Altablagerungen und Deponien Am Bruchhübel, Bad Dürkheim

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1 Altablagerungen und Deponien Am Bruchhübel, Bad Dürkheim Übergreifende Stellungnahme mit Empfehlungen für das weitere Vorgehen A. Müller*, F. Sacher*, W. Schäfer #, A. Tiehm* * DVGW-Technologiezentrum Wasser (TZW), Karlsruhe # Steinbeis GmbH & Co. KG, Wiesloch

2 ÜBERSICHT 1 AUFTRAG DES TZW 2 ÜBERSICHT BELASTUNGSBEREICHE 3 WESTGRUPPE 4 MITTELGRUPPE (OHNE BASF-FELD 3) 5 BASF-FELD 5 6 FAZIT UND EMPFEHLUNGEN

3 AUFTRAG DES TZW Prüfung vorhandener Daten und Bewertungen auf Plausibilität Hydrogeologische und hydraulische Daten Schadstoffverteilung und hydrochemische Grundwasserbeschaffenheit Daten zu Sanierungs-/Teilsanierungsmaßnahmen Oberflächenwasser- und Grundwasseruntersuchungen Diskussion offener Fragen mit den beteiligten Behörden Empfehlungen zu ergänzenden Untersuchungen

4 GW-BELASTUNGSBEREICHE UND MAßNAHMEN Westgruppe Chlororganische und organische Verunreinigungen, Aufsalzungen Oberflächenabdeckungen der BASF-Felder 1, 2 und 4, Teilabdeckung Deponie Friedelsheim Sicherung des Abstroms (Horizontaldrainage) Mitbehandlung in der Kläranlage Bad Dürkheim BASF-Feld 3 BASF- Feld 3 Westgruppe (BASF-Felder 1, 2, 4, AA Bad Dürkheim, Deponie Friedelsheim) Horizontaldrainage BASF- Feld 5 Chlororganische und organische Verunreinigungen, Aufsalzungen Gefährdungsabschätzung Sicherung der Fahnenspitze Quellensanierung BASF-Feld 5 Chloridazon-Desphenyl, Aufsalzungen im Grundwasserabstrom DP-Erkundungen im Abstrom Planung weiterer Messstellen Sicherung der Fahne

5 ÜBERSICHT 1 AUFTRAG DES TZW 2 ÜBERSICHT BELASTUNGSBEREICHE 3 WESTGRUPPE - Geologischer Rahmen - Grundwasserschaden - Umgesetzte Sicherungsmaßnahmen und Auswirkungen - TZW-Untersuchungen - Mittlerer Grundwasserleiter 4 MITTELGRUPPE (OHNE BASF-FELD 3) 5 BASF-FELD 5 6 FAZIT UND EMPFEHLUNGEN

6 GEOLOGISCHER RAHMEN Oberer Grundwasserleiter 1 Mittler Grundwasserleiter 2 Horizontaldrainage Unterer Grundwasserleiter 2 1 verändert nach Björnsen Beratende Ingenieure GmbH (BCE), 2011 verändert nach BCE, 2011

7 SCHADSTOFFE WESTGRUPPE ALG Schinder-/ Bruchweg BASF-Feld 2 BASF-Feld 1 Hausmülldeponie Friedelsheim Städt. Deponie DÜW Handlungsbedarf: BASF-Feld 4 ALG s An der B37, Im Bruch Oberflächenabdeckungen Sicherung des Grundwasserabstroms Hausmülldeponie Friedelsheim (Altteil): DOC, AOX, LHKW, Arsen, Eisen, Chlorid, Kalium BASF-Feld 2: PSM (Mecoprop, 2,4-Dichlorprop, Chloridazon), BTEX, Anilin, Chloraniline, Arsen, Eisen BASF-Feld 1, 4, Städt. Deponie DÜW: Nitrat, Nitrit, Sulfat BASF-Felder 1, 2 und 4, Städt. Deponie DÜW: AOX, DOC, Ammonium, Phenole, Chlorid, Alkali- und Erdalkalimetalle, Nickel ALG Schinder-/Bruchweg, ALG An der B 37, ALG Im Bruch keine bekannt, Überlagerungen durch oberstromige Verunreinigungen DOC = Gelöster organischer Kohlenstoff AOX = Absorbierbare organische Halogenverbindungen LHKW = Leichtflüchtige halogenierte Kohlenwasserstoffe PSM = Pflanzenschutzmittel DÜW = Bad Dürkheim ALG = Altablagerung

8 UMSETZUNG VON SICHERUNGSMAßNAHMEN Hausmülldeponie Friedelsheim temporäre Oberflächenabdichtung des Deponiealtteils (ab 1996) Basis- und Böschungsabdichtung des Deponieneuteils (1999) Abschlussverfüllung und Endprofilierung des Deponieneuteils, temporäre Oberflächenabdichtung in Bearbeitung BASF-Felder 1, 2, 4 Oberflächenabdeckung BASF-Feld 1, Rekultivierung > 20 Jahre Oberflächenabdeckungen BASF-Felder 2, 4, jeweils Wasserhaushaltsschicht 2008 Sicherung des Grundwasserabstroms mittels Horizontaldrainage (HZD) seit 2003

9 GRUNDWASSERSTRÖMUNG IM OGWL vor Inbetriebnahme der HZD nach Inbetriebnahme der HZD HZD HZD nach BCE, 2011 nach BCE, 2011 OGWL = Oberer Grundwasserleiter HZD = Horizontaldrainage Grundwasser strömt nach Inbetriebnahme der HZD zu, Veränderung der Fließregimes, Ausbildung Trennstromlinie

10 SCHADENSSITUATION: CHLORID nach Peschla & Rochmes, 2013 Starke Aufsalzung Abstrom BASF-Feld 2 Aufsalzung Abstrom Deponie Friedelsheim Aufsalzung Abstrom Komplex BASF-Feld 1, Feld 4 und Städt. Deponie DÜW Auffällige Chloridwerte auch nördlich der HZD (HERBST 2009) mg/l DÜW = Bad Dürkheim HZD = Horizontaldrainage

11 SCHADENSSITUATION: PSM nach Peschla & Rochmes, 2013 Mecoprop / Chloridazon hohe Belastungen Abstrom BASF-Feld 2 keine Messungen weiterer Abstrom BASF-Feld 2 Belastungen Abstrom BASF-Feld 4 bis in den Bereich der Mittelgruppe Chloridazon Dichlorprop Mecoprop Belastungen im 10er µg/l- Bereich auch noch nördlich der HZD (HERBST 2009) µg/l PSM = Pflanzenschutzmittel

12 SCHADENSSITUATION: LHKW nach Peschla & Rochmes, 2013 Zwei Schadensbereiche 1. 1,1-Dichlorethan als Hauptkontaminante 2. cis-1,2-dichlorethen und 1,2-Dichlorethan als Hauptkontaminante südöstliche LHKW-Fahne durch die HZD teilweise nicht erfasst Keine Messungen von Vinylchlorid, Chlorethan, Chlormethan (HERBST 2009) µg/l LHKW = Leichtflüchtige halogenierte Kohlenwasserstoffe

13 TZW-ERGEBNISSE WESTGRUPPE (2011) Jüngere Ergebnisse des langjährigen GW-Monitorings bestätigt PSM-Belastungen auch im weiteren Abstrom von BASF-Feld 2 (B10F) PSM-Belastungen auch im Abstrom von BASF-Feld 1 (B13F) Nachweis von Substanzen, die bislang noch nicht untersucht wurden: Mono- und Dichlorphenole (max. 40 µg/l) Chlorierte Aniline (max. 10 µg/l) B12F Alkylierte Aniline, schwerflüchtige organische Substanzen (0,1 10 µg/l) B13F B10F Deponie-bürtige PSM-Metabolite (4-Chlor-2-methylphenol, Chloridazon-Desphenyl, Chloridazon-Metabolit-B1) Flächenhaftes Auftreten von N,N-Dimethylsulfamid, 2,6-Dichlorbenzamid Landwirtschaftlicher Eintrag wahrscheinlich F36 F41

14 AUSWIRKUNGEN DER MAßNAHMEN AUF DIE SCHADSTOFFBELASTUNGEN Hausmülldeponie Friedelsheim (Oberflächenabdichtung): keine wesentlichen Änderungen im Abstrom (z.b. B8F, B10F) 1 F36 F33 BASF-Feld 2 (Oberflächenabdeckung): F11 F40 F46 F15neu F29 keine bis geringe Reduktion im Abstrom (B12F) 2 Abstrom BASF-Feld 4 (Oberflächenabdeckung): F41 F26 nicht bewertbar (Reduktion durch Fließrichtungsdrehung) (F41, F29) 2 B12F B10F Östlich der Horizontaldrainage: B8F deutliche Reduktion (näherer Abstrom: F15neu, F26, weiterer Abstrom: z.b. F33) 2, 3 Nördlich der Horizontaldrainage: uneinheitliches Bild: F11 AOX (250 µg/l), Nitrat (350 mg/l) keine Veränderungen, F46: geringe Belastungen, F36, F40: Nitrat, AOX: zunächst Reduktion, später Stagnation keine Reduktion von PSM (F36) 2, 3 1 Peschla & Rochmes, LUWG, 2011, BASF SE 2011, BCE, Sachstandsberichte Horizontaldrainage

15 AUSWIRKUNGEN DER HZD AM BEISPIEL VON MECOPROP UND CHLORIDAZON vor Inbetriebnahme HZD nach Inbetriebnahme HZD 1000 F36 F15neu F36 F15neu 100 F26 F15neu F36 F26 F26 Mecoprop [µg/l] 10 1 Signifikant rückläufige Trends östlich der Trennstromlinie keine signifikant rückläufigen Trends nördlich der Trennstromlinie (F36) Chloridazon [µg/l] 0, Betriebsdauer Horizontaldrainage [Jahre] F26 F15neu F36 HZD = Horizontaldrainage 0, Betriebsdauer Horizontaldrainage [Jahre]

16 AUSFÜHRUNG DER HORIZONTALDRAINAGE mit Kies verfüllter Dränagegraben und Drainagerohr (630 m lang, 5 bis 6 m tief) Drainagegraben reicht im Ostteil nicht bis zur Aquifersohle hier: 25 Kiesbohrpfähle im unteren Abschnitt des OGWL zur hydraulischen Anbindung errichtet, 5 Messstellen (K1 bis K5) nach BCE, 2011

17 WIRKSAMKEIT DER HORIZONTALDRAINAGE Strömungsumkehr nördlich der Horizontaldrainage und verändertes Fließregime südlich der HZD beweist hydraulische Wirksamkeit Niedrigste Wasserstände in den K-Messstellen belegt hier Anbindung des tieferen Abschnitts des OGWL an die Drainage Offene Fragen: Horizontaldrainage ist hydraulisch wirksam und führt zu einem konstanten Schadstoff-Rückgang östlich der Horizontaldrainage Hydraulische Anbindung des tieferen Abschnitts durch die Kiesbohrpfähle vollständig? Alterungen der Kiesbohrpfähle z. B. durch Verockerungen und dadurch Herabsetzung der hydraulischen Anbindung? Umströmungen am Ostende der Horizontaldrainage ausgeschlossen? Warum Schadstoffbelastungen nördlich teilweise nicht rückläufig? Wie ist die Schadenssituation über die gesamte betroffene Abstrombreite? Weitere Messstellen östlich und nördlich der Horizontaldrainage K-Messstelle = Messstelle Kiesbohrloch im OGWL, tieferer Abschnitt

18 MITTLERER GRUNDWASSERLEITER (MGWL) (1) Bisherige Erkundungen weisen Trennhorizont flächendeckend nach Zusickerung von Grundwasser aus dem OGWL in den MGWL Unter dem Bruchhübel und nördlich davon im Dürkheimer Bruch bis zu einer Linie zwischen oberen und mittleren Bruchweg ist eine abwärts gerichtete Strömung grundsätzlich möglich Zusickerung von 10 L/s bei 44 L/s Gesamtumsatz im Modellgebiet (Grundwassermodell BCE) Erhöhtes Eintragsrisiko entlang der Störungszone? Abbau- und Rückhalteprozesse verzögern den Transport von Inhaltsstoffen durch den Trennhorizont Transport anorganischer Salze erfolgt schneller (kein Abbau, wenig Rückhalt) Transport organischer Stoffe erfolgt langsamer (Abbau, Rückhalt)

19 MITTLERER GRUNDWASSERLEITER (MGWL) (2) 12 Messstellen im Bereich der Westgruppe und im Dürkheimer Bruch allgemein: niedriger Mineralisierungsgrad, kein Nitrat, AOX- Gehalte < 10 µg/l Auffällige Salzgehalte (T06, T13) bzw. steigende Werte der elektr. Leitfähigkeit (B8T) Umläufigkeiten im Bereich der Abdichtungsstrecke? Tatsächliche Aufsalzung? Erneuerung der auffälligen Messstellen, um Umläufigkeiten auszuschließen Weitere Messstellen östlich und nördlich der Westgruppe zur Prüfung möglicher Belastungen

21 MITTELGRUPPE (OHNE BASF-FELD 3) Kreismülldeponie DÜW ALG An der B37 DÜW = Bad Dürkheim ALG Am Lochstein ALG An der B37 Ausgekoffert beim Bau der A 650 Restbelastungen im Abstrom? ALG Am Lochstein Verdachtsfläche Belastungen im Abstrom? Kreismülldep. DÜW (Fa. Veolia) Verdachtsfläche Überlagerung durch Fahne Feld 3 und Restbelastungen Westgruppe der Deponie zuzuordnende Belastungen zwischen F06 und BK4?

23 ABSTROMERKUNDUNG (DIRECT-PUSH) Abstromfahne DPC > 1 µg/l Abstromfahne DPC > 1 µg/l Abstromfahne DPC > 10 µg/l Abstromfahne DPC > 10 µg/l verändert nach BCE, 2011 Eingrenzung DPC-Fahne > 10 µg/l DPC-Ausbreitung > 1 µg/l auch noch weiter GW-Beeinträchtigung bis mittleren Bruchweg bzw. Graben E38 Direct-Push (DP) = Verfahren zur schnellen und einmaligen Grundwassersondierung DPC = Desphenyl-Chloridazon (Metabolit des Chloridazon) verändert nach BCE, 2011 Lokal erhöhte AOX-Befunde auch nördlich mittlerer Buchweg und Graben E38 Zusammenhang zur Fahne Feld 5 kann u. E. nicht ausgeschlossen werden

25 FAZIT WESTGRUPPE (1) Hydraulische Funktion der Horizontaldrainage ist grundsätzlich belegt Hoher Wirkungsgrad der Horizontaldrainage im Hinblick Schadstoffrückgang im östlichen Abstrombereich Wirkungsgrad der Horizontaldrainage nördlich noch nicht ausreichend belegt (wenige Messstellen) LCKW-Fahne des südlichen Schadens Deponie Friedelsheim ungesichert, da außerhalb des Einzugsgebietes der HZD Mögliche Belastungen im Abstrom der ALG An der B37 und Im Bruch bislang nicht erkundet Nur wenige Messstellen im MGWL zur möglichen Gefährdungsbeurteilung Nachweis zur Wirksamkeit der Oberflächenabdeckungen? Oberflächenabdeckung ALG Stadt Bad Dürkheim?

26 VORSCHLAG UNTERSUCHUNGSPROGRAMM WESTGRUPPE (1) F86 F87 T16 F90 F89 F88 T06 T13 F91 T17 Beprobung Versickerungsbecken F92 T18 F93 F96 F94 F95 Ergänzende Beweissicherungsmessstellen nördlich / östlich der HZD Gefährdungspotenzial ALG An der B37, Im Bruch Fahnenerkundung südlicher LHKW-Schaden Messstellen MGWL Neue Messstellen Erneuerung alter Messstellen nach dem Stand der Technik (B8T, T06, T13) B8T Vorschlag für Messstellen F92 Kartengrundlage nach BCE, 2011 im OGWL Beprobung von Oberflächengewässern (z. B. Versickerungsbecken) T17 im MGWL

27 VORSCHLAG UNTERSUCHUNGSPROGRAMM WESTGRUPPE (2) Übersichtsuntersuchung mit erweitertem und abhängig der GWM-Lage mit angepasstem Analyseprogramm (u.a. auch Chlorphenole, Chloraniline, alkylierte Aniline, PSM- Metabolite, LHKW inkl. Vinylchlorid, Chlorethan, Chlormethan) ggf. Errichtung und Untersuchung weiterer Messstellen Aktualisierung der Gefährdungsabschätzung (Grundwasser, Oberflächengewässer, ggf. Boden und Pflanze) Implementierung eines Stoff-spezifischen Grundwassertransportmodells Modellierung der retrograden Schadstoffentwicklung nördlich der HZD Modellierung zur Ausbreitung der seit 2003 der Horizontaldrainage zuströmenden Schadstoffe (z.b. Ankunftszeit der Schadstoffe aus BASF-Feld 2 und der Deponie Friedelsheim an der HZD)

28 WEITERE VORSCHLÄGE WESTGRUPPE 1. Bewertung der Funktionstüchtigkeit der HZD im Rahmen des laufenden Monitorings bislang nur anhand der Parameter AOX, DOC, Nitrat, elektrische Leitfähigkeit Aufnahme der PSM und der weiteren relevanten Parameter in die Bewertung? 2. Treten Belastungen auch aus der Deponie Friedelsheim auf, die durch die HZD gesichert sind? Wenn ja, Einbeziehung Abfallwirtschaftsbetrieb Landkreis Bad Dürkheim (AWB) in das Monitoring der HZD? 3. Überlagerung der Grundwasserbelastungen, komplexe Fließverhältnisse Zusammenlegung der laufenden Grundwasserüberwachungen der Trägergemeinschaft (2/3 BASF) und Grundwasserüberwachung Deponie Friedelsheim (AWB)?

29 FAZIT / EMPFEHLUNGEN MITTELGRUPPE (OHNE BASF-FELD 3) Kreismülldeponie DÜW ALG An der B37 F101 F85 F99 F100 ALG Am Lochstein ALG An der B37 Ausgekoffert beim Bau der A 650 geplante F85 zur Bewertung möglicher Belastungen geeignet ALG Am Lochstein Verdachtsfläche 2 GWM am östlichen Rand Kreismülldep. DÜW (Fa. Veolia) Verdachtsfläche Überlagerung durch Fahne Feld 3 und Restbelastungen Westgruppe 1 GWM zwischen F06 und BK4

30 FAZIT BASF-FELD 5 Grundwasserbeeinträchtigung im Abstrom liegt bis etwa mittleren Bruchweg vor (DPC, AOX, Aufsalzung, Toxizität im Leuchtbakterienhemmtest) Belastungen auch des Oberflächengewässers bestätigt Kernforderungen nach Deponieverordnung (DepV) Aufbringung einer Oberflächenabdichtung Fassung des verunreinigten Sickerwassers Verdichtung des Grundwassernetzes im Abstrom BASF-Vorschlag zur Verdichtung des Messnetzes (F75 F84) und analytischer Parameterumfang ist insgesamt sinnvoll Ergänzende Vorschläge zum Messnetz durch das TZW

31 EMPFEHLUNGEN BASF-FELD 5 genauere Platzierung F83 ggf. nach DP-Erkundung möglich F104 F105 F102 F106 Verschiebung der Messstelle im Zustrom (F84) in südl. Richtung, um sicher außerhalb einer möglichen Deponie-bürtigen Beeinflussung zu sein Östliche Eingrenzung F103 Referenzmessstellen im Dürkheimer Bruch Fortführung auch der Oberflächengewässeruntersuchungen F83 F84 F100 Vorschlag TZW zu ergänzenden Messstellen DP = Direct-Push verändert nach BCE, 2011 Vorschlag BASF SE neue Messstellen (OGWL) Substanzscreening an den neuen Messstellen Einbeziehung Leuchtbakterienhemmtest

32 WEITERE OFFENE PUNKTE Mitbehandlung des Förderwassers Westgruppe in der Kläranlage Welche Prozesse (Verdünnung, Sorption, Biologischer Abbau etc.) führen zur Konzentrationsabnahme der Schadstoffe aus der Westgruppe in der Kläranlage? Findet eine Frachtreduzierung statt (Frachtbetrachtung)? Spurenbelastungen durch PSM und PSM-Metabolite im Seegraben oberstromige Einleitung aus der Kläranlage derzeit als wahrscheinliche Ursache anzunehmen Intensives Monitoring (in sechs Reihen laufendes Untersuchungsprogramm zur Kläranlagenfunktion und Gewässerökologie Seegraben) steht zur Umsetzung bereit

33 TZW: DVGW-TECHNOLOGIEZENTRUM WASSER Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!