Begrenzung des Eintrages von Schadstoffen bei der Düngung landwirtschaftlich genutzter Flächen

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Kristian Wagner
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1 Begrenzung des Eintrages von Schadstoffen bei der Düngung landwirtschaftlich genutzter Flächen Das Konzept s Oliver Hakemann Dipl.-Ing. Bodenwissenschaften 1

2 Konzept - Ableitungsgrundsätze Betrachtung von Vorteilswirkungen + der möglichen Risiken Grundlage: Frachtobergrenzen für Schwermetalle bei gleichzeitiger Deckung des Nährstoffbedarfes nach guter fachlicher Praxis dadurch Verhältnis Nähr-/Schadstoffe (Düngemittelqualität) berücksichtigt Flexibilität bei variierenden Qualitäten Gleichbehandlung aller Düngemittel. Durch umfassenden Ansatz Berücksichtigung sämtlicher düngungsbedingter Stoffeinträge! 2

3 Schwermetallgehalt vs. Schwermetallfracht (1) Verwertung von Bioabfall-Kompost Schwermetallfrachten (g/ha/a) bei Ausnutzung der Grenzwerte nach BMU / BMVEL-Konzept und Deckung eines Phosphatbedarfes von 50 kg/ha/a (Applikationsmenge: 6,098 t/ha) Bioabfall- Kompost Frachten nach BioAbfV (20 t TS/3a) zul. Zusatzbelastung nach BBodSchV Bodenart Pb Cd Cr Cu Ni Hg Zn fett= Überschreitung der zul. Zusatzbelastung nach BBodSchV rot= Überschreitung der Frachten nach BioAbfV (20 t TS/3a) T 640,3 9,76 609,8 457,4 457,4 6, ,5 L 457,4 6,10 426,9 274,4 304,9 3, ,6 S 274,4 2,44 182,9 182,9 91,5 1,22 731, , ,

4 Schwermetallgehalt vs. Schwermetallfracht (2) Verwertung von Gärrückständen Pb Cd Cr Cu Ni Hg Zn Gärrückstände Grenzwert max. 20 t TS/3a 10,8 % N/kg TS 24,1 0,4 23,3 195,0 34,7 0,14 670, , ,0 400 mg/kg TS Frachten nach BioAbfV (20 t TS) Eintragsfracht bei Verwertung (Gabe von 150 kg N/ha/a) Ausbringungsmenge 1,4 t TS , , ,2 930 g/ha/a Nicht die Schadstoffgehalte sind maßgebend, sondern die sich in Kombination mit der Applikationsmenge ergebenden Schadstofffrachten. Nur über eine Frachtenregelung kann eine mögliche Bodenbelastung objektiv richtig beurteilt werden. 4

5 Voraussetzungen für eine Frachtenbetrachtung Nährstoffgehalte der Düngemittel müssen bekannt sein Schwermetallgehalte der Düngemittel müssen bekannt sein schlagbezogene Erfassung der ausgebrachten Mengen der einzelnen Düngemittel (Mengenbilanz) durch den Landwirt Bilanzierung der Schwermetallfrachten (analog Nährstofffrachten) Festsetzung eines Beurteilungszeitraumes (3-5 Jahre bzw. Fruchtfolge) Festsetzung von Schwermetall-Höchstfrachten im Beurteilungszeitraum 5

6 Ableitung von Schwermetall-Höchstfrachten Eine Fracht von 100 g*ha -1 *a -1 führt innerhalb von 40 Jahren zu einer Konzentrationserhöhung von 1,0 mg/kg bei Ackerböden 3,0 mg/kg bei Grünlandböden Konsequenzen unter Zugrundelegung verschiedener Messlatten Konzentrationserhöhungen [mg/kg] für Schwermetalle (Ackerböden) innerhalb von 40 Jahren bei Ausschöpfung verschiedener Frachtobergrenzen Pb Cd Cr Cu Ni Hg Zn BBodSchV 4,0 0,06 3,0 3,6 1,0 0,015 12,0 BioAbfV (20t/3a) 10 0,10 6,7 6,7 3,3 0,07 26,7 AbfKlärV 15 0, ,3 3,3 0,13 41,7 Vorsorgewerte n. BBodSchV Bodenart Sand 40 0, ,1 60 6

7 Ableitung von Schwermetall-Höchstfrachten Zulässige Zusatzbelastung, atmosphärische Schwermetalldepositionen und vorsorgeorientierte Eintragsfrachten (g*ha- 1 *a- 1 ) Zeile Schwermetall Pb Cd Cr Cu Ni Hg Zn zulässige Zusatzbelastung nach Anhang 2 Nr. 5 BBodSchV Niederschlagsdeposition nach UBA (2001) atmosphärische Schwermetall- Gesamtdeposition in ländlichen Gebieten , , ,2 5,5 33 8,8 0,33 137,5 4 Zeile 1 abzüglich Zeile ,8 294, ,2 1, ,5 5 vorsorgeorientierte maximale bewirtschaftungsbedingte Schwermetalleintragsfracht 370 4, ,

8 Voraussetzungen für eine Frachtenbetrachtung Nährstoffgehalte der Düngemittel müssen bekannt sein Schwermetallgehalte der Düngemittel müssen bekannt sein schlagbezogene Erfassung der ausgebrachten Mengen der einzelnen Düngemittel (Mengenbilanz) durch den Landwirt Bilanzierung der Schwermetallfrachten (analog Nährstoffrachten) Festsetzung eines Beurteilungszeitraumes (3-5 Jahre bzw. Fruchtfolge) Festsetzung von Schwermetall-Höchstfrachten im Beurteilungszeitraum Öffnungsklauseln für Kupfer und Zink auf Mangelstandorten flankierende Beachtung von Konzentrationsgrenzwerten (Kappungsgrenzen) 8

9 Berechnung der Kappungsgrenzen Düngemittelgabe 2 [kg/ha/a] Pb Cd Cr Cu Ni Hg Zn Grenzfracht [g/ha/a] 370,00 4,00 290,00 330,00 90,00 1, ,00 Klärschlamm ,27 3,89 282,38 321,32 87,63 1, ,08 Bioabfallkompost ,68 0,66 47,56 54,12 14,76 0,20 180,39 Rindergülle ,19 1,84 133,39 151,79 41,40 0,55 505,98 Schweinegülle ,76 4,61 334,49 380,62 103,81 1, ,74 Rindermist ,33 1,53 110,77 126,05 34,38 0,46 420,17 Schweinemist ,06 3,97 287,70 327,38 89,29 1, ,27 Geflügelkot ,38 2,88 208,78 237,58 64,79 0,86 791,94 Superphosphat ,94 14, , ,05 323,74 4, ,83 Triplesuperphosphat ,33 36, , ,97 810,81 10, ,91 Konverterkalk ,67 18, , ,49 405,41 5, , berechnete Grenzwerte (Quotient aus Grenzfracht und Düngemittelgabe) Materialmenge bei normierter Nährstofffracht 9

10 Schwermetallgrenzkonzentrationen (Kappungsgrenzen) in Düngemitteln Düngemittel Grenzwertvorschläge (mg/kg TS) Pb Cd Cr Cu Ni Hg Zn Bioabfallkompost 90 1, ,3 270 Rindergülle Schweinegülle Rindermist Schweinemist Geflügelkot Superphosphat Triplesuperphosphat Konverterkalk

11 Schwermetallgrenzkonzentrationen (Kappungsgrenzen) und reale Gehalte in Düngemitteln Düngemittel Grenzwertvorschläge (mg/kg TS) Bioabfallkompost Pb Cd Cr Cu Ni Hg Zn 90 52,7 1,1 0, ,6 Rindergülle Schweinegülle Rindermist Schweinemist Geflügelkot Superphosphat - Triplesuperphosphat , ,8 Konverterkalk , , , , ,9 0,3 0,

12 Konzept - Zusammenfassung Die Verwertung von Wirtschaftsdüngern, Sekundärrohstoffdüngern und Mineraldüngern bleibt unter einer notwendigen fachlich sachgerechten Abwägung der Vorteilswirkungen und der möglichen Risiken weiterhin weitestgehend möglich. Die Zukunft der landwirtschaftlichen Verwertung von Klärschlamm als Schadstoffsenke insbesondere für organische Schadstoffe (Forschungsund Untersuchungsbedarf) bleibt Gegenstand der erforderlichen Diskussion. Höher mit Kupfer und Zink belastete Düngemittel werden sinnvollerweise auf solchen Standorten eingesetzt, auf denen nicht nur deren Unschädlichkeit, sondern deren Nützlichkeit sichergestellt ist. Um die Schadstoffanreicherung in Böden zu minimieren, sollten die Fracht- sowie die Konzentrationsobergrenzen periodisch abgesenkt werden. 12

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