Schadstoffsanierung Elbsedimente - ELSA Entwicklung der Schadstoffbelastung im Elbe-Einzugsgebiet

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1 Schadstoffsanierung Elbsedimente - ELSA Entwicklung der Schadstoffbelastung im Elbe-Einzugsgebiet Dr. René Schwartz & Ilka Keller

2 Wie alles begann Wibel (1887): Studium der Flußwässer und ihrer Verunreinigungen bezüglich der Schwankungen im Chlor-Gehalte und Härtegrad des Elbwassers bei Hamburg - Fazit: Die im allgemeinen jetzt sehr viel höheren Gehalte an Chloriden seien durch nicht natürliche Zuflüsse (Salinen, Fabriken etc.) in dem oberen Stromlaufe hervorgerufen Belastungsfaktoren: städtische Abwässer, Ableitungen von Steinsalzbergwerken, Einleitungen von Gewerbebetrieben (z.b. Webereien, Färbereien, Bleichereien, Holzstoff- und Papierfabriken) und Abwässer der Zuckerindustrie Neumühlen (1840)

3 Industrielle Belastung und die Folgen Im Jahr 1905 wurde beschlossen, das Schöpfrohr für die Trinkwasserentnahme der Stadt Magdeburg aufgrund der stark angestiegenen Salzmengen bis zum rechten Ufer zu verlängern 1929 wurden unterhalb von Magdeburg gefangene Fische sowie das Magdeburger Trinkwasser wegen ihres Chemiegeschmacks beanstandet 1954 kam es im Dresdener Trinkwasser zu einem großen, besonders nachteiligen Einbruch von Geruchs- und Geschmacksstoffen (Phenole und Ligninsulfosäuren) Infolge des anhaltend niedrigen Sauerstoffgehaltes trieben im Herbst 1959 im Bereich der Mittelelbe wochenlang erstickte Fische elbabwärts Aufgrund des außerordentlich unangenehm stechenden Chemiegeschmacks musste der Fischfang in der Mittelelbe praktisch eingestellt werden. Als einzige Nutzungsmöglichkeit verblieb die Verfütterung der Fische in Pelztierfarmen

4 Hauptquellregionen elberelevanter Schadstoffe staugeregelte Elbe (Labe) bis Einmündung der Moldau Mittelelbe: DDX, PCDD/F, HCB, (Vlatava): p,p DDT, PCB-138, PCB-153, HCB, 5 PAK Hg, Cd, Pb, Zn frei fließende Elbe (Labe): DDX, PCBs, HCB, PeCB, B[a]p, 5 PAK, Cr Tideelbe: TBT TBT p,p DDD p,p DDE p,p DDT PCDD/F Cd HCB PCB-138 Hg Pb Zn PCB-153 Bílina: As, Hg, Cd, Zn, p,p DDE, PCBs Saale: Hg, Cd, Zn, HCHs, PCDD/F Triebisch: Cd, Zn Moldau (Vlatava): p,p DDT, PCB- Mulde: Cd, Zn, HCHs, PCDD/F 138, PCB-153, HCB, 5 PAK

5 Arsen - Gehaltsentwicklung Stammerjohann (2004) - verändert < 1953 Sedimentkern: Hamburg Norderelbe, Billwerder Bucht, Holzhafen, Elbe-km 616,0 Arsen [mg/kg] flussgebietstypisch geogen bedingter Hintergrundgehalt = 24 mg/kg (Prange 1997) Sedimenttiefe [cm]

6 Dioxine / Furane - Gehaltsentwicklung Daten: Götz et al. (2005) Tiefe [cm] Auenboden (Pevestorf, Elbe-km 484,7) I-TEQ PCDD/F [ng/kg] Dioxine / Furane OCDF 1,2,3,4,7,8,9-HpCDF 1,2,3,4,6,7,8-HpCDF 1,2,3,7,8,9-HxCDF 2,3,4,6,7,8-HxCDF 1,2,3,6,7,8-HxCDF 1,2,3,4,7,8-HxCDF 2,3,4,7,8-PeCDF 1,2,3,7,8-PeCDF 2,3,7,8-TCDF OCDD 1,2,3,4,6,7,8-HpCDD 1,2,3,7,8,9-HxCDD 1,2,3,6,7,8-HxCDD 1,2,3,4,7,8-HxCDD 1,2,3,7,8-PeCDD 2,3,7,8-TCDD

7 Hexachlorbenzol (zeitliche Entwicklung) HCB [µg/kg] Daten: FGG Elbe Schmilka (Elbe-km 3,9) Zeitraum: 1993 bis 2013 Oberer Schwellenwert (osw) gemäß FGG Elbe / IKSE 17 mg/kg Jahre Frische schwebstoffbürtige Sedimente (Sedimentationsbecken, Monatsmischproben, Fraktion < 2 mm)

8 Hexachlorbenzol (räumliche Entwicklung) Daten: FGG Elbe 700 Grauerort µg/kg HCB Hamburg HCB [µg/kg] 600 Bunthaus Seemannshöft Bunthaus km Mittelwerte Monatsmischproben Grauerort Seemannshöft Schnackenburg Schnackenburg ELBE 400 Berlin 300 Magdeburg Saale > osw Magdeburg Havel Rosenburg 200 Dessau Mulde Rosenburg Dessau Dommitzsch Dommitzsch N BSU U / Zehren Zehren Schmilka Dresden µg/kg Schmilka frische schwebstoffbürtige Sedimente (< 2 mm) Strom-km 0

9 Cadmium (zeitliche Entwicklung) Daten: FGG Elbe Cd [mg/kg] Mulde (Dessau) Zeitraum: 1993 bis 2012 osw = 2,3 mg/kg Jahre Frische schwebstoffbürtige Sedimente (Sedimentationsbecken, Monatsmischproben, Bestimmung bis 2011 i.d. Fraktion < 20 µm, ab 2012 i.d. Fraktion < 63 µm)

10 Cadmium (räumliche Entwicklung) Daten: FGG Elbe 700 Grauerort mg/kg Cd 8 Hamburg 600 Bunthaus Seemannshöft Cadmium [mg/kg] Grauerort Seemannshöft Bunthaus Schnackenburg km Schnackenburg ELBE 400 Berlin 300 Magdeburg Saale > osw Magdeburg Havel Rosenburg 200 Dessau Mulde Rosenburg 19,1 19,1 mg/kg Dessau Dommitzsch Dommitzsch N BSU U / Zehren Zehren Schmilka Dresden mg/kg Mittelwerte Monatsmischproben Schmilka frische schwebstoffbürtige Sedimente (< 20 µm) Strom-km 0

11 Quecksilber (zeitliche Entwicklung) Daten: FGG Elbe Saale (Rosenburg) Zeitraum: 1993 bis Hg [mg/kg] osw = 0,47 mg/kg Jahre Frische schwebstoffbürtige Sedimente (Sedimentationsbecken, Monatsmischproben, Bestimmung bis 2011 i.d. Fraktion < 20 µm, ab 2012 i.d. Fraktion < 63 µm)

12 Quecksilber (räumliche Entwicklung) Daten: FGG Elbe 700 Grauerort mg/kg Hg 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 Hamburg Hg [mg/kg] Grauerort Seemannshöft 600 Bunthaus Seemannshöft Bunthaus Schnackenburg km Schnackenburg ELBE 400 Berlin 300 Magdeburg Saale > osw Magdeburg Havel Rosenburg 200 Dessau Mulde Rosenburg Dessau Dommitzsch Dommitzsch N Zehren Zehren BSU U /15 Schmilka Dresden Mittelwerte Monatsmischproben Schmilka frische schwebstoffbürtige Sedimente (< 20 µm) Strom-km 0

13 Tributylzinn (zeitliche Entwicklung) Daten: FGG Elbe Seemannshöft (Elbe-km 628,8) Zeitraum: 1993 bis 2013 TBT [µg/kg] Jahre Frische schwebstoffbürtige Sedimente (Sedimentationsbecken, Monatsmischproben, Fraktion < 2 mm) osw* = 20 µg/kg

14 Tributylzinn (räumliche Entwicklung) Daten: FGG Elbe Grauerort µg/kg TBT-Kat. 120 Hamburg TBT [µg/kg] Grauerort Seemannshöft 600 Bunthaus Seemannshöft Bunthaus Schnackenburg km Schnackenburg ELBE 400 Berlin 300 Magdeburg Saale > osw* Magdeburg Havel Rosenburg 200 Dessau Mulde Rosenburg Dessau Dommitzsch Dommitzsch N Zehren Zehren BSU U /15 Schmilka Dresden Mittelwerte Monatsmischproben µg/kg Schmilka frische schwebstoffbürtige Sedimente (< 2 mm) Strom-km 0

15 Elberelevante Schadstoffe Daten: FGG Elbe Stoff Maßeinheit Unterer Schwellenwert Reduktionsanforderung Δ% Oberer Reduktionsanforderung Δ% Schwellenwert SMK SCH SMK SCH SEH SEH Hg mg/kg 0, , Cd mg/kg 0, , Pb mg/kg Zn mg/kg Cu mg/kg Ni mg/kg * As mg/kg 7, Cr mg/kg α-hch μg/kg 0, , β-hch μg/kg y-hch μg/kg 0, , p,p DDT μg/kg p,p DDE μg/kg 0, , p,p DDD μg/kg 0, , PCB-28 μg/kg 0, PCB-52 μg/kg 0, PCB-101 μg/kg 0, PCB-118 μg/kg 0, PCB-138 μg/kg PCB-153 μg/kg 1, PCB-180 μg/kg 0, PeCB μg/kg HCB μg/kg 0, BaP mg/kg 0, , Anthracen mg/kg 0, , Fluoranthen mg/kg 0, ,25* Σ 5 PAK mg/kg 0, , TBT μg/kg 0, * PCDD/F ng TEQ/kg 5 (50) (90) (71) 20 (-) (59) (-) SMK = Schmilka; SCH = Schnackenburg; SEH = Seemannshöft Bezug: Mittelwerte (Monatsmischproben)

16 Der (lange) Weg zum Ziel 100 Jahre Schadstoffbelastung 2015: Die Schwebstoff- / Sedimentqualität ist in weiten Bereichen des Einzugsgebiets nicht gut. Zahlreiche anorganische und organische Schadstoffe weisen Gehalte oberhalb des oberen Schwellenwertes (osw) gemäß FGG (2013) und IKSE (2014) auf 2021: Die Sanierungsmaßnahmen im gesamten Elbe-Einzugsgebiet zeigen ihre Wirkung. Die Anzahl an Überschreitungen des osw verringert sich deutlich 2027: Die Elbsedimente weisen durchgehend eine gute stoffliche und mengenmäßige Qualität auf; sie können im Gewässersystem verbleiben

17 Projekt Schadstoffsanierung Elbsedimente Projektpartner Behörde für Stadtentwicklung & Umwelt - BSU (Leitung), Hamburg Port Authority - HPA, Behörde für Wirtschaft, Verkehr und Innovation - BWVI Laufzeit (Phase I), (Phase II) Fördervolumen 11 Mio. Personelle Ausstattung 2 Personen (Vollzeit) Ziel Maßnahmen, die der Verbesserung der Schadstoffsituation der Elbe und insbesondere der Elbsedimente dienen, zu initiieren, fachlich zu begleiten und bei Bedarf finanziell zu unterstützen

18 Integriertes Schadstoff-/Sedimentmanagement Bildquelle: Stiller