Graskultur-Biomonitoring 2013 im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld

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1 Graskultur-Biomonitoring 2013 im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld Gutachterliche Bewertung einschließlich Kurzzusammenfassung des Grünkohl-Biomonitoring der Untersuchungsjahre 2011 und 2012

2 Seite 2 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

3 Bild Titel: Exponate standardisierter Graskulturen am Messpunkt Schulzendorf 2013 (Copyright Foto: Günter Wicker) Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 3 von 106

4 Zusammenfassung Die Untersuchung Das Biomonitoring dient dazu, mögliche Veränderungen der Umwelt nach Inbetriebnahme des Flughafens Berlin Brandenburg zu dokumentieren. Welchen Einfluss auf die Umwelt hat der Luftverkehr bereits heute und wie wird sich dies gegebenenfalls verändern? Aus diesem Grund wurde das Untersuchungsprogramm deutlich vor Inbetriebnahme des BER begonnen. Beim Biomonitoring werden im Untersuchungsgebiet im weiteren Umfeld um den Flughafen Berlin Schönefeld Immissionswirkungen von ausgewählten Metallen und polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK) und deren räumliche Verteilung untersucht. Die Fragestellung: Wie reichern sich Luftschadstoffe in der Umwelt an, wie wirken sie auf Pflanzen, die als Lebensmittel oder Futtermittel genutzt werden? Im Herbst 2011 wurden zu diesem Zweck genormte Grünkohlkulturen an zehn Messpunkten im Untersuchungsgebiet aufgestellt. Die Grünkohlkulturen wurden unmittelbar am Flughafen, an der Autobahn, in und nahe Siedlungen und in landwirtschaftlichem Areal platziert, nach acht Wochen geerntet und im Labor analysiert. Zwei Messpunkte wurden in ausreichendem Abstand vom Flughafen, von Siedlungen und Straßen aufgestellt, um die allgemeine Hintergrundbelastung in der Region zu messen. Im Herbst 2012 wurde das Grünkohl-Biomonitoring wiederholt und im Mai mit einem Graskultur-Biomonitoring an drei Messpunkten ergänzt. Im Jahr 2013 wurde das Biomonitoring mit standardisierten Graskulturen im Mai, Juni und Juli an zehn Messpunkten fortgesetzt. Nachdem die Immissionswirkungen unmittelbar an der Autobahn bis 2012 hinreichend charakterisiert wurden, wurde der dortige Messpunkt durch einen in einer Siedlung ersetzt.. Durch den Vergleich mit aktuellen deutschen Untersuchungen und mit Prüfwerten für Lebensmittel und Futtermittel können die Ergebnisse der Analysen indirekt bewertet werden. Mit Hilfe von Biomonitoring wird auch das Gefährdungspotenzial für den Menschen ableitbar. Die Ergebnisse im Messpunktevergleich Die Metallergebnisse waren sehr einheitlich und unauffällig. Ihr Ursprung lässt sich keiner Quelle zuordnen. Nur Antimon- und Chromimmissionswirkungen waren 2011 und 2012 unmittelbar an der Autobahn A113 deutlich über den Hintergrundbereich erhöht sowie 2012 auch östlich der nicht im Betrieb befindlichen Süd-Start-/Landebahn - bedingt durch den Kfz-Verkehr. Hinsichtlich Arsen und Blei zeigten sich beim Grünkohl-Biomonitoring Abstufungen, allerdings trat wie beim Graskultur-Biomonitoring kein Messpunkt signifikant hervor. Beim Graskultur-Biomonitoring wurden niedrige Werte im Hintergrundbereich abseits von Immissionseinflüssen gemessen. Lediglich die Arsenwerte im Juli 2013 sowie die PAK-Gehalte im Juni und Juli 2013 lagen im Bereich der Schwelle, die den ländlichen Hintergrund gegenüber Immissionseinflüssen abgrenzt und die PAK-Werte im Mai 2013 übertrafen diese Schwelle am Flughafen, in Siedlungen und im ländlichen Bereich gleichermaßen. Die PAK-Gehalte in Grünkohl waren im Herbst 2011 ebenfalls an den meisten Messpunkten im Untersuchungsgebiet als immissionsbeeinflusst zu werten und lagen in einem Bereich, der als typisch für innerörtliche PAK- Immissionswirkungen gilt. PAK entstehen bei der unvollständigen Verbrennung von organischem Material, also Kohle, Kraftstoffen, Holz oder Tabak. Neben Kfz-Verkehr als potenzieller Quelle kommt der Einfluss häuslicher Kleinfeuerungsanlagen als vornehmliche PAK-Ursache in Frage. Im Jahr 2012 lagen die PAK-Ergebnisse in Grünkohl im Hintergrundbereich. Seite 4 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

5 Die Ergebnisse im Vergleich 2011 bis 2013 Bei zahlreichen Immissionsuntersuchungen in Deutschland waren aufgrund einer rund vier Wochen andauernden Trockenperiode im November 2011 u.a. überdurchschnittliche Feinstaubeinträge zu beobachten. Die Trockenheit führte zu vermehrten Staubablagerungen auch auf den Grünkohlblättern, die nicht wie normalerweise durch Niederschläge abgewaschen wurden. Zudem war der Zeitraum Oktober und November 2011 durch eine Häufung von Ostwindlagen geprägt, verbunden mit Ferntransport von Luftschadstoffen aus östlichen Regionen und Polen. Diese Faktoren liefern eine plausible Erklärung für die deutlich höheren Gehalte an Antimon, Arsen, Blei, Chrom und PAK in Grünkohl 2011 im Vergleich zum Messabschnitt Im Mai 2012 und 2013 herrschten mit dem Frühherbst vergleichbare kühle Temperaturen, die wohl den Betrieb häuslicher Kleinfeuerungsanlagen nötig machten und den saisonalen Unterschied zwischen den immissionsbeeinflussten PAK-Werten in Graskulturen im Mai und den nachfolgenden im Bereich des unbeeinflussten ländlichen Hintergrunds erklären. Die Ergebnisse im Vergleich mit anderen Biomonitoring-Untersuchungen Die lokalen Hintergrundgehalte waren mit niedrigen Werten aus anderen Untersuchungen gut vergleichbar, beispielsweise mit dem verfahrensgleichen Biomonitoring 2006 und 2007 in der ländlichen Region um den Flughafen München oder mit Biomonitoring an Hintergrundmesspunkten emittentenbezogener Untersuchungen in Bayern. Die Ergebnisse im Vergleich zu Prüfwerten für eine Gefährdungsbeurteilung Die Metallergebnisse in Grünkohlkulturen lagen deutlich unter Prüfwerten und Höchstmengen für Lebensmittel und die in Graskulturen deutlich unter denen für Futtermittel entsprechender Richtlinien und Verordnungen. Für Gemüse und für Futtermittel bestehen für PAK keine gesetzlichen Höchstmengen. Die PAK-Werte des Biomonitoring im Untersuchungsgebiet im weiteren Umfeld um den Flughafen Berlin Schönefeld waren seit 2012 mit denen, die bei Untersuchungen im Hintergrundbereich und innerorts auftreten, vergleichbar. Fazit und Ausblick Das Graskultur-Biomonitoring 2013 bestätigte die Ergebnisse des Biomonitoring seit 2011, die ergaben, dass der Flughafen Berlin Schönefeld keinen relevanten Einfluss auf die Luftschadstoffwirkungen in der Region hat. Zukünftig kann das Biomonitoring mögliche Veränderungen der Luftgüte, die auch nach Inbetriebnahme der neuen Süd- Start- und Landebahn des BER, auftreten, dokumentieren. Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 5 von 106

6 Inhaltsverzeichnis Zusammenfassung... 4 Inhaltsverzeichnis... 6 Tabellen... 8 Abbildungen... 9 Danksagung Einleitung Luftgüte-Untersuchungsprogramm des Flughafens Berlin Schönefeld Typische Luftschadstoffe aus dem Flughafenbetrieb und wie sie in die Umwelt gelangen Biomonitoring zur Bewertung von Luftschadstoffwirkungen Zielsetzung Aussagemöglichkeiten Hintergrund-, Orientierungs- und Prüfwerte Messpunkte Messpunkteauswahl und Begriffsdefinitionen Begriffsdefinitionen Anforderungen an die Messpunkteauswahl Berücksichtigung von Einflussfaktoren Messpunktebeschreibung Messpunkte Bezeichnung und Lage Detaildarstellung der Messpunkte Stoffe und Methoden Untersuchte Stoffe Parallelexposition zur Ermittlung der Verfahrensstreuung Biomonitoring-Verfahren Verfahren der standardisierten Graskultur Verfahren der standardisierten Exposition von Grünkohl Analysenverfahren Ergebnisse Witterungseinflüsse Windrichtung und Windgeschwindigkeit Niederschlagsmengen Gesamtunsicherheit Variabilität der Stoffgehalte beim Graskultur-Biomonitoring Analytische Messunsicherheit als ein Bestandteil der Gesamtunsicherheit Arsengehalte in standardisierter Graskultur Cadmiumgehalte in standardisierter Graskultur Chromgehalte in standardisierter Graskultur Nickelgehalte in standardisierter Graskultur Bleigehalte in standardisierter Graskultur Antimongehalte in standardisierter Graskultur Zinkgehalte in standardisierter Graskultur Seite 6 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

7 4.10 PAK-Gehalte in standardisierter Graskultur Ergebnisse des Grünkohl-Biomonitoring 2011 und Zusammenfassende Bewertung der Ergebnisse des Biomonitoring Abkürzungen Glossar Literatur Gesetze, Verordnungen, Verwaltungsvorschriften Technische Regeln Literatur Vergleichsuntersuchungen Anhang A: Anforderungen an die Messpunkte A.1 Anforderungen an den einzelnen Messpunkt A.2 Berücksichtigung potenzieller Luftschadstoffquellen A.3 Erwartete Unterschiede vor und nach Inbetriebnahme Anhang B: Untersuchte Stoffe und Beurteilungswerte B.1 Untersuchte Stoffe Anhang C: Standardisierte Gras- und Grünkohlkulturen C.1 Verfahren der standardisierten Graskultur C.1.1 Graskulturanzucht C.1.2 Graskulturexposition C.1.3 Graskulturprobenahme und -transport C.2 Verfahren der standardisierten Exposition von Grünkohl C.2.1 Grünkohlanzucht C.1.2 Grünkohlexposition C.2.3 Grünkohlprobenahme und -transport Anhang D: Analyseverfahren D.1 Spuren- und Schwermetall-Bestimmung D.2 PAK-Bestimmung Lage und Kurzbeschreibung der Biomonitoring-Messpunkte im Untersuchungsgebiet Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 7 von 106

8 Tabellen Tabelle 1.3-1: Übersicht über Hintergrund-, Orientierungs- und Prüfwerte Tabelle 2.2-1: Bezeichnung der Biomonitoring-Messpunkte Tabelle 2.2-2: Lokalisierung der Biomonitoring-Messpunkte (via GPS und ETRS89) Tabelle 2.2-3: Beschreibung der Biomonitoring-Messpunkte Tabelle 4.1-1: Niederschlagsmengen während der Graskulturexpositionen Tabelle 4.2-1: Gesamtunsicherheit - Variabilität der Stoffgehalte der Graskulturexposition im Untersuchungsgebiet im Juli Tabelle 4.2-2: Analytische Messunsicherheit als ein Bestandteil der Gesamtunsicherheit Metall- Doppelbestimmung der Graskultur-Parallelproben am Messpunkt RZN/RZ Tabelle 4.3-1: Arsengehalte in standardisierter Graskultur 2013 im Untersuchungsgebiet Tabelle 4.4-1: Cadmiumgehalte in standardisierter Graskultur 2013 im Untersuchungsgebiet Tabelle 4.5-1: Chromgehalte in standardisierter Graskultur 2013 im Untersuchungsgebiet Tabelle 4.6-1: Nickelgehalte in standardisierter Graskultur 2013 im Untersuchungsgebiet Tabelle 4.7-1: Bleigehalte in standardisierter Graskultur 2013 im Untersuchungsgebiet Tabelle 4.8-1: Antimongehalte in standardisierter Graskultur 2013 im Untersuchungsgebiet Tabelle 4.9-1: Zinkgehalte in standardisierter Graskultur 2013 im Untersuchungsgebiet Tabelle : PAK-Gehalte in Graskulturen 2012 an drei Messpunkten Tabelle : PAK-Gehalte in Graskulturen im Mai 2013 im Untersuchungsgebiet Tabelle : PAK-Gehalte in Graskulturen im Juni 2013 im Untersuchungsgebiet Tabelle : PAK-Gehalte in Graskulturen im Juli 2013 im Untersuchungsgebiet Tabelle : Ergebnisse des Grünkohl-und Gras-Biomonitoring 2011 und Tabelle 5-1: Zusammenfassung der Ergebnisse des Graskultur-Biomonitorings Seite 8 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

9 Abbildungen Bild Titel: Exponate standardisierter Graskulturen am Messpunkt Schulzendorf Bild 1-1: Wie gelangen die Schadstoffe in die Umwelt? [Copyright Grafik Dr. M. Wäber] Karte 2.2-1: Lage der Biomonitoring-Messpunkte Foto 2.2-1: Messpunkt 1 Flughafen Südost (FOS) Foto 2.2-2: Messpunkt 2 Flughafen Autobahn (FOA) nicht Foto 2.2-3: Messpunkt 3 Flughafen Waltersdorf (FOW) Foto 2.2-4: Messpunkt 3 Flughafen Waltersdorf (FOW) 2012 und Foto 2.2-5: Messpunkt 4/4p Ref. Zülowniederung (RZN/RZ1); links bis u. rechts ab KW Foto 2.2-6: Messpunkt 5 Flughafen Südwest (FWS) Foto 2.2-7: Messpunkt 6 Flughafen Mahlow (FWM) Foto 2.2-8: Messpunkt 7 Referenz Genshagen (RGÜ) Foto 2.2-9: Messpunkt 8 Kontrolle Rotberg (KSR) Foto : Messpunkt 9 Siedlung Schönefeld (SSN) Foto : Messpunkt 10 Kontrolle Waßmannsdorf (KNW) Foto : Messpunkt 11 Siedlung Schulzendorf (SSS) Bild 3.3-1: Standardisierter Grünkohl - vereinfachte schematische Skizze Bild 4.1-1: Flughafen Schönefeld - Windverteilung (links oben) Bild 4.1-2: Flughafen Schönefeld - Windverteilung (rechts oben) Bild 4.1-3: Flughafen Schönefeld - Windverteilung (links unten) Bild 4.3-1: Arsengehalte in standardisierter Graskultur 2013 im Bild 4.4-1: Cadmiumgehalte in standardisierter Graskultu im Bild 4.5-1: Chromgehalte in standardisierter Graskultur im Bild 4.6-1: Nickelgehalte in standardisierter Graskultur im Untersuchungsgebiet Bild 4.7-1: Bleigehalte in standardisierter Graskultur im Untersuchungsgebiet Bild 4.8-1: Antimongehalte in standardisiertem Grünkohl im Untersuchungsgebiet Bild 4.9-1: Zinkgehalte in standardisierter Graskultur im Untersuchungsgebiet Bild : PAK-Gehalte in Graskulturen im Untersuchungsgebiet 2012 und Bild : PAK-Gehalte in standardisierten Graskulturen im Mai Bild : PAK4-Gehalte in Graskulturen im Untersuchungsgebiet 2012 und Bild : Grünkohl-Biomonitoring 2011 und Antimon und Chrom im Messpunktevergleich nach z-transformation Bild : Grünkohl-Biomonitoring 2011 und 2012 Arsen, Blei und PAK4 im Messpunktevergleich nach z-transformation Bild C.1-1: Graskulturexponate und Wiesenaufwuchs 2012 am Messpunkt Nr. 1 FOS Bild C.2-1: Probenahme von Grünkohl Lage und Kurzbeschreibung der Biomonitoring-Messpunkte im Untersuchungsgebiet Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 9 von 106

10 Danksagung Unser Dank gilt: - den umliegenden Gemeinden und ihren Vertretern sowie der Agrargenossenschaft Groß Machnow und dem Landesbetrieb Straßenwesen Brandenburg für die Messpunkt- Nutzungsgenehmigungen, - dem Landesamt für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz Brandenburg für die Niederschlagsdaten und Winddarstellungen, - dem Bayerischen Landesamt für Umwelt (BayLfU) und - der Flughafen München GmbH (FMG) für Biomonitoring-Vergleichsdaten, - sowie den Bürgern für Schutz und Aufmerksamkeit gegenüber den Grünkohlexponaten und - allen Beteiligten an der Astrid-Lindgren-Grundschule Schönefeld und der Grundschule Schulzendorf. Vielen Dank, dass Sie zur Durchführung des Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 beigetragen haben! Seite 10 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

11 1 Einleitung 1.1 Luftgüte-Untersuchungsprogramm des Flughafens Berlin Schönefeld Die Flughafen Berlin Brandenburg GmbH hat im Jahr 2011 ein Umwelt-Untersuchungsprogramm ins Leben gerufen: Es zielt darauf ab, die Luftqualität und die Umweltwirkungen des Luftverkehrs langfristig zu beobachten. Mit einer Messstelle analysiert die FBB die Luftgüte auf dem Gelände des Flughafens Berlin Schönefeld auf luftverkehrstypische Schadstoffe. Die Veröffentlichung der Ergebnisse erfolgt durch das Landesamt für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz Brandenburg (LUGV). Ein weiterer Baustein des Programms ist ein Bienenmonitoring, in dessen Rahmen Honig, Pollen und Waben aus dem Umfeld des Flughafens auf Luftschadstoffe untersucht werden. Dritter Baustein des Umwelt-Untersuchungsprogramms ist ein Biomonitoring: Luftschadstoffanreicherungen werden in den lebenden Organismen, den Bioindikatoren untersucht und geben über die Verbreitung von Luftschadstoffen durch den Luftverkehr und deren und deren Wirkung auf die Umwelt im Umfeld des Flughafens Schönefeld Aufschluss. Das Programm wird über die Inbetriebnahme des Flughafens Berlin Brandenburg (BER) hinaus fortgeführt, um mögliche Veränderungen der Umwelt im Flughafenumfeld dokumentieren zu können. 1.2 Typische Luftschadstoffe aus dem Flughafenbetrieb und wie sie in die Umwelt gelangen Im Rahmen des Biomonitorings wurden bislang standardisierte Grünkohlkulturen (Herbst 2011 und 2012) und standardisierte Graskulturen (Frühjahr/Sommer 2013) ultraspurenanalytisch untersucht. Untersuchungsgegenstand waren polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) und die Spuren- und Schwermetalle Antimon, Arsen, Blei, Cadmium, Chrom, Nickel und Zink. Diese umweltgiftigen (ökotoxischen) Stoffe stammen vorrangig aus Verbrennungsprozessen, z.b. aus Industrie, häuslicher Kleinfeuerung (Hausbrand), Kfz-, Bahn- und Flugverkehr sowie z.b. aus Reifenabrieb und Staubverwehungen. Eine Vielzahl von Quellen (Verkehr, industrielle Prozesse, Landwirtschaft, Hausfeuerungsanlagen etc.) geben unerwünschte Stoffe in die Umgebungsluft ab (= Emission). Die Schadstoffe können in der Luft sehr weiträumig transportiert werden und unterliegen dabei Umwandlungsprozessen. Wo und wie die Luftschadstoffe in die Umwelt eingetragen werden (= Immission) und sich anreichern und wirken, hängt von ihren Eigenschaften, der Witterung, dem Gelände, der Vegetation und weiteren Faktoren ab. Sie können gasförmig, als feste Partikel trocken oder mit dem Niederschlag in Gewässer, Böden und Organismen gelangen (= Deposition). Die Vielzahl der vorkommenden Luftschadstoffe kann vielfältige Wirkungen hervorrufen. Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 11 von 106

12 Bild 1-1: Wie gelangen die Schadstoffe in die Umwelt? [Copyright Grafik Dr. M. Wäber] Bild 1.2-1: Wie gelangen die Schadstoffe in die Umwelt? [Copyright Grafik Dr. Monica Wäber] 1.3 Biomonitoring zur Bewertung von Luftschadstoffwirkungen Die Untersuchung von an unterschiedlichen Standorten im Jahr 2013 aufgestellten (exponierten) Graskulturen setzt die vorangegangenen Grünkohlexpositionen im Herbst 2011 und 2012 fort und ermöglicht Rückschlüsse, ob die Luftfahrt einen Einfluss auf Immissionswirkungen hat. Beim Biomonitoring steht die Wirkung von Immissionen aus der Luft auf die belebte Umwelt im Mittelpunkt. Organismen reagieren auf die Umwelteinflüsse und verändern in der Folge ihre chemische Zusammensetzung. Der Begriff Immissionswirkung steht also einerseits für Schädigungen durch Luftschadstoffe an Organismen, andererseits hier für deren Anreicherung in Organismen (= Akkumulation). Beim sogenannten aktiven Biomonitoring von Immissionswirkungen werden Pflanzen zur kontinuierlichen Messung einer Vielzahl von Stoffen verwendet (VDI 3957/1, 2011 Gründruck). Sie werden als Bioindikatoren für einen bestimmten Zeitraum der Umweltsituation ausgesetzt (in Kulturtöpfen aufgestellt = aktives Biomonitoring). Danach wird der Pflanzenzuwachs geerntet und im Labor spurenanalytisch auf die Gehalte an Luftschadstoffen untersucht. Beim Biomonitoring im Umfeld um den Flughafen Schönefeld werden dafür Graskultur als Stellvertreter von Futtermitteln oder Grünkohl als Stellvertreter von Lebensmitteln eingesetzt. Im Gegensatz zu technischen Immissionsmessungen ermöglicht dieses kostengünstige Verfahren präzise Aussagen über die Einwirkungen der Stoffe auf die Vegetation. Immissionswirkungen an Organismen können anders - auch stärker - ausfallen als Emissions- oder Immissionsmessungen der Luft erwarten lassen, weil äußere Einflüsse, wie Klima und Messpunktfaktoren, und das Zusammenwirken verschiedener Schadstoffe einbezogen werden (Wäber 1996; 1999). Seite 12 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

13 Beim aktiven Biomonitoring wird also der aktuelle Luftschadstoffeintrag in die Bioindikatorpflanzen gemessen, der stellvertretend für die Vegetation bewertet wird. Aktuelle Schadstoffeinträge aus der Luft an unterschiedlichen Messpunkten können beim aktiven Biomonitoring unmittelbar miteinander verglichen werden, weil die Vorbelastungen der Messpunkte (Schadstoffe im Boden) keinen Einfluss haben. Aussagemöglichkeiten und Vorteile von aktivem Biomonitoring - im Vergleich zu passivem Biomonitoring, der Beprobung am Messpunkt wachsender Pflanzen - sind (VDI 3957/3, 2008): - Die Messpunkte können frei gewählt werden. - Die Bioindikatoren messen die aktuellen aus der Luft stammenden Immissionswirkungen. - Der Einfluss messpunktbedingter Bodeneigenschaften kann ausgeschlossen werden. - Es wird einheitlich standardisiertes Pflanzenmaterial beprobt (nicht Grünlandaufwuchs und Feldfrüchte mit Vorgeschichte ). Dies ermöglicht eine bessere zeitliche und räumliche Vergleichbarkeit der Messpunkte Zielsetzung Vergleich der Situation vor und nach Inbetriebnahme des BER Der Flughafen Berlin Brandenburg wird den ausgebauten Verkehrsflughafen Berlin Schönefeld ablösen. Bislang finden Flugbewegungen an den Flughäfen Tegel und Schönefeld statt. Zukünftig wird der Flugverkehr am BER gebündelt. Das geänderte Luftverkehrsaufkommen, die neue Start- und Landebahn (SLB) Süd und die Zunahme des Zubringerverkehrs lassen vermuten, dass sich die lufthygienischen Verhältnisse auf dem Flughafengelände und in der Umgebung des Flughafens ändern werden. Durch das Biomonitoring sollen die Immissionswirkungen ausgewählter Luftschadstoffe zunächst vor Inbetriebnahme des BER im Umfeld des Flughafengeländes ermittelt und verglichen werden um dann der Situation nach Inbetriebnahme gegenüber gestellt zu werden. Erstmals wurde die Luftgüteüberwachung an der Luftgütemessstelle Flughafen Schönefeld Ende September bis Ende November 2011 durch Grünkohl-Biomonitoring ergänzt und auf die umliegenden Gemeinden ausgedehnt (vgl. Kap. 1.1). Vergleich unterschiedlicher Standortsituationen im Umfeld um den Flughafen Schönefeld Im Mai 2012 wurde an ausgewählten Messpunkten Biomonitoring mit standardisierten Graskulturen durchgeführt und im Herbst 2012 das Grünkohl-Biomonitoring fortgesetzt. An zehn Messpunkten wurde der Immissionseintrag der Luftschadstoffe als Anreicherung in den standardisierten Pflanzenkulturen nachgewiesen und bewertet. Die Messpunkte befanden sich an den Start- und Landebahnen, in Schönefeld und Blankenfelde-Mahlow, nahe der Autobahn, in landwirtschaftlich genutzten Gebieten sowie wertvollen Landschaftsräumen im Umfeld des Flughafens, um einen Vergleich der Belastungssituationen zu ermöglichen (sieh Kap. 2). Biomonitoring mit Graskulturen im Frühjahr und Sommer und mit Grünkohlkulturen im Herbst Die standardisierten Grünkohlkulturen (VDI 3957/3, 2008) filterten acht Wochen lang im Herbst 2011 und 2012 die Schadstoffe aus der Luft und reicherten sie an. Danach wurden sie im Labor ultraspurenanalytisch untersucht. Mit vierwöchig im Mai 2012 an ausgewählten Messpunkten exponierten Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 13 von 106

14 standardisierten Graskulturen (VDI 3957/2, 2013 Gründruck) wurde analog verfahren. Die Ergebnisse der ersten Untersuchungen durch UMW Umweltmonitoring sind unter veröffentlicht. Für die Jahre 2011 und 2012 zeigten sie keinen Einfluss des Flughafenbetriebs auf die Luftschadstoffe in der Umgebung. Beim Grünkohl-Biomonitoring 2011 waren auch an den flughafenfernen Referenzmesspunkten PAK- Immissionswirkungen gemessen worden, die höher lagen als Hintergrundwerte anderer Untersuchungen in Vorjahren. Ebenso wie die im Luftgüte-Messprogramm erfassten hohen Feinstaubwerte war dieses Ergebnis durch die meteorologische Ausnahmesituation im November 2011 beeinflusst: Durch vermehrte Ostwindlagen wurden Luftschadstoffe herantransportiert und auch aufgrund lang anhaltender Trockenheit als Staubablagerungen deponiert. Um die unter extremen äußeren Einflussfaktoren 2011 ermittelten Ergebnisse zu überprüfen und ein Gefährdungspotenzial für die Landnutzung ausschließen zu können, wurde im Mai 2012 das Graskultur-Biomonitoring auf PAK durchgeführt anders als bei Grünkohl ohne Überlagerung durch Immissionseinflüsse häuslicher Kleinfeuerungsanlagen während der Heizperiode. Dafür wurden drei Messpunkte gewählt. Das Grünkohl-Biomonitoring von Metall- und PAK-Immissionswirkungen wurde im Herbst 2012 wiederholt, um die Datenbasis auf Messungen in einem Herbst ohne extreme Witterungseinflüsse zu verbreitern: Im Herbst 2012 zeigten alle Ergebnisse gute Übereinstimmung mit langjährigen Hintergrundwerten von Vergleichsuntersuchungen. Graskultur-Biomonitoring im Frühjahr und Sommer 2013 außerhalb der Heizperiode Das Biomonitoring mit Graskulturen wurde wie das mit Grünkohl nach den Vorgaben des Vereins Deutscher Ingenieure (VDI) durchgeführt, die den wissenschaftlichen Standard der Methode und die Vergleichbarkeit der Ergebnisse sicherstellen (VDI3957/2, 2012 Gründruck). Die im Untersuchungsprogramm eingesetzten Graskulturen wurden unter gleichen Bedingungen vorkultiviert und im Untersuchungsgebiet in Töpfen auf einer Stange aufgestellt. Innerhalb von vier Wochen konnten sie Schadstoffe aus der Luft aufnehmen. Nach jedem der drei Expositionsabschnitte von Mai bis August wurden die Graskulturen geerntet, ins Labor zur Analyse gebracht und vor Ort durch neue ersetzt. Während Grünkohl stellvertretend für Lebensmittel untersucht wird, wird Gras wegen seiner Bedeutung als Futtermittel untersucht. Graskulturen erfassen Immissionswirkungen im Frühjahr und Sommer, außerhalb der Heizperiode, also in der Regel ohne Überlagerung durch Immissionseinflüsse häuslicher Kleinfeuerungsanlagen Aussagemöglichkeiten Die standardisierten Messverfahren des Biomonitorings mit Pflanzen und die zugehörigen Beurteilungswerte sind in der Richtlinienreihe des Vereins Deutscher Ingenieure festgelegt (VDI 3957). Mit diesen Verfahren kann die zeitliche und räumliche Verteilung der Wirkungen von Luftschadstoffen bestimmt und die Gefährdung von Pflanzen und über die Nahrungskette von Tier und Mensch bewertet werden. So unterstützt ihre Anwendung die Luftreinhaltungspolitik der Europäischen Union und das Bundes-Immissionsschutzgesetz (BImSchG) bei der Forderung, Menschen, Tiere und Pflanzen [ ] vor schädlichen Umwelteinwirkungen zu schützen [ ], da nur mit Wirkungsuntersuchungen an Organismen geprüft werden kann, ob diese Ziele erreicht werden. Seite 14 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

15 Das Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Schönefeld orientiert sich an den Vorgaben für emittentenbezogene Untersuchungen gemäß VDI-Richtlinie 3957 Blatt 10 (2004, in Überarbeitung) und Orientierungs- und Prüfwerten gemäß VDI-Richtlinien 3859 und 3957 jeweils Blatt 2 (2013 und 2012 Gründruck). Es dient dazu, um folgende Fragen zu klären (AK B/W 1999, VDI 3957/10): 1. Sind im Emittentenumfeld die untersuchten Stoffe in den Bioindikatoren nachweisbar? 2. Sind die Stoffgehalte an unterschiedlichen Messpunkten unterschiedlich hoch? 3. In welcher räumlichen Ausdehnung sind sie feststellbar? 4. Liegen die Stoffgehalte im Hintergrund- oder Normalbereich, oder sind sie immissionsbedingt erhöht? 5. Können Immissionswirkungen auf den/die untersuchten Emittenten zurückgeführt werden? 6. Wie hoch sind sie im Vergleich mit anderen Untersuchungsgebieten? 7. Ist aufgrund der mittels Biomonitoring gemessenen Immissionswirkungen von einer Beeinflussung oder Gefährdung von Mensch oder Tier auszugehen (Gefährdungspotenzial)? Hierzu werden die Stoffgehalte in den Bioindikatoren auf Prüfwerte bezogen (siehe Kap ). 8. Welches Niveau der Stoffgehalte und Immissionswirkungen liegt als Vorbelastung vor und wie verändert sich die Situation nach Inbetriebnahme des BER Hintergrund-, Orientierungs- und Prüfwerte Beim emittentenbezogenen Biomonitoring soll unter anderem die Frage geklärt werden, ob die gemessenen Stoffgehalte im Hintergrund-, oder Normalbereich liegen, oder immissionsbeeinflusst sind und somit als Immissionswirkungen zu betrachten (vgl. Kap. 1.2). Für die Bestimmung immissionsbedingter Gehalte sind die Kenntnisse darüber grundlegend, wie hoch der Hintergrundgehalt eines zu untersuchenden Stoffes ist. Stoffgehalte im Bioindikator Graskultur angegeben in mg oder µg pro kg TM (Trockenmasse) können mit Vergleichs-, Orientierungs- und Prüfwerten in Bezug gesetzt werden Dabei werden sie auf jeweils 100% TM bezogen. Als für eine Beurteilung von Futterpflanzen können Höchstmengen unerwünschter Stoffe der Futtermittelverordnung (FuttMV 2007) in der jeweilig aktuellen Fassung angewendet werden und Maximale Immissionsdosis Werte (MID) der Richtlinienreihe VDI 2310 Blatt 27 bis Blatt 39 (siehe Tab ). Für PAK in Futtermitteln sind keine MID- und Höchstwerte definiert, die auf die Gehalte in Graskulturen bezogen werden könnten. Hier bleibt der Vergleich mit anderen Untersuchungen zur Bewertung. Der Vergleich mit Hintergrundwerten dient dazu, eine Abgrenzung zwischen Normalwerten und zu vermeidenden Immissionswirkungen zu ermöglichen. Hintergrundbereich An den lokalen Referenzmesspunkten, die als Hintergrundmesspunkte die typische Hintergrundsituation im weiteren Umfeld des Flughafens Schönefeld repräsentieren (vgl. Kap. 2) wird der Hintergrund von Immissionswirkungen erfasst: hier an den Referenzmesspunkten Nr. 4 RZN / Nr. 4p RZ1 und Nr. 7 RGÜ. Er kann durch Hintergrundwerte aus anderen Untersuchungen unterstützt werden. Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 15 von 106

16 Orientierungswerte OmH Neben den internen Referenzwerten werden primär aktuelle Orientierungswerte für die Bewertung herangezogen neben aktuellen Vergleichswerten anderer Untersuchungen. Als vom BayLfU erstmals publiziertes Bewertungsverfahren (BayLfU 2009) kommen Orientierungswerte für maximale Hintergrundgehalte (OmH) als Beurteilungswerte für den Normalgehalt zur Anwendung (VDI 3857/2 2013: für Metalle in standardisierter Graskultur). Aus dem vorhandenen Datenkollektiv von allen ländlichen bayerischen Dauerbeobachtungsstationen abseits von Quelleneinflüssen wurden u.a. Graskultur aus dem Auswertezeitraum 2005 bis 2008 aktuelle OmH für PAK vom BayLfU (2012c) publiziert: Einzelwerte unterhalb des jeweiligen OmH werden als normal hinsichtlich der Hintergrundbelastung betrachtet. Überschreitet ein einzelnes zu bewertendes Analysenergebnis den OmH um weniger als 30 %, so wird dies auf Grund der stoff- und konzentrationsbedingt unterschiedlichen Schwankungsbreiten von Einzelanalysen als unwesentlich betrachtet. Überschreiten mehrere Werte eines Elements den OmH oder werden Einzelüberschreitungen um mehr als 30 % der OmH gefunden, ist deren Ursache und Wirkungsrelevanz abzuklären. (BayLfU 2012). Immissionsbeeinflusste Werte Ob Messwerte als immissionsbeeinflusst (immissionsbedingt erhöht), also als Immissionswirkungen zu werten sind, erschließt sich aus dem unmittelbaren Vergleich mit den zeitgleich an Referenzmesspunkten gemessenen Werten, dem Vergleich mit OmH und mit Werten aus anderen Untersuchungsgebieten, ggfs. auch aus anderen Untersuchungsjahren - vorbehaltlich dort unterschiedlicher externer Einflussfaktoren. Prüfwerte zur Gefährdungsabschätzung Futtermittel-Höchstgehalte und -Richtwerte werden als Prüfwerte werden nachgeordnet berücksichtigt (Tab ). Der Bezug luftbürtiger Immissionswirkungen (= der Stoffgehalte) in Graskultur auf Höchstmengen für Wiesen- bzw. Grünlandaufwuchs (=Futtermittel-Höchstgehalte/-Richtwerte) ist aufgrund der unterschiedlichen potentiellen Eintragspfade und der Vorgeschichten eingeschränkt möglich (Wäber 1999, VDI-Richtlinie 3957/2, 2012 Gründruck). Die Bioindikatoren sind zunächst Messgeräte für Schadstoffeinträge aus der Luft in die Vegetation. Die Graskultur steht stellvertretend für pflanzliche Futtermittel. Durch den indirekten Vergleich mit Richtwerten und Höchstgehalten von Kontaminanten in Futtermitteln kann eine Gefährdungsbeurteilung vorgenommen werden. Für eine Beurteilung von Futterpflanzen werden Höchstmengen unerwünschter Stoffe der FuttMV (2011) in der jeweilig aktuellen Fassung angewendet und Maximale Immissionsdosis MID der Richtlinienreihe VDI 2310 Blatt 27 bis Blatt 39 (siehe Tab ). Wenn Prüfwerte für passende Futtermittel überschritten werden, sollten Kontrollen an betroffenen Futterpflanzen und gegebenenfalls Feldfrüchten im Umkreis des betroffenen Messpunktes erwogen werden. Mit den Kontrollen kann geklärt werden, ob die geltenden Richtwerte oder Höchstgehalte in den betreffenden Pflanzen am Standort eingehalten werden. Auftretende Überschreitungen am Standort würden gegebenenfalls die Empfehlung nach sich ziehen, aus vorsorgenden Gründen auf deren Nutzung bzw. Verzehr zu verzichten. Seite 16 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

17 Tabelle 1.3-1: Übersicht über Hintergrund-, Orientierungs- und Prüfwerte Hintergrund-, Orientierungs- und Prüfwerte für Graskulturen in mg/ kg bez. Hintergrundwert Orientierungswert Prüfwert für Futtermittel auf 100% TM UMW Ingolst OmH VDI 3857/2 OmH BayLfU FuttMV MID-Wert Antimon (Sb) < BG-0,011 0,08 0, Blei (Pb) 0,1-0,159 0,9-34 4,5-21 Arsen (As) 0,07-0,303 0,29 0,31 2,3 2,3 Cadmium (Cd) 0,029-0,04 0,1 0,048 1,1 0,7 Chrom (Cr) 0,168-0,213 0, Nickel (Ni) 5,16-6,68-9,8* - 57 Zink (Zn) 19,6-30, EPA-PAK 40 (Mischprobe 2012) Summe PAK4 6 (Mischprobe 2012) Benzo[a]pyren 0,6 (Mischprobe 2012) UMW Ingolst. 2013: zeitgleiches Graskultur-Biomonitoring im Raum Ingolstadt (Bayern), PAK: 2012 OmH: Orientierungswert für den maximalen Hintergrundgehalt überregional nach VDI 3857/2 OmH BayLfU: OmH aus bayernweitem Hintergrund (Metalle) bzw (PAK) TM: Trockemasse; *: OmH ; FuttMV: Futtermittelverordnung 2011 in jew. gültiger Fassung MID-Wert: Max. Immissionsdosis (VDI2310) bez. auf Schaf- u. Rinder-FuttM.; BG: Bestimmungsgrenze Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 17 von 106

18 2 Messpunkte 2.1 Messpunkteauswahl und Begriffsdefinitionen An zehn Messpunkten im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld wurden mittels Biomonitoring die Immissionswirkungen von PAK und einer Auswahl von Spuren- und Schwermetallen untersucht. Die potenziellen kontinuierlichen und die zeitweise aktiven Quellen wurden bei der Messpunkteauswahl berücksichtigt (siehe auch Anhang A.2). Ebenfalls bei der Messpunkteauswahl berücksichtigt sind die erwarteten Unterschiede vor und nach Inbetriebnahme des BER (siehe Anhang A.3). Im Jahr 2013 wurde ein Messpunkt unmittelbar an der Autobahn (Nr. 2) durch einen auf Schulgelände in Schulzendorf (Nr. 11) ersetzt, weil letzterer von höherer Bedeutung für die Anwohner ist. Außerdem wurde der Messpunkt bei Waltersdorf (Nr. 3) bereits 2012 um einige Hundert Meter versetzt, um die Luftsituation repräsentativer abzubilden Begriffsdefinitionen Für die Messpunkteauswahl für das Biomonitoring sind folgende Begriffe relevant (entsprechend VDI 3957/2, 2013 Gründruck und VDI 3957/15, 2010; siehe Kap. 7 Glossar): Messpunkt, Hintergrundmesspunkt: Konkret ausgewählter Expositionsort an einem (Hintergrund-)Standort Hintergrundstandort: Standort ohne unmittelbaren Einfluss lokaler Emissionen, d.h. außerhalb von geschlossenen Siedlungsgebieten und mit mindestens 50 m Abstand zu verkehrsreichen Straßen bzw. um mindestens das 50fache der Quellhöhe von emittierenden Anlagen entfernt Hintergrundgehalt: Stoffgehalt (in Pflanzen), der unter den gegebenen klimatischen Bedingungen durch die Aufnahme aus dem Boden/Substrat und die Hintergrundimmissionen am Hintergrundstandort zustande kommt Kontrollmesspunkt: Messpunkt außerhalb des (vermuteten) Einflussbereichs des Emittenten, welcher die typischen Immissionsverhältnisse im näheren Untersuchungsgebiet charakterisieren soll lokaler Referenzmesspunkt: Messpunkt außerhalb des unmittelbaren Untersuchungsgebietes, der als Hintergrundmesspunkt z.b. die typische Hintergrundsituation im weiteren Umfeld des Emittenten repräsentiert Seite 18 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

19 2.1.2 Anforderungen an die Messpunkteauswahl Die Beweiskraft einer Untersuchung hängt von der Anordnung und Zahl der Messpunkte ab (AK B/W 1999). Die geeignete Messpunkteauswahl ist also Grundvoraussetzung für die Bewertung der Ergebnisse. Die Messpunkteauswahl orientiert sich soweit möglich und verfügbar daher an: 1. der möglichst flächenhaften Berechnung der Verteilung der Immissionen, z.b. von Feinstaub, 2. aktuellen Empfehlungen zum emittentenbezogenen Biomonitoring (VDI-Richtlinie 3957/10, 2004 in Überarbeitung) und 3. bisherigen Erfahrungen bei der Konzeption derartiger Untersuchungen im Flughafenumfeld (im Internet: Stand ). Ein Flughafen stellt eine Kombination aus unterschiedlich hohen, sich bewegenden Quellen sowie einer Flächenquelle dar, durch: - v.a. Flugzeugstarts und bodennahen Flugverkehr, sowie - Bodenbetrieb. Entsprechend kombiniert ein flughafenbezogenes Biomonitoring-Messnetz die Anforderungen an die Untersuchung von erhöhten Quellen und von Flächenquellen 1. Entsprechend aktueller Anforderungen an ein emittentenbezogenes Biomonitoring (VDI 3957/10, 2004 in Überarbeitung) sind für eine abgehobene Punktquelle mindestens sieben emittentenbezogene Messpunkte erforderlich und mindestens zwei Referenzmesspunkte: - Drei der emittentenbezogenen Messpunkte sollen einen Gradienten in Hauptwindrichtung darstellen. - Zwei der emittentenbezogenen Messpunkte sollen einen Gradienten in der zweithäufigsten Windrichtung bilden. - Zwei emittentennahe Kontrollmesspunkte sollen möglichst nicht weiter vom Emittenten entfernt sein, als der Punkt mit höchsten erwarteten Immissionen in Hauptwindrichtung, aber senkrecht zu Haupt- und sekundärer Windrichtung liegen. Sie repräsentieren die typischen Immissionsverhältnisse im näheren Untersuchungsgebiet. - Mindestens zwei Referenzmesspunkte, ohne unmittelbaren Einfluss lokaler Emissionen, sollen die Hintergrundsituation charakterisieren. In der bisherigen VDI-Richtlinie 3957/10 (2004) wird ausgeführt: Referenzwerte sind als untersuchungs-, jahreszeit- und witterungsspezifische Vergleichswerte für die Interpretation der Ergebnisse notwendig. Die Ergebnisse der emittentennahen Kontrollpunkte können nicht als Referenzwerte betrachtet werden. Kontroll- und Referenzmesspunkte erhöhen die Aussagefähigkeit der Untersuchung, weil sie ermöglichen, Hintergrundbereich, Normalwerte und immissionsbedingt darüber erhöhte Werte 1 Bei einer Flächenquelle sind Messpunkte an Orten mit erwarteten hohen, mittleren und niedrigen Immissionswirkungen zu errichten (VDI 3957/10, 2004). Straßenverkehr ist eine Flächenquelle, die durch einen einfachen Gradienten zunehmenden Abstands von der Fahrbahn abgebildet werden kann. Mehr als 50 m von der Fahrbahn entfernt sind keine signifikant erhöhten Immissionswirkungen zu erwarten (Öhlinger 1995, Peichl et al. 1996). Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 19 von 106

20 voneinander abzugrenzen. Die Anforderungen an den einzelnen Messpunkt sind im Anhang A.1 beschrieben Berücksichtigung von Einflussfaktoren Emissionen gelangen in die Umgebungsluft und werden als Immissionen in der Umwelt verteilt (vgl. Kap. 1.2). Welche Luftverunreinigungen in welcher Reichweite und Richtung vom Emittenten als Immissionswirkungen messbar werden, hängt von mehreren Faktoren ab, die bei der Auswahl der Messpunkte und bei der Bewertung des Biomonitorings berücksichtigt werden müssen: - Ein höherer Emittent hat theoretisch einen weiter reichenden Immissionseinfluss als eine niedrige Luftschadstoffquelle. - Immissionen, die von einer hohen Quelle, insbesondere einer punktförmigen Quelle, stammen, werden vorwiegend in Hauptwindrichtung getragen und weiträumiger verteilt. Immissionen, die von einer Flächenquelle stammen, werden eher diffus im Nahbereich verteilt. - Bei Windstille werden Immissionen diffus um den Emittenten verteilt, mit zunehmender Windstärke werden die Immissionen zunehmend weiter transportiert. - Inversionswetterlagen können die Immissionssituation also erheblich beeinflussen. - Die Reichweite der Immissionen hängt von ihrer unterschiedlichen Art, Größe und Stabilität ab. - Luftverunreinigungen sind unterschiedlich stabil. Daher ist das Immissionsspektrum nicht gleich dem emittierten Stoffspektrum. - An unterschiedlichen Messpunkten in der gleichen Entfernung von Emittenten können aufgrund von örtlichen Gegebenheiten, Windverhältnissen und Abschattung unterschiedliche Immissionswirkungen gemessen werden. - Interne Faktoren wie das Wachstum der Pflanzen haben ebenso Einfluss auf die Schadstoffgehalte (Verdünnung durch Wachstum) wie externe Faktoren (z.b. Regen vor Probenahme führt zu Abwaschung von aufgelagerten Stoffen). Interne Faktoren werden durch Standardisierung der Durchführung weitestmöglich konstant gehalten. Externe Faktoren wirken auf Bioindikatoren und Vegetation gleichermaßen, sind also intrinsisch (dem Verfahren zugehörig). Eine Nullbelastung existiert nicht. Auch ohne Einfluss eines bestimmten Emittenten ist stets ein regional typischer Immissionshintergrund gegenwärtig. 2.2 Messpunktebeschreibung Für das Biomonitoring wurden 2011 zehn Messpunkte im Untersuchungsgebiet gemäß Vorgaben der Richtlinien für emittentenbezogenes Biomonitoring ausgewählt und eingerichtet (VDI 3957/10, 2004) - auch mit Doppelfunktionen: - an erwarteten Belastungsschwerpunkten - sowie an Kontroll- und Referenzstandorten, - so dass sie repräsentativ für unterschiedliche Belastungssituationen sind; Seite 20 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

21 mit folgenden Änderungen dazu im Jahr 2013: - Messpunkt Nr. 2 FOA direkt an der Autobahn A110 wurde aufgelöst, da er nur Aussagen über Kfz-Verkehr mit vergleichsweise höheren, aber normalen Antimon- und PAK-Werten erbrachte. - Stattdessen wurde ein zweiter Siedlungsmesspunkt auf dem Gelänge einer Schule (analog Nr. 9 in Schönefeld) errichtet: an der Grundschule Schulzendorf: Nr. 11 SSN. - Messpunkt Nr. 3 FOW nahe Waltersdorf war bereits 2012 vom dortigen Tennisplatz wegversetzt worden, um dessen etwaigen Einfluss auszuschließen (Staub des Bodenbelags) Messpunkte Bezeichnung und Lage Tabelle 2.2-1: Bezeichnung der Biomonitoring-Messpunkte MP Abkürz. Kurzname Langname mit Kurzbeschreibung 1 FOS Flughafen Südost Flughafen-Zaun Osten der Süd-Start-/Ladebahn (ab BER Überflug) 2 FOA Flughafen Autobahn Flughafen-Gradient Ost Süd-SLB Autobahn A113 (nicht 2013) 3 FOW Flughafen Waltersdorf Flughafen-Gradient Ost Süd-SLB Waltersdorf (ab BER Überflug bei Landungen) Referenz NSG Zülowniederung Groß-Machnow (ab BER* kein Überflug); 4p RZ1: 4/4p RZN/RZ1 Referenz Zülowniederung Parallelmesspunkt 5 FWS Flughafen Südwest Flughafen-Zaun Westen der Süd-Start-/Ladebahn (Überflug BER) 6 FWM Flughafen Mahlow Flughafen-Gradient West Mahlow/Blankenfelde (ab BER Überflug bei Landungen) 7 RGÜ Referenz Genshagen Referenz Genshagen (ab BER Überflug bei Landungen) 8 KSR Kontrolle Rotberg Kontroll-Messpunkt Süd-Start-/Ladebahn Rotberg (ohne Überflug) 9 SSN Siedlung Schönefeld Siedlungsmesspunkt Schönefeld Grundschule Nord (ohne Überflug) 10 KNW Kontrolle Waßmannsdorf Kontroll-Messpunkt Nord-Start-/Ladebahn Waßmannsdorf (ohne Überflug) 11 SCH Siedlung Schule Schulzendorf Siedlungsmesspunkt Schulzendorf Grundschule (Überflug ab BER, nur Starts) SLB: Start-Landebahn; NSG: Naturschutzgebiet; ab BER*: MP4 in großer Höhe (ca. 2000m) überflogen Emissionen aus >900m Höhe erreichen lt. Immissionsprognose den Boden nicht; BER: Flughafen Berlin Brandenburg International ab BER Überflug [bei Landungen]: Überflug ab Eröffnung von BER [nur landende, nicht startende Flugzeuge] Tabelle 2.2-2: Lokalisierung der Biomonitoring-Messpunkte (via GPS und ETRS89) Messpunkte-Koordinaten ETRS89 Höhe ünn MP Abkürz. Kurzname Länge Breite m 1 FOS Flughafen Südost 13 32'8" 52 21'36" 43 2 FOA Flughafen Autobahn 13 32'52" 52 21'36" 41 3 FOW Flughafen Waltersdorf 13 34'1" 52 22'5" 41 3 FOW Flughafen Waltersdorf ab '17" 52 22'10" 42 4/4p RZN/RZ1 Referenz Zülowniederung 13 25'55" 52 15'53" 34 5 FWS Flughafen Südwest 13 27'22" 52 20'31" 48 6 FWM Flughafen Mahlow 13 25'27" 52 19'55" 39 7 RGÜ Referenz Genshagen 13 20'34" 52 18'48" 35 8 KSR Kontrolle Rotberg 13 29'37" 52 20'49" 39 9 SSN Siedlung Schönefeld 13 29'58" 52 23'36" KNW Kontrolle Waßmannsdorf 13 27'37" 52 22'13" SSS Siedlung Schule Schulzendorf 13 35'27" 52 21'32" 39 ETRS89 Europäisches Terrestrische Referenzsystem 1989, dreidimensionales geodätisches Bezugssystem Höhe ünn Höhe über dem Meeresspiegel in m Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 21 von 106

22 Karte 2.2-1: Lage der Biomonitoring-Messpunkte rot: Biomonitoring-Messpunkt (MP) 2013, orange: MP vor 2013, blau: Luftgütemessstelle Schönefeld - siehe Ausklappkarte der Biomonitoring-Messpunkte im Untersuchungsgebiet letzte Seite Detaildarstellung der Messpunkte Tabelle beschreibt die Biomonitoring-Messpunkt im Untersuchungsgebiet um den Flughafen BER zusammenfassend. Die einzelnen Messpunkte werden in den daran anschließenden Übersichten detailliert charakterisiert. Seite 22 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

23 Am Referenzmesspunkt Nr. 4 RZN wurden fünf statt drei Graskulturen exponiert: Sie dienen als echte Parallelproben Nr. 4p RZ1, um die Variabilität innerhalb eines Messpunktes zu erfassen (siehe Tab ; VDI 3957/2, 2013 Gründruck). Tabelle 2.2-3: Beschreibung der Biomonitoring-Messpunkte MP Abkürz. Kurzname 1 FOS Flughafen Südost 3 2 FOA Flughafen Autobahn 3 3 FOW Flughafen Waltersdorf 3 4 / 4p RZN / RZ1 Referenz Zülowniederung 5 5 FWS Flughafen Südwest 3 6 FWM Flughafen Mahlow 3 7 RGÜ Referenz Genshagen 3 8 KSR Kontrolle Rotberg 3 9 SSN Siedlung Schönefeld 3 Gras- Anzahl Charakteristik ab BER Hauptaufschlagspunkt für Start-Überflug in Ri. Ost, Aufschlagspunkt für Flughafenbetrieb-Bodenverkehr; deutlicher Unterschied zwischen vor und nach Inbetriebnahme BER erwartet; Wiesenrandstreifen neben Acker Hauptaufschlagspunkt für Straßen-Verkehr (A113 </= 10 m), im Gradienten des Flugverkehrseinflusses: ab BER Überflug; geringer Unterschied zwischen vor und nach Inbetriebnahme BER erwartet: durch mehr Straßenverkehr bedingt; Wiese neben Acker ab BER Verlängerung des Gradienten zu MP 1, Überflug bei Landungen (nicht aber von startenden Flugzeugen in Ri. Ost aus Hauptwindrichtung West); östlich Gewerbegebiet und Siedlung Waltersdorf: 2011 an Tennisanlage (Belag beschichtet, Überdachung Ende Sept.) Wiese auf Böschung; 2012 und 2013: 300 m nordöstlich auf Brachwiese Referenzmesspunkt außerhalb Aufschlagsbereich, auch ab BER kein Überflug (Überflug in ca m Höhe, aber lt. Immissionsprognose erreichen Emissionen in > 900 m Höhe den Boden nicht mehr); in landschaftlich wertvollen Ausgleichsflächen (Brachwiesen); ab KW27 zum Schutz vor Vandalismus ca. 200 m in Ri. Ost versetzt ab BER Hauptaufschlagspunkt für Start-Überflug in Ri. West u. Landungen in Ri. Ost, Aufschlagspunkt für Flughafenbetrieb-Bodenverkehr; deutlicher Unterschied zw. vor u. nach Inbetriebnahme BER erwartet; Wiese an Kleingartensiedlung ab BER im Gradienten des Flugverkehrseinflusses: Überflug bei Landungen in Ri. Ost; kaum Unterschied zw. vor und nach Inbetriebnahme BER erwartet; nördlich und östlich Mahlow/Blankenfelde; in Ackerland (2013: Raps) Referenzmesspunkt außerhalb prognostiziertem Aufschlagsbereich, ab Eröffnung von BER überfliegen hier landende, nicht aber startende Flugzeuge; im Flächenpool Seggewiese Kontrollmesspunkt südlich der Süd-SLB (senkrecht zu Hauptwindrichtung), ab BER ohne Überflug, am Rand des prognostizierten Einflussbereichs von BER; Verdriftung aus Bodenverkehr möglich; siedlungsfern; Wiese in Ausgleichsanpflanzung Siedlungsmesspunkt nördlich der Nord-SLB (senkrecht zu Hauptwindrichtung), ohne Überflug, ab BER außerhalb des prognostizierten Einflussbereichs von BER; Wiese an Fahrrad-parkplatz der Schule, Ende KW21 wegen Bauarbeiten 20 m versetzt in Ri. Lehrerparkplatz 10 KNW Kontrolle Waßmannsdorf 3 Kontrollmesspunkt west-nordwestlich der Nord-SLB (in Betrieb), ohne Überflug, außerhalb des prognostizierten Einflussbereichs von BER; in Siedlungsrandbereich; auf Ausgleichmaßnahme (Brachwiese) 11 SSS Siedlung Schulzendorf 3 Siedlungsmesspunkt westlich der Süd-SLB, mit Überflug von Starts in Ri. Ost ab BER bei Überflughöhe ca. 1000m; Wiese auf Grundschulgelände SLB: Start-Landebahn BER: Flughafen Berlin-Brandenburg International / Willy-Brandt-Flughafen Berlin Hauptaufschlagspunkt: laut Immissionsprognose-Modell höchste erwartete Immissionen, Aufschlagspunkt/-bereich: laut Immissionsprognose-Modell erwartete Immissionen von BER Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 23 von 106

24 Messpunkt Nr. 1 Abkürzung: FOS Name: Flughafen Südost Lage und Nutzung: Wiesenstreifen nahe am Flughafenzaun, Abstand zum Kopf der Start-/Landebahn ca. 500 m; an Ackerland (Gemüse) angrenzend; ca. 800 m von nächster Straße (A113) und ca. 1 km von Haus/Gehöft und Siedlung (Waltersdorf, östlich) entfernt Beschreibung vgl. Tab : Ab Eröffnung des BER Punkt mit höchsten erwarteten Immissionen für Start-Überflug in Richtung Ost, erwartete Immissionen für Flughafenbetrieb-Bodenverkehr; deutlicher Unterschied zwischen vor und nach Inbetriebnahme BER erwartet; Wiesenrandstreifen neben Acker Geograph. Koordinaten Höhe ünn Breite N Länge E m 13 32'8" 52 21'36" 43 Foto 2.2-1: Messpunkt 1 Flughafen Südost (FOS) Seite 24 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

25 Messpunkt Nr. 2 Abkürzung: FOA Name: Flughafen Autobahn nicht 2013 Lage und Nutzung: unmittelbar an Autobahn A113: Abstand zur Fahrbahn ca. 10 m; ca. 1 km östlich Süd-Start-/ Landebahnende; auf Wiese, an Ackerland (Getreide) angrenzend; ca. 300 m von Siedlung (Waltersdorf, östlich) entfernt; auf Brachwiese, an Ackerland angrenzend Beschreibung vgl. Tab : Höchste erwartete Immissionen für Straßenverkehr: Abstand zur Autobahn A113 ca. 10 m, im Gradienten des Flugverkehrseinflusses: ab Eröffnung des BER Überflug; geringer Unterschied zwischen vor und nach Inbetriebnahme BER erwartet: durch mehr Straßenverkehr bedingt Geograph. Koordinaten Höhe ünn Breite N Länge E m 13 32'52" 52 21'36" 41 Foto 2.2-2: Messpunkt 2 Flughafen Autobahn (FOA) nicht 2013 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 25 von 106

26 Messpunkt Nr. 3 Abkürzung: FOW Name: Flughafen Waltersdorf Stand 2011 Lage und Nutzung: Süd-Start-Landebahn BER ca. 3 km in westlicher Richtung; östlich von Gewerbegebiet und Siedlung Waltersdorf im Abstand von mind. 200 m, südwestlich von Siedlung Vorwerk; neben Tennisplatz/- halle; mehr als 50 m von Parkplatz und Nebenweg entfernt; Wiese auf Böschung, an Ackerland (südlich) angrenzend; außerdem Naturschutzgebiet > 50 m nördlich Beschreibung vgl. Tab : Ab Eröffnung des BER Verlängerung des Gradienten zu MP 1 FOS, Überflug nur bei Landungen, voraussichtlich bereits außerhalb des Bereichs erwarteter Immissionen aus dem Flugverkehr in Richtung Ost (aus Hauptwindrichtung West); östlich Gewerbegebiet und Siedlung Waltersdorf an Tennisanlage (Belag beschichtet, Überdachung durch Traglufthalle ab Ende September) Geograph. Koordinaten Höhe ünn Breite N Länge E m 13 34'1" 52 22'5" 41 Foto 2.2-3: Messpunkt 3 Flughafen Waltersdorf (FOW) 2011 Seite 26 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

27 Messpunkt Nr. 3 Abkürzung: FOW Name: Flughafen Waltersdorf Stand Lage und Nutzung: Süd-Start-Landebahn BER ca. 3 km in westlicher Richtung; östlich von Gewerbegebiet und Siedlung Waltersdorf im Abstand von mind. 500 m, südwestlich von Siedlung Vorwerk; auf Brachwiese mit geringer Hangneigung (Naturschutzgebiet), an Ackerland (südlich) angrenzend Beschreibung vgl. Tab : Ab Eröffnung des BER Verlängerung des Gradienten zu MP 1 FOS, Überflug nur bei Landungen, voraussichtlich bereits außerhalb des Bereichs erwarteter Immissionen aus dem Flugverkehr in Richtung Ost (aus Hauptwindrichtung West); östlich Gewerbegebiet und Siedlung Waltersdorf, rund 300 m nordöstlich von Tennisplatz/-halle Geograph. Koordinaten Höhe ünn Breite N Länge E m 13 34'17" 52 22'10" 43 Foto 2.2-4: Messpunkt 3 Flughafen Waltersdorf (FOW) 2012 und 2013 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 27 von 106

28 Messpunkt Nr. 4/4p Abkürz.: RZN/RZ1 Name: Referenz Zülowniederung Parallelexposition 2 Lage und Nutzung: in der Zülowniederung, westlich Groß Machnow, auf extensiv gepflegtem Grünland umgeben von Wiesen; regionaler, straßen-, flugverkehrs- und siedlungsferner Hintergrund; kein Überflug ab Eröffnung des BER (in ca m überflogen, lt. Immissionsprognose erreichen Emissionen in > 900 m Höhe den Boden nicht mehr); ca. 9 km südlich der Süd-SLB; mehr als 30 m von Plattenweg (kaum befahren), ca. 500 m von nächstem Acker, ca. 300 m von Bahngleisen und ca. 1 km von Siedlung/Gewerbe entfernt; ab KW27 zum Schutz vor Vandalismus ca. 200 m in Ri. Ost versetzt Beschreibung vgl. Tab : Referenzmesspunkt außerhalb Immissionsbereich, ab Eröffnung des BER Überflug bei Starts in Richtung Osten (Überflughöhen ca. 2000m); in landschaftlich wertvollen Ausgleichsflächen Geograph. Koordinaten Höhe ünn Breite N Länge E m 13 25'55" 52 15'53" 34 Foto 2.2-5: Messpunkt 4/4p Ref. Zülowniederung (RZN/RZ1); links bis u. rechts ab KW27 2 Messpunkt mit Parallelexposition gemäß VDI-Richtlinien 3957/2 und /3 zur Ermittlung der Variabilität Seite 28 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

29 Messpunkt Nr. 5 Abkürzung: FWS Name: Flughafen Südwest Lage und Nutzung: Wiese nahe am Flughafenzaun neben Funkfeuer, Abstand zum SLB-Ende: ca. 1 km; Kleingartensiedlung (z.t. aufgegeben) mit Baumbestand angrenzend: Abstand ca. 100 m; ca. 80 m von Fahrbahn um Flughafen und ca. 1 km von Siedlung (Selchow, Mahlow, westlich) entfernt Beschreibung vgl. Tab : Ab Eröffnung des BER höchste erwartete Immissionen durch Start-Überflug in Richtung West und Landungen in Richtung Ost, erwartete Immissionen aus Flughafenbetrieb-Bodenverkehr; deutlicher Unterschied zwischen vor/nach Inbetriebnahme BER erwartet Geograph. Koordinaten Höhe ünn Breite N Länge E m 13 27'22" 52 20'31" 48 Foto 2.2-6: Messpunkt 5 Flughafen Südwest (FWS) Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 29 von 106

30 Messpunkt Nr. 6 Abkürzung: FWM Name: Flughafen Mahlow Lage und Nutzung: ca. 3 km westlich Süd-SLB-Ende; in Ackerland (2011: Winterweizen 3, 2012: Raps), nahe Bäumen (Abstand gleich Baumhöhe); ca. 400 m von nächster Hauptstraße und Häusern entfernt; Ortsrandlage Beschreibung vgl. Tab : Ab Eröffnung des BER im Gradienten des Flugverkehrseinflusses: Überflug; kaum Unterschied zwischen vor und nach Inbetriebnahme BER erwartet; nördlich und östlich Mahlow/Blankenfelde Geograph. Koordinaten Höhe ünn Breite N Länge E m 13 25'27" 52 19'55" 39 Foto 2.2-7: Messpunkt 6 Flughafen Mahlow (FWM) 3 Um die Graskulturen nicht zu beschädigen oder kontaminieren, war die Agrargenossenschaft Groß-Machnow informiert worden, die Kulturen während Aktivitäten zu entfernen bzw. luftdicht abzuschließen. Seite 30 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

31 Messpunkt Nr. 7 Abkürzung: RGÜ Name: Referenz Genshagen Lage und Nutzung: östlich Genshagen-Ludwigsfelde in Flächenpool Seggewiese, umgeben von Wiesen und Ackerland; regionaler, straßen-, flugverkehrs- und siedlungsferner Hintergrund mit Überflug bei Landungen; ca. 9 km west-südwestlich der Süd-SLB; neben Plattenweg (kaum befahren), ca. 500 m von nächstem Acker, ca. 600 m von Autobahn A10 und mehr als 1 km von Siedlung/Gewerbe entfernt Beschreibung vgl. Tab : Referenzmesspunkt außerhalb des Bereichs prognostizierter Immissionen, ab Eröffnung des BER mit Überflug (nur landende Flugzeuge, Überflughöhe ca. 800m); im Flächenpool Seggewiese Geograph. Koordinaten Höhe ünn Breite N Länge E m 13 20'34" 52 18'48" 35 Foto 2.2-8: Messpunkt 7 Referenz Genshagen (RGÜ) Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 31 von 106

32 Messpunkt Nr. 8 Abkürzung: KSR Name: Kontrolle Rotberg Lage und Nutzung: südlich des Flughafenzauns Richtung Rotberg, auf Wiese in Anpflanzung (Ausgleichsmaßnahme); ca. 500 m von Rollbahn und ca. 500 m von Hofgut entfernt (nördlich von diesem, durch Wald abgeschirmt); ca. 150 m von Nebenstraße um Flughafen entfernt und ca. 1 km west-nordwestlich Rotberg; landwirtschaftliche Fläche ca. 25 m nordöstlich Beschreibung vgl. Tab : Kontrollmesspunkt südlich der Süd-SLB (senkrecht zu Hauptwindrichtung), auch ab Eröffnung des BER ohne Überflug, am Rand des prognostizierten Einflussbereichs des BER; Verdriftung aus Bodenverkehr möglich; siedlungsfern Geograph. Koordinaten Höhe ünn Breite N Länge E m 13 29'37" 52 20'49" 39 Foto 2.2-9: Messpunkt 8 Kontrolle Rotberg (KSR) Seite 32 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

33 Messpunkt Nr. 9 Abkürzung: SSN Name: Siedlung Schönefeld Lage und Nutzung: in der Siedlung Alt-Schönefeld; Nebenstraße ca. 50 m, Schulgebäude und Lehrerparkplatz jeweils ca. 25 m, nächste Häuser ca. 200 m sowie ein Erdlager und Gewerbegebiet ca. 1 km entfernt; Abstand zur Nord-SLB ca. 2,3 km; bis KW21 auf Wiese neben Schul-Fahrradparkplatz, anschließend wegen Bauarbeiten 20 m versetzt in Richtung Lehrerparkplatz; Brachwiese angrenzend Beschreibung vgl. Tab : Siedlungsmesspunkt nördlich der Nord-SLB (senkrecht zu Hauptwindrichtung), ohne Überflug, nach Eröffnung des BER außerhalb des prognostizierten Einflussbereichs des BER Geograph. Koordinaten Höhe ünn Breite N Länge E m 13 29'58" 52 23'36" 47 Foto : Messpunkt 9 Siedlung Schönefeld (SSN) Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 33 von 106

34 Messpunkt Nr. 10 Abkürzung: KNW Name: Kontrolle Waßmannsdorf Lage und Nutzung: am westlichen Ortsrand von Waßmannsdorf, ca. 1,4 km west-nordwestlich der Nord-SLB; ca. 200 m vom nächsten Gehöft und ca. 250 m von der Siedlung entfernt; 150 m von Bahngleisen und ca. 400 m von Bundesstraße B96 entfernt; nahe bewachsenem Wall (Bauschutt); auf Brachwiese (Ausgleichsmaßnahme) Beschreibung vgl. Tab : Kontrollmesspunkt west-nordwestlich der Nord-SLB (2011und 2012 in Betrieb), ohne Überflug, außerhalb des prognostizierten Einflussbereichs des BER; in Siedlungsrandbereich Geograph. Koordinaten Höhe ünn Breite N Länge E m 13 27'37" 52 22'13" 38 Foto : Messpunkt 10 Kontrolle Waßmannsdorf (KNW) Seite 34 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

35 Messpunkt Nr. 11 Abkürzung: SSS Name: Siedlung Schulzendorf Lage und Nutzung: Brachwiese auf dem Gelände der Grundschule in der Siedlung Schulzendorf; Nebenstraße in ca. 80 m, Schulsportplatz und Feuerwehrgelände jeweils in ca. 20 m, nächste Wohnhäuser in ca. 50 m Entfernung; Abstand zum östlichen Ende der Süd-SLB rund 4,7 km Beschreibung vgl. Tab : Siedlungsmesspunkt westlich der Süd-SLB, ohne Überflug, ab BER Überflüge durch Starts in Richtung Osten (Überflughöhe ca. 1000m); Wiese auf Grundschulgelände Geograph. Koordinaten Höhe ünn Breite N Länge E m 13 35'27" 52 21'32" 39 Foto : Messpunkt 11 Siedlung Schulzendorf (SSS) Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 35 von 106

36 3 Stoffe und Methoden 3.1 Untersuchte Stoffe Die Proben aus dem Biomonitoring wurden auf 16 polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) nach EPA610 und eine Auswahl von sieben Schwermetallen und anorganischen Spurenstoffe (kurz: Metalle) untersucht. Die Metalle sind: Antimon (Sb) Arsen (As) Blei (Pb) Cadmium (Cd) Chrom (Cr) Nickel (Ni) Zink (Zn) Die 16 PAK-Verbindungen sind aufgrund ihrer Häufigkeit und Umweltrelevanz als Priority Pollutants definiert. Diese Auswahl aus den organischen 2- bis 7-Ringverbindungen (mehrere 100 Verbindungen) wird entsprechend VDI-Richtlinien 3957 Blatt 2 und 3 (2013 Gründruck), nach EU-Verordnung über Höchstgehalte von PAK in Lebensmitteln (VO (EU) 835/2011) bzw. nach US Environmental Protection Agency (EPA) berücksichtigt: Naphthalin (NAP) Acenaphtylen(ACY) Phenanthren(PHE) Anthracen (ANT) Pyren (PYR) Benzo(a)anthracen (BaA) Chrysen (+Triphenylen) (CHR) Dibenzo(a,h)anthracen(DBahA) Acenaphthen (ACE) Fluoren (FLE) Fluoranthen (FLU) Benzo(b+j)fluoranthen (BbjF) Benzo(k)fluoranthen (BkF) Benzo(a)pyren (BaP) Indeno(1,2,3,-cd)pyren (INP) Benzo(g,h,i)perylen (BghiP) Von den PAK sind zwölf schwerer flüchtige in der oben stehenden Liste unterstrichen. Die potenziellen Quellen und die ökotoxikologische Bedeutung der Stoffe sind in Anhang B detailliert beschrieben. 3.2 Parallelexposition zur Ermittlung der Verfahrensstreuung Beim emittentenbezogenen Biomonitoring gemäß VDI-Richtlinie 3957 Blatt 10 (2004) soll unter anderem die Frage geklärt werden, ob die gemessenen Stoffgehalte im Hintergrund-, oder Normalbereich liegen, oder immissionsbedingt erhöht sind (vgl. Kap ). Für die Bestimmung immissionsbedingter Gehalte sind die Kenntnisse darüber grundlegend, wie hoch der Hintergrundgehalt eines zu untersuchenden Stoffes in den Biomonitoring-Kulturen ist und wie stark er streut. Die Variabilität der Stoffgehalte wird als wichtiger Aspekt der Gesamtunsicherheit (= Verfahrensstreuung) betrachtet. Dazu wurde am 2013 am Messpunkt Nr. 4 RZN, mit geringen erwarteten Stoffeinträgen, die Gesamtunsicherheit erfasst, indem echte Graskultur-Parallelproben exponiert und analysiert wurden: Nr. 4p RZ1 (entsprechend Vorgaben der VDI-Richtlinien 3957 Blatt 2 und 3, 2013 Gründruck und 2008, vgl. Seite 36 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

37 Kap. 2.2; in 2011 und 2012 auch am Messpunkt Nr. 1 FOS mit vermuteten erhöhten Immissionswirkungen). 3.3 Biomonitoring-Verfahren Unterschiedliche Messpunkte sollten mittels Biomonitoring verglichen werden. Grundvoraussetzungen hierfür sind, dass die Anzuchtbedingungen und die Entwicklungsstadien der Bioindikatoren homogen sind. Der Durchführung liegen VDI-Richtlinien zugrunde (VDI 3957/2, 3 und 10, 2013 Gründruck, 2008 und 2004 in Überarbeitung). Die hier angewendeten Methoden sind seit vielen Jahren erprobt und die in der EU die am häufigsten eingesetzten. Anzucht, Exposition, Probenahme und Transport sind in Anhang C beschrieben Verfahren der standardisierten Graskultur Die standardisierte Graskultur (VDI-Richtlinie 3957/2, Gründruck 2013; Details siehe Anhang C.1) wurde zur Untersuchung von Spuren- und Schwermetall-Immissionswirkungen sowie der organischen Schadstoffgruppe PAK im Zeitraum Mai bis August 2013 in drei jeweils vierwöchigen Abschnitten exponiert (siehe Titelbild). Zudem wurden PAK-Immissionswirkungen im Mai 2012 mit Graskulturen an drei ausgewählten Messpunkten untersucht. Diese Wechselkultur von Welschem Weidelgras (Lolium multiforum italicum Sorte Lema), einer der wichtigsten Nutzgrasarten, besteht ebenfalls aus Pflanztöpfen mit automatischer Wasserversorgung (siehe Bild 3.3-1). Das Gras fungiert dabei als eine Art Bürste, an dessen großer Oberfläche Staub und Schadstoffe anhaften und teilweise aufgenommen werden (Peichl et al. 1994). Am Ende der Exposition wird der Zuwachs abgeschnitten. Dieser wird im Labor ungewaschen getrocknet, homogenisiert und nach chemischem Aufschluss bzw. Extraktion spurenanalytisch untersucht (siehe Kap. 3.4) Verfahren der standardisierten Exposition von Grünkohl Die standardisierte Exposition von Grünkohl wurde zur Untersuchung von Spuren- und Schwermetall- Immissionswirkungen sowie der organischen Schadstoffgruppe PAK im Zeitraum Oktober und November 2011 und 2012 ausgewählt (siehe Bild 3.3-1). Seine hohe Frostresistenz macht den Grünkohl besonders geeignet zur Untersuchung von Immissionswirkungen im Herbst bis Winter (z.b. Radermacher & Rudolph 1994). Grünkohl zeigt als Vertreter von Nahrungspflanzen die Immissionsbelastung über den Luftpfad im untersuchten Gebiet an; die Aufnahme der Luftschadstoffgruppe der PAK über den Boden ist vernachlässigbar gering (Debus et al. 1989). Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 37 von 106

38 Bild 3.3-1: Standardisierter Grünkohl - vereinfachte schematische Skizze [nach Wäber 1999] 3.4 Analysenverfahren Spuren- und Schwermetall-Bestimmung: Die Pflanzenproben wurden ungewaschen bei 30 C getrocknet und der Trockenrückstand entsprechend DIN S2 bestimmt. Nach Homogenisierung der jeweils gesamten Probe wurde diese unter Hockdruck mit Salpetersäure aufgeschlossen. Die Metallbestimmungen erfolgten nach DIN EN Norm mit Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-MS; siehe Anhang D.1). Seite 38 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

39 PAK-Bestimmung: Die Pflanzenproben wurden gefriergetrocknet und anschließend homogenisiert. Die PAK-Bestimmung erfolgte in Anlehnung an DIN ISO (2000) mittels hochauflösender Gaschromatographie (HRGC), massenselektiver Detektion (MSD, niederauflösende Massenspektrometrie) sowie unter Verwendung der Isotopenverdünnungsmethode. Details und Bestimmungsgrenzen finden sich in Anhang D.2. Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 39 von 106

40 4 Ergebnisse Die Biomonitoring-Verfahren werden standardisiert angewendet. Die verfahrensbeeinflussenden, internen Faktoren wie z.b. Anzuchtsubstrat, Wasserversorgung, Pflanzenzustand und -alter werden gleich gehalten, damit die Ergebnisse untereinander vergleichbar werden. Äußere Einflüsse wie Witterungseinflüsse, die auch auf die natürliche Vegetation einwirken, zeigen die Verfahren hingegen mit an. (vgl. Kap. 1.2). Daher ist es für die Bewertung der Untersuchungsergebnisse wichtig, die klimatischen Einflüsse im Untersuchungszeitraum zu kennen (siehe Kap. 4.1). Die Variabilität der Stoffgehalte wird als wichtiger Aspekt der Verfahrensstreuung betrachtet (siehe Kap. 4.2). Dazu wurden an einem Messpunkt mit geringen erwarteten Stoffeinträgen (bei Grünkohl auch an einem mit vermuteten höheren Immissionswirkungen) Parallelproben exponiert und analysiert (vgl. Kap. 2.2). Über den Projektrahmen hinaus wurden Parallelproben auch jeweils doppelt aufgeschlossen und auf ausgewählte Stoffe analysiert (Prüfung der analytischen Messunsicherheit; sie repräsentiert einen der Aspekt der Gesamtunsicherheit, d.h. der Verfahrensstreuung). Aus den Doppelbestimmungen wurden jeweils Mittelwerte gebildet. Sie werden mit den Messwerten aus Einfachbestimmungen verglichen. In den Kapiteln 4.3 bis 4.10 sind die Ergebnisse des Graskultur-Biomonitorings 2013 nach untersuchten Stoffen dargestellt. Eine zusammenfassende Bewertung des Biomonitorings auf Metalle und PAK einschließlich der Grünkohl-Biomonitoring-Ergebnisse 2011 und 2012 findet sich in Kapitel Die nachfolgenden Ergebnisse des Graskultur-Biomonitorings 2013 sind im Messpunktevergleich tabellarisch und grafisch dargestellt (vgl. Kap. 4.3 bis 4.10), um zu untersuchen: - ob die Stoffe in den Bioindikatoren nachweisbar sind und - an unterschiedlichen Messpunkten unterschiedlich hoch sind; - in welcher räumlichen Ausdehnung sie feststellbar sind und - ob sie im Hintergrundbereich liegen, oder immissionsbeeinflusst sind; - ob die Immissionswirkungen auf Quelleneinflüsse zurückgeführt werden können (s. Glossar); - wie hoch sie im Vergleich mit anderen Untersuchungsgebieten sind; - ob eine Beeinflussung oder Gefährdung von Mensch oder Tier vorliegen könnte. An den lokalen Referenzmesspunkten Nr. 4 RZN mit Parallele Nr. 4p RZ1 und Nr. 7 RGÜ, die als Hintergrundmesspunkte abseits von Quelleneinflüssen die typische Hintergrundsituation im weiteren Umfeld des Emittenten repräsentieren, wird der Hintergrundbereich ermittelt. Die Stoffgehalte in den Bioindikatoren werden unmittelbar im Messpunktevergleich und indirekt im Vergleich mit aktuellen Ergebnissen anderer Untersuchungen verglichen. Teilweise liegen neben Orientierungswerten Richtwerte und Höchstgehalte für Futtermittel als Prüfwerte vor (vgl. Kap. 1.3, Tab ). Durch den Vergleich mit dem Gehalt im Bioindikator wird eine indirekte Gefährdungsbeurteilung vorgenommen. Seite 40 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

41 4.1 Witterungseinflüsse Windrichtung mit Windgeschwindigkeit (siehe Kap ) und Niederschlagsverhältnisse (siehe Kap ) sind jeweils in den vierwöchigen Expositionszeiträumen der Graskulturen von Mai bis August 2013 dargestellt. Windrichtungen und Windgeschwindigkeiten wurden an der Luftgütemessstelle der FBB am Flughafen Schönefeld gemessen. Die Niederschlagsdaten und die Windrosen-Darstellungen stammen vom Landesamt für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz Brandenburg Windrichtung und Windgeschwindigkeit Während der ersten rund vierwöchigen Graskulturexposition im Mai 2013, vom 8.5. bis , wehte der Wind zu etwa zwei Dritteln aus westlichen bis südwestlichen Richtungen im Untersuchungsgebiet, mit geringen bis zu mäßigen Windgeschwindigkeiten (siehe Bild 4.1-1). Zu etwa einem Drittel wehten Winde aus östlichen Richtungen mit geringeren Windgeschwindigkeiten. Während der zweiten Graskulturexposition im Juni 2013, vom 5.6. bis , wehte der Wind wieder vorwiegend aus westlichen Richtungen, ein geringerer Anteil aus östlichen (siehe Bild 4.1-2). Westliche Winde erreichten dabei geringe bis mäßige Windgeschwindigkeiten, östliche Winde nur geringe bis schwache Windgeschwindigkeiten. Während der dritten Graskulturexposition 2013, vom 5.7. bis wehten die Winde vorwiegend aus West und aus West-Nordwest mit geringen bis mäßigen Windgeschwindigkeiten. Ostwinde traten deutlich weniger auf und waren gering bis schwach (siehe Bild 4.1-3). Insgesamt waren während der drei Expositionsabschnitte von Mai bis August 2013 die Windverhältnisse relativ ähnlich, vorwiegend von westlichen Winden geprägt. Zum Vergleich die Windverhältnisse bei den achtwöchigen Grünkohlexpositionen im Oktober und November 2011 und 2012: Im Jahr 2011 herrschten während der ersten vier Wochen der Grünkohlexposition noch westliche Winde vor, während die Winde in den zweiten und eigentlich entscheidenden vier Wochen fast ausschließlich aus Ost kamen mit geringen bis schwachen Geschwindigkeiten. Im Jahr 2012 hingegen glichen die ersten und zweiten vier Wochen der Grünkohlexposition einander: mit vorwiegend west-südwestlichen Winden, mit geringen bis hin zu mäßigen Geschwindigkeiten. Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 41 von 106

42 Bild 4.1-1: Flughafen Schönefeld - Windverteilung (links oben) Bild 4.1-3: Flughafen Schönefeld - Windverteilung (links unten) Bild 4.1-2: Flughafen Schönefeld - Windverteilung (rechts oben) [Quelle Windverteilungen: Landesamt für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz Brandenburg] Seite 42 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

43 4.1.2 Niederschlagsmengen Tabelle 4.1-1: Niederschlagsmengen während der Graskulturexpositionen 2013 Niederschlaghöhen während Graskulturexpositionen an LUGV-Station Blankenfelde-Mahlow (Umfeld Schönefeld) Graskultur Zeitraum NH [mm] Exposition Mai Exposition Juni Exposition Juli Die erste Graskulturexposition im Mai 2013 wurde von sehr hohen Niederschlägen begleitet (vgl. Tab ), rund 90 mm. Diese fielen vorwiegend während der maßgeblichen zweiten Expositionshälfte: siebenmal mehr als während der ersten Hälfte. Während der zweiten Graskulturexposition im Juni fielen rund 60 mm Niederschlag, wiederum während der zweiten Expositionshälfte siebenmal mehr. Während der dritten Graskulturexposition im Juli fiel nur während der zweiten Expositionshälfte Niederschlag: mit 46 mm halb so viel wie im Mai. Alle Graskulturexpositionen 2013 waren von hohen Niederschlägen in der zweiten Expositionshälfte geprägt. Insbesondere Niederschläge in der zweiten Hälfte des Expositionszeitraumes können auf den Bioindikatorkulturen deponierte Schadstoffe vom Regen abwaschen. Zum Vergleich: Nicht nur hinsichtlich der Ostwindlagen, sondern auch hinsichtlich der Niederschlagsmengen war der Expositionszeitraum von Grünkohlkulturen 2011 außergewöhnlich. Zwar lagen die Niederschlagsmengen während der ersten vier Expositionswochen bis Mitte Oktober im Durchschnitt vorangegangener Jahre. Ab Mitte Oktober und während der zweiten Expositionshälfte von Grünkohl 2011 regnete es im Gegensatz zu anderen Jahren aber überhaupt nicht. Während der Grünkohlexposition 2012 fielen auch während der zweiten vier Expositionswochen im November Niederschläge. Sie lagen mit 18 mm aber unter dem langjährigen Mittel für November. Im Mai 2012 während der ersten Exposition von Graskulturen im Untersuchungsgebiet herrschten Westwinde vor und es fiel vorwiegend während der zweiten Hälfte des vierwöchigen Expositionszeitraums Regen. 4.2 Gesamtunsicherheit Die Gesamtunsicherheit ist beim Vergleich von Stoffgehalten zwischen Messpunkten zu berücksichtigen. Bei deutlichen Abweichungen von Erfahrungswerten ist eine Nachbestimmung ratsam. Wird die Abweichung bestätigt, ist die erhöhte Streuung bei der Ergebnisbewertung zu beachten. Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 43 von 106

44 4.2.1 Variabilität der Stoffgehalte beim Graskultur-Biomonitoring Tabelle 4.2-1: Gesamtunsicherheit - Variabilität der Stoffgehalte der Graskulturexposition im Untersuchungsgebiet im Juli 2013 Variation: Spannbreite range und Variationskoeffizient CV für (N) Wertepaare Graskultur RZN/RZ1 Grask ultur (4/4p) Schönefeld 2013 VDI 3957/2 Stoff range % (1) od. (2) CV % (5) Arsen (As) 2% 5-22 Cadmium (Cd) 32%* Chrom (Cr) 20% Nickel (Ni) 9% 7-12 Blei (Pb) 56%* 18 Antimon (Sb) 0% Zink (Zn) 6% 7-16 Summe 16 EPA-PAK 24% - Su. 12 schwer. PAK 14% - Benzo(a)pyren (BaP) 8% - CV = Standardab weichung dividiert durch arithmet. Mittelwert range Metalle: Diff. zw. 1 Messwertepaar (1) bzw. (2) für Pb, Cd, Cr * zu beachten: range von Pb, Cd deutlich größer als oberer CV-Wert Die Variabilität der Stoffgehalte sollte als wichtiger Aspekt der Gesamtunsicherheit (= Verfahrensstreuung) am Hintergrundmesspunkt Nr. 4 RZN mit Parallele Nr. 4p RZ1 erfasst werden. Leider wurden die Graskulturen an Nr. 4p RZ1 in den ersten beiden Expositionen durch Vandalismus zerstört, so dass dort nur ein Wertepaar (aus der 3. Exposition) betrachtet werden kann (siehe Tabelle 4.2-1): Die Spannbreiten (= range) am Hintergrundmesspunkt RZN/RZ1 - zur Bemessung der Gesamtunsicherheit lagen mit Ausnahme der für Blei und Cadmium innerhalb der für Graskulturen typischen Variation 4 (VDI 3957/2013 Gründruck). Die auffälligen Spannbreiten von 32 % bei Cadmium und von 56 % bei Blei begründeten eine Doppelbestimmung der Proben (siehe unten: Kap ) Analytische Messunsicherheit als ein Bestandteil der Gesamtunsicherheit Die Proben von Messpunkt Nr. RZN, RZ1 sowie Nr. 1 FOS aus der dritten Exposition wurden im Rahmen der Metallbestimmung jeweils doppelt analytisch aufgeschlossen und doppelt auf Blei, Cadmium und Chrom analysiert. Bei der Probe vom Messpunkt FOS betrug die analytische Abweichung jeweils maximal 10%. Daher wird in den nachfolgenden Ergebnisdarstellungen (Kap. 4.3 ff.) der Mittelwert aus den drei Analysen angegeben. Für die Parallele RZN und RZ1 wird ebenfalls der Mittelwert aus den drei Analysen betrachtet, da deren analytische Messunsicherheit ebenfalls gering sind (siehe Tab ). 4 Vergleich von Range und Variationskoeffizient in Tab unter Vorbehalt, dass bei Graskulturen aus VDI3957/2 Mischproben aus mehreren Kulturen die Grundlage bilden, während in der vorgelegten Untersuchung Einzelproben einer einzelnen Exposition (1 Wertepaar) miteinander verglichen werden. Seite 44 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

45 Tabelle 4.2-2: Analytische Messunsicherheit als ein Bestandteil der Gesamtunsicherheit Metall-Doppelbestimmung der Graskultur-Parallelproben am Messpunkt RZN/RZ1 Spannbreite (range) bei Metall-Doppelbestimmung (3. Graskulturexposition) Stoff (mg/kg TM) RZN-Erst RZN-Doppel RZ1-Erst RZ1-Doppel range RZN range RZ1 Blei (Pb) 0,13 0,12 0,21 0,18 10% 11% Cadmium (Cd) 0,029 0,026 0,036 0,035 11% 3% Chrom (Cr) 0,28 0,24 0,29 0,25 14% 16% Spannbreite range = Differenz zwischen Messwertepaar (1) Die Abweichung der analytischen Doppelbestimmungen war für Blei, Cadmium und Chrom zum Teil deutlich geringer als die Gesamtabweichung der Stoffgehalte der Parallelen voneinander (Vergleich der Exponate RZN und RZ1 miteinander; Tab ). Die für den jeweiligen Stoff, hier besonders für Blei und Cadmium, typischen Eintragsformen - z.b. als grobe Partikel oder als Feinstaub - beeinflussen die Gesamtunsicherheit. Dies hatte sich für bereits für Blei und Cadmium in Grünkohl 2011 und 2012 gezeigt. Die erhöhte Abweichung der Blei und Cadmium-Ergebnisse an der Parallele wird als erhöhte stoffspezifische Streuung bei der Ergebnisbewertung Beachtung finden (siehe Kap. 4.4, 4.5). Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 45 von 106

46 4.3 Arsengehalte in standardisierter Graskultur Wertebereich: Arsen war bei einer analytischen Bestimmungsgrenze von 0,025 mg/kg Trockenmasse (TM) in allen Graskulturproben auffindbar. Die Arsengehalte lagen 2013 zwischen 0,10 mg/kg TM in der Exposition im Mai und 0,34 mg/kg TM in der Exposition im Juli (siehe Tab ). Die stoffspezifische Gesamtunsicherheit war mit 2 % sehr niedrig (vgl. Kap ). Messpunktevergleich: An den Referenzmesspunkten wurde die gesamte Spanne der Arsengehalte zwischen 0,1 und 0,3 mg/kg TM gemessen. Im Juli 2013 wurden am Referenzmesspunkt Nr. 7 RGÜ bei Genshagen im Flächenpool Seggewiese 0,34 mg As/kg TM gemessen und am Siedlungsmesspunkt Nr. 9 in Schönefeld 0,31 mg As/kg TM, beide übertrafen den Orientierungswert OmH für den maximalen ländlichen Hintergrund knapp (siehe Tab ). Die anderen Arsenwerte 2013 lagen an den lokalen Referenzmesspunkten und den emittentenbezogenen Messpunkten gleichermaßen unterhalb OmH von 0,3 mg As/kg TM. Die Unterschiede der Arsengehalte zwischen der Expositionen waren größer als zwischen den Messpunkten: in der ersten Exposition lagen die Gehalte um 0,13 mg/kg TM, in der zweiten und dritten um 0,24 bzw. 0,27 mg As/kg TM. Tabelle 4.3-1: Arsengehalte in standardisierter Graskultur 2013 im Untersuchungsgebiet Arsen (mg/kg TM) in Graskultur Mai 2013 Juni 2013 Juli 2013 Mittelwert STABW Nr. Abkürz. Messpunkt-Name Mai-Aug Standardabw. 1 FOS Flughafen Südost 0,13 0,26 0,29 0,23 0,09 3 FOW Flughafen Waltersdorf 0,16 0,24 0,29 0,23 0,07 5 FWS Flughafen Südwest 0,15 0,20 0,22 0,19 0,04 6 FWM Flughafen Mahlow 0,11 0,20 0,24 0,18 0,06 9 SSN Siedlung Schönefeld 0,12 0,24 0,31 0,22 0,10 11 SSS Siedlung Schulzendorf 0,10 0,21 0,27 0,19 0,09 8 KSR Kontrolle Rotberg 0,16 0,25 0,26 0,22 0,05 10 KNW Kontrolle Waßmannsdorf 0,14 0,26 0,24 0,21 0,07 4 RZN Referenz Zülowniederung 0,11 0,22 0,27 0,20 0,08 4p RZ1 Ref. Zülownied. Parallel 0, RGÜ Referenz Genshagen 0,13 0,25 0,34 0,24 0,11 Median 0,13 0,24 0,27 0,24 (Q.75-Q.25) 0,03 0,04 0,04 0,11 Orientierungswert OmH 0,3 0,3 0,3 2,3 Prüfwert Median und Q75-Q25: Interquartilabstand, bezogen auf jeweilige Exposition im Untersuchungsgebiet Werte > Orientierungswert nach VDI 3957/2 oder BayLfU 2012 bezogen auf Einzelwerte Werte > Prüfwert nach FuttMV oder VDI-Richtlinie 2310 bezogen auf Mittelwerte kein Wert; bei 4p in Exposition 1 und 2 wegen Vandalismus Seite 46 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

47 As (mg/kg TM) 1,00 Arsen in Graskulturen : Messpunktevergleich 2013 Prüfwert 2,3 mg/ kg TM 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0, p 7 Mai 2013 Juni 2013 Juli 2013 Mittelwert OmH Abkürz. FOS FOW FWS FWM SSN SSS KSR KNW RZN RZ1 RGÜ Nr p 7 Arsen kann u.a. aus der Emission fossiler Brennstoffe, zum Beispiel aus der Verbrennung von Kohle, stammen (Siewers und Herpin 1998), aber auch aus industriellen Produktionsprozessen, Müllverbrennung und Düngerherstellung (BayLfU 2009). Die Kohlefeuerung gilt als Hauptquelle von Arsenemissionen. Das Sächsische Ministerium für Umwelt und Landwirtschaft gibt allerdings in seinem Umweltbericht 2007 für das Untersuchungsjahr 2005 den Verkehr mit einem Anteil von 67 % als Hauptverursacher von Arsenemissionen an (Quelle im Internet: klima/smul_umweltbericht07.pdf, Stand ). Im Planfeststellungsverfahren zur 3. Start- und Landebahn am Münchner Flughafen wurde ausgeschlossen, dass Arsenemissionen aus dem Flugbe- Flughafen- Rollverkehr +* +*?* Überflug +* +** +* +** +*** +** KfzVerkehr Autobahn in Siedlung + + Landwirts Hintergrund + + *: ab Eröffnung BER; ** nur Landeüberflug und *** nur Überflug bei Starts, wenn BER eröffnet Bild 4.3-1: Arsengehalte in standardisierter Graskultur 2013 im Untersuchungsgebiet Quellen und Immissionseinflüsse: Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 47 von 106

48 trieb zu erhöhten Arsengehalten im Boden im Flughafenumfeld führten (Quelle im Internet: Stand ). Arsengehalte in Böden wiederum können eine natürliche geologische Besonderheit sein. An Standorten mit geogen bedingt erhöhten Arsengehalten in Böden sind auch Anreicherungseffekte z.b. durch Aufwirbelungen von Bodenpartikeln bei der Bodenbearbeitung möglich, etwa durch landwirtschaftliche Tätigkeiten. Aus dem Untersuchungsgebiet um den Flughafen Schönefeld sind keine auffälligen Arsengehalte in den Böden bekannt; bei einer Bodenanalyse im Rotbergbecken nahe Messpunkt Nr. 8 lag der Arsengehalt unterhalb der Bestimmungsgrenze (mündliche Mitteilung FBB). Insgesamt lagen die Arsengehalte in standardisierten Graskulturen 2013 im niedrigen ländlichen Hintergrundbereich (vgl. Abb ) und zeigten keine Immissionseinflüsse. Vergleich mit anderen Untersuchungen: Unmittelbar vergleichbar sind die Ergebnisse mit einem zeitgleich und methodisch gleich durchgeführten Biomonitoring im Raum Ingolstadt (Bayern). Methodisch vergleichbar erzielte Ergebnisse des Flughafens München von 2007 und 2008 sind unter dem Vorbehalt zu betrachten, dass sich nicht nur die Untersuchungsgebiete, sondern auch die Untersuchungsjahre unterscheiden. Wie im Umfeld um den Flughafen Schönefeld, so waren 2013 auch im Untersuchungsgebiet bei Ingolstadt die Unterschiede der Arsengehalte zwischen der Expositionen größer als zwischen den Messpunkten: in der ersten Exposition lagen die Gehalte auch dort um 0,11 mg/kg TM, in der zweiten und dritten um 0,23 mg As/kg TM, am dortigen Referenzmesspunkt zwischen 0,07 und 0,30 mg/kg TM von der ersten bis zur dritten Exposition (unveröffentlicht; vgl. Tab ). Im Umfeld des Flughafens München (Raum Freising) wurden 2007 und 2008 im Zeitraum Mai bis Anfang August ebenfalls mehrheitlich niedrige Arsen-Hintergrundgehalte in Graskulturen gemessen, vereinzelt auch Werte bis 0,8 mg As/kg TM (Quelle: umw/biom_depober_0607.pdf und biom_ber_08.pdf, Stand ). Über OmH erhöhte Arsenwerte lagen im Umfeld des Flughafens München 2007 und 2008 über den Arsenergebnissen 2013 der vorgelegten Untersuchung: dort geogen und durch landwirtschaftliche Aktivität bedingt. Vergleich mit Prüfwerten: Höchstgehalte für Futterpflanzen als Prüfwerte ermöglichen eine Beurteilung etwaiger Beeinträchtigungen im Bereich Landwirtschaft und Nahrungsmittelproduktion (FuttMV 2011, VDI 2310/26-34 und 2310/37). Die Futtermittelverordnung (FuttMV) legt einen Höchstgehalt für Futtermittel von 2,3 mg As/kg bezogen auf 100 % TM fest, auch weil Arsen als krebserregend eingestuft wird ( (FuttMV 2011; Dietl et al. 1998). Hier betrachtet man die standardisierte Graskultur als Stellvertreter für die Grünlandnutzung. Der Futtermittel-Höchstgehalt wurde von den Arsengehalten in standardisierten Graskulturen 2013 zu maximal 15 % ausgeschöpft, weit unterhalb einer Schwelle, ab der eine Gefährdung zu vermuten wäre (vgl. Tab ). Ein relevanter Einfluss des Flughafens Berlin Schönefeld auf die Arsengehalte in Graskulturen 2013 kann ausgeschlossen werden und bestätigt damit die Grünkohlergebnisse 2011 und Seite 48 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

49 4.4 Cadmiumgehalte in standardisierter Graskultur Wertebereich: Cadmium war bei einer Bestimmungsgrenze von 0,01 mg/kg TM in allen Graskulturproben 2013 auffindbar. Die Cadmiumgehalte lagen zwischen 0,02 und 0,06 mg/kg TM. Minima wurden am Messpunkt Nr. 5 FWS Flughafen Südwest gemessen, das Maximum am Messpunkt Nr. 1 FOS Flughafen Südost (siehe Tab ). Die Ergebnisse der drei Expositionsserien unterschieden sich nicht voneinander. Messpunktevergleich: An den Referenzmesspunkten wurden Nr. 7 RGÜ bei Genshagen im Flächenpool Seggewiese und in der Zülowniederung Nr. 4 RZN bzw. Nr. 4p RZ1 wurden Werte von 0,028 bis 0,036 mg Cd/kg TM ermittelt (siehe Bild 4.4-1). Die stoffspezifische Gesamtunsicherheit von 32 % am Referenzmesspunkt Nr. 4 (vgl. Kap ) ist beim Messpunktevergleich zu berücksichtigen. Zudem lagen alle Cadmiumgehalte in standardisierten Graskulturen deutlich unterhalb des bundesweit gültigen OmH (vgl. Tab ) als Schwelle für Immissionseinflüsse. Signifikante Unterschiede zwischen den Messpunkten bestanden nicht. Das Einzelergebnis vom Juli 2013 am Messpunkt Nr. 1 FOS lag zwar oberhalb des Medians aller Messpunkte inklusive Spannbreite, entsprach aber damit ebenfalls dem Hintergrundbereich für Cadmium (vgl. tab ). Tabelle 4.4-1: Cadmiumgehalte in standardisierter Graskultur 2013 im Untersuchungsgebiet Cadmium (mg/kg TM) in Graskultur Mai 2013 Juni 2013 Juli 2013 Mittelwert STABW Nr. Abkürz. Messpunkt-Name Mai-Aug Standardabw. 1 FOS Flughafen Südost 0,035 0,030 0,060 0,042 0,016 3 FOW Flughafen Waltersdorf 0,041 0,027 0,043 0,037 0,009 5 FWS Flughafen Südwest 0,029 0,028 0,020 0,026 0,005 6 FWM Flughafen Mahlow 0,026 0,025 0,040 0,030 0,008 9 SSN Siedlung Schönefeld 0,034 0,032 0,023 0,030 0, SSS Siedlung Schulzendorf 0,029 0,026 0,024 0,026 0,003 8 KSR Kontrolle Rotberg 0,033 0,031 0,036 0,033 0, KNW Kontrolle Waßmannsdorf 0,037 0,034 0,031 0,034 0,003 4 RZN Referenz Zülowniederung 0,035 0,034 0,028 0,032 0,004 4p RZ1 Ref. Zülownied. Parallel 0, RGÜ Referenz Genshagen 0,029 0,032 0,034 0,032 0,003 Median 0,034 0,031 0,034 0,032 (Q.75-Q.25) 0,006 0,005 0,012 0,007 Orientierungswert OmH 0,1 0,1 0,1 1,1 Prüfwert Median und Q75-Q25: Interquartilabstand, bezogen auf jeweilige Exposition im Untersuchungsgebiet Werte > Orientierungswert nach VDI 3957/2 oder BayLfU 2012 bezogen auf Einzelwerte Werte > Prüfwert nach FuttMV; MID-Wert nach VDI-Richtlinie 2310: 0,7 mg/kg TM; bezogen auf Mittelwerte kein Wert; bei 4p in Exposition 1, 2 wg. Vandalismus; FOS/RZN/RZ1 Juli 2013: Mittelwert aus Doppelbest. Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 49 von 106

50 Cd (mg/kg TM) 0,15 0,14 0,13 0,12 0,11 0,10 0,09 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0,00 Cadmium in Graskulturen : Messpunktevergleich 2013 Prüfwert 1,1 mg/ kg TM p 7 Mai 2013 Juni 2013 Juli 2013 Mittelwert OmH Abkürz. FOS FOW FWS FWM SSN SSS KSR KNW RZN RZ1 RGÜ Nr p 7 Flughafen- Rollverkehr +* +*?* Überflug +* +** +* +** +*** +** KfzVerkehr Autobahn in Siedlung + + Landwirts Hintergrund + + *: ab Eröffnung BER; ** nur Landeüberflug und *** nur Überflug bei Starts, wenn BER eröffnet Bild 4.4-1: Cadmiumgehalte in standardisierter Graskultu im Untersuchungsgebiet Quellen und Immissionseinflüsse: Kfz-Verkehr und Kunstdüngereinsatz sind u.a. als Cadmium-Quellen bekannt (siehe Anhang B.1). Quelleneinflüsse waren nicht zuordenbar. Ein über dem Durchschnitt liegender Cadmiumgehalt trat nur einmalig auf (vgl. Tab ). Vergleich mit anderen Untersuchungen: Die Ergebnisse im Umfeld um den Flughafen Schönefeld waren 2013 mit dem vergleichbar, was zeitgleich im bayerischen Untersuchungsgebiet bei Ingolstadt im Hintergrundbereich gemessen wurde: 0,03 bis 0,04 mg Cd/kg TM (unveröffentlicht; vgl. Tab ). Im Umfeld des Flughafens München Seite 50 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

51 wurden 2007 und 2008 im Zeitraum Mai bis Anfang August ebenfalls fast ausschließlich niedrige Cadmium-Hintergrundgehalte zwischen 0,02 und 0,06 mg/kg TM in Graskulturen gemessen, vereinzelt wurden aber auch Werte bis 0,4 mg Cd/kg TM (Quelle: media/download/bereiche/umw/biom_depober_0607.pdf und download/bereiche/umw/ biom_ber_08.pdf, Stand ). Vergleich mit Prüfwerten: Der Höchstgehalt für Cadmium laut Futtermittelverordnung ist bei 1,1 mg Cd/kg bezogen auf 100 % TM festgelegt ( (FuttMV 2011), die Maximale Immissionsdosis nach VDI-Richtlinie 2310 (MID- Wert) liegt bei 0,7 mg Cd/kg TM in Futtermitteln für Rinder und Schafe. Futtermittel-Höchstgehalt und MID-Werte wurden von den Cadmiumgehalten in standardisierten Graskulturen 2013 zu weniger als 10 % ausgeschöpft (vgl. Tab ). Die Cadmiumgehalte in Graskulturen im Umfeld des Flughafens Schönefeld lagen 2013 unauffällig im Hintergrundbereich, ebenso wie dies 2011 und 2012 mit Grünkohl-Biomonitoring festgestellt wurde. Sie können keinen speziellen Quelleneinflüssen zugeordnet werden. Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 51 von 106

52 4.5 Chromgehalte in standardisierter Graskultur Wertebereich: Chrom war bei einer Bestimmungsgrenze von 0,05 mg/kg TM in allen Graskulturproben 2013 auffindbar: zwischen 0,16 mg/kg TM wiederum an Messpunkt Nr. 6 Flughafen Mahlow und 0,63 mg/kg TM an Nr. 1 FOS Flughafen Südost (siehe Tab ). Die stoffspezifische Gesamtunsicherheit war mit 20 % tolerabel (vgl. Kap ). Tabelle 4.5-1: Chromgehalte in standardisierter Graskultur 2013 im Untersuchungsgebiet Chrom (mg/kg TM) in Graskultur Mai 2013 Juni 2013 Juli 2013 Mittelwert STABW Nr. Abkürz. Messpunkt-Name Mai-Aug Standardabw. 1 FOS Flughafen Südost 0,47 0,32 0,63 0,47 0,16 3 FOW Flughafen Waltersdorf 0,55 0,23 0,39 0,39 0,16 5 FWS Flughafen Südwest 0,28 0,23 0,26 0,25 0,02 6 FWM Flughafen Mahlow 0,20 0,16 0,36 0,24 0,11 9 SSN Siedlung Schönefeld 0,31 0,29 0,27 0,29 0,02 11 SSS Siedlung Schulzendorf 0,25 0,20 0,20 0,21 0,03 8 KSR Kontrolle Rotberg 0,32 0,19 0,26 0,26 0,07 10 KNW Kontrolle Waßmannsdorf 0,35 0,22 0,36 0,31 0,08 4 RZN Referenz Zülowniederung 0,23 0,23 0,26 0,24 0,02 4p RZ1 Ref. Zülownied. Parallel 0, RGÜ Referenz Genshagen 0,25 0,20 0,27 0,24 0,04 Median 0,29 0,22 0,27 0,26 (Q.75-Q.25) 0,09 0,04 0,10 0,09 Orientierungswert OmH 0,9 0,9 0,9 57,0 Prüfwert Median und Q75-Q25: Interquartilabstand, bezogen auf jeweilige Exposition im Untersuchungsgebiet Werte > Orientierungswert nach VDI 3957/2 oder BayLfU 2012 bezogen auf Einzelwerte Werte > Prüfwert: MID-Wert nach VDI-Richtlinie 2310: 57 mg/kg TM für Schaf- und Rinderfutter; bez. auf Mittelwerte kein Wert; bei 4p in Exposition 1, 2 wg. Vandalismus; FOS/RZN/RZ1 Juli 2013: Mittelwert aus Doppelbest. Messpunktevergleich: An allen Messpunkten wurden niedrige Chromwerte deutlich unterhalb des Orientierungswerts OmH für den maximalen ländlichen Hintergrund gemessen (vgl. Tab ). Dennoch zeigte sich ein Unterschied zwischen vergleichsweise höchsten Chromgehalten in Graskulturen am Messpunkt Nr. 1 FOS Flughafen Südost, gefolgt von Messpunkt Nr. 3 FOW Flughafen Waltersdorf und den übrigen Messpunkten im Umfeld um den Flughafen Schönefeld 2013 (siehe Abb ). Quellen und Immissionseinflüsse: Chrom gelangt unter anderem durch den Kfz-Verkehr in die Umwelt (Merian 1984, Peichl et al. 1994; siehe Anhang B.1). Signifikant erhöhte Chromergebnisse wie 2011 und 2012 in standardisiertem Grünkohl am damaligen Autobahn-Messpunkt Nr. 2 FOA, bedingt durch den Quelleneinfluss des Kfz- Seite 52 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

53 Cr (mg/kg TM) Verkehrs unmittelbar an der A113, traten 2013 nicht auf. Die Graskulturergebnisse 2013 lagen unterhalb OmH als Schwelle für Immissionseinflüsse. 1,50 1,40 1,30 1,20 1,10 1,00 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 Chrom in Graskulturen : Messpunktevergleich 2013 Prüfwert 57 mg/ kg TM p 7 Mai 2013 Juni 2013 Juli 2013 Mittelwert OmH Abkürz. FOS FOW FWS FWM SSN SSS KSR KNW RZN RZ1 RGÜ Nr p 7 Die Chromergebnisse aus einem Graskultur-Biomonitoring im Raum Ingolstadt (Bayern) lagen im Zeitraum Mai bis Anfang August 2013 im Hintergrundbereich bei rund 0,2 mg Cr/kg TM; emittentenbezogen reichten sie oberhalb OmH bis 1,9 mg Cr/kg TM (unveröffentlicht; Hintergrund vgl. Tab ). Im Umfeld des Flughafens München wurden im gleichen Zeitraum 2007 und 2008 ebenfalls mehrheitlich niedrige Chromgehalte in Graskulturen gemessen: 0,2 bis 0,6 mg Cr/kg TM. Höhere Werte bis 1,2 mg Cr/kg TM traten an Messpunkten im Flughafenbereich auf (Quelle: Flughafen- Rollverkehr +* +*?* Überflug +* +** +* +** +*** +** KfzVerkehr Autobahn in Siedlung + + Landwirts Hintergrund + + *: ab Eröffnung BER; ** nur Landeüberflug und *** nur Überflug bei Starts, wenn BER eröffnet Bild 4.5-1: Chromgehalte in standardisierter Graskultur im Untersuchungsgebiet Vergleich mit anderen Untersuchungen: Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 53 von 106

54 airport.de/media/download/bereiche/umw/biom_depober_0607.pdf und Stand ). Sie wurden, neben Staubverwehungen durch landwirtschaftliche Aktivitäten, auch auf solche von versiegelten Flächen zurückgeführt. Vergleich mit Prüfwerten: Da die Futtermittelverordnung keine Höchstgehalte für Chrom definiert, wird hier der MID-Wert nach VDI-Richtlinienreihe 2310 als Prüfwert herangezogen: 57 mg/kg TM. Dieser Höchstgehalt wurde auch am Messpunkt Nr. 1 FOS nur zu rund 1 % ausgeschöpft. Ein aktuelles Gefährdungspotenzial für die Landnutzung kann wie für Arsen und Cadmium auch für Chrom ausgeschlossen werden. Mit dem Graskultur-Biomonitoring 2013 wird bestätigt, dass Chrom im Untersuchungsgebiet insgesamt niedrig und nur am Autobahnmesspunkt Nr. 2 FOA signifikant über den Hintergrund erhöht ist, dort unkritisch und bedingt durch den unmittelbaren Einfluss des Kfz-Verkehrs. Seite 54 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

55 4.6 Nickelgehalte in standardisierter Graskultur Wertebereich: Die Nickelgehalte in standardisierter Graskultur lagen im Umfeld um den Flughafen Schönefeld 2013 über der Bestimmungsgrenze von 0,05 mg/kg TM in sehr einheitlichem Bereich zwischen 4,6 und 7,4 mg/kg TM (siehe Tab ). Die stoffspezifische Gesamtunsicherheit war mit 9 % gering (vgl. Tab ). Tabelle 4.6-1: Nickelgehalte in standardisierter Graskultur 2013 im Untersuchungsgebiet Nickel (mg/kg TM) in Graskultur Mai 2013 Juni 2013 Juli 2013 Mittelwert STABW Nr. Abkürz. Messpunkt-Name Mai-Aug Standardabw. 1 FOS Flughafen Südost 6,7 4,9 7,2 6,3 1,2 3 FOW Flughafen Waltersdorf 7,4 6,1 5,5 6,3 1,0 5 FWS Flughafen Südwest 6,0 5,8 5,9 5,9 0,1 6 FWM Flughafen Mahlow 5,5 4,7 6,0 5,4 0,7 9 SSN Siedlung Schönefeld 5,4 5,9 6,2 5,8 0,4 11 SSS Siedlung Schulzendorf 6,0 4,6 5,6 5,4 0,7 8 KSR Kontrolle Rotberg 7,1 5,3 6,4 6,3 0,9 10 KNW Kontrolle Waßmannsdorf 6,4 6,3 6,1 6,3 0,2 4 RZN Referenz Zülowniederung 6,2 5,8 7,0 6,3 0,6 4p RZ1 Ref. Zülownied. Parallel 6, RGÜ Referenz Genshagen 5,9 5,9 5,9 5,9 0,0 Median 6,1 5,8 6,1 6,0 (Q.75-Q.25) 0,7 0,9 0,5 0,6 Orientierungswert OmH 9,8 9,8 9,8 57,0 Prüfwert Median und Q75-Q25: Interquartilabstand, bezogen auf jeweilige Exposition im Untersuchungsgebiet Werte > Orientierungswert nach BayLfU bezogen auf Einzelwerte Werte > Prüfwert: MID-Wert nach VDI-Richtlinie 2310: 57 mg/kg TM für Schaf- und Rinderfutter; bez. auf Mittelwerte kein Wert; bei 4p in Exposition 1 und 2 wegen Vandalismus Messpunktevergleich: An den Referenzmesspunkten Nr. 7 RGÜ und Nr. 4 RZN bzw. Nr. 4p RZ1 wurden 2013 Nickelwerte um 6 bis zu 7 mg/kg TM gemessen (siehe Bild 4.6-1). Dies entspricht der Spannbreite an allen Messpunkten. Insgesamt wurden niedrige Nickelwerte deutlich unterhalb des Orientierungswertes für den maximalen ländlichen Hintergrund OmH gemessen. Unterschiede zwischen den Messpunkten bestanden nicht. Quellen und Immissionseinflüsse: Die Nickelergebnisse aus dem Untersuchungsgebiet waren einheitlich unauffällig und können keinen speziellen Quellen zugeordnet werden. Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 55 von 106

56 Ni (mg/kg TM) Nickel in Graskulturen : Messpunktevergleich 2013 Prüfwert 57 mg/ kg TM p 7 Mai 2013 Juni 2013 Juli 2013 Mittelwert OmH Abkürz. FOS FOW FWS FWM SSN SSS KSR KNW RZN RZ1 RGÜ Nr p 7 Flughafen- Rollverkehr +* +*?* Überflug +* +** +* +** +*** +** KfzVerkehr Autobahn in Siedlung + + Landwirts Hintergrund + + *: ab Eröffnung BER; ** nur Landeüberflug und *** nur Überflug bei Starts, wenn BER eröffnet Bild 4.6-1: Nickelgehalte in standardisierter Graskultur im Untersuchungsgebiet Vergleich mit anderen Untersuchungen: Das zeitgleich und methodisch gleich durchgeführte Graskultur-Biomonitoring im Raum Ingolstadt (Bayern) ist unmittelbar vergleichbar, unter dem Vorbehalt, dass es sich um unterschiedliche Untersuchungsgebiete handelt. Ergebnisse des Flughafens München von 2007 und 2008 sind methodisch vergleichbar, stammen allerdings zudem aus anderen Untersuchungsjahren. Im Jahr 2013 waren auch im Raum Ingolstadt hinsichtlich der Nickelgehalte keine Unterschiede zwischen den Messpunkten festzustellen: die Ergebnisse lagen recht einheitlich und mit dem Umfeld um den Flughafen Schönefeld vergleichbar zwischen 5 und 7 mg Ni/kg TM (unveröffentlicht, vgl. Tab ). Im Umfeld des Flughafens München wurden jeweils von Mai bis Anfang August 2007 ebenfalls Seite 56 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

57 einheitliche und niedrige Nickel-Hintergrundgehalte um 6 mg Ni/kg TM in Graskulturen gemessen, 2008 hingegen Werte um den OmH, also um 10 mg Ni/kg TM - vermutlich verfahrensbedingt (Quelle: und biom_ber_08.pdf, Stand ). Vergleich mit Prüfwerten: Der indirekt vergleichbare MID-Wert (Maximale Immissionsdosis nach VDI2310/30: 57 mg/kg bezogen auf 100 % TM, vgl. Tab ) als Futtermittelrichtwerte für Schaf- und Rinderfuttermittel wurde an allen Messpunkten nur zu rund 10 % ausgeschöpft. Die Graskulturergebnisse im Umfeld des Flughafens Schönefeld lagen weit unterhalb eines zu vermutenden Gefährdungspotenzials. Der Vergleich mit den Ergebnissen anderer Untersuchungen und dem Grünkohl-Biomonitoring 2011 und 2012 zeigt, dass die Nickelergebnisse aus dem Umfeld des Flughafens Schönefeld 2013 einheitlich unauffällig waren und keinen speziellen Quellen zugeordnet werden können. Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 57 von 106

58 4.7 Bleigehalte in standardisierter Graskultur Wertebereich: Blei war bei einer Bestimmungsgrenze von 0,05 mg/kg TM in allen Graskulturproben 2013 auffindbar: zwischen 0,12 mg/kg TM am Referenzmesspunkt Nr. 4 RZN in der Zülowniederung und 0,45 mg/kg TM dem Messpunkt Nr. 3 FOW nahe Waltersdorf (siehe Tab ). Die stoffspezifische Gesamtunsicherheit lag bei auffälligen 56 % 5 (vgl. Kap ). Die durch Doppelbestimmung der Proben von Nr. 1 FOS, Nr. 4 RZN und Nr. 4p RZ1 ermittelte analytische Unsicherheit war mit rund 10 % gering. Tabelle 4.7-1: Bleigehalte in standardisierter Graskultur 2013 im Untersuchungsgebiet Blei (mg/kg TM) in Graskultur Mai 2013 Juni 2013 Juli 2013 Mittelwert STABW Nr. Abkürz. Messpunkt-Name Mai-Aug Standardabw. 1 FOS Flughafen Südost 0,32 0,23 0,30 0,28 0,05 3 FOW Flughafen Waltersdorf 0,45 0,21 0,21 0,29 0,14 5 FWS Flughafen Südwest 0,32 0,20 0,13 0,22 0,10 6 FWM Flughafen Mahlow 0,17 0,12 0,25 0,18 0,06 9 SSN Siedlung Schönefeld 0,27 0,28 0,22 0,26 0,03 11 SSS Siedlung Schulzendorf 0,20 0,15 0,19 0,18 0,03 8 KSR Kontrolle Rotberg 0,33 0,20 0,21 0,25 0,07 10 KNW Kontrolle Waßmannsdorf 0,38 0,25 0,37 0,33 0,07 4 RZN Referenz Zülowniederung 0,25 0,23 0,12 0,20 0,07 4p RZ1 Ref. Zülownied. Parallel 0, RGÜ Referenz Genshagen 0,22 0,21 0,18 0,20 0,02 Median 0,30 0,21 0,21 0,22 (Q.75-Q.25) 0,10 0,03 0,05 0,08 Orientierungswert OmH 0,9 0,9 0,9 34 Prüfwert Median und Q75-Q25: Interquartilabstand, bezogen auf jeweilige Exposition im Untersuchungsgebiet Werte > Orientierungswert nach VDI 3957/2 oder BayLfU 2012 bezogen auf Einzelwerte Werte > Prüfwert nach FuttMV; MID-Werte nach VDI-Richtlinie 2310: 4,5 und 21 mg/kg TM; bezogen auf Mittelwerte kein Wert; bei 4p in Exposition 1, 2 wg. Vandalismus; FOS/RZN/RZ1 Juli 2013: Mittelwert aus Doppelbest. Messpunktevergleich: Unter Berücksichtigung der stoffspezifischen Gesamtunsicherheit bestanden im Untersuchungsgebiet 2013 keine Unterschiede zwischen den Messpunkten hinsichtlich Bleigehalten in Graskulturen. Analog Nickel (vgl. Kap. 4.6) wurden niedrige Bleiwerte deutlich unterhalb OmH gemessen. 5 Für Blei können zwei am selben Messpunkt aufgestellte, genormte Graskulturen demnach abweichende Bleigehalte anzeigen. Möglicher Einflussfaktoren sind: die individuelle Wüchsigkeit und der Zuwachs, durch die individuelle Morphologie bestimmte Auflageflächen für Staub- und Schadstoffdepositionen, damit verbunden die Anströmbarkeit für Schadstoffe und die Möglichkeit dass diese abgeweht oder abgewaschen werden. Seite 58 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

59 Pb (mg/kg TM) 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 Blei in Graskulturen : Messpunktevergleich 2013 Prüfwert nach FuttmVO 34 mg/ kg TM (MID-Werte 4,5; 21) p 7 Mai 2013 Juni 2013 Juli 2013 Mittelwert OmH Abkürz. FOS FOW FWS FWM SSN SSS KSR KNW RZN RZ1 RGÜ Nr p 7 Blei gelangt vornehmlich aus Altlasten in die Umwelt und wird aus der Luft durch trockene und nasse Deposition in die Umweltmedien eingetragen (Umweltatlas Hessen 2005); außerdem kann es auch aus der Verbrennung von Kohle in die Umwelt gelangen. Die Bleiergebnisse aus dem Untersuchungsgebiet lagen wie die von Nickel einheitlich unauffällig unterhalb der Schwelle für Immissionseinflüsse. Flughafen- Rollverkehr +* +*?* Überflug +* +** +* +** +*** +** KfzVerkehr Autobahn in Siedlung + + Landwirts Hintergrund + + *: ab Eröffnung BER; ** nur Landeüberflug und *** nur Überflug bei Starts, wenn BER eröffnet Bild 4.7-1: Bleigehalte in standardisierter Graskultur im Untersuchungsgebiet Quellen und Immissionseinflüsse: Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 59 von 106

60 Vergleich mit anderen Untersuchungen: Die Bleiergebnisse im Umfeld um den Flughafen Schönefeld waren mit zeitgleich im Untersuchungsgebiet bei Ingolstadt im Hintergrundbereich gemessenen Ergebnissen vergleichbar: 0,1 bis 0,16 mg/kg TM (unveröffentlicht; vgl. Tab ). Im Umfeld des Flughafens München wurden 2007 und 2008 im Zeitraum Mai bis Anfang August ebenfalls fast ausschließlich niedrige Blei- Hintergrundgehalte in Graskulturen gemessen: zwischen 0,2 und 0,6 mg/kg TM (Quelle: und biom_ber_08.pdf, Stand ). Geringfügig höhere Ergebnisse im Bereich des OmH, bis 1 mg Pb/kg TM, kamen nahe landwirtschaftlich geprägten Arealen und versiegelten Oberflächen im Flughafenbereich vor. Vergleich mit Prüfwerten: Die MID-Werte zum Schutz vor gesundheitlichen Beeinträchtigungen von Nutztieren laut VDI- Richtlinienreihe 2310 unterscheiden sich bei Blei je nach Anwendungsbereich stark: für Rinder beträgt der Prüfwert 21 mg/kg, für Schafe 4,5 mg/kg bezogen auf 100 % TM. Der Höchstwert der FuttMV liegt bei 34 mg/kg TM bezogen auf 100 % Die Mittelwerte an allen Messpunkten schöpften aber auch den strengsten Bleiprüfwert für Schaffuttermittel nach VDI-Richtlinienreihe 2310 nur zu 10 % aus. Von einem vorhandenen Gefährdungspotenzial ist demzufolge nicht auszugehen. Beim Biomonitoring im Untersuchungsgebiet im weiteren Umfeld um den Flughafen Schönefeld traten 2013 in standardisierten Graskulturen Bleiwerte auf ländlichem Hintergrundniveau auf. Von einem vorhandenen Gefährdungspotenzial ist nicht auszugehen und ein Einfluss des Betriebs des Flughafens kann ausgeschlossen werden. Seite 60 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

61 4.8 Antimongehalte in standardisierter Graskultur Wertebereich: Antimon war bei einer analytischen Bestimmungsgrenze (BG) von 0,04 mg/kg TM 2013 nur in vier von 31 Graskulturproben auffindbar: mit halbem Wert der BG in Tabelle angegeben. Die stoffspezifische Gesamtunsicherheit lag rechnerisch bei 0 %, ermittelt aus Werten kleiner Bestimmungsgrenze. Tabelle 4.8-1: Antimongehalte in standardisierter Graskultur 2013 im Untersuchungsgebiet Antimon (mg/kg TM) in Graskultur Mai 2013 Juni 2013 Juli 2013 Mittelwert STABW Nr. Abkürz. Messpunkt-Name Mai-Aug Standardabw. 1 FOS Flughafen Südost 0,02 0,02 0, FOW Flughafen Waltersdorf 0,02 0,02 0, FWS Flughafen Südwest 0,046 0,02 0, FWM Flughafen Mahlow 0,02 0,02 0, SSN Siedlung Schönefeld 0,045 0,02 0, SSS Siedlung Schulzendorf 0,02 0,02 0, KSR Kontrolle Rotberg 0,046 0,02 0, KNW Kontrolle Waßmannsdorf 0,055 0,02 0, RZN Referenz Zülowniederung 0,02 0,02 0, p RZ1 Ref. Zülownied. Parallel 0, RGÜ Referenz Genshagen 0,02 0,02 0, Median 0, (Q.75-Q.25) 0, Orientierungswert OmH 0,08 0,08 0,08 - Prüfwert Kleinschrift: Werte < 0,04 (kleiner analytische Bestimmungsgrenze BG) mit derem halben "Wert" angegeben: 0,02 Werte > Orientierungswert nach VDI 3957/2 oder BayLfU 2012 bezogen auf Einzelwerte Werte > Prüfwert nach FuttMV oder MID-Wert nach VDI-Richtlinie 2310 nicht definiert kein Wert; bei 4p in Exposition 1 und 2 wegen Vandalismus Messpunktevergleich: An den lokalen Referenzmesspunkten Nr. 4 RZN mit Parallelprobe Nr. 4p RZ1 und Nr. 7 RGÜ lagen alle Antimongehalten unterhalb BG. Nur mit der ersten Graskulturexposition wurden vereinzelt Antimongehalte darüber, aber nahe BG ermittelt: an den Messpunkten Nr. 5 FWS Flughafen Südwest, Nr. 9 SSN Siedlung Schönefeld, Nr. 8 KRS Kontrolle Rotberg, Nr. 10 Kontrolle Waßmannsdorf. Diese Antimongehalte in Graskulturen lagen im Hintergrundbereich unter OmH von 0,08 mg/kg TM (vgl. Tab ). Quellen und Immissionseinflüsse: Der Kfz-Verkehr - mit Abrieb aus Bremsbelägen und Reifenabrieb im Stopp-And-Go-Verkehr - ist als Quelle von Antimon-Immissionswirkungen gesichert (Peichl et al. 1994, Dietl et al. 1998, Wäber et al. Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 61 von 106

62 Sb (mg/kg TM) 1998, Wäber 1999). Typische, signifikant erhöhte Immissionswirkungen von Antimon und Chrom wurden 2011 und 2012 in Grünkohlkulturen am damaligen Messpunkt Nr. 2 unmittelbar an der Autobahn A113 gemessen; höhere, wenn auch nicht signifikant erhöhte u.a. in Schönefeld (Nr. 9) und an Kontrolle Rotberg (Nr. 8) sowie bei Waßmannsdorf (Nr. 10). 0,10 Antimon in Graskulturen : Messpunktevergleich ,09 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0, p 7 Mai 2013 Juni 2013 Juli 2013 Bestimmungsgrenze OmH Abkürz. FOS FOW FWS FWM SSN SSS KSR KNW RZN RZ1 RGÜ Nr p 7 Im Jahr 2013 konnte auch im Raum Ingolstadt Antimon im Hintergrundbereich nicht analytisch bestimmt werden (BG: 0,04 mg/kg TM), während unmittelbar an der Autobahn A9 Antimongehalte bis 0,22 mg/kg TM gemessen wurden (unveröffentlicht, vgl. Tab ). Im Umfeld des Flug- Flughafen- Rollverkehr +* +*?* Überflug +* +** +* +** +*** +** KfzVerkehr Autobahn in Siedlung + + Landwirts Hintergrund + + *: ab Eröffnung BER; ** nur Landeüberflug und *** nur Überflug bei Starts, wenn BER eröffnet Bild 4.8-1: Antimongehalte in standardisiertem Grünkohl im Untersuchungsgebiet Vergleich mit anderen Untersuchungen: Seite 62 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

63 hafens München wurden jeweils von Mai bis Anfang August 2007 und 2008 ebenfalls einheitliche und niedrige Antimon-Hintergrundgehalte < BG bis 0,08 mg/kg TM in Graskulturen gemessen (Quelle: und biom_ber_08.pdf, Stand ). Höhere Werte bis 0,7 mg Sb/kg TM traten an Messpunkten im Flughafenbereich auf, die von Kfz- Verkehr u.a. im Bodenbetrieb beeinflusst waren. Vergleich mit Prüfwerten: Ein Prüfwert für Antimon als Kontaminant in Futtermitteln ist nicht definiert. Der Bodenbetrieb am Flughafen stellt zwar eine potenzielle Antimonquelle dar: Reifen- und Bremsabrieb. Ein Einfluss des Flugbetriebs auf die Antimongehalte wurde aber weder mittels Grünkohl-Biomonitoring 2011 und 2012 noch mit Graskultur-Biomonitoring 2013 festgestellt. Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 63 von 106

64 4.9 Zinkgehalte in standardisierter Graskultur Wertebereich: Die Zinkgehalte in Graskultur lagen 2013 deutlich über der analytischen Bestimmungsgrenze von 0,25 mg/kg TM: zwischen 16,5 und 28,2 mg/kg TM und damit in einem engen Bereich (siehe Tab ). Die stoffspezifische Gesamtunsicherheit lag bei nur 6 % (vgl. Kap. 4.2). Tabelle 4.9-1: Zinkgehalte in standardisierter Graskultur 2013 im Untersuchungsgebiet Zink (mg/kg TM) in Graskultur Mai 2013 Juni 2013 Juli 2013 Mittelwert STABW Nr. Abkürz. Messpunkt-Name Mai-Aug Standardabw. 1 FOS Flughafen Südost 25,4 16,5 26,4 22,8 5,5 3 FOW Flughafen Waltersdorf 27,9 18,2 24,0 23,4 4,9 5 FWS Flughafen Südwest 23,6 20,2 21,8 21,9 1,7 6 FWM Flughafen Mahlow 24,6 17,3 23,3 21,7 3,9 9 SSN Siedlung Schönefeld 21,2 22,8 24,9 23,0 1,9 11 SSS Siedlung Schulzendorf 23,8 17,3 22,6 21,2 3,5 8 KSR Kontrolle Rotberg 28,2 18,1 24,4 23,6 5,1 10 KNW Kontrolle Waßmannsdorf 24,9 20,8 22,5 22,7 2,1 4 RZN Referenz Zülowniederung 26,9 21,8 24,0 24,2 2,6 4p RZ1 Ref. Zülownied. Parallel 22, RGÜ Referenz Genshagen 24,1 19,8 22,6 22,2 2,2 Median 24,8 19,0 23,3 22,8 (Q.75-Q.25) 2,7 3,2 1,6 3,5 Orientierungswert OmH Prüfwert Median und Q75-Q25: Interquartilabstand, bezogen auf jeweilige Exposition im Untersuchungsgebiet Werte > Orientierungswert nach VDI 3957/2 oder BayLfU 2012 bezogen auf Einzelwerte Werte > Prüfwert: MID-Werte nach VDI 2310: 341 bis 568 mg/kg TM für Schaf- bzw. Rinderfutter, bez. auf Mittelwerte kein Wert; bei 4p in Exposition 1 und 2 wegen Vandalismus Messpunktevergleich: Unterschiede zwischen den Messpunkten bestanden nicht: Insgesamt wurden niedrige Zinkwerte deutlich unterhalb des Orientierungswertes für den maximalen ländlichen Hintergrund OmH gemessen (siehe Bild 4.9-1). Quellen und Immissionseinflüsse: Zink gilt als Indikator für den geogenen wie anthropogenen Staubeintrag. Anthropogene Quellen für den Eintrag von Zink in die Umwelt können, neben solchen aus dem Verkehr, der Einsatz Düngemitteln in der Landwirtschaft sein (Hüffmeyer 2007) ebenso wie Staubaufwirbelung durch landwirtschaftliche Aktivitäten. Die einheitlich unauffälligen Zinkergebnisse aus dem Untersuchungsgebiet im weiteren Umfeld um den Flughafen Schönefeld 2013 können keinen speziellen Quellen zugeordnet werden. Seite 64 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

65 Zn (mg/kg TM) Zink in Graskulturen : Messpunktevergleich 2013 Prüfwerte mg/ kg TM p 7 Mai 2013 Juni 2013 Juli 2013 Mittelwert OmH Abkürz. FOS FOW FWS FWM SSN SSS KSR KNW RZN RZ1 RGÜ Nr p 7 Flughafen- Rollverkehr +* +*?* Überflug +* +** +* +** +*** +** KfzVerkehr Autobahn in Siedlung + + Landwirts Hintergrund + + *: ab Eröffnung BER; ** nur Landeüberflug und *** nur Überflug bei Starts, wenn BER eröffnet Bild 4.9-1: Zinkgehalte in standardisierter Graskultur im Untersuchungsgebiet Vergleich mit anderen Untersuchungen: Im Jahr 2013 waren auch im Raum Ingolstadt hinsichtlich der Zinkgehalte keine Unterschiede zwischen den dortigen emittentenfernen Messpunkten aufgetreten: recht einheitliche und mit dem Umfeld um den Flughafen Schönefeld vergleichbar zwischen 20 und 30 mg Zn/kg TM (unveröffentlicht, vgl. Tab ). Auch im Umfeld des Flughafens München waren jeweils von Mai bis Anfang August 2007 ebenfalls einheitliche und niedrigere Zink-Hintergrundgehalte gemessen worden: um 30 mg Zn/kg TM (Quelle: biom_depober_0607.pdf und biom_ber_08.pdf, Stand ). Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 65 von 106

66 Vergleich mit Prüfwerten: Zink ist [für den Menschen, ] essentiell und blockiert die Resorption von schädlichen Schwermetallen wie Cadmium oder Blei im Magen-Darm-Trakt so die o.g. Untersuchung der LANUV. Richtwerte für Futtermittel für Rinder von 341 mg/kg TM und für Schafe von 568 mg/kg TM definiert die VDI- Richtlinie 2310 Blatt 3 (vgl. Tab ). Sie werden zu weniger als 10% ausgeschöpft. Von einem vorhandenen Gefährdungspotenzial ist nicht auszugehen. Das Biomonitoring mit standardisierten Graskulturen bestätigt auch hinsichtlich Zink die Ergebnisse der Vorjahre: Auch in Grünkohl im Untersuchungsgebiet 2011 und 2012 waren die Zinkgehalte unauffällig und ein relevanter Einfluss des Flughafens Schönefeld kann anhand der Ergebnisse ausgeschlossen werden. Seite 66 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

67 4.10 PAK-Gehalte in standardisierter Graskultur Wertebereich: Die PAK-Gehalte lagen in standardisierten Graskulturen 2012 und 2013 über der analytischen Bestimmungsgrenze von 0,1 µg/kg TM pro Einzelverbindung. In den Graskulturen, die jeweils im Mai 2012 und 2013 exponiert waren, lagen die Summen der 16 EPA-PAK zwischen 46 und 95 µg/kg TM und damit höher als in den nachfolgenden Expositionen. Im Juni und Juli 2013 lagen sie zwischen 27 und rund 50 µg/kg TM. In den Tabellen bis -4 sind die PAK-Ergebnisse dargestellt nach: - Einzelkomponenten (16 PAK nach EPA610) - mit Benzo(a)pyren (BaP) als Leitkomponente, - die Summe der vier PAK BaA, CHR(+TRI), BbjF+BkF, BaP (PAK4: grau unterlegt), - die Summe der 12 schwerer flüchtigen EPA-PAK (fett) und die Summe aller 16 EPA-PAK, - orientierend und bedingt auf letztere anwendbar der OmH von bayerischen Hintergrundstationen aus den Jahren 2005 bis 2008: gibt es Überschreitungen dieses Orientierungswertes für den maximalen Hintergrundgehalt bei Einzelmessungen, ist als deren Ursache ein Immissionseinfluss anzunehmen (vgl. Kap. 3.2). Tabelle : PAK-Gehalte in Graskulturen 2012 an drei Messpunkten Graskulturen Mai 2012 PAK in µg/kg TM Messpunkte Komponente Abkürz. MP1 MP5 MP4 Naphthalin NAP Acenaphtylen ACY 0,3 0,7 0,5 Acenaphthen ACE 1,5 3,1 3,0 Fluoren FLE 3,4 4,2 4,7 Phenanthren PHE Anthracen ANT 0,5 0,4 0,6 Pyren PYR 5,3 6,1 5,2 Benzo[a]anthracen BaA 2,0 2,1 1,9 Chrysen(+Triphenylen) CHR(+TRI) 5,0 6,1 4,8 Dibenzo[a,h]anthracen DBahA 0,4 0,6 0,6 Fluoranthen FLU Benzo[b,j+k]flouranthen BbjF+BkF 5,1 6,7 4,9 Benzo[a]pyren BaP 1,6 2,0 1,2 Indeno[1,2,3-c,d]pyren INP 1,8 2,0 1,6 Benzo[g,h,i]perylen BghiP 1,6 1,9 1,5 Su. 4 PAK (grau) nach EU- VO 4PAK Summe schwererfl. EPA- PAK 12 EPA Summe EPA-PAK 16 EPA OmH (BayLfU ) 37 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 67 von 106

68 Tabelle : PAK-Gehalte in Graskulturen im Mai 2013 im Untersuchungsgebiet Graskultur Mai p Messpunkt FOS FOW FWS FWM SSN SSS KSR KNW RZN RZ1 PAK in Gras (µg/kg TM) Flughafen Südost Flughafen Waltersdorf Flughafen Südwest Flughafen M ahlow Siedlung Schönefeld Siedlung Schulzendorf Kontrolle Rotberg Kontrolle Waßmannsdorf Referenz Zülowniederung Ref. Zülow. Parallel Naphthalin 4,53 4,02 5,10 5,25 9,44 7,52 8,77 5,32 5,36 Acenaphthylen 0,22 0,13 0,15 0,06 0,31 0,21 0,09 0,13 0,23 Acenaphthen 0,24 0,28 0,38 0,53 0,57 0,76 0,47 0,58 0,51 Fluoren 0,90 1,51 1,18 0,93 1,13 1,27 1,17 0,98 1,06 Phenanthren 12,58 13,25 15,99 15,71 17,11 16,48 16,13 14,50 14,29 Anthracen 0,41 0,51 0,45 0,26 0,55 0,62 0,48 0,37 0,26 Pyren 7,45 8,74 5,30 3,86 5,72 4,78 5,28 4,69 5,18 Benz(a)anthracen 1,95 3,10 1,10 0,73 1,51 0,96 1,42 1,10 1,19 Chrysen (+Triphenylen) 6,83 8,02 4,44 2,79 4,89 3,91 4,84 3,83 4,50 Dibenz(ah+ac)anthracen 0,56 0,67 0,23 0,18 0,34 0,21 0,23 0,19 0,24 Fluoranthen 15,83 16,89 12,33 9,66 14,02 14,59 12,90 12,17 10,60 Benzo(b+j+k)fluoranthen 7,29 10,30 6,03 3,02 5,81 4,15 7,14 5,74 4,80 Benz(a)pyren 1,11 2,28 0,91 0,51 1,07 0,68 1,15 1,08 0,84 Indeno(1,2,3-cd)pyren 2,93 3,64 2,04 1,41 2,26 1,72 2,17 1,93 2,06 Benzo(ghi)perylen 2,30 3,04 1,56 0,65 1,57 0,93 1,67 1,55 1,40 Su. 4 PAH nach EU-VO 17,2 23,7 12,5 7,1 13,3 9,7 14,6 11,8 11,3 Summe schwerfl. PAH Summe 16 EPA Tabelle : PAK-Gehalte in Graskulturen im Juni 2013 im Untersuchungsgebiet Graskultur Juni p 7 Messpunkt FOS FOW FWS FWM SSN SSS KSR KNW RZN RZ1 RGÜ PAK in Gras (µg/kg TM) Flughafen Südost Flughafen Waltersdorf Flughafen Südwest Flughafen M ahlow Siedlung Schönefeld Siedlung Schulzendorf Kontrolle Rotberg Kontrolle Waßmannsdorf Referenz Zülowniederung Ref. Zülow. Parallel Referenz Genshagen Naphthalin 7,01 7,39 4,25 7,46 3,80 5,70 5,03 5,93 7,64 3,24 Acenaphthylen 0,26 0,28 0,23 0,24 0,36 0,31 0,32 0,31 0,25 0,23 Acenaphthen 0,36 0,46 0,41 0,51 0,44 0,41 0,49 0,36 0,40 0,36 Fluoren 0,93 0,95 1,02 2,43 0,73 1,23 1,30 0,75 0,83 0,73 Phenanthren 5,47 5,25 5,43 9,16 5,64 6,23 6,68 4,56 4,88 4,27 Anthracen 0,20 0,26 0,55 1,18 0,41 0,54 0,46 0,23 0,27 0,17 Pyren 2,87 3,62 2,73 2,88 5,52 2,75 3,49 3,43 3,59 2,72 Benz(a)anthracen 1,04 1,50 1,45 1,55 2,48 1,26 1,76 1,58 2,01 1,23 Chrysen (+Triphenylen) 2,82 3,32 3,89 3,80 5,28 4,00 4,57 3,83 5,01 3,13 Dibenz(ah+ac)anthracen 0,28 0,38 0,25 0,39 0,51 0,28 0,37 0,40 0,45 0,25 Fluoranthen 3,53 4,42 3,76 4,37 6,76 4,89 4,74 4,55 4,81 3,29 Benzo(b+j+k)fluoranthen 5,05 7,23 7,55 5,30 6,35 4,54 6,74 5,47 7,05 4,58 Benz(a)pyren 0,94 1,37 0,56 0,65 1,11 0,52 1,00 0,73 0,67 0,72 Indeno(1,2,3-cd)pyren 1,24 2,00 1,17 1,08 2,52 1,21 1,55 1,66 1,70 1,22 Benzo(ghi)perylen 1,33 2,04 0,91 1,06 2,62 0,99 1,46 1,79 1,74 1,18 Su. 4 PAH nach EU-VO 9,9 13,4 13,4 11,3 15,2 10,3 14,1 11,6 14,7 0,0 9,7 Summe schwerfl. PAH Summe 16 EPA Seite 68 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

69 Tabelle : PAK-Gehalte in Graskulturen im Juli 2013 im Untersuchungsgebiet Graskultur Juli p 7 Messpunkt FOS FOW FWS FWM SSN SSS KSR KNW RZN RZ1 RGÜ PAK in Gras (µg/kg TM) Flughafen Südost Flughafen Waltersdorf Flughafen Südwest Flughafen M ahlow Siedlung Schönefeld Siedlung Schulzendorf Kontrolle Rotberg Kontrolle Waßmannsdorf Referenz Zülowniederung Ref. Zülow. Parallel Referenz Genshagen Naphthalin 4,07 4,14 4,21 4,33 5,86 4,94 13,85 5,63 2,41 5,31 3,70 Acenaphthylen 0,29 0,27 0,20 0,23 0,37 0,30 0,33 0,36 0,20 0,38 0,16 Acenaphthen 0,34 0,31 0,25 0,46 0,37 0,50 0,34 0,35 0,23 0,45 0,30 Fluoren 1,06 0,67 0,74 1,11 0,81 0,91 0,87 0,51 0,58 1,14 0,43 Phenanthren 6,80 5,46 4,95 6,54 5,34 5,56 5,07 5,27 4,03 6,93 4,62 Anthracen 0,15 0,18 0,15 0,19 0,21 0,64 0,12 0,19 0,19 0,38 0,11 Pyren 3,76 4,36 3,89 4,85 4,32 3,69 3,69 5,80 3,22 4,43 2,89 Benz(a)anthracen 1,54 1,69 1,55 2,31 1,08 0,69 1,12 1,55 1,05 1,14 1,01 Chrysen (+Triphenylen) 4,45 4,69 4,37 5,90 3,50 2,06 4,00 3,64 3,44 2,78 3,64 Dibenz(ah+ac)anthracen 0,46 0,53 0,61 0,64 0,35 0,20 0,29 0,47 0,34 0,29 0,38 Fluoranthen 5,15 5,59 5,06 6,98 4,75 2,78 4,80 5,75 3,86 3,72 4,37 Benzo(b+j+k)fluoranthen 6,44 6,79 6,81 8,44 5,63 3,24 4,88 6,20 4,83 4,47 5,28 Benz(a)pyren 0,83 1,15 1,15 2,06 1,62 0,67 0,91 1,76 0,72 0,84 0,79 Indeno(1,2,3-cd)pyren 1,97 2,17 2,06 2,73 1,88 1,12 1,70 2,66 1,30 1,43 1,36 Benzo(ghi)perylen 1,99 2,14 1,91 2,55 1,92 0,97 1,57 2,77 1,23 1,43 1,17 Su. 4 PAH nach EU-VO 13,3 14,3 13,9 18,7 11,8 6,7 10,9 13,1 10,0 9,2 10,7 Summe schwerfl. PAH Summe 16 EPA Die stoffspezifische Gesamtunsicherheit lag mit 24 % für die Summe der leichter flüchtigen und schwerer flüchtigen 16 PAK auf durchschnittlichem Niveau, mit 14 % für die Summe der schwerer flüchtigen 12 PAK und mit 8 % für Benzo(a)pyren sehr niedrig (vgl. Kap. 4.2). Messpunktevergleich: Unterschiede zwischen den Messpunkten bestanden nicht: Insgesamt wurden im Mai saisonal immissionsbeeinflusste PAK-Werte und im Juni und Juli niedrigere, teilweise immissionsbeeinflusste gemessen. Sie lagen im Bereich des bayerischen Orientierungswertes für den maximalen ländlichen Hintergrund aus 2005 bis 2008 (orange markiert in Tab bis -4 und s. Bild ). Quellen und Immissionseinflüsse: Es fällt auf, dass die saisonalen Unterschiede zwischen PAK-Gehalten im Mai und PAK-Gehalten im Juni und Juli größer sind, als die Unterschiede zwischen den Messpunkten (siehe Bild ). Das Ergebnis deutet auf den Einfluss von Hausbrand im Mai hin. Dieser Monat fiel in beiden Jahren deutlich kälter aus als die Monate Juni und Juli. Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 69 von 106

70 16 EPA-PAK (µg/kg TM) EPA-PAK in Graskulturen : Messpunktevergleich 2012 und 2013 PAK in µg/kg TM (Mittelwert:e für 2013; OmH aus Bayern ) p 7 Mai 2012 Mai 2013 Juni 2013 Juli 2013 Mittel2013 OmH Abkürz. FOS FOW FWS FWM SSN SSS KSR KNW RZN RZ1 RGÜ Nr p 7 Flughafen- Rollverkehr +* +*?* Überflug +* +** +* +** +*** +** KfzVerkehr Autobahn in Siedlung + + Landwirts Hintergrund + + *: ab Eröffnung BER; ** nur Landeüberflug und *** nur Überflug bei Starts, wenn BER eröffnet Bild : PAK-Gehalte in Graskulturen im Untersuchungsgebiet 2012 und 2013 PAK-Gehalte in standardisierten Graskulturen als Summen der 16 einzelnen EPA-PAK dargestellt, Orientierungswert OmH orientierend eingetragen (von ländlichen bayerischen Messpunkten aus 2005 bis 2008: gestrichelte Linie); Mittelwerte 2013: Rauten, unter Vorbehalt saisonaler Einflüsse Vergleich mit anderen Untersuchungen: Die PAK-Ergebnisse in standardisierten Graskulturen im Umfeld des Flughafens Schönefeld waren teilweise, gemessen an dem Orientierungswert für den maximalen Hintergrund aus Bayern (OmH 2005 bis 2008 derzeit in Überarbeitung, mündliche Mitteilung BayLfU), immissionsbeeinflusst. Der Seite 70 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

71 saisonal spezifisch für im September exponierte Graskulturen definierten OmH liegt siebenmal höher als der für Mai bis Juli: bei 261 µg/kg TM. Er berücksichtigt den im September auftretenden Hausbrandeinfluss. Zieht man in Betracht, dass im Mai 2012 und 2013 dem Herbstmonat September vergleichbare Temperaturen mit Tiefstwerten zwischen 2 C und 18 C herrschten, die den Betrieb häuslicher Kleinfeuerungsanlagen teilweise nötig machten, sind die PAK-Ergebnisse im Umfeld um den Flughafen Schönefeld 2012 und 2013 nicht als hoch zu werten. Zum Vergleich der vorliegenden PAK-Ergebnisse wurden 2012 zeit- und verfahrensgleich gewonnene Ergebnisse aus einem Untersuchungsgebiet bei Ingolstadt (Bayern) herangezogen, der Messpunkte: LAW: einem Messpunkt in landwirtschaftlichem Areal mit ca. 200 m entfernter Autobahn und ca. 1 km entferntem Gewerbe- und Siedlungsgebiet; AUL: einem Messpunkt in landwirtschaftlichem Areal unmittelbar an der Autobahn A9 (ca. 20 m Abstand) und ca. 1 km entferntem Gewerbe- und Siedlungsgebiet; SIE: einem Messpunkt in einer kleinen Siedlung, die direkt an ein Gewerbegebiet angrenzt; IND: einem immissionsbeeinflussten Belastungspunkt an einem Emittent en im Gewerbegebiet; HIN: einem für jenes Untersuchungsgebiet typischen Hintergrundmesspunkt. Bild : PAK-Gehalte in standardisierten Graskulturen im Mai 2012 In Bild sind die PAK-Gehalte als Summen der 16 einzelnen EPA-PAK dargestellt, so dass zugleich die PAK-Muster veranschaulicht werden. Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 71 von 106

72 Im Hintergrundbereich des Vergleichsuntersuchungsgebiets bei Ingolstadt (HIN) erreichten die PAK- Gehalte 2012 rund die Hälfte des Hintergrundmesspunkts Nr. 4 in Brandenburg (vgl. Bild ). Während bei Ingolstadt die Messpunkte bei Landwirtschaft, Kfz-Verkehr und Siedlung (LAW, AUL, SIE) 2012 PAK-Gehalte zwischen 40 und 60 µg/kg TM aufwiesen, vergleichbar mit den Brandenburger Ergebnissen 2013 (vgl. Bild ), zeigten sich dort am emittentenbezogenen Belastungspunkt (IND) im Jahr 2012 rund fünffach über dem lokalen Hintergrund erhöhte PAK-Immissionswirkungen: rund 190 µg/kg TM. Die einzelnen PAK-Komponenten werden - abhängig von ihrer Stabilität und saisonalen Bedingungen - in der Luft unterschiedlich weit transportiert, durchmischt und aufgrund chemischer Vorgänge verändert. Typische Muster für PAK-Immissionswirkungen, die auf bestimmte Quellen zurück schließen lassen, zeigten sich daher bislang nicht in reproduzierbarer Weise (Wäber 1996, frühere VDI-Richtlinie 3957/1). Die Anteile leichter flüchtiger PAK-Verbindungen sind erfahrungsgemäß tendenziell mit höheren Anteilen in den Bioindikatorpflanzen vertreten als schwerer flüchtige PAK. Betrachtung der für Nahrungsmittel relevanten 4 PAK (Vergleich mit Prüfwerten nicht möglich): Für Benzo[a]pyren (BaP) als Leitsubstanz der PAK und die Summe aus vier PAK (PAK4 in Tab bis -4 grau unterlegt) definiert die EU Höchstmengenempfehlungen für Nahrungsmittel Höchstgehalte. (VO (EU) Nr. 1881/2006 mit Nr. 835/2011) - allerdings nicht für Gemüse. Sie können daher nur unter Vorbehalt für das Grünkohl-Biomonitoring herangezogen werden und müssen berücksichtigen, dass der Grünkohl hier als Messgerät verwendet und vor der Analyse nicht durch Waschen von Schadstoffen gereinigt wird, wie das bei Nahrung der Fall wäre. Dies ermöglicht eine Beurteilung etwaiger Gefährdungen im Bereich Nahrungsmittelproduktion. Werden Prüfwerte überschritten, sind zur weiteren Abklärung Kontrolluntersuchungen an betroffen Nahrungspflanzen angezeigt. Für Futtermittel und damit indirekt für standardisierte Graskulturen als deren Stellvertreter, sind keine PAK- Prüfwerte vorgegeben. Die für die Bewertung von im Wesentlichen fetthaltigen Nahrungsmittel relevanten vier PAK- Verbindungen Benzo[a]anthracen, Chrysen, Benzo[a]pyren und Benzo[j]flouranthen sind nachfolgend in Bild als Summen in standardisierten Graskulturen 2012 und 2013 im Messpunktvergleich dargestellt. Es fällt auf, dass analog zur Summe der 16 PAK nur an den Messpunkten Nr. 1 FOS Flughafen-Südost und Nr. 3 FOW bei Waltersdorf im Mai 2013 die PAK4-Werte in standardisierten Graskulturen höher lagen als in den daran anschließenden Expositionen im Juni und Juli. An den anderen Messpunkten zeigte sich diese saisonale Abstufung nicht. Am Messpunkt Nr. 6 zeigte sich eine gegenläufige Abstufung mit dem höchsten PAK4-Wert in Juli, bei insgesamt unauffälligen Werten. Signifikante Messpunktunterschiede traten auch bei dieser Betrachtungsweise nicht zutage. Ein Einfluss des Flughafenbetriebs auf die PAK-Gehalte in den Bioindikatoren zeigte sich nicht. Seite 72 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

73 PAK4 (µg/kg TM) 50 PAK 4 in Graskulturen : Messpunktevergleich 2012 und 2013 Summen von BaA, CHR, BjF, BaP in µg/kg TM (Mittelwert: für 2013) p 7 Mai 2012 Mai 2013 Juni 2013 Juli 2013 Mittel2013 Abkürz. FOS FOW FWS FWM SSN SSS KSR KNW RZN RZ1 RGÜ Nr p 7 Flughafen- Rollverkehr +* +*?* Überflug +* +** +* +** +*** +** KfzVerkehr Autobahn in Siedlung + + Landwirts Hintergrund + + *: ab Eröffnung BER; ** nur Landeüberflug und *** nur Überflug bei Starts, wenn BER eröffnet Bild : PAK4-Gehalte in Graskulturen im Untersuchungsgebiet 2012 und 2013 PAK4: Summer von Benzo[a]anthracen, Chrysen, Benzo[a]pyren und Benzo[j]flouranthen in standardisierten Graskulturen Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 73 von 106

74 4.11 Ergebnisse des Grünkohl-Biomonitoring 2011 und 2012 Mittels Grünkohl-Biomonitoring wurde die räumliche Verteilung der Luftschadstoffwirkungen der sieben Metallen und 16 PAK im Herbst 2011 und 2012 untersucht. Aussagen über das Gefährdungspotenzial für die Nahrung für den Menschen wurden soweit möglich abgeleitet. Die Ergebnisdarstellung des Grünkohl-Biomonitoring 2011 und 2012 von UMW Umweltmonitoring, die hier abschnittsweise aus Kap. 5 zitiert ist, ist unter veröffentlicht. Die genormten Grünkohlkulturen wurden jeweils an zehn Messpunkten Ende September 2011 und 2012 aufgestellt: im Unterschied zum Graskultur-Biomonitoring nicht am Messpunkt Nr. 11 in Schulzendorf, dafür am Messpunkt Nr. 2 FOA unmittelbar an der A113 Kfz-Verkehr exponiert. Nr. 2 FOA lag im Gradienten zu Nr. 1/1p (dort 2011 und 2012 wie an Nr. 4/4p: Parallelmessungen). Die Grünkohlkulturen wurden jeweils nach acht Wochen geerntet und im Labor analysiert (VDI- Richtlinien 3957 Blätter 1, 3 und 10; 2011 Gründruck, 2008 und 2004 und Kap und C.2). Tabelle : Ergebnisse des Grünkohl-und Gras-Biomonitoring 2011 und 2012 Quelle: Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld - Gutachterliche Bewertung der Untersuchungsjahre 2011 und 2012: // Messpunkte Kohl Gras Kohl Kohl Kohl Kohl Gras Kohl Kohl Kohl Kohl Kohl Gras Kohl Kohl im Vergleich zu Metall mg/kg TM 1 1 1p p 7 and. Untersuch. EU-VO TRD/TDI OmH Antimon ,18-0,14 0,58 0,19 0,11-0,09 0,17 0,10 0,14 0,12-0,10 0,12 gleich-höher Antimon ,08-0,04 0,17 <0,025 <0,025-0,01 <0,025 <0,025 <0,025 <0,025 - <0,025 <0,025 gleich-niedr Arsen ,28-0,24 0,29 0,36 0,32-0,17 0,14 0,21 0,22 0,30-0,29 0,18 höher - 0,7 - Arsen ,12 0,12 0,14 0,09-0,08 0,08 0,14 0,15 0,09-0,11 0,09 gleich - 0,7 - Blei ,3-0,9 1,2 1,7 1,1-0,7 0,5 0,8 0,8 1,4-1,1 0,8 höher 1,8 - - Blei ,73-0,53 0,45 0,47 0,27-0,23 0,21 0,55 0,37 0,42-0,35 0,25 gleich 1,8 - - Cadmium ,11-0,06 0,05 0,15 0,09-0,11 0,08 0,12 0,07 0,10-0,12 0,07 gleich 1,2 - - Cadmium ,09-0,10 0,12 0,08 0,07-0,06 0,09 0,06 0,08 0,06-0,08 0,06 gleich 1,2 - - Chrom ,56-0,49 1,28 0,54 0,41-0,27 0,43 0,35 0,59 0,42-0,40 0,32 gleich - 8,4 - Chrom ,34-0,31 0,45 0,23 0,14-0,09 0,12 0,23 0,21 0,18-0,16 0,13 gleich - 8,4 - Nickel ,2-1,7 2,5 2,8 2,8-2,4 1,8 2,5 2,4 2,3-2,3 2,2 gleich - 6,7 - Nickel ,7-2,3 2,2 2,6 3,9-3,5 4,5 2,4 3,1 3,0-2,9 3,3 gleich - 6,7 - Zink gleich Zink gleich PAK µg/kg TM 1 1 1p p 7 im Vergleich EU-VO TRD/TDI OmH Su. 16PAK höher - - Kohl: 468, Gras:48 Su. 16PAK gleich - - Kohl: 468, Gras:48 Benzo(a)pyren' höher Benzo(a)pyren'12 9 1, , ,2 6 4 gleich PAK höher PAK gleich : Beurteilungswerte umgerechnet in µg oder mg/kg TM; TRD/TDI bezogen auf täglichen Verzehr von 250g bei 70 kg Körpergewicht (LANUV 2011) andere Biomonitoring-Untersuchungen, gleich ausgeführt: Metalle/PAK Flughafen München 2006/07, PAK Raum Ingolstadt 2011 und Vorjahre Beurteilungswerte berec. 1 EU-VO: Höchstgehalt für Lebensmittel gemäß EU-Verordnung Nr. 1881/2006, 629/2008 (Blattkohl), indirekt 835/2011 (andere), bezogen auf Trockenmasse, circa-werte TRD/TDI: Tolerable resorbierte Dosis/tolerable daily intake (z.b. nach WHO), EU-VO und TRD/TDI für verzehrfertige Lebensmittel (gewaschen); circa-werte OmH: Orientierungswerte für maximale Hintergrundgehalte für standardisierte Grünkohlkultur (BayLfU 2009) plus 2fache Gesamtunsicherheit; Wert: signifikant erhöht Seite 74 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

75 Wertebereich: Am Referenzmesspunkt Nr. 7 RGÜ wurde 2011 und 2012 die für das Untersuchungsgebiet typische Hintergrundsituation abgebildet: Hier wurden mit Grünkohl im Messpunktevergleich durchweg niedrige Stoffgehalte gemessen. Am Referenzmesspunkt Nr. 4 RZN mit Parallele Nr. 4p RZ1, ebenfalls abseits von Emittenten, Verkehr und Siedlungen, waren die PAK- und Metall-Gehalte in beiden Jahren unauffällig, lagen aber 2011 im Messpunktevergleich eher im Mittelfeld (siehe Tab ). Die im Untersuchungsgebiet 2011 im Hintergrundbereich gemessenen Werte von Antimon, Cadmium, Chrom, Nickel und Zink waren gut vergleichbar mit anderen Grünkohl-Biomonitoring-Untersuchungen. Die Gehalte von Arsen, Blei und PAK lagen 2011 auch im Hintergrundbereich hingegen höher als bei Grünkohl- Biomonitoring in anderen Untersuchungsgebieten. Immissionseinflüsse aus der Großstadt Berlin sowie bei Ostwindlagen von antransportierten Luftschadstoffen aus Kohlekraftwerken im Osten könnten damit in Zusammenhang stehen. Im Jahr 2012 waren alle Metall- und PAK-Hintergrundwerte hingegen gut vergleichbar mit anderen Biomonitoring-Untersuchungen. Messpunktevergleich unter Berücksichtigung von Quellen und Immissionseinflüssen: Beim Grünkohl-Biomonitoring wurde zum jeweiligen OmH die zweifache stoffspezifische Messunsicherheit addiert und Werte, die diese PAK-Summe übertrafen als immissionsbeeinflusst orange markiert (vgl. Tab ; BayLfU 2009). Die Summenwerte der 16 PAK nach EPA, die den Orientierungswert für den maximalen Hintergrundgehalt plus 30 % übertrafen, sind daher in Tabelle orange unterlegt (OmH; BayLfU 2009). Die Ergebnisse von PAK wie von Arsen und Blei im brandenburgischen Untersuchungsgebiet 2011 scheinen auch im Hintergrundbereich im Zusammenhang mit überregionalen Quelleneinflüssen gestanden zu haben, bedingt durch Ostwindlagen. Die Cadmiumund Nickelergebnisse aus dem Umfeld des Flughafens Schönefeld waren einheitlich, in ihrer Höhe unauffällig und können keinen Quelleneinflüssen zugeordnet werden (vgl. Tab ). Die Zinkgehalte am Messpunkt Nr. 6 FWM waren 2011 auf dem Winterweizenfeld bei Mahlow signifikant über den Hintergrund erhöht. Ein plausibles Ergebnis, da Zink ein Indikator für den Staubeintrag ist. So kann die landwirtschaftliche Aktivität unter den trockenen Bedingungen als Ursache in Frage kommen. Im Jahr 2012 trat dort kein signifikant über den Hintergrund erhöhter Zinkgehalt in Grünkohl auf. Die Zinkergebnisse waren einheitlich und in ihrer Höhe unauffällig. Bei diesen drei Metallen fiel lediglich auf, dass entgegen der Erwartung die Werte 2012 auf dem Niveau des Vorjahres oder sogar tendenziell darüber lagen (vgl. Tab ). Die Ursache ist bei diesen niedrigen Hintergrundgehalten nicht eindeutig zu klären. Ein Einfluss über den Bodenpfad ist unwahrscheinlich, kann aber bei diesen drei Elementen nicht gänzlich ausgeschlossen werden. Vereinzelt traten signifikant erhöhte Immissionswirkungen auf: Die deutlich über den Hintergrundbereich erhöhten Antimon- und Chromimmissionswirkungen am Messpunkt Nr. 2 FOA unmittelbar an der Autobahn A113 sind durch den Kfz-Verkehr bedingt ((vgl. Tab ). Nächst hohe Werte in Grünkohlkulturen 2012 am Messpunkt Nr. 1 FOS, an der nicht in Betrieb befindlichen Süd- Start-/Landebahn des Flughafens Schönefeld, stehen nicht mit dem Flughafenbetrieb in Zusammenhang. Ein gewisser Einfluss mit Kfz-Verkehr am Flughafenzaun kann nicht ausgeschlossen werden. Bild illustriert die Antimon- und Chromergebnisse anhand einer z-transformation. Die z- Transformation dient dazu verschiedene Parameter (Stoffgehalte in Grünkohl) auf einen gemeinsa- Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 75 von 106

76 relative Werte nach z-transformation men Parameter (Messpunktevergleich) zu beziehen. Bei dieser linearen Transformation wird für die Einzelwerte im Untersuchungsgebiet für jeden untersuchten Stoff der Mittelwert und die zugehörige Standardabweichung berechnet, dann die Differenz des einzelnen Messwertes vom zugehörigen Mittelwert, und diese Differenz wird durch die jeweilige Standardabweichung geteilt. Daraus ergibt sich der z-trans-formierte Wert für den Messpunkt (Bild : z-mw orange Raute). 3,5 Antimon und Chrom in Grünkohl 2011 und Messpunktevergleich 2,5 1,5 0,5-0,5-1,5 FOS 1 FO1 1p FOA 2 FOW 3 FWS 5 FWM 6 SSN 9 KSR 8 KNW 10 RZN 4 RZ1 4p RGÜ 7-2,5-3,5 Antimon 2011 Antimon 2012 Chrom 2011 Chrom 2012 z-mw Abkürz. FOS FO1 FOA FOW FWS FWM SSN KSR KNW RZN RZ1 RGÜ Nr. 1 1p p 7 Flughafen- +* +*?* Rollverkehr Überflug +* +* +** +* +** - +** KfzVerkehr Stopp&Go Autobahn + in Siedlung + + Landwirts Hintergrund + + BER-Bau' *: ab Eröffnung BER; **: nur Landeüberflug wenn BER; BER-Bau: 2011 Bautätigkeits-/-verkehrseinfluss Bild : Grünkohl-Biomonitoring 2011 und Antimon und Chrom im Messpunktevergleich nach z-transformation Quelle: Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld - Gutachterliche Bewertung der Untersuchungsjahre 2011 und 2012: // Seite 76 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

77 relative Werte nach z-transformation In Bild sind die Summen der vier schwerer flüchtigen PAK Benzo(a)anthracen, Benzo(a)pyren, Benzo(a)fluoranthen (inklusive Benzo(j,k)fluoranthen) und Chrysen (mit Triphenylen; vgl. Kap. 4.10) zusammen mit Arsen und Blei in Grünkohlkulturen 2011 und 2012 anhand relativer Werte dargestellt. 3,5 Arsen, Blei und PAK4 in Grünkohl 2011 und Messpunktevergleich 2,5 1,5 0,5-0,5-1,5 FOS 1 FO1 1p FOA 2 FOW 3 FWS 5 FWM 6 SSN 9 KSR 8 KNW 10 RZN 4 RZ1 4p RGÜ 7-2,5-3,5 Arsen 2011 Arsen 2012 Blei 2011 Blei 2012 PAK PAK z-mw Abkürz. FOS FO1 FOA FOW FWS FWM SSN KSR KNW RZN RZ1 RGÜ Nr. 1 1p p 7 Flughafen- +* +*?* Rollverkehr Überflug +* +* +** +* +** - +** KfzVerkehr Stopp&Go Autobahn + in Siedlung + + Landwirts Hintergrund + + BER-Bau' *: ab Eröffnung BER; **: nur Landeüberflug wenn BER; BER-Bau: 2011 Bautätigkeits-/-verkehrseinfluss Bild : Grünkohl-Biomonitoring 2011 und 2012 Arsen, Blei und PAK4 im Messpunktevergleich nach z-transformation Quelle: Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld - Gutachterliche Bewertung der Untersuchungsjahre 2011 und 2012: // Im Jahr 2011 übertrafen alle Summenwerte der 16 PAK den OmH plus zweifache Messunsicherheit und somit den nicht erkennbar immissionsbeeinflussten Hintergrundbereich. Im Jahr 2012 waren nur die Grünkohlergebnisse an den Messpunkten Nr. 1p FO1 und Nr. 2 FOA in dieser Weise als immissionsbeeinflusst anzusehen (vgl. Tab ). Ein relevanter Einfluss von Flugverkehr scheidet aus, Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 77 von 106

78 weil diese Messpunkte nicht überflogen wurden. Ein Einfluss von Kfz-Verkehr als PAK-Quelle im Baustellenbereich und unmittelbar an der Autobahn kann nicht ausgeschlossen werden. Hausbrand ist bundesweit als vornehmliche PAK-Quelle belegt. Der lokale Einfluss von Kfz-Verkehr als PAK-Quelle wurde durch den Einfluss von Hausbrand überlagert und 2011 vermutlich durch Ferntransport aus dem Osten. Dafür sprechen die regional weiträumig höheren PAK-Gehalte in Grünkohl 2011 im ländlichen Bereich, z.b. an den Referenzmesspunkten Nr. 4/4p und Nr. 7. Vergleichsuntersuchungen wurden inmitten Siedlungen höchste PAK-Immissionswirkungen in Grünkohlkulturen gemessen. Der Siedlungsmesspunkt Nr. 9 SSN in Schönefeld fiel hingegen 2011 und 2012 durch vergleichsweise niedrige PAK-Gehalte auf. Das könnte sich dadurch erklären, dass er sich in einer weitläufigen, erst teilweise bebauten Neubausiedlung befindet, in der lokal der Anteil häuslicher Kleinfeuerungen geringer sein dürfte, als im Umfeld der südlich und östlich gelegenen brandenburgischen Gemeinden. Höchste Arsen- und Bleigehalte in Grünkohl wurden 2011 am Messpunkt Nr. 3 FOW gemessen (vgl. Tab ), neben der Tennishalle des TC Waltersdorf. Die Tennisanlage wurde ab September durch eine Traglufthalle überdacht. Die Grünkohlexponate dort standen 2011 auf einem begrünten Wall, abseits landwirtschaftlicher Aktivitäten oder Straßenverkehrs. Aufgrund der Ergebnisse 2011 konnte nicht ausgeschlossen werden, dass Abrieb und Staub aus der Tennishalle z.b. über die Abluft nach außen gelangten und die Stoffgehalte in den Bioindikatoren beeinflussten. Daher wurde der Messpunkt 2012 rund 300 m nordöstlich von der Tennishalle weg verlegt (vgl. Kap ). Die Arsen- und Bleigehalte in Grünkohl nahmen 2012 am Messpunkt Nr. 3 nicht mehr die höchsten Werte ein, sondern lagen im oberen Drittel (Arsen) bzw. im Mittelfeld (Blei). Vergleich mit anderen Untersuchungen: Bedingt durch die Trockenheit kam es im November 2011 zu überregional deutlich höheren Staubeinträgen in die Umwelt (z.b. waren die Feinstaubwerte an der Luftgütemessstelle Mahlow-Blankenfelde im November 2011 rund doppelt so hoch wie im Vorjahr; Quelle im Internet, Stand : Als Besonderheit im November 2011 blieben Niederschläge gänzlich aus, die in der zweiten Expositionshälfte aufgelagerte Schadstoffe von den Grünkohlkulturen hätten abwaschen können. Bei vergleichbaren Witterungsverhältnissen wurde im Vergleichsgebiet Ingolstadt (Bayern) keine deutliche Erhöhung der PAK-Hintergrundgehalte festgestellt. Hier lag die Feinstaubbelastung im November 2011 allerdings niedriger als die im weiteren Umfeld um den Flughafen Schönefeld. Vergleich mit Prüfwerten: Prüfwerte und Höchstgehalte für Nahrungsmittel ermöglichen eine Beurteilung etwaiger Beeinträchtigungen der Nahrungsmittelproduktion. Hierbei betrachtet man den Bioindikator standardisierte Grünkohlkultur als Stellvertreter für Gemüse (Blattkohl) als Lebensmittel. Dabei muss mit in Betracht gezogen werden, dass Gemüse als Lebensmittel vor dem Verzehr gewaschen wird, während beim Bioindikator Grünkohl der Zuwachs einer genormten Anzahl an Blättern in genormter Größe (älteste Blätter) ungewaschen analysiert wird. Das Grünkohl-Biomonitoringverfahren ist daher als Frühindikator für die Gefährdung des Schutzgutes Nahrung zu sehen. Seite 78 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

79 Für die Gehalte an Antimon und Zink liegen keine Prüfwerte vor, die Ergebnisse können durch den Vergleich mit anderen Untersuchungen als normal unauffällig eingestuft werden. Für Blei und Cadmium in Blattkohl als Nahrungsmittel orientierend heranzuziehende Höchstgehalte laut Verordnung (EU) Nr. 1881/2006 und Nr. 639/2008 wurden auch im höher belasteten Herbst 2011 nicht erreicht (vgl. Tab ). Ebenfalls orientierend herangezogene tägliche tolerierbare Aufnahmemengen (TRD/TDI) für Arsen, Chrom oder Nickel wurden ebenfalls unterschritten. Der strengste Höchstgehalt laut EU- Verordnung Nr. 1881/2006 mit Nr. 835/2011, der für Benzo(a)pyren und die Summe von vier PAK in Säuglingskost gilt, wurde von den Grünkohlwerten an allen Messpunkten erreicht. Der jeweils obere Höchstgehalt, der für geräucherte Muscheln gilt, wurde unterschritten. Diese Betrachtung glit nur orientierend, höchst vorsorglich und steht unter Vorbehalten: - da für Blattkohl oder Gemüse keine PAK-Höchstgehalte definiert sind, - da Gemüse andere Anreicherungseigenschaften haben als fettreiche Lebensmittel, die in der Verordnung genannt sind und die lipophile PAK gut binden können - und dass der Bioindikator als Frühindikator gelten muss, schon weil er nicht wie ein Lebensmittel gewachsen und verzehrfertig aufbereitet wird. Ein Gefährdungspotential durch den Verzehr von Lebensmitteln für den Menschen würde demnach nicht vorliegen. Mittels Grünkohl-Biomonitoring 2011 und 2012 wurde kein Flughafeneinfluss festgestellt: Ein Immissionseinfluss ist dann feststellbar, wenn ein Messwert höher als der ländliche Hintergrundbereich ist (z.b. signifikant größer OmH). Das war nur für Antimon und Chrom an der Autobahn und 2012 an der nicht in Betrieb befindlichen Süd-Start-/Landebahn der Fall. Ein Einfluss des Luftfahrtbetriebs des Flughafens Berlin Schönefeld auf die Luftschadstoffgehalte in Grünkohlkulturen war 2011 und 2012 nicht festzustellen, ebenso kein großflächiger Baustelleneinfluss. Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 79 von 106

80 5 Zusammenfassende Bewertung der Ergebnisse des Biomonitoring Biomonitoring liefert Informationen über Immissionswirkungen auf Pflanzen als Vertreter der belebten Umwelt. So wird gemessen, welche Stoffe in welchem Ausmaß aktuell aus der Luft in die Umwelt gelangen. Durch die Standardisierung können diese Messungen von Immissionswirkungen an unterschiedlichen Messpunkten unmittelbar miteinander und mit der regionalen Hintergrundsituation verglichen werden. Durch den Vergleich mit anderen aktuellen Untersuchungen und Prüfwerten können sie indirekt bewertet werden soweit möglich auch in Hinblick auf Höchstgehalte in Futtermitteln und Nahrungsmitteln. Etablierte Verfahren für die Überwachung der Luftreinhaltung sind das Biomonitoring mit standardisierten Graskulturen (als Stellvertreter von Futtermitteln) und Grünkohlkulturen (als Stellvertreter von Nahrungsmitteln). Beide erfassen zuverlässig und aussagekräftig ein großes Stoffspektrum über einen längeren Zeitraum hinweg. Sie tragen direkt zur Klärung der Frage bei, ob das Schutzziel nach Bundesimmissionsschutzgesetz, Menschen, Tiere und Pflanzen, vor schädlichen Umwelteinwirkungen zu schützen erreicht wird, was durch technische Immissionsmessungen nicht direkt möglich ist. Das Biomonitoring-Programm als freiwilliger Service der Flughafen Berlin Brandenburg GmbH (FBB) ergänzt deren Luftgüteuntersuchungen an der Messstelle Flughafen Schönefeld seit 2011 sinnvoll: derzeit als Erfassung der Immissionswirkungssituation vor Inbetriebnahme des Großflughafens Berlin Brandenburg International BER. Im Rahmen des Biomonitorings wurden im Herbst 2011 und 2012 Grünkohlkulturen ultraspurenanalytisch untersucht (Kap. 4.11), sowie Graskulturen im Mai 2012 und im Frühjahr/Sommer Untersuchungsgegenstand waren polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) und die Spurenund Schwermetalle Antimon, Arsen, Blei, Cadmium, Chrom, Nickel und Zink, die vorrangig aus Verbrennungsprozessen, z.b. aus Industrie, häuslicher Kleinfeuerung (Hausbrand), Bahn-, Kfz- und Flugverkehr, sowie z.b. aus Reifenabrieb und Staubverwehungen stammen. Schwerpunkt dieses Berichts bildet das Graskultur-Biomonitoring 2013 (Kap. 4.1 bis 4.11). Folgende zehn Messpunkte wurden gemäß Richtlinien-Vorgaben für Emittent en bezogenes Biomonitoring ausgewählt (VDI3957/10, 2004; vgl. Kap 2.1 und Karte vom Untersuchungsgebiet, letzte Seite): - Nr. 1/1p FOS am östlichen Kopf der nicht in Betrieb befindlichen Süd-Start-/Landebahn, an einem künftigen Belastungsschwerpunkt nach Eröffnung des BER (2011 und 2012 als Parallele), - Nr. 2 FOA (bis 2012) im Gradienten zu Nr.1/1p, unmittelbar an der A113 Kfz-Verkehr exponiert, - Nr. 3 FOW in der Verlängerung des Gradienten zu Nr. 1/1p bei Waltersdorf (2012 verschoben), - Nr. 5 FWS am westlichen Kopf der derzeit nicht in Betrieb befindlichen Süd-Start-/Landebahn, - Nr. 6 FWM im Gradienten zum künftigen BER-Belastungspunkt Nr. 5, siedlungsnah auf Feld, - Nr. 9 SSN in Schönefeld, in locker bebauter Neubausiedlung, - Nr. 11 SSS in Schulzendorf, in locker bebauter Siedlung, wie Nr. 9 auf Schulgelände, - Nr. 8 KRS als Kontrollmesspunkt außerhalb des zukünftigen Flughafeneinflusses bei Rotberg, Seite 80 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

81 - Nr. 10 KNW als zweiter Kontrollmesspunkt nahe Nord-SLB (in Betrieb) bei Waßmannsdorf, - Nr. 4 RZN / 4p RZ1 als Referenzmesspunkt (Parallele) im Naturschutzgebiet Zülowniederung, - Nr. 7 RZN als Referenzmesspunkt bei Genshagen, ebenfalls im Hintergrundbereich. Eine Nullbelastung existiert nirgendwo. Um Bewertungsgrundlagen dafür zu erhalten, was typisch für den regionalen Hintergrund abseits von Luftschadstoffquellen ist, dienen die Messwerte der Referenzmesspunkte Nr. 4 und Nr. 7. Nachdem die Immissionswirkungen unmittelbar an der Autobahn A113 mit Grünkohlkulturen bis 2012 hinreichend charakterisiert wurden und von keinem weitreichenderen Interesse in Hinblick auf den Einfluss des Flughafens und für das Gesamtprojekt waren, wurde der Messpunkt Nr. 2 FOA dort 2013 ersetzt durch Messpunkt Nr. 11 in Schulzendorf: Der neue Messpunkt repräsentiert als zweiter Siedlungsmesspunkt, neben Nr. 9 Alt-Schönefeld, die Situation für die Anwohner. Die für den jeweiligen Stoff typischen Eintragsformen - z.b. als grobe Partikel oder als Feinstaub - beeinflussen die Gesamtunsicherheit. Die stoffspezifischen Gesamtunsicherheiten des Verfahrens lagen, mit Ausnahme der für Blei und Cadmium, innerhalb der typischen Variation (vgl. Kap. 4.2). Die höhere stoffspezifische Streuung bei Blei und Cadmium wurde bei der Ergebnisbewertung beachtet (vgl. Kap. 4.4 und 4.5). Tabelle 5-1: Zusammenfassung der Ergebnisse des Graskultur-Biomonitorings 2013 Mittelw.+/-STABW FOS FOW FWS FWM SSN SSS KSR KNW RZN RGÜ Vergleich zu and. Orientierungs-/Prüfwerte Metall mg/kg TM Biomonitoring OmH FuttMV MID-Wert Antimon <0,04 <0,04 <0,04-0,05 <0,04 <0,04-0,05 <0,04 <0,04-0,05 <0,04-0,06 <0,04 <0,04 gleich 0, Arsen 0,23+/-0,09 0,23+/-0,07 0,19+/-0,04 0,18+/-0,06 0,22+/-0,1 0,19+/-0,09 0,22+/-0,05 0,21+/-0,07 0,2+/-0,08 0,24+/-0,11 gleich 0,29 2,3 2,3 Blei 0,28+/-0,05 0,29+/-0,14 0,22+/-0,1 0,18+/-0,06 0,26+/-0,03 0,18+/-0,03 0,25+/-0,07 0,33+/-0,07 0,2+/-0,07 0,2+/-0,02 gleich 0,9 34 4,5-21 Cadmium 0,042+/-0,016 0,037+/-0,009 0,026+/-0,005 0,03+/-0,008 0,03+/-0,006 0,026+/-0,003 0,033+/-0,003 0,034+/-0,003 0,032+/-0,004 0,032+/-0,003 gleich 0,1 1,1 0,7 Chrom 0,47+/-0,16 0,39+/-0,16 0,25+/-0,02 0,24+/-0,11 0,29+/-0,02 0,21+/-0,03 0,26+/-0,07 0,31+/-0,08 0,24+/-0,02 0,24+/-0,04 gleich 0,9-57 Nickel 6,3+/-1,2 6,3+/-1 5,9+/-0,1 5,4+/-0,7 5,8+/-0,4 5,4+/-0,7 6,3+/-0,9 6,3+/-0,2 6,3+/-0,6 5,9+/-0,02 gleich 9,8-57 Zink 23+/-5,5 23+/-4,9 22+/-1,7 22+/-3,9 23+/-1,9 21+/-3,5 24+/-5,1 23+/-2,1 24+/-2,6 22+/-2,2 gleich PAK µg/kg TM and. Biomonit. OmH FuttMV MID-Wert Summe 16PAK 39+/ / / / / / / / / /-38 gleich Summe PAK4 13+/ / / / /-13 7+/-9 11+/ / / /-11 gleich andere Graskultur-Biomonitoring-Untersuchung, gleich ausgeführt: FRaum Ingolstadt 2013 (PAK: 2012) Prüfwerte: FuttMV Futtermittelverordnung 2011 in jew. gültiger Fassung; MID-Wert: Max. Immissionsdosis (VDI 2310) f. Schaf- u. Rinder-FuttM. OmH: Orientierungswerte für maximale Hintergrundgehalte für standardisierte Grünkohlkultur (VDI 3857/2; Ni, PAK: BayLfU ) TM: Trockemasse; BG: Bestimmungsgrenze Das Graskultur-Biomonitoring der sieben Metalle und 16 PAK im Mai 2012 und im Mai bis Juli 2013 sollte dazu beitragen, einen etwaigen Flughafeneinfluss ohne Hausbrandinterferenz darzustellen. Beim Grünkohl-Biomonitoring im Herbst überlagert der Hausbrandeinfluss hinsichtlich PAK andere Immissionseinflüsse. Allerdings zeigten sich beim Graskultur-Biomonitoring ebenfalls saisonale Effek- Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 81 von 106

82 te: Die PAK-Gehalte in Graskulturen im Mai lagen deutlich höher als die vom Juni und Juli 2013 (vgl. Kap. 4.10). Mai 2012 und 2013 herrschten mit dem Frühherbst vergleichbare kühle Temperaturen, die den Betrieb häuslicher Kleinfeuerungsanlagen teilweise nötig machten und diesen saisonalen Unterschied erklären: Hausbrand gilt als eine Hauptquelle für PAK-Immissionen. Eine im Vergleich zu PAK umgekehrte Abstufung zeigten die Arsengehalte in Graskulturen 2013 mit im Mai niedrigsten und im Juli höchsten aber dennoch niedrigen Werten. Auf dieses Ergebnis könnten Messpunkte übergreifend Staubeinträge einen Einfluss gehabt haben: aus zunehmenden landwirtschaftlichen Aktivitäten und bei geringeren Niederschlägen zum Sommer hin (vgl. Kap. 4.1). Die untersuchten Stoffe waren mit Ausnahme von Antimon mit den äußerst empfindlichen Analysenverfahren in allen Graskulturproben 2013 sowie in allen Grünkohlproben auffindbar. Antimon wurde mit Werten nahe der Bestimmungsgrenze nur vereinzelt in der ersten der drei Graskulturexpositionen im Mai 2013 gefunden. Außer für PAK und Arsen wurden stets niedrige Werte weit unterhalb OmH gemessen. Der Orientierungswert für den ländlichen Hintergrund definiert die Obergrenze für Stoffgehalte in Graskulturen laut VDI-Richtlinie 3857 Blatt 2 (2011 Gründruck), im Hintergrundbereich abseits von Immissionseinflüssen. Überschreitungen des OmH weisen auf Emittenteneinflüsse hin. Die Arsengehalte lagen in Graskulturen im Juli 2013 im Bereich des OmH (vgl. oben). Die PAK-Gehalte in Graskulturen im Juni und Juli 2013 lagen ebenfalls im Bereich des OmH, im Mai übertrafen sie diesen. Dieses Ergebnis deutet auf einen überregionalen Einfluss von PAK aus häuslichen Kleinfeuerungsanlagen hin bedingt durch die kalte Witterung (vgl. oben). Die Höhe der Stoffgehalte im Bioindikator Graskultur darf nicht direkt mit der Höhe der Stoffgehalte im Bioindikator Grünkohl verglichen werden: Beide Verfahren werden zu unterschiedlichen Jahreszeiten und unterschiedlich lange vor Ort eingesetzt. Die Unterschiede in Wuchsform und Anreicherungseigenschaften von Graskultur als Vertreter bestimmter Tierfuttermittel und von Grünkohl als Vertreter von Gemüse als Nahrungsmittel für den Menschen lassen den direkten Vergleich nicht zu. Relative Abstufungen der Messpunkte können allerdings direkt verglichen werden. Signifikante Unterschiede der Metall- und PAK-Belastungen an unterschiedlichen Messpunkten traten allerdings weder beim Graskultur-Biomonitoring 2012 und 2013 noch beim Grünkohl-Biomonitoring 2011 und 2012 auf mit Ausnahme von Antimon und Chrom. Signifikant erhöhte, aber mit anderen verkehrsbezogenen Untersuchungen vergleichbare Antimon- und Chromergebnisse wurden 2011 und 2012 beim Grünkohl- Biomonitoring am Autobahn-Messpunkt Nr. 2 FOA festgestellt. Sie traten 2013 beim Graskultur- Biomonitoring nicht auf. Antimon und Chrom gelangen bekanntermaßen durch den Kfz-Verkehr in die Umwelt (Merian 1984, Peichl et al. 1994; siehe Anhang B.1). Die höchsten Chromgehalte (nicht aber Antimongehalte) wurden 2013 in Graskulturen am Messpunkt Nr. 1 FOS gemessen allerdings deutlich unterhalb OmH als Schwelle für Immissionseinflüsse. Aus dem Vergleich mit anderen aktuellen Untersuchungen geht hervor, dass auch die Biomonitoring- Ergebnisse aus dem Umfeld um den Flughafen Schönefeld 2011 bis 2013, die als immissionsbeeinflusst zu werten sind, unkritisch sind. Sie waren mit zeitgleich in einem Untersuchungsgebiet bei Ingolstadt (Bayern) im Hintergrundbereich gemessenen Ergebnissen vergleichbar (Grünkohl : Seite 82 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

83 vgl. Tab ; Graskultur 2013: vgl. Tab. 5-1). Auch das Biomonitoring im Umfeld des Flughafens München 2006 bis 2008 erbrachte vergleichbare Ergebnisse (Quelle: und biom_ber_08.pdf, Stand ). Höchstwerte der Futtermittelverordnung (bezogen auf 100% TM, vgl. Tab. 5-1) und Maximale Immissionsdosis-Werte zum Schutz vor gesundheitlichen Beeinträchtigungen von Nutztieren laut VDI- Richtlinienreihe 2310 wurden von den Graskulturergebnissen allenfalls zu wenigen Prozenten ausgeschöpft. Die Metallergebnisse in standardisierten Grünkohlkulturen lagen ebenfalls deutlich unter Prüfwerten und Höchstmengen für Lebensmittel entsprechender Richtlinien und Verordnungen. Für PAK in Futtermitteln und in Gemüse als Lebensmittel gibt es keine gesetzlichen Höchstmengen. Der strengste, für Säuglingskost definierte Höchstgehalt von Benzo(a)pyren als Leitsubstanz der PAK wurde im Untersuchungsgebiet 2011 von den Werten im Bioindikator Grünkohl erreicht, die für Fleisch und Muscheln wurden hingegen nicht. Dieser Vergleich darf allerdings nur orientierend gesehen werden, da für Grünkohl und Gemüse eben kein Höchstgehalt definiert ist. Zudem ist zu berücksichtigen, dass pflanzliche Lebensmittelproben vor der Analyse gewaschen würden, die Bioindikatoren hingegen nicht, da sie als Messinstrument verwendet werden. Beim Biomonitoring im Untersuchungsgebiet im weiteren Umfeld um den Flughafen Schönefeld traten 2013 in standardisierten Graskulturen Metallgehalte auf ländlichem Hintergrundniveau auf und PAK-Gehalte, die in anderen Untersuchungen im Hintergrundbereich auftreten. Korrespondierend mit den Grünkohlergebnissen aus den Vorjahren, ist nicht von einem vorhandenen Gefährdungspotenzial auszugehen und ein Einfluss des Betriebs des Flughafens kann ausgeschlossen werden. Die Untersuchungsergebnisse des Umwelt-Untersuchungsprogramms werden in den kommenden Jahren kontinuierlich veröffentlicht. Zukünftig kann das Biomonitoring mögliche Veränderungen der Luftgüte, die auch nach Inbetriebnahme der neuen Süd- Start- und Landebahn des BER, auftreten, dokumentieren. Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 83 von 106

84 6 Abkürzungen a Jahr ACE Acenaphthen ACY Acenaphtylen AK B/W Arbeitskreis Bioindikation/Wirkungsermittlung der Landesämter für Umweltschutz ANT Anthracen As Arsen BaA Benzo(a)anthracen BaP Benzo(a)pyren BayLfU Bayerisches Landesamt für Umwelt BbjF+BkF Benzo(b,j+k)fluoranthen BER Flughafen Berlin Brandenburg International BG analytische Bestimmungsgrenze BghiP Benzo(g,h,i)perylen Cd Cadmium CHR (+TRI) Chrysen(+Triphenylen) Cr Chrom, gesamt CV Variationskoeffizient: Standardabweichung dividiert durch arithmetischen Mittelwert DbahA Dibenzo(a,h)anthracen DIN Deutsches Institut für Normung EPA US Environmental Protection Agency FBB Flughafen Berlin Brandenburg GmbH FLE Fluoren FLU Fluoranthen FM Frischmasse FuttMV Futtermittelverordnung GPC Gelpermeationschromatographie HRGC hochauflösende Gaschromatographie ICP-MS Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma IND Indeno(1,2,3-c,d)pyren KW Kalenderwoche LANUV Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz NRW LRGC niederauflösende Gaschromatographie LUGV Landesamt für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz MID Maximale Immissionsdosis Richtwert nach VDI-Richtlinienreihe 2310 MS Massenspektrometrie MSD massenselektive Detektion MUC Flughafen München NAP Naphthalin Ni Nickel NRW Nordrhein-Westfalen OmH Orientierungswerte für maximale Hintergrundgehalte Seite 84 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

85 PAK Pb PHE PM10 PYR RL Sb SLB TM UMW VDI polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe Blei Phenanthren Feinstaub enthält 50% Teilchen mit Durchmesser 10 µm sowie höheren Anteil kleinerer Teilchen und niedrigeren Anteil größerer Teilchen Pyren Richtlinie Antimon Start- und Landebahn Trockenmasse kurz für Dr. Monica Wäber - UMW Umweltmonitoring Verein Deutscher Ingenieure e.v. VO (oder V) Verordnung Zn Zink Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 85 von 106

86 7 Glossar Alphabetisch; Begriffe nach VDI-Richtlinie 3857 Blatt 2 und Richtlinienreihe 3957 und Weitere Akkumulationsindikator: Für eine Nutzung oder ein Ökosystem repräsentativer und standardisierter -> Bioindikator / -> Bioakkumulator, der auf Stoffgehalte analysiert wird; reichert Stoffe meist ohne erkennbare Schädigung und ist daher besonders geeignet -> Immissionswirkungen anzuzeigen Ausreißer: Messwert aus einer Grundgesamtheit, der sich deutlich (signifikant) von der Verteilung der übrigen Messwerte unterscheidet (potenziell verursacht durch z.b. singuläre, nicht repräsentative Immissionseinflüsse, Artefakte oder Übertragungsfehler) Bioindikator (-> Akkumulationsindikator/Bioakkumulator, -> Reaktionsindikator, -> Zeigerorganismus): Organismus, der Umweltbedingungen und deren Veränderungen anzeigen kann; bislang als Überbegriff für Akkumulationsindikator, Reaktionsindikator und Zeigerorganismus definiert -> Akkumulationsindikator oder Bioakkumulator: Organismus, der in der Umwelt (Luft, Wasser oder Boden) vorhandene Stoffe an der Oberfläche und/oder im Inneren anreichert (akkumuliert) -> Reaktionsindikator: zeigt spezifische Symptome -> Zeigerorganismus: zeigt Umweltbedingungen und deren Veränderungen durch sein Vorhandensein bzw. seine Abwesenheit im Ökosystem an Biomonitoring (hier: aktives Biomonitoring): Nutzung biologischer Systeme (Organismen oder Organismengemeinschaften) zur räumlichen und zeitlichen Überwachung von Umweltveränderungen -> aktives Biomonitoring: Überwachung durch aktives Ausbringen (Exposition) von Bioindikatoren unter genormten Bedingungen Emittent (-> Emission -> Immission -> Deposition): Luftschadstoffquelle (Verkehr, industrielle Prozesse, Landwirtschaft, Hausfeuerungsanlagen etc.) -> Emission: unerwünschte Stoffe werden in die Umgebungsluft abgegeben -> Immission: Luftschadstoffe werden z.t. weiträumig transportiert und unterliegen Umwandlungsprozessen in der Luft -> Deposition: in die Umwelt eingetragene Luftschadstoffe (gasförmig, als feste Partikel trocken oder mit dem Niederschlag in Gewässer, Böden und Organismen), wo sie sich anreichern und wirken können Seite 86 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

87 Expositionsabschnitt: Zeitabschnitt, während dessen hier die standardisierte Grünkohlkultur oder Graskultur am Expositionsort aufgestellt ist (nach VDI-Richtlinie 3957 Blatt 3: 56 ± 2 Tage) Gesamtunsicherheit: Verfahrensstreuung; die Variabilität der Stoffgehalte gilt als wichtiger Aspekt der Gesamtunsicherheit Hintergrundbereich / Hintergrundgehalt: Stoffgehalt hier in standardisierten Grünkohlkulturen unter den klimatischen Bedingungen während der Exposition, verursacht durch die Aufnahme aus dem Substrat und aus der Hintergrundimmission am -> Hintergrundstandort Hintergrundstandort: Standort ohne unmittelbaren Einfluss lokaler -> Emissionen: außerhalb von Siedlungsgebieten, mit mindestens 50 m Abstand zu verkehrsreichen Straßen bzw. um mindestens das 50fache der Quellhöhe von emittierenden Anlagen entfernt. immissionsbedingt / immissionsbeeinflusst: Messwerte, die den -> (Orientierungswert für den maximalen) Hintergrundgehalt überschreiten, sind als -> immissionsbedingt zu werten Immissionswirkung: durch luftgetragene Stoffe verursachte -> Wirkungen: Reaktionen von Organismen, auch Teilen von Organismen oder von Organismengemeinschaften, auf stoffliche und physikalische Umwelteinflüsse und Veränderungen ihrer chemischen Zusammensetzung Kontrollmesspunkt: -> Messpunkt außerhalb des (vermuteten) Einflussbereichs von Emittenten, welcher die typischen Immissionsverhältnisse im Untersuchungsgebiet charakterisieren soll lokaler Referenzmesspunkt: -> Messpunkt außerhalb des unmittelbaren -> Emittentenumfelds, der z. B. die typische -> Hintergrundsituation im weiteren Umfeld des Untersuchungsgebietes repräsentiert Messpunkt (Hintergrundmesspunkt): ausgewählter Expositionsort an einem (->Hintergrund-)Standort Orientierungswert für den maximalen Hintergrundgehalt OmH: Statistisch ermittelte Obergrenze der Stoffgehalte in einem -> Akkumulationsindikator an einem -> Hintergrundstandort; für Metalle in Graskulturen in VDI-Richtlinie 3857 Blatt 2 (2011 Gründruck) defi- Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 87 von 106

88 niert sowie vom BayLfU für PAK in Gras- und Grünkohlkulturen (nicht aktuell: ); Überschreitungen des OmH weisen auf -> Emittenteneinflüsse hin Perzentil: Statistisches Lagemaß, das durch den Anteil α der Beobachtungen einer Datenverteilung definiert ist, wobei die Datenverteilung in 100 gleich große Teile zerlegt wird Prüfwert: Richtwert und Höchstgehalt ermöglicht eine Gefährdungsbeurteilung; für Graskultur: von Kontaminanten in Futtermitteln gemäß Höchstmengen unerwünschter Stoffe der FuttMV (2011) in der jeweilig aktuellen Fassung und gemäß MID-Werte der Richtlinienreihe VDI 2310 Blatt 27 bis Blatt 39 für Grünkohl: von Kontaminanten in Lebensmitteln, z.b. nach Schadstoffhöchstmengenverordnung (EG) Nr. 1881/2006, Nr. 629/2008 und Nr. 835/2011 Trockenmasse TM: Bezugsgröße für Konzentrationsangaben von Stoffgehalten hier in standardisierten Grünkohlkulturen ermittelt durch Trocknung bis zur Gewichtskonstanz unter Angabe der Trocknungstemperatur Seite 88 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

89 8 Literatur 8.1 Gesetze, Verordnungen, Verwaltungsvorschriften BImSchG: (2009): Gesetz zum Schutz vor schädlichen Umwelteinwirkungen durch Luftverunreinigungen, Geräusche, Erschütterungen und ähnliche Vorgänge (Bundes-Immissionsschutzgesetz) vom 26. September 2002 (BGBl. I S. 3830), zuletzt geändert am 27. Juni 2012 (BGBl. I S. 1421) FuttMV (2007): Futtermittelverordnung (FuttMV) vom 24. Mai 2007 (BGBl. I S. 770), zuletzt geändert am 21. September 2012 (BGBl. I S. 2064) Richtlinie 2005/87/EG (2005): Richtlinie 2005/87/EG der Kommission vom 5. Dezember 2005 zur Änderung von Anhang I der Richtlinie 2002/32/EG des Europäischen Parlaments und des Rates über unerwünschte Stoffe in der Tierernährung in Bezug auf Blei, Fluor und Cadmium Richtlinie 2006/125/EG (2006): Richtlinie 2006/125/EG der Kommission vom 5. Dezember 2006 über Getreidebeikost und andere Beikost für Säuglinge und Kleinkinder Richtlinie 2006/141/EG (2006): Richtlinie 2006/141/EG der Kommission vom 22. Dezember 2006 über Säuglingsanfangsnahrung und Folgenahrung und zur Änderung der Richtlinie 1999/21/EG VO (EG) Nr. 208 (2005): Verordnung Nr. 208/2005 der Kommission vom 4. Februar 2005 zur Änderung der Verordnung EG Nr. 466/2005 im Hinblick auf polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe. Amtsblatt der Europäischen Union VO (EG) Nr. 1881/2006 (2006): Verordnung zur Festsetzung der Höchstgehalte für bestimmte Kontaminanten in Lebensmitteln vom 19. Dezember 2006, Amtsblatt der Europäischen Union Nr. L 364, S.5 vom VO (EU) Nr. 420/2011 (2011): EU-Verordnung Nr. 420/2011 der Kommission vom 29. April 2011 zur Änderung der Verordnung (EG) Nr. 1881/2006 zur Festsetzung der Höchstgehalte für bestimmte Kontaminanten in Lebensmitteln vom 19. Dezember 2006, Amtsblatt der Europäischen Union Nr. L 111, S.3 vom VO (EG) Nr. 629/2008 zur Änderung der Verordnung (EG) Nr. 1881/2006 zur Festsetzung der Höchstgehalte für bestimmte Kontaminanten in Lebensmitteln vom 2. Juli 2008, Amtsblatt der Europäischen Union Nr. L 173, 6 S. vom VO (EU) Nr. 835/2011 zur Änderung der Verordnung (EG) Nr. 1881/2006 zur Festsetzung der Höchstgehalte für bestimmte Kontaminanten in Lebensmitteln, Amtsblatt der Europäischen Union Nr. L 215, 5 S. vom im Hinblick auf Höchstgehalte an polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen in Lebensmitteln Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 89 von 106

90 8.2 Technische Regeln DIN EN ( ): Lebensmittel - Bestimmung von Elementspuren - Bestimmung von Arsen, Cadmium, Quecksilber und Blei in Lebensmitteln mit induktiv gekoppelter Plasma-Massenspektrometrie (ICP-MS) nach Druckaufschluss; Deutsche Fassung EN 15763:2009, Beuth, Berlin DIN ISO (2000): Außenluft Bestimmung der Summe gasförmiger und partikelgebundener polyzyklischer aromatischer Kohlenwasserstoffe Probenahme auf Filtern mit nachgeschalteten Sorbenzien und anschließender gaschromatographischer / massenspektrometrischer Analyse. VDI-Richtlinie 2310 Blatt 27 (1998): Maximale Immissions-Werte: Maximale Immissions-Werte für Blei zum Schutz der landwirtschaftlichen Nutztiere. Berlin, Beuth Verlag VDI- Richtlinie 2310 Blatt 28 (2008): Maximale Immissions-Werte: Maximale Immissions-Werte für Cadmium zum Schutz der landwirtschaftlichen Nutztiere. Berlin, Beuth Verlag VDI- Richtlinie 2310 Blatt 30 (2005): Maximale Immissions-Werte: Maximale Immissions-Werte für Nickel zum Schutz der landwirtschaftlichen Nutztiere. Berlin, Beuth Verlag VDI- Richtlinie 2310 Blatt 31 (2005): Maximale Immissions-Werte: Maximale Immissions-Werte für Zink zum Schutz der landwirtschaftlichen Nutztiere. Berlin, Beuth Verlag VDI- Richtlinie 2310 Blatt 35 (2009): Maximale Immissions-Werte für Arsen zum Schutz landwirtschaftlicher Nutztiere. Berlin, Beuth Verlag VDI- Richtlinie 2310 Blatt 39 (2011): Maximale Immissions-Werte für Chrom zum Schutz landwirtschaftlicher Nutztiere. Berlin, Beuth Verlag VDI Richtlinie 2449 Blatt 1 (1995): Prüfkriterien von Messverfahren; Ermittlung von Verfahrenskenngrößen für die Messung gasförmiger Schadstoffe (Immission). Berlin, Beuth Verlag VDI-Richtlinie 3857 Blatt 2 (2011 Gründruck): Beurteilungswerte für immissionsbedingte Stoffanreicherungen in standardisierten Graskulturen - Orientierungswerte für maximale Hintergrundgehalte ausgewählter anorganischer Luftverunreinigungen Verein Deutscher Ingenieure, Düsseldorf VDI-Richtlinie 3957 Blatt 1 (2011 Gründruck): Biologische Messverfahren zur Ermittlung und Beurteilung der Wirkung von Luftverunreinigungen auf Pflanzen (Bioindikation). Grundlagen und Zielsetzung. Berlin, Beuth Verlag VDI-Richtlinie 3957 Blatt 2 (2013 Gründruck): Biologische Messverfahren zur Ermittlung und Beurteilung der Wirkung von Luftverunreinigungen auf Pflanzen (Bioindikation) - Verfahren der standardisierten Graskultur. Berlin, Beuth Verlag VDI-Richtlinie 3957 Blatt 3 (2008): VDI Richtlinie 3957 Blatt 3 Biologische Messverfahren zur Ermittlung und Beurteilung der Wirkung von Luftverunreinigungen auf Pflanzen (Bioindikation) - Verfahren der standardisierten Exposition von Grünkohl. Berlin, Beuth Verlag VDI-Richtlinie 3957 Blatt 10 (2004): Empfehlung zum emittentenbezogenen Einsatz von pflanzlichen Bioindikatoren. Berlin, Beuth Verlag VDI-Richtlinie 3957 Blatt 15 (2010): Biologische Messverfahren zur Ermittlung und Beurteilung der Wirkung von Luftverunreinigungen auf Pflanzen (Bioindikation) - Untersuchungsstrategie nach Schadensereignissen (passives Biomonitoring). Berlin, Beuth Verlag Seite 90 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

91 8.3 Literatur AK B/W (1999): Empfehlung zum emittentenbezogenen Einsatz von pflanzlichen Bioindikatoren. UWSF Z. Umweltchem. Ökotox. (11) 4, S Alef, K.., Fiedler, H., Hutzinger, O. (1994): Umweltmonitoring und Bioindikation Ecoinforma'94. Umweltbundesamt Wien, ISBN ; darin z.b.: Peichl, L., Dietl, C., Reifenhäuser, W., Wäber, M.: Zusammenhang zwischen Metallanreicherung in der standardisierten Graskultur und dem Metalleintrag ermittelt nach Bergerhoff. S Altenbeck, P, R. Radermacher, G. Krause (2005): Langzeitbeobachtung immissionsbedingter Wirkungen in NRW, Teil 1. Landesumweltamt Essen BAYLfU (2009): 30 Jahre Immissionsökologie am Bayerischen Landesamt für Umwelt. UmweltSpezial, Augsburg Debus, R., B. Dittrich, P. Schröder, J. Vollmer (1989): Biomonitoring organischer Schadstoffe. Handbuch des Umweltschutzes 45, ecomed Landsberg Dietl, C., T. Faus-Keßler, M. Wegenke, L. Peichl (1998): Verkehrsbezogene Immissionen und Immissionswirkungen von Antimon und anderen Metallen, Schriftenreihe 153 Bayerisches Landesamt für Umwelt, Augsburg Erhardt, W. (1994): Bioindikationsmethoden Aktive Verfahren; Standardisierte Flechtenexposition. UWSF Z. Umweltchem. Ökotox. 6, Nr. 2, S Falkensteiner, A. (1997): Vergleichende Untersuchung zur Erfassung der Schwermetallimmissionen im Großraum der Stadt Salzburg mit Hilfe von verschiedenen Methoden des aktiven Biomonitoring. Dissertation, Salzburg Fürst, A. (2011): 13 Needle/Leaf Interlaboratory Test 2010/2011. ISBN , BFW Wien, S. 104 Hassauer, M. Kalberlah, F. (2008): Arsen und Verbindungen. In: Eikmann, Heinrich, Heinzow, Konietzka: Gefährdungsabschätzung von Umweltschadstoffen - Toxikologische Basisdaten und ihre Bewertung. Erich Schmidt Verlag, Berlin. Hettche, H.O. (1971): Pflanzenwachse als Sammler für polyzyklische Aromaten in der Luft von Wohngebieten. Staub - Reinh. Luft 31, S Hüffmeyer, N. (2007): Modellierung von Zink in der Ruhr - Emissionspfade und Belastungsanalyse. Matthies, M. (Hrsg.) Beiträge des Instituts für Umweltsystemforschung der Universität Osnabrück Nr. 42, 80 S. Kalberlah, F. (1999): ChromVI. In: Eikmann, Heinrich, Heinzow, Konietzka: Gefährdungsabschätzung von Umweltschadstoffen - Toxikologische Basisdaten und ihre Bewertung. Erich Schmidt Verlag, Berlin. Kentner, M. & M. Leinemann (1994): Umwelt- und Arbeitsmedizinische Bedeutung von Antimon und seinen wichtigsten Verbindungen. Zbl. Arbeitsmed. 44, Levsen, K., S. Behnert, B. Priess, M. Svoboda, H.D. Winkeler, J. Zietlow (1990): Organic compounds in precipitation. Chemosphere 21, S Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 91 von 106

92 Meek, M.E., P.K.L. Chan, S. Bartlett (1994): Polycyclic aromatic hydrocarbons: Evaluation of risks to health from environmental exposure in Canada. Environ. Carcinogen. & Ecotox. Rev. C12 (2), Merian, E. (1984): Metalle in der Umwelt. Verlag Chemie, Weinheim: Greenwood et al., Meek et al. Öhlinger, R. (1995): Aktives Biomonitoring von Luftschadstoffen aus dem Autobahnverkehr im Bundesland Salzburg. Bundesamt für Agrarbiologie Linz & Amt der Salzburger Landesregierung Peichl, L., C. Dietl, M. Wäber (1996): Aktives Biomonitoring von Immissionswirkungen im Untersuchungsgebiet München. Schriftenreihe 136, Bayerisches Landesamt für Umweltschutz, München Peichl L., M. Wäber, W. Reifenhäuser (1994): Schwermetallmonitoring mit der standardisierten Graskultur im Untersuchungsgebiet München Kfz-Verkehr als Antimonquelle? UWSF-Z. Umweltchem. Ökotox. 6 (2), S Radermacher, L., H. Rudolph (1994): Grünkohl als Bioindikator: Ein Verfahren zum Nachweis von organisch-chemischen Substanzen in Nahrungsmitteln. UWSF-Z. Umweltchem. Ökotox. 6 (6), S Savory, J., R. Wills (1984): Arsen. Metalle in der Umwelt (E. Merian, Hrsg.), Verlag Chemie, Weinheim, Schinner, M. (1989): Blei-, Cadmium-, Zink- und Kupfergehalte der Vegetation im Bereich der Großglockner Hochalpenstraße zwischen Heiligenblut und dem Hochtor. Struktur und Funktion von Grünlandökosystemen im Nationalpark Hohe Tauern. Zitiert in Hackner und Zecha (1997, unveröffentlicht). Landesregierung Salzburg Schneider, K.; Kalberlah, F. (1999): Nickel und Nickelverbindungen. In: Eikmann, Heinrich, Heinzow, Konietzka: Gefährdungsabschätzung von Umweltschadstoffen - Toxikologische Basisdaten und ihre Bewertung. Erich Schmidt Verlag, Berlin. Schwind, K.H., J. Hosseinpour, H. Fiedler, C. Lau, O. Hutzinger (1994): Bestimmung und Bewertung der Emissionen von PCDD/F, PAK und kurzkettigen Aldehyden in den Brandgasen von Kerzen. UWSF Z. Umweltchem. Ökotox. 6, Streit, B. (1991): Lexikon Ökotoxikologie. VCH Weinheim Umweltatlas Hessen (2005). Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie (Hrsg.) Wäber, M.: Qualitätsmanagement bei der Anlagenüberwachung mit aktivem Biomonitoring. In: Internationale Fachtagung Biomonitoring und Bioindikation. Linz 2010, und in: Der Umweltbeauftragte 18 (3), 7-8 Wäber, M. (2008): Erfolgsgeschichte Biomonitoring Zuverlässige Wirkungsmessungen plus überzeugende Öffentlichkeitsarbeit. Gefahrstoffe - Reinhaltung der Luft, 68 (6), Wäber, M. (1999): Wirkkataster für das Land Salzburg - Ergebnisse der Bioindikationsuntersuchungen 1988 bis O. Glaeser (Hrsg.), Amt der Salzburger Landesregierung, Salzburg Wäber, M. (1996): Aktives Biomonitoring von Immissionswirkungen Bewertung ausgewählter Methoden. Forstliche Forschungsberichte 155, Weihenstephan Wäber, M., C. Dietl, J. Köhler, L. Peichl (1998): Bioakkumulation und Deposition von Antimon, Blei und polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoff-Immissionen. UWSF-Z. Umweltchem. Ökotox. 10 (5), Seite 92 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

93 Weigert, P. (1988): Metalle. In: Der Rat von Sachverständigen für Umweltfragen: Umweltgutachten 1987, Kohlhammer GmbH, Stuttgart, Mainz, S. 61 WHO World Health Organization (1997): Guideline for drinking water quality.2 nd Ed., Vol. 1, Recommendations Wieben M. & Kruse H. (1999): Toxikologische Bewertung von organisch-chemischen Triebwerksemissionen (zivile Luftfahrt). Institut für Toxikologie Klinikum der Christian-Albrechts-Universität Kiel. 8.4 Vergleichsuntersuchungen LANUV (2012): Messprogramm zur Abschätzung der Schwermetallbelastung in Nahrungspflanzen im Umfeld der Firma Aurubis in Lünen - Nahrungspflanzenuntersuchungsergebnisse aus dem Jahre Quelle im Internet (Stand ): Luenen_Untersuchungsergebnisse_2011_Mai2012.pdf BayLfU (2012): Orientierungswerte für Metalle und organische Schadstoffe. Quelle im Internet: index.htm (Stand ) TÜV SÜD Industrie Service GmbH (2009): Biomonitoring in der Umgebung des Flughafens München Quelle im Internet (Stand ): bereiche/umw/biom_ber_08.pdf UBA (2012): Luftqualität 2011 Feinstaubepisoden prägten das Bild. Quelle im Internet (Stand ): Wäber, M. (2008): Biomonitoring und Depositionsuntersuchungen in der Nachbarschaft des Flughafens München 2006 und Quelle im Internet (Stand ): Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 93 von 106

94 Anhang A: Anforderungen an die Messpunkte A.1 Anforderungen an den einzelnen Messpunkt Grundsätzlich sollten die Messpunkte so ausgewählt werden, dass in den Folgejahren keine relevanten Änderungen ihrer Exposition gegenüber Luftschadstoffeinträgen zu erwarten sind mit Ausnahme der zu untersuchenden Änderungen nach Inbetriebnahme des Flughafens Berlin Brandenburg BER. Bezüglich ihrer Anströmbarkeit müssen die Messpunkte gut vergleichbar sein (AK/BW 1999; VDI 3957/10, 2004). Abschattungen von den zu untersuchenden Quellen, z.b. durch Gebäude und Bäume, müssen ebenso weitestgehend vermieden werden wie Störeinflüsse. Störeinflüsse sind z.b. Staubaufwirbelung von unversiegelten Flächen oder Stoffeinträge durch landwirtschaftliche Aktivitäten, also zeitweise Einflüsse sofern diese nicht ausdrücklich in die Betrachtungen einbezogen werden sollen. Bei der Auswahl der Messpunkte sollten die folgenden Kriterien beachtet werden (Erhardt, 1994). Die Exponate beim aktiven Biomonitoring sollten nicht: - vor Gebäudeflächen im Bereich der Wärmerückstrahlung stehen, - an Orten aufgestellt werden, an denen Wind kanalisiert wird (Düseneffekt zwischen Gebäuden), - oder an denen die Geländeform untypisch ist (Böschungen, Senken), - für große Teile des Tages beschattet sein. Sie dürfen nicht: - im Tropfbereich von Bäumen, Häusern oder Stromleitungen stehen, - in unmittelbarer Nähe von Emissionsquellen stehen, die die Fragestellungen der Untersuchung beeinträchtigen (z.b. neben Parkplätzen, unbefestigten Straßen und Feuerstellen, vgl. oben: Störeinflüsse). Diese Kriterien sind häufig schwer bzw. mit Einschränkungen einzuhalten, weshalb maßgebliche Abweichungen hiervon zu dokumentieren sind. Die Exponate beim aktiven Biomonitoring sollten: - möglichst über unversiegelten Flächen stehen, - vor Störungen (Vandalismus, Verbiss) geschützt sein. Vergleichswerte aus anderen, zeitgleich durchgeführten Untersuchungsprogrammen, die als zusätzliche Hintergrundwerte genutzt werden, können von Messpunkten mit vergleichbaren meteorologischen Parametern bezogen werden, hier z.b. aus dem Raum um Ingolstadt (Mitte Oberbayerns) möglich. Seite 94 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

95 A.2 Berücksichtigung potenzieller Luftschadstoffquellen Das Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Schönefeld, nach Inbetriebnahme BER, soll die Immissionswirkungen von PAK und einer Auswahl von Spuren- und Schwermetallen (kurz: Metalle) untersuchen. Potenzielle, kontinuierliche Quellen dieser Luftschadstoffe sind: - Flughafen Bodenbetrieb: Rolllfeldverkehr - Flugverkehr Überflug - Straßenverkehr flüssig, z.b. auf der Autobahn A113 - Straßenverkehr mit Stopp-and-Go, z.b. innerorts - Industrieanlagen Ein relevanter Einfluss von Industrieanlagen auf die ausgewählten Messpunkte (siehe Kap. 2.2) wurde im Vorfeld geprüft und ausgeschlossen. Potenzielle, saisonal bzw. zeitweise aktive Quellen der PAK und Metalle sind: - Hausbrand (= häusliche Kleinfeuerungsanlagen) - Landwirtschaftliche Aktivitäten - Baustellenverkehr - Baustellentätigkeit Hausbrand ist als relevanter Quelleneinfluss während der Exposition von Grünkohl im Oktober und November mit zu berücksichtigen. Nicht alle Messpunkte konnten so gewählt, dass Störeinflüsse durch Bautätigkeit im Jahr 2011 ausgeschlossen werden konnten (siehe Kap. 2.2) und gegebenenfalls bei der Bewertung berücksichtigt werden müssen. Störeinflüsse durch landwirtschaftliche Aktivitäten wurden soweit möglich vermieden. Einzelereignisse, bei denen Luftschadstoffemissionen freigesetzt werden können, sind z.b.: - unkontrollierte Verbrennung, z.b. private Müllverbrennung - Abbrand- und Löschübungen der Feuerwehr Die Risiken derartiger Störeinflüsse wurden im Vorfeld geprüft. A.3 Erwartete Unterschiede vor und nach Inbetriebnahme Im Zuge der Erweiterung des Flughafens Berlin Schönefeld zum Flughafen Berlin Brandenburg BER werden: - eine neue Start- und Landebahn Süd eröffnet, - die alte Start- und Landebahn zur ausgebauten neuen Nordstartbahn, - der Flughafen-Bodenbetrieb zunehmen, ebenso wie die Zahl der Flugbewegungen, - neue Flugrouten (Flugstrecken) festgelegt, Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 95 von 106

96 - der flughafeninduzierte Straßenverkehr wird zunehmen. - Nach Fertigstellung des Flughafenausbaus entfallen damit verbundener Baustellenverkehr und Immissionen aus Bautätigkeiten. - Im Strukturkonzept FU-BBI sind Siedlungserweiterungsplanungen (Gewerbeansiedlung im Umfeld des BER) vorgesehen, - sowie die Entwicklung weiterer Natur- und Erholungsräume. Laut TÜV-Gutachten M10 zu Schadstoffimmissionen (2000) sind, neben der Gemeinde Selchow (Beurteilungsfläche Nr. 4), die teilweise umgesiedelt wurde, die Gemeinden Waßmannsdorf (Beurteilungsfläche Nr. 2) und Kienberg (Beurteilungsfläche Nr. 3) vom Ausbau und den verbundenen Veränderungen der Luftschadstoffsituation am stärksten betroffen: Die Zunahme von Emissionen im Flughafenumfeld, bedingt im Wesentlichen durch den Straßenverkehr, und die Zunahme aus flughafeninduzierten Verkehrsemissionen laut TÜV-Gutachten Nr. M10 beträgt 80 % für Kienberg und 25 % für Waßmannsdorf. Hingegen ist gemäß Gutachten in Schulzendorf (Beurteilungsfläche Nr. 7) und Mahlow /Blankenfelde (Beurteilungsfläche Nr. 8) keine relevante Zunahme von Belastungen zu erwarten. Mahlow/Blankenfelde ist laut Gutachten M 10 im Vergleich am stärksten von Luftschadstoffen vorbelastet. Seite 96 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

97 Anhang B: Untersuchte Stoffe und Beurteilungswerte B.1 Untersuchte Stoffe Nachfolgend werden die potenziellen Quellen und die toxikologische Bedeutung der sieben ausgewählten Metalle und der 16 PAK beschrieben: Antimon: Der Kfz-Verkehr (Abrieb aus Bremsbelägen und Reifenabrieb) ist als Antimon-Quelle für Einträge in die Umwelt bekannt (Dietl et al. 1998, Wäber et al. 1998). Antimon wird als krebserregend eingestuft (Savory & Wills 1984; Dietl et al. 1998). Arsen: Arsen wird z.b. für elektronische Bauteile verwendet. Es ist Bestandteil von Flugasche aus der Kohleverbrennung, ebenso wie weitere Schwermetalle wie Blei, Cadmium, Nickel und Quecksilber. Regional sind in bestimmten Bodenarten hohe Arsengehalte eine Besonderheit. Geogenes (aus der Erde stammendes) Arsen kann durch Erdbewegungen bei landwirtschaftlicher Aktivität und Bautätigkeit in die Luft gelangen. Arsen besitzt wie Antimon ökotoxikologische Bedeutung. Blei: Der Kfz-Verkehr (Verbrennung bleihaltigen Kraftstoffs) war bis etwa 1995 eine wichtige Quelle für Blei. Heute wird Blei u.a. für die Akkumulatoren-Herstellung gebraucht. Es gelangt vornehmlich aus Altlasten in die Umwelt. Bleiverbindungen liegen in der Außenluft überwiegend an Partikel gebunden vor und werden aus der Luft durch trockene und nasse Deposition in die Umweltmedien eingetragen. Die wichtigste Aufnahmequelle für den Menschen ist die Nahrung. Aufgrund der Anreicherung von Blei über die Nahrungskette versucht man heute den Bleigehalt in der Umwelt zu reduzieren (Umweltatlas Hessen 2005). Aufgrund der ökotoxikologischen Bedeutung von Blei schlägt die EU als Höchstmenge 0,3 mg Blei pro kg Frischmasse (FM) für Kohlgemüse vor (VO (EG) Nr. 1881/2006 mit Nr. 629/2008; vgl. Kap ). Cadmium: Der Kfz-Verkehr, die Zinkverhüttung und der Kunstdüngereinsatz sind als Cadmium-Quellen relevant (z.b. Merian 1984). Auch für Cadmium schlägt der Rat der EU aufgrund der ökotoxikologischen Bedeutung eine Höchstmenge in Nahrungsmitteln vor: 0,2 mg/kg FM Cadmium in Blattkohl (VO (EG) Nr. 1881/2006 mit Nr. 420/2011; vgl. Kap ). Chrom: Chrom gelangt unter anderem durch industrielle Anwendungen (Stahlherstellung) und den Kfz- Verkehr (z.b. aus Bremsbelägen) in die Umwelt (Merian 1984, Peichl et al. 1994). Als Spurenelement ist Chrom lebensnotwendig. Für die toxischen Eigenschaften sind die sechswertigen Chromverbindungen verantwortlich. Sie wirken ätzend auf Haut und Schleimhaut, können u. a. Leber- und Nierenschäden verursachen und haben karzinogene [Anm.: krebserregende] Wirkung (Umweltatlas Hessen 2005). Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 97 von 106

98 Nickel: Industrielle Prozesse, Bergbau und Kfz-Verkehr (Abrieb aus Bremsbelägen) sind relevante Quellen für Nickel (Merian 1984, Schinner 1989). Im menschlichen Organismus kommt Nickel als Spurenelement vor. In höheren Konzentrationen kann es allergische Hautreaktionen und die Reizung der Atemwege bewirken. Nickel sowie manche seiner Verbindungen sind als karzinogen eingestuft. Zink: Zink (Zn) ist für den Menschen einerseits ein wichtiges Spurenelement. Zink gilt als Indikator für den geogenen wie anthropogenen Staubeintrag. Anthropogene Quellen für den Eintrag von Zink in die Umwelt können Korrosionsschutz, Reifen und Bremsen, Straßenbelag und Düngemitteln in der Landwirtschaft sein; in hohen Konzentrationen kann es negativ auf Gewässer und Ökosysteme wirken (Hüffmeyer 2007). Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK): PAK entstehen bei unvollständiger Verbrennung organischer Materialien. Wichtige Quellen sind Kraftstoffverbrennung im Verkehr, Kokserzeugung, häusliche Kleinfeuerungsanlagen (sogenannter Hausbrand) (z.b. Levsen et al. 1990). Als stark krebserregend gelten z.b. Benzo(a)pyren, Benzo(b)- fluoranthen, Benzo(j)fluoranthen, Benzo(k)fluoranthen und Indeno(1,2,3-cd)pyren (Streit 1991, Meek et al. 1994). Der Rat der EU schlägt für Kohlgemüse keine Höchstmengen vor, aber für die Leitsubstanz Benzo(a)pyren 1 µg BaP pro kg FM als strengsten Höchstgehalt in Beikost für Säuglinge und Kleinkinder vor und für eine Summe von vier PAK 1 µg/kg FM, ebenfalls in Beikost für Säuglinge und Kleinkinder (PAK4: Benzo(a)pyren, Benz(a)anthracen, Benzo(b)fluoranthen und Chrysen nach VO (EU) Nr. 835/2011). Seite 98 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

99 Anhang C: Standardisierte Gras- und Grünkohlkulturen C.1 Verfahren der standardisierten Graskultur Den standardisierten Graskulturen liegt VDI-Richtlinie 3957 Blatt 2 (Gründruck 2013) zugrunde (vgl. Kap ). C.1.1 Graskulturanzucht Für die standardisierte Graskultur wurde Welsches Weidelgras (Lolium multiforum italicum Sorte Lema) verwendet (VDI 3957/2, 2013 Gründruck). Es wurden Töpfe mit einem Durchmesser von 20 cm 28-tägig verwendet. Die Anzuchtparameter entsprachen der VDI-Richtlinie. Bereits während der Anzucht im Gewächshaus wurde die Wasserversorgung mit Leitungswasser in Trinkwasserqualität über Glasfaserdochte von unten gewährleistet (vgl. Titelbild und Bild 3.3-1). Die verwendete Einheitserde erhielt zur Aussaat, während der Anzucht, vor Exposition und währenddessen je eine Flüssigdüngung. C.1.2 Graskulturexposition Die Graskulturen wurden 2013 im Mai in Kalenderwoche 19 (KW 19) für 28+/-2 Tage ausgebracht (exponiert) und danach im Juni und Juli jeweils durch neue Graskulturen ersetzt: jeweils drei Kulturen und am Parallelmesspunkt Nr. 4p RZ1 zwei Kulturen. Im Jahr 2012 wurden die Graskulturen in KW 19 für 28 Tage ausgebracht: jeweils zwei Kulturen an den Messpunkten Nr. 1, 4 und 5. Jeweils vor Exposition wurde das Gras bis zur Topfoberkante mit einer Keramikschere abgeschnitten. Die Kulturen wurden vor Ort in PVC-Übertöpfe mit Überlauföffnung gehängt, der die Wasserversorgung während der Exposition (von unten) sicherstellt analog Grünkohlexposition (vgl. Bild 3.3-1). Nach 14 Tagen (+/-1 Tag) vor Ort wurden die Graskulturen gedüngt, kontrolliert und Wasser nachgefüllt. Wie bei Grünkohl (vgl. Kap. C.2.2) kam es 2012 und 2013 auch bei den Graskulturen am Referenzmesspunkt Nr. 4 RZN mit Parallele Nr. 4p RZ1 zu Vandalismus. C.1.3 Graskulturprobenahme und -transport Neben der standardisierten Anzucht und Exposition sind kontaminationsfreie Probenahme und verzögerungsfreier, sicherer Transport zum Analysenlabor essentiell für die Interpretierbarkeit der Ergebnisse. In einem Probenahmeprotokoll wurden Probenahmebedingungen, Biomassezuwachs, -zustand und Besonderheiten dokumentiert. Der Biomassezuwachs wurde an der Topf-Oberkante geschnitten. Für PAK-Analysen wurden zwei Graskulturen zur Mischprobe vereint und in Laboralufolie, dann in PE- Beutel verpackt. Für Metallanalysen wurde je Messpunkt eine Graskultur geerntet und in Papierbeutel verpackt. Die Proben wurden gekühlt unmittelbar in die Labore transportiert. Bild C.1-1 stellt exemplarisch Graskulturexponate und das abgesteckte Areal Wiesenaufwuchs vom Mai 2012 am Messpunkt Nr. 1 FOS dar. Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 99 von 106

100 Bild C.1-1: Graskulturexponate und Wiesenaufwuchs 2012 am Messpunkt Nr. 1 FOS (bei Probenahme Anfang Juni 2012) C.2 Verfahren der standardisierten Exposition von Grünkohl Der standardisierten Exposition von Grünkohl 2011 und 2012 liegt VDI-Richtlinie 3957 Blatt 3 (2008) zugrunde. C.2.1 Grünkohlanzucht Für die standardisierte Exposition von Grünkohl wurde Brassica oleracea acephala der Sorten Hammer/Grüsa und Halbhoher Grüner Krauser verwendet. Die Anzuchtparameter entsprachen der VDI- Richtlinie 3957 Blatt 3 (2008). Die Aussaat im Gewächshaus erfolgte zunächst in Schalen, bevor die kleinen Pflanzen einzeln in Töpfe umgesetzt wurden. Bis der Wurzelballen ausreichend entwickelt war, wurde von oben gegossen. Vor der Exposition wurden die Grünkohlkulturen mindestens 14 Tage im Freiland, aber vor Niederschlägen geschützt, abgehärtet. Die Abhärtung und die Exposition der Kulturen wurden einzeln in Töpfen mit 20 cm Durchmesser vorgenommen, die Bewässerung erfolgte über Glasfaserdochte von unten. Gedüngt wurde direkt vor der Abhärtung und nochmals vor Exposition mit Nährlösung entsprechend VDI-Richtlinie 3957 Blatt 3 (2008). Seite 100 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

101 C.1.2 Grünkohlexposition Die Grünkohlkulturen wurden während eines 8wöchigen Expositionszeitraums von Ende September bis Ende November ausgebracht: je drei Grünkohlkulturen pro Messpunkt, an den Messpunkten Nr. 1 FOS und Nr. 4 RZN je fünf, für die Parallelen (vgl. Kap. 2.2). Der Transport zu den Messpunkten erfolgte einzeln in verschlossener Plastikhülle als Schutz vor Zugluft, v.a. aber vor Kontaminationen (VDI 3957/3, 2008). Je drei Tonkinstäbe stützten die Grünkohlkulturen vor Windbruch. Bei Ausbringung besaßen die Kulturen gemäß VDI-Richtlinie 3957 Blatt 3 (2008) mindestens 10 Blätter mit mindestens 15 cm Länge. An jedem Topf wurde das jüngste Blatt mit einer Gesamtlänge von 15 cm mittels Ring um den Blattstiel markiert. Dieses Ringblatt dient als Referenzblatt bei der Probenahme, um zwischen bereits vor Exposition vorhandenen, ausgewachsenen Blättern und neuen Blättern unterscheiden zu können. Nach zwei, vier und sechs Wochen (+/- 1 Tag) wurden die Grünkohlkulturen kontrolliert, gegebenenfalls Schädlinge manuell entfernt und Wasser nachgefüllt sowie nach vier Wochen gedüngt und ein Schwimmkörper (z.b. Styropor) in den Übertopf gegeben, um diesen vor Frostbruch zu schützen. Im Jahr 2011 in Kalenderwoche (KW) 44 wurde das Winterweizenfeld am Messpunkt Nr. 6 Flughafen Mahlow mit einem Pestizid gespritzt. Um die Grünkohlkulturen dabei nicht zu beschädigen oder kontaminieren, wurden sie während dieser Aktion entfernt und luftdicht abgeschlossen. Mit Ausnahme von Messpunkt Nr. 7 Referenz Genshagen wurden 2011 keine Störungen, Beschädigungen oder Probenverlust beobachtet. Am Messpunkt Nr. 7 lag bei Probenahme 2011 in KW47 eine der drei Grünkohlkulturen mit Übertopf am Boden, da die Expositionsstange und Haltekralle entwendet worden waren. Für die PAK-Analyse stand somit von dort wie für die Metallanalyse nur eine Grünkohlkultur zur Verfügung. Da sich die Grünkohlkulturen witterungsbedingt von KW39 Anfang Oktober bis KW47 Ende November sehr gut entwickelt hatten, reichte die Probenmenge einer Grünkohlkultur auch für die PAK-Analyse aus. Im Jahr 2012 waren am Referenzmesspunkt in der Zülowniederung Nr. 4 RZN nach KW 43 alle Stangen und Haltekreuze entwendet worden, so dass die Grünkohlexponate dort bis KW 47 zwar unbeschadet aber in ca. 0,5 m statt in 1,5 m Höhe über dem Boden exponiert waren. C.2.3 Grünkohlprobenahme und -transport Zur Sicherung der Vergleichbarkeit der Untersuchung müssen die Proben nach 8wöchiger Exposition eine vergleichbare Altersverteilung der Blätter aufweisen (VDI 3957/3, 2008). Das Ringblatt, die beiden nächst älteren und die fünf nächst jüngeren Blätter wurden gemäß VDI-Richtlinie geerntet. Vergilbte, stark von Schädlingen befallene oder verschmutze Blätter wurden verworfen. Die Mischprobe für die PAK-Analyse wurde pro Messpunkt aus den Blättern von zwei Grünkohlkulturen gebildet, Mittelrippe und Blattstiel wurden nicht verwendet. Die Probenahme erfolgte mit Keramikschere (siehe Bild C.2-1). Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 101 von 106

102 Bild C.2-1: Probenahme von Grünkohl [Copyright Foto: Günter Wicker] Die PAK-Mischproben wurden in Laboralufolie und anschließend PE-Beutel verpackt. Die Probe für die Metallanalyse wurde pro Messpunkt aus den Blättern der dritten Grünkohlkultur wie oben beschrieben genommen. Die Proben für die Metallanalysen wurden in Papierbeutel verpackt. Alle Proben wurden gekühlt sofort zum Labor transportiert. Ein Protokoll (VDI 3957/3, 2008) gibt ausführlich Aufschluss über Probenahmebedingungen, Kulturzustand, Blattzahl und Besonderheiten. Die Parallelproben FO1 und RZ1 der Messpunkte FOS und RZN (vgl. Kap. 2.2) bestanden aus je einer Grünkohlkultur. Seite 102 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

103 Anhang D: Analyseverfahren Die Analysen auf die Spuren- und Schwermetalle Antimon, Arsen, Blei, Cadmium, Chrom, Nickel und Zink sowie auf die PAK wurden von den langjährigen, erfahrenen Partnerlaboren von UMW durchgeführt. D.1 Spuren- und Schwermetall-Bestimmung Trocknung und Homogenisierung: Die Graskultur- und Grünkohlproben wurden nicht gewaschen. Sie wurden bei 30 C im Trockenschrank bis zur Gewichtskonstanz getrocknet. Der Trockenrückstand wurde jeweils entsprechend DIN S2 bestimmt. Die Homogenisierung der jeweils gesamten Probe erfolgte mit der Ultra- Zentrifugalmühle Retsch ZM 100 mit Siebeinsatz, Conidurlochung 0,5 mm zerkleinert. Aufschluss der Proben: Eine getrocknete Graskultur- oder Grünkohlprobenmenge von 1 g wurde mit 6 ml konzentrierter Salpetersäure, 1 ml konzentrierter Salzsäure und 2 ml Wasserstoffperoxid versetzt und bei 200 C und sehr hohem Druck (bis zu 150 bar) im Druckaufschlussbehälter vollständig mineralisiert. Die Heizphase betrug vier Stunden. Die Aufschlusslösung wurde auf 50 ml aufgefüllt und die Probe zur spektroskopischen Bestimmung eingesetzt. Bestimmungen aus der Aufschlusslösung: Bestimmungen aus der Aufschlusslösung erfolgten nach DIN EN Norm mit Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-MS). Die Messung erfolgte bei der ICP-MS gegen externe Kalibrierung mit Matrix angepassten zertifizierten Standards. Bei einem Blindaufschluss zur Blindwertkontrolle wurden keine relevanten Blindwerte festgestellt. Mit dem Analysenverfahren konnten folgende analytische Bestimmungsgrenzen in mg/kg Trockenmasse (TM) eingehalten werden: As Cd Cr Ni Pb Sb Zn 0,025 0,01 0,05 0,05 0,05 0,025 0,25 D.2 PAK-Bestimmung Die jeweils gesamte angelieferte Mischprobe Graskultur pro Messpunkt wurde gefriergetrocknet und anschließend homogenisiert. Die Bestimmung der 16 ausgewählten PAK entsprechend EPA durch das UMW-Partnerlabor erfolgte in Anlehnung an DIN ISO (2000) mittels hochauflösender Gaschromatographie (HRGC), massenselektiver Detektion (MSD, niederauflösende Massenspektrometrie) sowie unter Verwendung der Isotopenverdünnungsmethode. Als Extraktionsstandards wurden sechs deuterierte (mit Deuterium-Isotop markierte) PAK eingesetzt: d8-naphthalin, d10-acenaphthen, Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 103 von 106

104 d10-phenanthren, d10-fluoranthen, d12-benzo(a)pyren, d14-dibenzo(ah+ac)anthracen. Die Kontrolle der Wiederfindungen erfolgte gegen d10-pyren als Surrogat-Standard. - Gerätekombination: HRGC/MS HRGC HP5890 A Series II in Kombination mit HP MSD 5790 B - GC-Säulen: Agilent Select PAH (30 m x 0,25mm, Filmdicke 0,15µm) Ausgehend von einer Probenmenge von ca. 10 g Trockenmasse werden dabei üblicherweise Bestimmungsgrenzen von 0,1 µg/kg TM je PAK erreicht. Für die PAK-Bestimmung in standardisierten Grünkohlkulturen wurde analog verfahren. Seite 104 von 106 Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013

105 erstellt im Auftrag der Flughafen Berlin Brandenburg GmbH von Dr. Monica Wäber (Projektleitung) UMW Umweltmonitoring Plinganserstraße 114b München München, im November 2013 Dr. Monica Wäber Graskultur-Biomonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld 2013 Seite 105 von 106