Flächenhafte Belastungsprobleme in in ländlichen Räumen

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1 Flächenhafte Belastungsprobleme in in ländlichen Räumen Einleitung - Gebiete mit Verdachtsflächen Typische Belastungsfälle Fachliche Aspekte bei der Erstellung von Bodenbelastungskarten Auswirkungen auf den Bodenschutzvollzug Dr. Norbert Feldwisch Ingenieurbüro Feldwisch Hindenburgplatz Bergisch Gladbach Gebiete mit Verdachtsflächen auf schädliche Bodenveränderungen (1) (nach (nach LUA-Auswertungen, verändert) Belastungsursache Geogene Vorbelastung, Erzgewinnung und Erzverarbeitung Gebiet Kreis Aachen (Stolberg, Eschweiler) Kreis Euskirchen (Mechernich) Oberbergischer Kreis (Engelskirchen, Reichshof, Wiehl, Morsbach) Rheinisch-Bergischer Kreis (Bensberg, Immekeppel, Steinenbrück) Hochsauerlandkreis (Arnsberg, Brilon, Marsberg, Lennestadt) Kreis Paderborn Betroffene Nutzungen Vorrangig relevante Schadstoffe Cd, Pb, Zn (Cu, Hg) Cd, Pb Cd, Pb, (Cu, Hg) Cd, Hg, Pb, Zn (Cu, Hg) Cd, Cu, Pb, Tl Cd, Pb Olpe? 1

2 Gebiete mit Verdachtsflächen auf schädliche Bodenveränderungen (2) (nach (nach LUA-Auswertungen, verändert) Gebiet Rhein Wupper Agger, Sülz (Oberbergische Kreis, Rhein.-Berg. Kreis) Inde, Vicht, Rur (Kreis Aachen, Kreis Düren) Rotbach (Kreis Euskirchen, Erftkreis) Betroffene Nutzungen Grünland Acker Grünland Acker Grünland Grünland Grünland Vorrangig relevante Schadstoffe Hg, PCB, (Cd, Cu, Pb) Cd, Pb Cd, Cu, Hg, Pb Cd, Hg, Pb Cd, Cu, Pb, Hg, Zn Cd, Pb, Cu, Zn Cd, Pb Gebiete mit Verdachtsflächen auf schädliche Bodenveränderungen (3) (nach (nach LUA-Auswertungen, verändert) Belastungsursache Überschwemmungsgebiete Belastungsursache Immissionsgebiete, bedeutende Einzelemittenten Gebiet Ballungsraum Rhein-Ruhr Märkischer Kreis (Hemer, Iserlohn) Lengerich Zinkhütte Datteln Betroffene Nutzungen Acker, Gärten Acker, Gärten Gärten Vorrangig relevante Schadstoffe Cd, Pb, BaP Cd, Pb, (Cu) Tl Cd Bleihütte Rommerskirchen Gärten Pb 2

3 Typische Belastungsfälle in in ländlichen Räumen (1) Schädliche Bodenveränderungen oder Verdachtsflächen bei 1. Grünlandnutzung in Überschwemmungsgebieten 2. Ackernutzung auf versauerten Standorten Wirkungspfad Boden-Pflanze(-Tier) 3. bedeutenden Belastungsursachen wie Erzabbau und Immissionen 4. versauerten Waldböden Wirkungspfad Boden-Grundwasser? Typische Belastungsfälle in in ländlichen Räumen (2) 1. Grünlandnutzung in Überschwemmungsgebieten Anzahl Minimum Maximum Median Anzahl Messwerte > MW Arsen Kupfer Maßnahmenwerte für Grünland unterschritten Cu 200 mg/kg überschritten As 50 mg/kg Hg klassifizierte Schadstoffgehalten; dargestellter Abschnitt ca. 10 km lang; 2 mg/kg Belastungsquelle insbesondere Buntmetallindustrie und Erzbergbau 13 Quecksilber 14 0,

4 Typische Belastungsfälle in in ländlichen Räumen (3) 2. Ackernutzung auf versauerten Böden 100% 90% 80% 70% 60% ph-werte(cacl 2 ) der Kreise Klassengrenzen 50% 40% >6 5-6 <5 30% 20% Datenquellen: BBK der jeweiligen Kreise 10% % Sol. Wuppert. RBK OBK- Sued Acker (0 bis 30 cm) Sol. Wuppert. RBK OBK- Sued Grünland (0-10 cm) Mobile Schwermetallgehalte - Cadmium 0,4 0,3 Cd [AN-Gehalt mg/kg] Cd im Königswasseraufschluss (mg/kg) Median 0,74 Min 0, Perzentil 0, Perzentil 0,98 Max 1,80 0,2 0,1 Maßnahmenwert Ackerbau, BBodSchV ,0 40 4,25 4,5 4,75 5 5,25 5,5 5,75 6 6,25 6,5 6,75 7 ph-wert Quelle: BBK-Daten 4

5 Mobile Schwermetallgehalte - Blei 0,4 0,3 Pb [AN-Gehalt mg/kg] Pb im Königswasseraufschluss (mg/kg) Median 42 Min Perzentil Perzentil 180 Max 460 0,2 0,1 Prüfwert Ackerbau, BBodSchV 1999 Quelle: 0,0 BBK-Daten 40 4,25 4,5 4,75 5 5,25 5,5 5,75 6 6,25 6,5 6,75 ph-wert Mobile Schwermetallgehalte - Zink Maximalwert 45 mg/kg bei ph 4,8 Zn [AN-Gehalt mg/kg] 6,0 5,5 5,0 4,5 Zn im Königswasseraufschluss (mg/kg) Median 130 4,0 Min 69 3,5 10. Perzentil 91 3,0 90. Perzentil 246 Max 360 2,5 2,0 Prüfwert Ackerbau, BBodSchV ,5 1,0 0,5 Quelle: 0,0 BBK-Daten 40 4,25 4,5 4,75 5 5,25 5,5 5,75 6 6,25 6,5 6,75 7 ph-wert 5

6 Typische Belastungsfälle in in ländlichen Räumen (4) 3. bedeutende Belastungsursachen wie Erzabbau und Immissionen Wirkungspfad Boden-Pflanze (Pflanzenqualität, Wachstumsbeeinträchtigungen) Wirkungspfad Boden-Pflanze-Tier (Verschmutzungspfad) (Tiergesundheit, Lebensmittelrecht) Arbeitshilfe zur Untersuchung und Bewertung von altlastverdächtigen Flächen und Verdachtsflächen Wirkungspfad Boden(-Pflanze)-Tier. Fachbeiträge des Landesumweltamtes Brandenburg, Potsdam. Heft Nr Maßnahmenkonzept zur verschmutzungsarmen Nutzpflanzenernte Vollzugshilfe für die Bodenschutzbehörden. Abschlussbericht zum LABO-Projekt B Informationen zum Vorhaben unter /Aktuelles.htm Typische Belastungsfälle in in ländlichen Räumen (5) 4. Versauerte Waldböden Wirkungspfad Boden-Grundwasser? Unterschiedliche Belastungsniveaus der Schwermetalle Blei und Cadmium als Hinweis auf Auswaschungsverluste 6

7 Blei:Cadmium-Verhältniszahl Blei:Cadmium-Verhältniszahl in in Abhängigkeit vom vom ph-wert aller aller für für die die Erstellung der der Bodenbelastungskarten y = x -4,525 R 2 = 0,7434 verwendeten Wald-, Wald-, Grünlandund Ackerproben außerhalb von von Überschwemmungsgebieteund 100 Acker Grünland Wald 10 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 ph-wert Überschlägige Kalkulation der Cadmium-Auswaschung Vorläufige Ergebnisse!! Geschätzte Frachten zwischen 0,8 und 1,3 kg/ha Geschätzte Konzentrationen zwischen 5 und 13 µg/l rechnerische Prüfwertüberschreitungen möglich Jedoch: Auswaschung nur aus obersten mineralischen Horizont, Festlegung im Unterboden/-grund durch ph-wertsprung sehr wahrscheinlich! derzeit flächenhaft keine Grundwasserbelastung zu erwarten Aber: Unter geringmächtigen Verwitterungsböden oder bei Böden mit hohem Grundwasserstand ist die Sickerwasserpassage stark eingeschränkt. Gegebenenfalls reicht bei solchen Böden die Puffer-/Filterleistung der Böden nicht aus, um einen Schadstoffeintrag in das Grundwasser zu vermeiden. Durch Interflow auf flachgründigen, geneigten Standorten können die Frachten gegebenenfalls schnell in Oberflächengewässer (auch Trinkwasser-Talsperren) gelangen. 7

8 Fachliche Aspekte bei der Erstellung von Bodenbelastungskarten 1. Umgang mit Überschwemmungsgebieten (Raum- und Datenanalyse, kartografische Darstellung) 2. Umgang mit statistischen Ausreißerwerten (Kartografische Auswertung) Raumanalyse Möglichkeit zur zur Ergänzung der der gesetzlich ausgewiesenen Überschwemmungsgebiete durch durch Auswertung der der Bodenkarte im im Hinblick auf auf auentypische Böden Böden Ausgewiesene Überschwemmungsgebiete Verbesserung Verbesserung der der Flächenabgrenzung Flächenabgrenzung der der durch durch Überschwemmungen Überschwemmungen charakterisierten charakterisierten Böden Böden Ausgewiesene Überschwemmungsgebiete + auentypische Böden 8

9 Raumanalyse Identifizierung von von potenziell belasteten Bachauen mit mit Hilfe Hilfe einer einer Auswertung des des Geochemischen Atlas Atlas Datenanalyse Auswertung nicht nicht valider validerdaten als als ergänzende Information zur zur stofflichen Bodenbelastung Beispiel: Beispiel: Bachauen Bachauen im im Rheinisch- Rheinisch-Bergischen Kreis Kreis (Probenahme (Probenahme 0-30cm) 0-30cm) 9

10 Schwermetallgehalte in in Bachauen (in (in% des des Vorsorgewertes) Element VSW_Lehm Pb 70 Zn 150 Cd 1 Ni 50 Cu 40 Cr [%] Bensberger 1 Erzbezirk Wupperaue 2 Sonstige 3 Auen Pb Zn Cd Ni Cu Cr Quelle: Löhr 1995 Kartenerstellung für für Überschwemmungsgebiete (1) (1) Längsdifferenzierung der der stofflichen Bodenbelastung durch durch Medianwertzuweisung 10

11 Beitrag von Dr. Norbert Feldwisch zum BEW-Forum "Altlasten / Bodenschutz" am im BEW Duisburg Kartenerstellung Kartenerstellungfür für Überschwemmungsgebiete Überschwemmungsgebiete(2) (2) Schadstoffgehalte in Abhängigkeit von der Entfernung zum Fluss Querdifferenzierung Querdifferenzierungder derstofflichen stofflichen Bodenbelastung durch Bodenbelastung durch Medianwertzuweisung Medianwertzuweisung Quecksilber [mg/kg] Prüfwert Acker 5 Maßnahmenwert Grünland Vorsorgewert Lehm/Schluff m Entfernung zum Fluss in [m] Prüf- und Maßnahmenwertüberschreitungen sind nur in einem beidseitigen Band von 75 m Breite um das Fließgewässer zu erwarten Æ Einfaches Maß für die Überschwemmungshäufigkeit Flussraster: rot: Abstand 75 m; Prüf-/Maßnahmenwertüberschreitungen zu erwarten gelb: Abstand 75 m; Vorsorgewerte unterschritten Räumliche RäumlicheVerteilung Verteilungder der statistisch statistischerrechneten errechneten Ausreißerwerten Ausreißerwertenals als Hinweis Hinweisauf aufteilgebiete Teilgebietemit mit deutlich deutlicherhöhten erhöhten Schadstoffgehalten Schadstoffgehalten? Statistisch berechnete Ausreißerwerte 11

12 Auswirkungen auf den Bodenschutzvollzug Was ist zu tun bei flächenhaften schädlichen Bodenveränderungen oder großflächigen Verdachtsflächen? Prüfen der Datenlage, Hinzuziehen von Zusatzinformationen Kontakt zu anderen Ämtern (Landwirtschaftskammer, Veterinäramt, Gesundheitsamt) und zu den Pflichtigen im Zuge eines kooperativen Verwaltungshandelns nach Einfachen Mitteln im Sinne 3 Abs. 5 Satz 2 BBodSchV suchen, um eine aufwändige weitere Sachverhaltsermittlung zu vermeiden Ggf. Untersuchungen von Böden und Nutzpflanzen nach fachlich fundiertem Untersuchungskonzept Auswahl geeigneter und verhältnismäßiger Maßnahmen Zusammenfassung Erkenntnisstand zu flächenhaften stofflichen Bodenbelastungen in den letzten Jahren durch dig. Bodenbelastungskarten deutlich verbessert Typische Belastungsfälle werden erkennbar, so dass der Bodenschutzvollzug entsprechende Prioritäten setzen kann. Erfahrungen aus der Praxis der BBK-Erstellung haben Aussagemöglichkeiten und -qualität verbessert. Auswahl geeigneter und verhältnismäßiger Maßnahmen stehen zur Verfügung. 12