stark kontaminierte Gebiete in Österreich und Deutschland (Bayern): Weinsberger Wald, Kobernaußer Wald, Dunkelsteiner Wald, Garmisch-Partenkirchen, Aichach und Wunsiedel. Die höchsten Cs-137 Aktivitätskonzentrationen wurden in Wildschweinen und Pilzen gefunden. Die meisten Mitglieder der Pilze sind bekannt für ihre hohe Cäsium Akkumulation. Insbesondere der Maronenröhrling zählt zu den Spitzenreitern durch die Fixierung von Cäsium an die Hutfarbstoffe. Auch unsere Studie hat bestätigt, dass diese Spezies im Vergleich zu anderen Pilzen und Pflanzen sehr hohe Cs-137 Aktivitätskonzentrationen zeigt. Die hohe Kontamination von Wildschweinen ist ebenfalls auf Pilze zurückzuführen. Bis zu 30 % der Nahrung eines Wildschweins machen die Hirschtrüffel aus. Die Resultate der Bodenprofile zeigen, dass Cäsium nach 30 Jahren noch immer hauptsächlich in den ersten 0-10 cm zu finden ist. Hierbei spielen die Ton-Humus-Komplexe eine Rolle als Cäsium „Falle“, indem sie Cäsium ausgezeichnet fixieren. Vegetation und Streu haben verschiedenste Ergebnisse offenbart. Auf der einen Seite gab es Pflanzen wie die Heidelbeere, die im Durchschnitt hohe Cs-137 Aktivitätskonzentrationen aufweist, während auf der anderen Seite Gräser und Streu meistens niedrige Cs-137 Aktivitätskonzentrationen haben. Zusammengefasst lässt sich sagen, dass unsere Ergebnisse gut mit Vorhersagen und Resultaten von ähnlichen Studien übereinstimmen und dass wir noch für längere Zeit mit Cäsium Kontaminationen rechnen müssen.
Abstract
(Englisch)
30 years after Chernobyl there can still be found high Cs-137 activity concentrations in forest ecosystems. While the physical half-life of Cs-137 is 30 years, the ecological half-life is strongly depending on various factors. The mainly influencing factors are the pH value, clay minerals, humic substances and homologous cations. A low pH value and the absence of homologous cations, just like potassium, increase the bioavailability of caesium. The presence of clay minerals and humic substances decreases bioavailability by binding caesium. Whereas clay minerals are binding caesium so strongly that plants can’t take it up anymore, the caesium fixated to the humic substances is still available for plants. There is a caesium cycle between the biomass, the litter and the humus existing, which is keeping the caesium for long times in the aboveground. Especially in forest ecosystems caesium is stored well due to missing cultivation. The hugest amount of caesium in an ecosystem is found in the superficial soil layers. For scientific analyses soil, vegetation and wild boar samples were collected and analysed in the laboratory by gamma-ray spectrometry. The survey areas were mainly highly contaminated sites in Austria and Germany (Bavaria): Weinsberger Wald, Kobernausser Wald, Dunkelsteiner Wald, Garmisch-Partenkirchen, Aichach and Wunsiedel. The highest Cs-137 activity concentrations were found in wild boars and mushrooms. Most members of the mushrooms are known for high accumulations of caesium. Especially the boletus badius is a great caesium accumulator due to its cap pigment colours. Also our study showed that this species has incredible high Cs-137 activity concentrations compared to other mushrooms and plants. The high contamination in wild boars is also referred to the mushrooms, which they are eating. Up to 30 % of the food consists of the truffles elaphomyces. The results of the soil profiles indicate that caesium is after 30 years still mainly found in the first 0-10 cm. Thereby the clay-humus-complexes play the role as caesium trap since caesium gets mostly fixated there. Vegetation and litter showed various results. On the one hand there are plants like the blueberries, which in average have higher Cs-137 activity concentrations, where on the other hand grasses and litter mainly seem to have lower Cs-137 activity concentrations. Summarised, our results pretty well cope with predictions and findings from similar studies and we have to expect a longer time contamination with Cs-137.

Schlagwörter

Schlagwörter
(Englisch)
Chernobyl radioecology caesium-137 gamma-ray spectrometry ecological half-life soil wild boar vegetation Austria Bavaria
Schlagwörter
(Deutsch)
Tschernobyl Radioökologie Cäsium-137 Gammaspektrometrie ökologische Halbwertszeit Boden Wildschwein Vegetation Österreich Bayern
Autor*innen
Veronika Exler
Haupttitel (Englisch)
30 years Chernobyl
Hauptuntertitel (Englisch)
radioecological study of Austrian and Bavarian forest ecosystems
Paralleltitel (Deutsch)
30 Jahre Tschernobyl : radioökologische Studie von österreichischen und bayerischen Waldökosystemen
Publikationsjahr
2016
Umfangsangabe
90 Seiten : Illustrationen, Diagramme, Karten
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Franz Josef Maringer
Klassifikationen
30 Naturwissenschaften allgemein > 30.00 Naturwissenschaften allgemein: Allgemeines ,
33 Physik > 33.43 Radioaktivität ,
42 Biologie > 42.12 Biophysik ,
42 Biologie > 42.91 Terrestrische Ökologie ,
43 Umweltforschung, Umweltschutz > 43.68 Umweltbelastung durch Strahlung
AC Nummer
AC13220649
Utheses ID
36869
Studienkennzahl
UA | 066 | 833 | |
Universität Wien, Universitätsbibliothek, 1010 Wien, Universitätsring 1