Der Boden als Schadstofffilter    

Ziel der Methode

SchülerInnen erfahren durch selbständiges ausprobieren wie gut unterschiedliche Bodenarten färbiges Wasser filtern können.

Worum geht es

Wenn Niederschlagswasser auf den Boden fällt, kann es durch diverse Schadstoffe die aus der Luft ausgewaschen werden oder von Oberflächen abgewaschen werden verunreinigt sein. Diese Verunreinigungen können das Grundwasser und somit unser Trinkwasser verschmutzen. Vor allem Böden mit hohem Filtervermögen reinigen Niederschlagswässer. 

Beschreibung

Material

• Verschiedene Bodenproben (lehmige und sandige oder steinige Böden, möglichst mit dem gleichen Feuchtegehalt) 
• leere PET-Flaschen mit Schraubdeckel
• Filterpapier
• Schere
• dicke Nadel oder Nagel
• Messbecher
• blaue Farbe (z.B. Tinte oder Lebensmittelfarbe)
• wenn vorhanden: Gestell, um die Flaschen senkrecht aufzustellen
• Auffangbehälter

Vorbereitungen: Die PET-Flaschen werden in der Mitte auseinander geschnitten. In den obere Teil mit dem Schraubdeckel sticht man ein Loch in den Deckel und legt ein Stück Filterpapier ein damit das Loch nicht verstopft. Die halben Flaschen werden nun mit dem Flaschenhals nach unten senkrecht in das Gestell gesetzt. Hat man kein Gestell zur Hand, kann man die Flaschen auch in die abgeschnittenen unteren Hälften der PET-Flaschen stellen.

Ablauf: Die Flaschenfilter werden nun zu 2/3 mit verschiedenen Böden gefüllt (pro Flasche eine Bodenart). Dann wird möglichst gleichzeitig Mittels Messbecher je 100ml blaues „Schmutzwasser“ in die Flaschen geleert.

Fragestellungen und Beobachtungen zum Filterversuch

• Aus welchem Boden tritt zuerst Flüssigkeit aus?
• Wie viel der 100 ml Schmutzwasser ist je Bodenart im Auffangbehälter angekommen?
• Welche Farbe hat die gefilterte Flüssigkeit?
• Welcher Boden hat die beste Filterwirkung?

Erklärung der Filterwirkung

Das gefärbte Schmutzwasser sickert durch den Boden und wird gefiltert, d.h. die blauen Farbpartikel bleiben in den Feinporen und an den Humusteilchen hängen. Außerdem wird Wasser gespeichert. Je nach Bodenart ist die Entfärbung (Filterwirkung) und Wasserspeicherung unterschiedlich. Lehmige und humusreiche Böden filtern und speichern am besten. Stark sandige Böden filtern oder speichern wenig bis gar kein Schmutzwasser.

Schadstoffe, die im Boden hängen bleiben, werden teilweise durch Mikroorganismen abgebaut und somit unschädlich gemacht. Es gibt aber auch Stoffe, die sich anreichern und den Boden auf Dauer vergiften.

Variationen des Filterversuchs

Der Versuch kann auch mit anderen „Schadstoffen“ wiederholt werden, wie Essig, Kaffee, Salz- oder Zuckerlösung. Am besten wird dabei immer eine frische Erdprobe verwendet. Statt der Farbe beurteilt man den Geruch bzw. pH-Wert oder eventuell den Geschmack des Filterwassers.