Umwelt bericht. Boden. Menden. Ansprechpartner: Stadt Menden Umweltabteilung Postfach Menden Tel: / 903-0

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1 Umwelt bericht Boden Menden 2007 Ansprechpartner: Stadt Menden Umweltabteilung Postfach Menden Tel: / Inhaltsverzeichnis:

2 Inhaltsverzeichnis: 2 1 Einführung Bodenhorizonte und Bodenprofil Bodentypen Korngröße und Bodenart Die Bedeutung des Bodens für Mensch und Umwelt Nutzungsfunktionen Natürliche Funktionen: Bedeutung des Bodens für den Wasserkreislauf Bedeutung für die Stoffkreisläufe und den Schadstoffabbau Bedeutung als Lebensraum Bedeutung für die Nahrungs- und Futtermittelproduktion Beeinträchtigungen des Bodens Schadstoffe Organische Schadstoffe Anorganische Schadstoffe Versiegelung Erosion Rechtliche Stellung des Bodens BBodSchG BBodSchV BauGB BNatSchG Die Mendener Böden Die wichtigsten Böden - Entstehung, Verbreitung und Eigenschaften Belastung der Mendener Böden Schwermetalle Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe Belastung von Kinderspiel- und Sportplätzen sowie Ehrenmalanlagen Sonstige Einflüsse Auswirkungen von landwirtschaftlicher und gärtnerischer Nutzung auf den Boden Die Wirkung von Luftschadstoffen auf den Boden Auswirkungen auf den Bodenkörper im Umfeld von Baumaßnahmen Ausblick Quellen...44 Deckblatt: Luftbild des Stadtgebiets Menden (Sauerland) Befliegung: Sommer 2001

3 1 Einführung 3 Der Boden ist Teil der belebten obersten Erdkruste und damit Bestandteil der Ökosphäre. Er ist nach unten durch festes oder lockeres Gestein und nach oben durch eine Vegetationsdecke oder die Atmosphäre begrenzt. Die Entwicklung der meisten Böden Mitteleuropas hat nach der letzten Eiszeit vor ca Jahren begonnen. Entwicklungsdauer und Entwicklungsrichtung eines Bodens sind von zahlreichen Faktoren abhängig. Ausgangsgestein, Temperatur, Niederschlagsverhältnisse, Hangneigung der betreffenden Fläche und ihre Exposition sowie Flora und Fauna sind hier als dominierende Elemente zu nennen. Neben diesen natürlichen Faktoren, die über lange Zeiträume auf die Böden eingewirkt und somit geprägt haben, wird der menschliche Einfluss (anthropogene Faktoren), besonders in den intensiv genutzten Gebieten der Städte und Gemeinden sowie der Landwirtschaft, immer größer. An dieser Stelle sei die Frage erlaubt, wo in Deutschland noch vollkommen unberührte Böden vorkommen? Daher werden auch Böden, die in ihrer Erscheinungsform typisch und regional begrenzt sind unter Schutz gestellt. Abb. 1: Frisch gepflügtes Feld

4 2 Bodenhorizonte und Bodenprofil 4 Das Ergebnis der mitunter Jahrtausende währenden Bodenbildung ist der in zahlreichen Variationen auftretende Bodentyp. Der Bodentyp ist jeweils durch eine charakteristische Abfolge von Bodenhorizonten gekennzeichnet und kann sich in Abhängigkeit vom Einfluss der Bodenbildungsprozesse wiederum verändern und weiterentwickeln. Das Bodenprofil eines Bodens wird anhand der jeweiligen Horizontabfolge beschrieben. Ein Bodenhorizont stellt eine Zone gleicher oder ähnlicher Eigenschaften und Merkmale im Boden dar. Zur Benennung der Horizonte dienen Buchstabensymbole und zwar Großbuchstaben. Um herausragende Merkmale innerhalb der Horizonte zu kennzeichnen werden zusätzlich Kleinbuchstaben verwendet, die in der Regel hinter dem Großbuchstaben stehen. Der generelle Aufbau eines Bodenprofils besteht aus Oberboden, Unterboden und Ausgangssubstrat (Fest-, Ausgangsgestein). A Horizont humoser, mineralreicher Oberboden humoser, mineralreicher Oberboden B Horizont mineralischer Unterboden mineralischer Unterboden C Horizont Ausgangs-, Festgestein Fest-, Ausgangsgestein Abb. 2: Bodenprofil mit der Horizontabfolge vom Festgestein bis zur humosen Auflage In der folgenden tabellarischen Übersicht sind die Bodenhorizonte nach organischer und mineralischer Herkunft unterschieden. Weitere Erläuterungen werden durch die Indizes (Kleinbuchstaben) vermittelt, die beliebig kombiniert werden können.

5 Organische Horizonte: > als 30 Gew. % (= ca. 60 Vol. %) organische Substanz H nh Organischer Horizont aus Resten torfbildender Pflanzen an der Oberfläche entstanden. Der Abbau wird durch Wasser gehemmt (Torf). (H von Humus) Vorwiegend mit Resten von Niedermoortorf bildenden Pflanzen. (n von Niedermoor) hh Vorwiegend mit Resten von Hochmoortorf bildenden Pflanzen. (h von Hochmoor) L O Organischer Horizont aus Ansammlung von nicht und wenig zersetzter Pflanzensubstanz. Besteht zu weniger als 10 Vol. % aus Feinsubstanz, in der pflanzliche Gewebespuren makroskopisch nicht erkennbar sind. (L von Litter = Streu) Organsicher Horizont aus Humusansammlung; die organische Substanz besteht zu mehr als 10 Vol. % aus Feinsubstanz. (O von organisch) Of Neben mehr oder weniger stark zersetzten Pflanzenresten (ohne Wurzeln) Vol. % org. Feinsubstanz. (f von schwedisch Förmulning-sikket oder fermentiert) Oh Org. Feinsubstanz, in der pflanzliche Gewebespuren makroskopisch nicht erkennbar sind, überwiegt stark (> 70 Vol %). (h von Humus) Mineralische Horizonte: < als 30 Gew. % organische Substanz Ah Ae Ahe Al Ap B Bv Bh Bs Bsh Bhs Bt Bis zu 15% akkumulierter Humus, dessen Menge nach unten hin abnimmt. Humus färbt dunkel. (h von Humus) Sauergebleicht, ausgewaschen; an organischer Substanz, Ton und Eisen verarmt, daher aufgehellt (grau). Über einem Bh oder Bs liegend. (e von eluvial (ausgewaschen)) Ae-Horizont, ungleichmäßig humos, violettstichig mit diffus-wolkigen Bleichflecken, deren Farbe dem Ae gleicht Durch Tonverlagerung entstanden, an Ton verarmt, liegt über einem tonangereichertem Bt. (l von lessiviert = ausgewaschen) Durch regelmäßige Bodenbearbeitung geprägt, meist als Ackerkrume bezeichnet. (p von Pflügen) Mineralischer Unterbodenhorizont mit einer Änderung der Farbe und des Stoffbestandes gegenüber dem Ausgangsgestein durch eingelagerte Stoffe aus dem Oberboden und/oder durch Verwitterung entstanden und mit < als 75 Vol. % Festgesteinresten. Durch Verwitterung verbraunt und verlehmt gegenüber dem nach unten folgenden Horizont (gleiches Substrat vorausgesetzt). Geringerer Carbongehalt, röter, i.d.r. ton- oder schluffreicher und Skelettgehalt geringer. (v von verwittert) Durch Einwaschung von Humusstoffen angereichert (Illuvialhorizont), bei dem die organische Substanz gegenüber dem Ae-Horizont zunimmt. (h von Humus) Durch Einwaschung mit Sesquioxiden (v.a. Fe, Al) angereichert (Illuvialhorizont), dadurch röter als die darüber und darunter folgenden Horizonte. (s von Sesquioxid) Übergangs-Horizonte, der hinten stehende Buchstabe bezeichnet die überwiegenden Eigenschaften. Durch Einwaschung mit Ton angereichert (Illuvialhorizont); höherer Tongehalt gegenüber den Al, ausgeprägte Tonhäute (Tapeten) von kräftig brauner Farbe auf den Hohlraumwandungen. (t von Ton)

6 Mineralische Horizonte: < als 30 Gew. % organische Substanz C 6 Mineralischer Unterbodenhorizont, Gestein, das unter dem Boden liegt, i.d.r. das Ausgangsgestein, aus dem der Boden entstanden ist. Cv Cn S Sw Sd G Go Gr E Y Schwach verwittert, Übergang zum frischen Gestein, bei Festgesteinen zu Bruchstücken verwittert. (v von verwittert) Unverwittert, bei Festgesteinen nicht angewittert, keine Klüfte, z.b. massiver Fels. (n von novus = frisch, unversehrt) Mineralbodenhorizont mit Stauwassereinfluss, zeitweilig oder ständig luftarm. (S von Stauwasser) Stauwasserleitend; > 80 Flächen % Bleich- und Rostflecken sowie Konkretionen; zeitweilig nass und höhere Wasserdurchlässigkeit als der darunter liegende Horizont (Sd). (w von wasserleitend) Wasserstauend; höhere Lagerungsdichte und geringere Wasserdurchlässigkeit als darüber liegende Sw und marmoriert. (d von dicht) Mineralbodenhorizont mit Grundwassereinfluss und bestimmten hydromorphen Merkmalen. Oxidiert; > 10 Flächen % Rostflecken, besonders an den Aggregatoberflächen und im Grundwasserschwankungsbereich entstanden. (o von oxidiert) Reduziert; nass an über 300 Tagen im Jahr, wenn nicht entwässert und Farbe von schwarz über grau bis weiß oder graugrün bis blaugrün; < 5 Flächen % Rostflecken an Wurzelbahnen. (r von reduziert) Mineralbodenhorizont, aus aufgetragenem Plaggenmaterial entstanden, mächtiger als Pflugtiefe humos; mit Kulturresten. (E von Esch) Horizont, aus anthropogenen Aufschüttungen oder Aufspülungen als Ausgangsmaterial der Bodenbildung entstanden. Tabelle 1: Merkmale der Bodenhorizonte (Quelle: Projekt HyperSoil der Universitäten Münster und Dortmund)

7 3 Bodentypen 7 Wenn ein Boden über langer Zeit den gleichen klimatischen Bedingungen ausgesetzt ist, können sich die Bodenhorizonte in idealer Weise ausbilden (s. Abb. 3). Besonders augenfällig ist dies bei dem Bodentyp Podsol (russisch: aschefarbiger Boden), auch Bleicherde genannt. Dieser ist typisch für die humide kühl gemäßigte Zone. Hohe Niederschläge, Rohhumus bildende Vegetation (etwa Nadelwald, Heidekrautgewächse), durchlässiges, saures Gestein sind günstige Voraussetzungen für seine Bildung auch im warmgemäßigten Klima. Auf Grund des fast fehlenden Bodenlebens bildet sich aus der an sich schon schwer abbaubaren Streu eine dicke Rohhumusschicht, die dem Mineralboden weitgehend unvermischt aufliegt. Abb. 3: Bodentyp Podsol (Quelle: Projekt HyperSoil der Universitäten Münster und Dortmund) Ihre Zersetzung erfolgt im sauren Milieu überwiegend chemisch und führt zu wasserlöslichen, niedermolekularen Huminsäuren, die die Silikatverwitterung verstärken. Mit dem Sickerwasser werden rasch alle Nährstoffe, Fe-, Al- und Mn-Verbindungen sowie die wenigen gebildeten Tonminerale, bis in den Unterboden hinunter geschwemmt. Im ausgewaschenen Oberboden bleibt fast nur der helle, schwer mobilisierbare Quarz zurück (Bleichhorizont: Ae). Im Unterboden reichern sich die ausgewaschenen Stoffe an und bilden die sog. Orterde. Bei weiter fortschreitender Einwaschung von Fe-, Mn-Verbindungen und Humusstoffen kommt es mehr und mehr zur Verkittung der Poren und hierdurch schließlich zur Bildung einer harten, nahezu wasserundurchlässigen, kaum durchwurzelbaren, rostbraun-schwarzen Ortsteinschicht (Ortstein). Kalkdüngung, intensive Humuspflege, Aufbrechen des Ortsteins und eventuelle Bewässerung

8 8 machen aber auch diesen Boden ackerbaulich nutzbar. Der vorhergehende Satz zeigt deutlich das Bestreben des Menschen an, jegliche Böden für seine Zwecke nutzbar zu machen. Das über Jahrtausende gewachsene natürliche Gefüge des Bodentyps kann durch gezielte Eingriffe innerhalb kürzester Zeit verändert und nützlich werden. Gleichzeitig wird dieser Bodentyp dadurch aber auch zerstört. Die Bodentypen werden in fünf Gruppen zusammengefasst: (Diesen Gruppen werden den für Menden typischen Böden zugeordnet und mit jeweils einem Beispiel dargestellt) 1. Landböden (Terrestrische Böden) Böden außerhalb des Wirkungsbereichs des Grundwassers Mendener Bodentypen Braunerde Parabraunerde Pseudogley Abb. 4: Typisches Aussehen einer Braunerde 1. Grundwasserböden (Semiterrestrische Böden) Bodenbildung unter Einwirkung des Grundwassers Mendener Bodentypen Gley Auenboden

9 9 Abb. 5: Typisches Aussehen eines braunen Auenbodens Abb. 6: Auenboden und Gley auf den Ruhrterrassen im Osterfeld (Blick nach Fröndenberg)

10 10 1. Subhydrische und Semisubhydrische Böden Bodenbildung auf dem Gewässergrund 2. Moore Organische Böden (mehr als 30 cm Torfschicht) 3. Anthropogene Böden Der ursprüngliche Bodentyp ist durch menschliche Eingriffe nicht mehr erkennbar

11 4 Korngröße und Bodenart 11 Ein weiteres für den Naturhaushalt wesentliches Bodenmerkmal ist die Bodenart. Sie gibt die Korngrößenzusammensetzung des den Boden aufbauenden Mineralkörpers an. Die Bodenart ist ein entscheidender Faktor für die wesentlichen Unterschiede der Bodentypen in Hinblick auf deren Wasser- und Nährstoffhaushalt sowie die Durchlüftung des Bodens. Im Wesentlichen werden die Körnungen Sand, Schluff und Ton unterschieden, wobei die Korngröße vom Sand zum Ton abnimmt. Lehmböden sind Böden, die alle drei Kornfraktionen in jeweils nennenswertem Anteil aufweisen. Korngröße nach DIN 4022 Bezeichnung [mm] Steine (X) Kies (G) Sand (S) Schluff (U) Ton (T) grob mittel fein grob mittel fein grob mittel fein > ,3 2,0 0,63 0,2 0,063 0,02 0,0063 0,002 < 0,002 Tabelle 2: Korngrößeneinteilung nach DIN 4022 Abb. 7: Korngrößen-Verteilungsdiagramm

12 12 In dem Korngrößen-Verteilungsdiagramm ist als Beispiel ein Schluff, lehmig, sandig (Uls) aufgeführt, der sich aus folgenden Mengenverhältnissen zusammensetzt: Schluff: 55 % Sand: 30 % Ton: 15 % Der mittlere Bereich in dem Diagramm umfasst somit alle Lehm- bzw. lehmigen Böden. Wenn in dem aufgeführten Beispiel weniger Sand, dafür aber mehr Ton enthalten wäre, würde sich der Schnittpunkt der drei Bezugslinien in den mittleren Bereich verlagern und es läge ein Lehm, schluffig (Lu) vor. Die Übergänge der Bezeichnungen sind somit fließend. Ob man nun einen Lehm, schluffig oder Schluff, lehmig vor sich hat kann man im Gelände kaum unterscheiden. Daher wird im Volksmund der Begriff Lehm für eine sehr breite Palette von Bodenarten benutzt, teilweise wird er auch mit den Bodentypen verwechselt. Lehm bzw. Lehmboden ist kein Bodentyp, sondern bezeichnet nur ein variables Mineralkorn-Spektrum. Ein ähnlicher, im Volksmund weit verbreiteter Begriff ist der Mergel. Mergel ist ein Gemisch aus Ton und Kalk mit variabler Zusammensetzung und somit auch fließenden Übergängen. Ton Kalk % mergeliger Kalk Mergelkalk Kalkmergel Mergel Tonmergel Mergelton mergeliger Ton % Ton Abb. 8: Mergel Mischungstabelle aus Ton und Kalk Kalk Die einzelnen Bodentypen erfüllen im Naturhaushalt unterschiedliche ökologische Funktionen. Natürlich gewachsene Böden sind ökologische Systeme, die in intensiver Wechselwirkung mit dem gesamten Naturhaushalt stehen. Sie erfüllen für Mensch und Umwelt wichtige Funktionen, auf die im Folgenden näher eingegangen werden soll. Die vorgestellten Kriterien Bodenhorizonte, Korngröße, Kornverteilung und Kalkgehalt sind nur ein kleiner Auszug aus dem breiten Spektrum an Parametern, die zur Beurteilung und Klassifizierung von Böden zur Verfügung stehen. Mit der Bodenkunde hat sich ein eigenständiger Wissenschaftszweig etabliert, der fachübergreifend aus vielen Wissenschaften (Biologie, Chemie, Physik, Hydrologie, Geologie, etc.) Erkenntnisse zusammenführt.

13 5 Die Bedeutung des Bodens für Mensch und Umwelt 13 Böden sind für den Naturhaushalt aus verschiedenen Gründen von elementarer Bedeutung. Die zahlreichen auch für den Menschen notwendigen Funktionen des Bodens haben sowohl in die Bodenschutzkonzeption der Bundesregierung aus dem Jahre 1985, als auch in das am in Kraft getretene Bundesbodenschutzgesetz (BBodSchG) Eingang gefunden. Generell kann zwischen den sog. Nutzungsfunktionen und den sog. natürlichen Funktionen von Böden unterschieden werden, wobei eine strikte Trennung nicht immer möglich ist. 5.1 Nutzungsfunktionen Der Boden dient: als Rohstofflagerstätte als Standort für die landwirtschaftliche und forstliche Produktion als Fläche für Siedlung und Erholung als Standort für wirtschaftliche Nutzungen, Verkehr, Ver- und Entsorgung als Archiv der Natur- und Kulturgeschichte Klima Geologie Nährstoffe Landwirtschaft Nutzung Gärten Forstwirtschaft Böden Verkehr Bebauung Industrie Versiegelung Umweltanalytik Planung Schadstoffe Abb. 9: Bödenbeeinflussende Faktoren (Bodenentstehung bis zur Raumplanung)

14 5.2 Natürliche Funktionen: Der Boden ist: 14 Lebensgrundlage und Lebensraum für Menschen, Tiere, Pflanzen und Bodenorganismen Teil des Naturhaushalts, insbesondere mit seinen Wasser- und Nährstoffkreisläufen Abbau-, Ausgleichs-, und Aufbaumedium für stoffliche Einwirkungen auf Grund der Filter-, Puffer- und Stoffumwandlungseigenschaften. Mit diesen Bezeichnungen sind die Aufgaben des Bodens im Naturhaushalt zwar zutreffend, aber doch abstrakt umschrieben. Konkreter und leichter nachvollziehen lassen sich die Bodenfunktionen in Hinblick auf ihre Bedeutung für die anderen Umweltfaktoren, insbesondere für den Wasserkreislauf und hier vor allem die Grundwasserneubildung und den Grundwasserschutz, die Bereitstellung von Lebensraum für (bedrohte) Pflanzen und Tiere, den reibungslosen Ablauf der Stoffkreisläufe und den Abbau von Schadstoffen die Produktion von Nahrungs- und Futtermitteln darstellen. Diese Funktionen werden im Folgenden kurz erläutert. 5.3 Bedeutung des Bodens für den Wasserkreislauf Bevor der Teil des Niederschlagswassers, der nicht oberflächlich abläuft oder verdunstet, den Grundwasserkörper erreicht, muss er den Boden mit seinem komplexen, aus organischen und mineralischen Komponenten aufgebauten Porensystem passieren. Dies setzt eine bestimmte Durchlässigkeit des Bodens voraus. Ein oberflächlich verdichteter Boden erschwert das Eindringen des Wassers, zeitweilig wird er das Wasser abweisen. Kann das Wasser aber eindringen, so wird das Sickerwasser auf seinem Weg durch den Boden in Abhängigkeit von seinen spezifischen Eigenschaften von gröberen, im Wasser schwimmenden und gelösten Schadstoffen mehr oder weniger befreit. Dies geschieht zum einen auf rein mechanischem Filterwege, zum anderen werden Stoffe auf physikalisch-chemische Weise an Bodenpartikeln gebunden, und zum Teil werden sie im Boden regelrecht abgebaut. Während die mechanische Filterung mit dem Durchströmen des Bodenkörpers einhergeht, benötigt der Abbau von eingedrungenen Stoffen schon eine längere Reaktionszeit und somit eine längere Verweildauer des Sickerwassers im Bodenkörper. Aus hydrologischen Aspekten nimmt ein Boden eine bedeutungsvolle Funktion im Naturhaushalt wahr, wenn er im Stande ist, in seiner natürlichen Zusammensetzung nicht oder kaum beeinflusstes Sickerwasser an die anderen Umweltmedien geregelt weiterzugeben. Dies ist eine rein qualitative Bewertung. Aber auch die quantitative Betrachtung ist von großer Bedeutung. Der Boden dient als temporärer Wasserspeicher. Dies ist besonders dann wichtig, wenn bei Starkregen große Wassermassen anfallen. Ein funktionierendes Bodensystem kann durch seine Wasserbindekapazität große Mengen von Wasser aufnehmen und anschließend kontinuierlich aber verlangsamt wieder abgeben. Eingriffe des Menschen in dieses natürliche System stellen Störungen dar. Die Folgen sind immer wieder in den Medien zu sehen, wenn z.b. in den Gebirgen Hangrutsche von erheblichem Ausmaß stattfinden. Die Wasserdurchlässigkeit und die Filtereigenschaften eines Bodens haben Einfluss auf seine Bedeutung in Hinblick auf die Grundwasserneubildung eines Landschaftsraums.

15 5.4 Bedeutung für die Stoffkreisläufe und den Schadstoffabbau 15 Wie zuvor angesprochen, ist der Boden ein kompliziertes System aus belebten, organischen und mineralischen Komponenten, die in enger wechselseitiger Beziehung untereinander und zu den anderen Ökosystemkomponenten innerhalb und außerhalb des Bodens stehen. Insbesondere in den oberen Bodenschichten, im sog. Ah-Horizont, ist der Anteil der organischen Substanz und der Anteil an Bodenlebewesen unter Einbeziehung von Bakterien und Pilzen besonders hoch. Gerade in diesem auch als "biochemischen Reaktor" bezeichneten Teil des Bodens laufen zahlreiche komplizierte Stoffwechselvorgänge ab, die zunächst zum Abbau der in den Boden hineingetragenen Substanzen führen und als Ausgangsstoffe für den Aufbau anderer, u.a. die natürliche Bodenfruchtbarkeit stabilisierender Stoffe (Humus) genutzt werden. Die in den Boden eingetragenen Stoffe können Pflanzenenreste oder Tierkadaver sein. Es handelt sich dabei regelmäßig aber auch um organische oder anorganische Schadstoffe, die im Boden häufig zu harmlosen Substanzen umgebaut werden. Diese Funktion der Böden ist von ganz zentraler Bedeutung für den gesamten Naturhaushalt, für Menschen, Tiere und Pflanzen, da sie den geregelten Ablauf der örtlichen sowie globalen Stoffkreisläufe garantiert. Dies gilt sowohl für Kohlenstoff, Schwefel, Phosphor und Stickstoff, als auch für Mineralstoffe Calcium, Magnesium, Kalium und die Spurenelemente. Von besonderem und aktuellem Stellenwert ist diese Eigenschaft auch in Bezug auf den globalen Klimaschutz. Bedauerlicherweise wird dieser Effekt sehr häufig nicht erkannt bzw. unterschätzt. Durch den Abbau pflanzlicher Substanz wird letztlich aus der Atmosphäre entnommener Kohlenstoff dauerhaft in Form stabiler Kohlenstoffverbindungen (Huminstoffe) im Boden festgelegt und kann demzufolge nicht mehr zur Erwärmung der Erdatmosphäre beitragen. 5.5 Bedeutung als Lebensraum Der Boden ist Biotop für in ihm lebende Tiere und Pflanzen. Er ist aber auch Grundlage für zahlreiche auf ihm lebende Tier- und Pflanzengesellschaften. Bioökologisch bedeutungsvoll sind dabei insbesondere solche Böden, die aufgrund ihrer natürlichen Eigenschaften wie hohem Grundwasserstand, Nährstoffarmut, Trockenheit, Flächengründigkeit etc. für die menschliche Intensivnutzung uninteressant waren und aus diesen Gründen beispielsweise für den Anbau von Nahrungs- und Futtermitteln nicht genutzt wurden. Diese mittlerweile sehr selten gewordenen Standorte konnten sich sehr häufig ungestört entwickeln und dienen damit ihrerseits selten gewordenen und auch vom Aussterben bedrohten Tieren und Pflanzen als Lebensgrundlage. Tiere und Pflanzen mit "extremen" Standortansprüchen weisen eine enge ökologische Amplitude auf und werden demzufolge auch als "stenöke" Arten oder "Spezialisten" bezeichnet. Bodentypen, die deren Belangen nahe kommen sind beispielsweise sog. Podsole, Rendzinen und Gleye. Intensiv genutzte Ackerböden dagegen sind unter bioökologischen Gesichtspunkten eher unbedeutend. Wenn überhaupt, bieten diese nur den mehr oder weniger häufig vorkommenden Tierund Pflanzenarten mit undifferenzierten Standortansprüchen Lebensraum. Pflanzen und Tiere mit einer weiten ökologischen Amplitude werden auch als "euryöke" Arten oder "Allerweltsarten" bezeichnet. Als entsprechenden Bodentypen kommen eutrophe oder eutrophierte (nährstoffreiche oder angereicherte) Braun- und Parabraunerden infrage.

16 5.6 Bedeutung für die Nahrungs- und Futtermittelproduktion 16 Nicht zuletzt ist der Boden natürlich aus Gesichtspunkten der Produktion von Nahrungs- und Futtermitteln von Relevanz. Für die landwirtschaftliche Bodennutzung sind dabei insbesondere solche Böden von Interesse, die sich durch ein hohes natürliches Nährstoffangebot, einen ausgeglichenen Wasser- und Bodenlufthaushalt aufweisen, ausreichend besonnt werden und sich in topographisch günstiger Lage befinden. Diese spezifischen Anforderungen werden natürlich nicht gleichermaßen von allen Böden erfüllt. Besonders geeignet sind aus Löß entstandene sog. Parabraunerden, die sich im Zuge der Bodenentwicklung häufig im Untergrund verdichten und in sog. Pseudogley-Parabraunerden übergehen. Auch die nährstoffreiche Braunerde ist diesem Zusammenhang anzuführen. Die landwirtschaftliche Nutzungseignung kommt im Übrigen durch die sog. Bodenzahl mit Werten zwischen 0 und 100 zum Ausdruck. Ein hoher Wert, wie beispielsweise bei den im Stadtgebiet Menden vorkommenden Parabraunerden (bis 85) zeigt eine diesbezüglich gute Ausstattung, ein niedriger Wert, wie bei den hier auftretenden Podsol-Braunerden zeigt mit Bodenzahlen unter 35 eine mangelnde Eignung an.

17 17 6 Beeinträchtigungen des Bodens Wie sich anhand der obigen Ausführungen nachvollziehen lässt, sind die vom Boden ausgehenden Funktionen in vielerlei Hinsicht für Mensch und Umwelt von herausragender Bedeutung. Der bei der Flächennutzung praktizierte Umgang mit dem Boden steht diesen Aspekten zum Teil jedoch in diametraler Art und Weise gegenüber. Der Boden wurde und wird auch heute noch massiven stofflichen und mechanischen Beeinträchtigungen ausgesetzt, die seine Funktionen teilweise und bisweilen auch vollständig aufheben. Dies gewinnt angesichts des Umstandes, dass bis zur Entwicklung eines leistungsfähigen Bodens mitunter Jahrtausende vergehen, umso mehr an Bedeutung. 6.1 Schadstoffe Die den Boden in seinen Funktionen beeinträchtigende oder gar zerstörende Palette von Schadstoffen ist enorm groß und kann aus diesem Grunde hier nicht umfassend, sondern nur in Ansätzen und exemplarisch erörtert werden. In Böden vorkommende Schadstoffe müssen nicht zwangsläufig auf menschliches Einwirken zurückgeführt werden. Einige Schadstoffe treten auch natürlich auf. Grob differenzieren lässt sich das Spektrum der bodenrelevanten Schadstoffe zunächst in organischen und anorganischen Verbindungen. Aus beiden Gruppen können in diesem Rahmen jeweils nur besonders schädliche und bekanntere Vertreter vorgestellt werden Organische Schadstoffe Die Gruppe der organischen Schadstoffe, die ihrerseits im wesentlichen aus Kohlenwasserstoffen gebildet wird, umfasst eine in die Tausende gehende Anzahl von Einzelsubstanzen, die zum Teil relativ einfach, zum Teil hochkomplex strukturiert sind. Jährlich werden bis zu Einzelsubstanzen hergestellt. Der Zuwachs wird mit bis pro Jahr angegeben. Mineralöle und Dieselkraftstoffe stellen relativ einfach aufgebaute Vertreter der Kohlenwasserstoffe (KW) dar, die im Wesentlichen aus so genannten Alkanen (Kohlenwasserstoffketten) gebildet werden. Beim Benzin kommen noch verschiedene aromatische Kohlenwasserstoffe (s.u.) hinzu. In der Europäischen Union gilt für Vergaserkraftstoff die folgende Zusammensetzung: 46 Vol. % Alkane 35 Vol. % Aromate 18 Vol. % Alkene 1 Vol. % Benzol Schwefel Alkane sind im Idealfall geradkettige Moleküle aus Kohlenstoff C und Wasserstoff H. Mit Zunahme der Kettenlänge wächst auch die Anzahl der Verzweigungen ( Seitenarme ) den so genannten Isomeren.

18 18 Abb. 10: Strukturformel des Butans Namentlich bekannte Inhaltstoffe der Vergaserkraftstoffe sind die Alkane Hexan (C6H14) und Oktan (C8H18). In nennenswerten Mengen treten diese Stoffe in der Regel nur nach Unfällen oder bei Altlasten in Böden auf. Dort werden sie im humusreichen Oberboden besser gebunden als im Mineralboden. Das Speichervermögen eines Bodens für Mineralöle, Diesel und Benzin ist neben deren Viskosität darüber hinaus in entscheidendem Maße von seiner Porengröße abhängig. Überschlägig kann man jedoch das Rückhaltevermögen für 1 m³ Boden mit ca. 40 l angeben. Dies ist ungefähr die Menge, die gegen die Schwerkraft im Boden gehalten werden kann. Einfache kettige KW können unter geeigneten Bodenumständen (s.u.) recht gut mikrobiologisch abgebaut werden. Aromatische Kohlenwasserstoffe (AKW oder BTX), wie sie z.b. in Vergaserkraftstoffen im Gemisch von Benzol, Toluol und Xylol auftreten, zeichnen sich häufig durch ihren Geruch und ihre Flüchtigkeit aus. Abb. 11: Strukturformel des Benzols Unter den aromatischen Kohlenwasserstoffen ist das Benzol ökotoxikologisch besonders problematisch. Benzol ist krebsauslösend. In Böden treten aromatische Kohlenwasserstoffe bei allgemein mäßiger Bindung in nennenswerten Mengen meist nur als Folge von Unfällen oder bei Altlasten auf. Die Fähigkeit von Böden, AKW mikrobiell abzubauen, ist von der spezifischen Beschaffenheit der Einzelsubstanz und den Bodenbedingungen wie Sauerstoff-, Nährstoffversorgung und ausgeglichenem ph-wert abhängig. Im Allgemeinen muss sie als schlecht bis mäßig bezeichnet werden. Verbinden sich aromatische Kohlenwasserstoffringe, können daraus als unverwünschte Nebenprodukte bei unvollständiger Verbrennung polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe - auch als PAK abgekürzt - entstehen. Der aus dieser Gruppe wegen seiner ökotoxikologischen Bedeutung insbesondere bei Rauchern bekannte Vertreter ist das Benzo(a)pyren. Auch dieser Stoff hat sich neben einigen anderen Vertretern aus der Gruppe PAK als krebserregend herausgestellt. Da PAK insbesondere durch den Kfz-Verkehr emittiert werden, finden sich PAK auch in Böden an geringer befahrenen Straßen in zum Teil beachtlichen Konzentrationen. Aber auch durch die

19 19 Verbrennung fossiler Brennstoffe in zahlreichen häuslichen Heizungsanlagen und Öfen wurden PAK freigesetzt und gelangen über die Abluft (und früher mit der Asche) in die Böden. Dort werden sie im A h -Horizont bevorzugt gebunden. Die Resistenz gegen mikrobiellen Abbau ist im Allgemeinen recht hoch. Werden die Wasserstoffatome am Kohlenstoffatom durch Halogene ersetzt, erhält man als Resultat die sog. halogenierten Kohlenwasserstoffe, von denen die chlorierten Kohlenwasserstoffe, auch CKW abgekürzt, die bekannteste Gruppe darstellt. Von diesen sollen hier beispielhaft die leichtflüchtigen Lösungsmittel Perchlorethylen (Per) und Trichlorethylen (Tri), die sowohl aus der Metallverarbeitung (Entfettung), als auch aus der chemischen Reinigung (Fleckentferner) bekannt sind, genannt werden. Da diese Lösungsmittel über lange Zeit aus Umweltperspektive als unbedenklich galten, war der Umgang mit ihnen sehr freizügig und fahrlässig. Darüber hinaus wird Per zur Herstellung von den Fluorchlorkohlenwasserstoffen, den FCKW, verwendet, die wegen ihrer Ozon-zerstörenden Wirkung besonders bekannt geworden sind. Im Boden treten leichtflüchtige CKW meist als Folge von Unfällen oder bei Altlasten auf. In der Regel werden sie nur mäßig und wenn, bevorzugt im humusreichen Oberboden gebunden. Dort findet in sehr begrenztem Umfang auch der mikrobielle Abbau statt. Die Halbwertzeit im Boden liegt bei vielen CKW in der Regel in der Dimension einiger Monate. Viele der CKW sind schwerer als Wasser und sinken vertikal bis unterhalb des Grundwasserkörpers ab. Die o.g. leichtflüchtigen CKW stellen in chemischer Hinsicht aber nur relativ einfach strukturierte Verbindungen dar. Verschiedene, zum Teil komplizierter aufgebaute Biozide gehören ebenfalls zu den CKW. Genannt werden können hier z.b. das Lindan, DDT und das Endosulfan. Insgesamt aber stellt die Gruppe der Biozide ihrerseits eine so große Anzahl von Einzelvertretern dar, dass die damit verbundenen Probleme hier ebenfalls nur in Ansätzen angesprochen werden können. Biozide können organischen wie anorganischen Ursprungs sein. In Abhängigkeit von ihrer chemischen Struktur sind sie innerhalb dieser Kategorien der einen oder der anderen Gruppe (z.b. Carbamate, Phosphorsäureester, Triazine etc.) von Stoffen zuzuordnen. Diese Vielfalt macht es schwer, die Biozide im Hinblick auf ihre Bedeutung für den Boden pauschal abzuhandeln. Feststellen lässt sich jedenfalls, dass sich die Biozide im Allgemeinen bevorzugt im Oberboden durch die dort vorhandenen Huminstoffe anreichern. Was den Abbau anbelangt reagieren sie höchst unterschiedlich. Die zu den CKW zählenden jedenfalls sind als relativ abbauresistent zu bezeichnen. Als bodenbelastende Substanzen von besonderer human- und ökotoxikologischer Relevanz gelten Furane und Dioxine. Diese Gruppe umfasst eine Anzahl von etwa 200 Einzelsubstanzen. Einige davon gehören zu den giftigsten von Menschen geschaffenen Stoffen. Dazu zählt z. B. das 2,3,7,8 TCDD (Tetra-Chlor-Dibenzo-para-Dioxin), das - unter dem Namen "Seveso-Gift" bekannt geworden - etwa mal giftiger ist als Cyankali. Dioxine und Furane entstehen z.b. bei Verbrennungsprozessen in Gegenwart von Chlorverbindungen, gelangen aber auch durch Kfz-Emissionen und durch industrielle Synthesevorgänge bei der Herstellung bestimmter chlorhaltiger Chemikalien in die Umwelt und in die Böden. Dort werden sie im organischen Teil des Oberbodens stark gebunden und dem ohnehin zögerlich ablaufenden mikrobiologischen Abbau so zum Teil vorenthalten Anorganische Schadstoffe Auch zur dieser Kategorie von Schadstoffen gehört eine sehr große Anzahl von Einzelsubstanzen. Cyanide, Chloride, Fluoride etc. sollen hier als weniger relevante Vertreter genannt werden. Als Stoffe von besonderer Bedeutung haben sich die Schwermetalle herausgestellt. Zum Teil wegen ihrer weiten Verbreitung durch zahlreiche Emissionsquellen, zum Teil wegen ihres

20 20 öko-toxikologischen Potentials sollen sie hier dargestellt werden. Schwermetalle gehören zu den Schadstoffen, die auch natürlichen Ursprungs sind (in vielen Metallerzen). Zwar sind die Vererzungen häufig nicht so ausgeprägt, dass sich ein bergmännischer Abbau lohnen würde, dennoch sind solche Erze weit verbreitet. In der näheren Umgebung der Stadt Menden sind die Steinbrüche Becke / Oese in Hemer, die Rheinisch-Westfälischen Kalkwerke Oberrödinghausen und die Steinbrüche um Asbeck und Holzen zu nennen. Dort können in Klüften häufig Bleiglanz (Blei, Cadmium, Arsen), Pyrit, Markasit und andere metallische Mineralien gefunden werden. Darüber hinaus gehören die Schwermetalle zum Teil zu den essentiellen Spurenelementen. Das bedeutet, dass sie in gewissen Konzentrationen für bestimmte Lebewesen notwendig sind. Bekannt ist dies zum Beispiel beim Kupfer, beim Zink und beim Chrom. Andere Schwermetalle wiederum erfüllen nach aktuellem Stand der Wissenschaft zu urteilen keinerlei Funktion im pflanzlichen wie im tierischen Stoffwechsel und sind daher grundsätzlich als eher schädlich zu bezeichnen. Dies gilt z.b. für das Cadmium, das Blei und das Quecksilber. Ob Schwermetalle, unabhängig davon, ob sie physiologisch auch von Nutzen sein können, ökologische Schäden hervorrufen, hängt letztlich aber von der im Boden auftretenden Konzentration ab und wie sie dort gebunden sind. Die Emissionsquellen von Schwermetallen sind vielfältig. Industriebetriebe, die mit Metallverarbeitung zu tun haben und solche, die feste fossile Brennstoffe in größeren Mengen verfeuern, entlassen Schwermetalle über die Luft oder Abwässer in die Umwelt. Kraftwerke und die Summe aller Privathaushalte tragen ebenfalls durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe zur weiten Verbreitung von Schwermetallen über die Luft bei. Nicht zuletzt ist der Kfz-Verkehr zu nennen, der durch Verbrennung von Kraftstoffen (für Blei rückläufig) und durch Abrieb von Reifen und Bremsbelägen zu Schadstoffimmissionen, insbesondere im Bereich größerer Verkehrsdichte geführt hat. Generell lässt sich festhalten, dass die Mobilität und damit die Verfügbarkeit von Schwermetallen für andere Umweltmedien wie Grundwasser und Vegetation etc. von der Bodenart, dem ph- Wert des Bodens und dem Anteil des Humus im Oberboden abhängen. Feinstkörnige, tonige Böden verfügen in der Regel über ein hohes Maß an Bindungspotentialen, mit Hilfe dessen Schwermetallionen gebunden werden können. Ähnlich ist dies beim Bodenhumus zu beurteilen. Anzahl der Bindungsstellen und Bindungsintensität sind hier jedoch im Allgemeinen erheblich größer. Sandige Böden verfügen nur über ein geringes Bindungspotential. Letztendlich aber hängen Intensität und Dauer der Bindung im Wesentlichen vom ph-wert, also dem Säuregehalt des Bodens ab. Sinkt der ph-wert, werden durch die im Boden verstärkt auftretenden Säuren Schwermetallionen freigesetzt, die dann in das Grundwasser oder Pflanzen übertreten können. Schwermetalle können nicht abgebaut werden. Die im Boden enthaltene Menge kann durch den Entzug durch Pflanzen und durch Auswaschung mit dem Sickerwasser reduziert werden. In der Regel aber werden diese Mengen durch ständig stattfindende Immissionen mehr als ausgeglichen. Welches Ausmaß an Schäden für Böden und Ökosystem durch die Immission von Schadstoffen letztendlich erreicht wird, hängt ganz entscheidend vom ökotoxikologischen Potential des entsprechenden Stoffes und der Konzentration im Boden ab. Letztendlich kann durch ein Übermaß an Schadstoffen aber jede der oben beschriebenen Bodenfunktionen eingeschränkt oder gar gänzlich aufgehoben werden. Insbesondere bei den für die menschliche Nutzung unmittelbar relevanten Funktionen im Hinblick auf den Wasserhaushalt und den Anbau von Nahrungsmitteln ist die Bedeutung besonders augenscheinlich. Aber auch die anderen Funktionen stehen dem auf lange Sicht an Bedeutung in nichts nach, weil diese Funktionen - wie die anderen - für den reibungslosen Ablauf des Naturhaushaltes insgesamt, in den der Mensch ja letztendlich eingebunden ist, verantwortlich sind.

21 6.1.3 Versiegelung waren von den km² Bodenfläche der Bundesrepublik Deutschland km² (11,8 %) durch Siedlungs- und Verkehrsflächen überformt und zum größten Teil vollständig versiegelt. Bis ins Jahr 2004 war die derartig beanspruchte Fläche auf km² (12,8 %) angewachsen (Quelle: Statistisches Bundesamt). Abb. 12: Menden dicht beisammen alles gut verdichtet Abbildung 12 gibt eine Übersicht über die Sehenswürdigkeiten der Stadt Menden (Virtueller Stadtrundgang auf Das Bild zeigt aber auch, dass über Jahrhunderte die räumliche Enge einer Stadt (insbesondere innerhalb der alten Stadtmauern) zu einer umfassenden Versiegelung der Flächen geführt hat. Um den Neubau des Rathauses 5 zu realisieren musste ein Teil der Altstadt (Teile der Schlossbrennerei, altes Kino, etc.) abgerissen werden. Dem zusätzlichen Platzbedarf einer wachsenden Gesellschaft wurde zunächst entlang der Ausfallstraßen entsprochen. In weiteren Schritten wurden dann auch die Zwischenräume mit Industriegebieten und Wohnbebauung gefüllt. Das Ruhrgebiet ist das Beispiel für ein Zusammenwachsen von Städten zu einem großflächigen Ballungszentrum. Dem Trend, Einkaufszentren auf der Grünen Wiese zu platzieren, wird nicht mehr uneingeschränkt entsprochen, um einer Verödung der Innenstädte entgegenzuwirken. Dadurch wird auch ein weiter fortschreitender Flächenverbrauch vermieden. Es ist stadtplanerisch günstiger bereits versiegelte Flächen (z.b. die Industriebrache Evidal und/oder den leer stehenden Güterbahnhof) für diese Zwecke umzufunktionieren. Das Mobilitätsdenken der Bürger (Einkaufen = Fahren und parken) kann damit auch befriedigt werden. Mit der Versiegelung von Böden geht gemeinhin ein völliger Funktionsverlust einher. Insbe-

22 22 sondere die biologisch aktive und damit die für die Bodenfruchtbarkeit und den Ablauf der Stoffkreisläufe maßgebliche obere Bodenschicht wird gleichermaßen durch jede Form der Ü- berbauung zerstört. Zugleich wird in der Regel der Zutritt von Niederschlagswasser in den Boden verhindert. Dabei ist es dann fast gleichgültig, wie tief das Bauvorhaben in den Boden eindringt. Die Bedeutung des Bodens für den Wasserhaushalt ist in jedem Fall aufgehoben. Die hydrologischen Konsequenzen der Versiegelung sind zum einen die verminderte Grundwasserneubildungsrate, die sich ihrerseits zur großflächigen Grundwasserabsenkung mit allen Folgeschäden ausweiten kann. Zum anderen ist der verstärkte Oberflächenabfluss zu nennen. Letzterer kann insbesondere bei lang anhaltenden oder extrem ausgeprägten Niederschlägen zu solchen Hochwasserereignissen führen, wie sie in den Wintermonaten der jüngeren Vergangenheit aufgetreten sind. Darüber hinaus zieht die zunehmende Versiegelung den Bau weiterer Regenrückhaltebecken nach sich, der seinerseits in jedem Einzelfall mit einen Eingriff in Natur und Landschaft verbunden ist. Wird das von versiegelten Flächen ablaufende Niederschlagswasser darüber hinaus im Mischkanalverfahren abgeleitet, hat dies den Bau größer dimensionierter Kläranlagen zur Folge. Mit der Einführung des 51a in das Landeswassergesetz wird dieser Entwicklung seit dem gezielt entgegengewirkt. Nunmehr sind Niederschläge in erster Linie zu versickern. Neben der Zerstörung der Bodenfunktionen hat die Versiegelung auch negative Auswirkungen auf die klimatischen Verhältnisse innerhalb einer Stadt. Die thermischen Eigenschaften versiegelter Flächen unterscheiden sich ganz erheblich von denen vegetationsbestandener Böden. Dies führt gerade an Tagen starker sommerlicher Sonneneinstrahlung zur Ausbildung von Wärmeinseln, die sich insbesondere bei austauscharmen Wetterlagen gerade für alte und kranke Menschen als problematisch darstellen Erosion Ein weiterer bedeutender Einflußfaktor für die ökologische Leistungsfähigkeit der Böden und anderer davon betroffener Umweltkompartimente ist die Bodenerosion. In der Regel ist dieser Problembereich aber auf die landwirtschaftliche Bodennutzung beschränkt und ist häufig auf nicht standortgerechte Bewirtschaftungsweisen, die Zusammenführung großer, von Begleitvegetation freier Schläge und falsche Anbaumethoden ungeeigneter Nutzpflanzen (z.b. Mais) zurückzuführen. In Abhängigkeit von der Körnung des Bodens und anderen Standortfaktoren, wie z.b. der Lage der Fläche im Relief, können beachtliche Mengen (mittlerer jährlicher Abtrag 20 t / ha) des Bodenmaterials mit dem Wind und Wasser verfrachtet werden. Bedenklich ist die Bodenerosion natürlich in erster Linie durch den mit dem Abtrag der oberen Bodenschichten verbundenen Verlust der natürlichen Bodenfruchtbarkeit. Um die Eignung der davon betroffenen Flächen für die Landwirtschaft nicht gänzlich in Frage stellen zu müssen, wird das sich damit einstellende Ertragsdefizit durch Düngemehraufwand ausgeglichen werden müssen. Dies wiederum kann zu verstärkter Grundwasserbelastung führen, da der Boden nicht nur mehr Dünger erhält, sondern diesen durch den Verlust an strukturreicher Bodenkrume auch schlechter speichern kann. Die Erosionsproblematik beschränkt sich aber nicht ausschließlich auf die Bedeutung des Bodens für den Wasserhaushalt und den Anbau von Nahrungs- und Futtermitteln. Schwerwiegende Folgen können für sensible Randbiotope auftreten, wenn mit Düngemitteln angereicherte Bodenpartikel in diese hineingetragen werden und dort über den Weg der Eutrophierung zur Verschiebung des Artenspektrums führen. Dies wird vielfach bei Fließgewässern, die landwirtschaftlich intensiv genutzte Bereiche durchfließen, beobachtet. Gewässer und Ufer sind davon gleichermaßen betroffen. Für den Betrachter wird dieses Problem insbesondere durch das Auftreten massiver sog. nitrophiler Staudenfluren (z.b. Brennnesseln) deutlich.

23 23 7 Rechtliche Stellung des Bodens Der Bedeutung des Bodens für Mensch und Umwelt hat auch der Gesetzgeber Rechnung getragen. Inzwischen liegt ein eigenständiges, bundesweit gültiges Bundesbodenschutzgesetz (BBodSchG) vor. In zahlreichen Umweltschutzgesetzen wird den Belangen des Bodenschutzes zudem Rechnung getragen. Für die kommunale Praxis aber sind die Vorschriften des Baugesetzbuches (BauGB) und des Bundesnaturschutz-Gesetzes (BNatSchG) von besonderer Bedeutung, wenngleich nicht konkret festgelegt wird, in welchem Zustand und zu welchem Zwecke der Boden erhalten werden muss. Im Folgenden wird kurz auf die bodenschützenden gesetzlichen Inhalte eingegangen. 7.1 BBodSchG Ziel des Bundesbodenschutzgesetzes ist es, die Funktionen des Bodens nachhaltig in ihrer Leistungsfähigkeit zu erhalten oder wiederherzustellen. Die Sicherung des Bodens als Lebensgrundlage und Lebensraum für Tiere, Pflanzen und Bodenorganismen wird in der Zweckbestimmung besonders herausgehoben. Hierzu sind Maßnahmen zur Beseitigung bestehender Belastungen zu ergreifen und Vorsorge gegen künftige Beeinträchtigungen von Böden zu treffen. Das Gesetz begründet u.a. Pflichten zur Vermeidung und Abwehr von Bodenbelastungen sowie zur Sanierung des Bodens. Diese Grundpflichten sollen gewährleisten, dass der Boden nachhaltig geschützt und nicht vom Menschen in seiner Leistungsfähigkeit überfordert wird. Dies gilt sowohl für stoffliche als auch für physikalische Einwirkungen. Das Gesetz findet auf schädliche Bodenveränderungen und Altlasten nur Anwendung, soweit Vorschriften aus 11 anderen Bereichen Einwirkungen auf den Boden nicht bereits regeln. Das Gesetz fordert in der Zeckbestimmung nicht den sparsamen Umgang mit dem Boden. Auch eine Versiegelungsabgabe ist nicht vorgesehen. Die Bundesregierung wird lediglich ermächtigt, Grundstückseigentümer durch Verordnung dazu zu verpflichten, den Boden in seiner Leistungsfähigkeit soweit wie möglich und zumutbar zu erhalten oder wiederherzustellen, wenn die Flächen dauerhaft nicht mehr genutzt werden und ihre Versiegelung im Widerspruch zu planungsrechtlichen Festsetzungen steht. 7.2 BBodSchV Am trat auf Grundlage des BBodSchG die Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung in Kraft. Hiermit will der Bundesgesetzgeber bundeseinheitliche konkrete Werte für Untersuchungen und Bewertung von Verdachtsflächen, schädlichen Bodenveränderungen, altlastverdächtigen Flächen und Altlasten festlegen. Es werden drei Arten von Bodenwerten vorgesehen und mit Daten benannt: Vorsorgewerte, Prüfwerte und Maßnahmenwerte. Vorsorgewerte sind Bodenwerte, bei deren Überschreitung in der Regel davon auszugehen ist, dass die Besorgnis einer schädlichen Bodenveränderung besteht (vgl. 8, Abs. 2 BbodSchG). Prüfwerte sind Werte, bei deren Überschreiten unter Berücksichtigung der Bodennutzung eine einzelfallbezogene Prüfung durchzuführen und festzustellen ist, ob eine schädliche Bodenveränderung oder Altlast vorliegt. Die Maßnahmenwerte markieren eine Schwelle, bei deren Überschreiten unter Berücksichtigung der jeweiligen Bodennutzung in der Regel von einer schädlichen Bodenveränderung oder Altlast auszugehen ist und Maßnahmen erforderlich sind (vgl. 8, Abs. 1 BBodSchG).

24 7.3 BauGB 24 Das die städtische Entwicklung maßgeblich bestimmende BauGB schreibt in 1 Abs.1 Nr.7 vor, dass die Städte und Gemeinden die Belange des Umweltschutzes auch durch die Nutzung erneuerbarer Energien, des Naturschutzes und der Landschaftspflege, insbesondere des Naturhaushalts, des Wassers, der Luft und des Bodens einschließlich seiner Rohstoffvorkommen sowie das Klima bei der Planung zu berücksichtigen haben. Besonders hervorgehoben wird der Bodenschutz darüber hinaus in der so genannten Bodenschutzklausel, die in 1a verankert ist. Dort heißt es, dass die Städte und Gemeinden mit Grund und Boden sparsam und schonend umzugehen und Bodenversiegelungen auf das notwendige Maß zu begrenzen haben. Konkret bedeutet dies nichts anderes, dass jede bereits im Stadium der Planung vermeidbare Bodenbeeinträchtigung vermieden werden muss. Geschehen kann dies z.b. durch eine flächensparende Bauweise und den Ausgleich der durch Bebauung ausgelösten bodenspezifischen Funktionsverluste. 7.4 BNatSchG In seinen bodenrelevanten Vorschriften ist das BNatSchG nicht sehr konkret. Es betrachtet den Boden als wichtigen Teil des Naturhaushaltes und als elementare Grundlage für Entwicklung und Bestand von tierischen und pflanzlichen Lebensräumen. Da es den sorgsamen und haushälterischen Umgang mit dem Naturhaushalt bereits in seinen Grundsätzen (2 Abs.1 Nr.1 BNatSchG) vorschreibt, erstreckt sich diese prinzipielle Schutzwirkung dieser Vorschrift natürlich auch auf den Boden. Deutlicher wird der Gesetzgeber unter Nr.4 dieser Vorschrift. Danach ist der Boden zu erhalten und der Verlust der natürlichen Bodenfruchtbarkeit zu vermeiden. Welche Maßnahmen dazu insbesondere erforderlich sind bzw. unterlassen werden müssen, bleibt offen. Dennoch kommt dieser Vorschrift als Verdeutlichung des naturschutzrechtlichen Grundsatzes, mit den Naturgütern sorgsam und haushälterisch umzugehen, für den Bodenschutz besondere Bedeutung zu (SCHINK: Komm. zum LG NW:1989). Nach MEßER- SCHMIDT (Komm. zum BNatSchG, 1994) werden aber auch weitergehende Ansprüche durch diese Vorschrift gedeckt. Danach ist der Boden zur Erreichung der dort genannten Ziele gegen Erosion durch Wind und Wasser (durch Erhaltung oder Schaffung von Windschutzanlagen, Maßnahmen der Wasserrückhaltung und der richtigen Vorflutregelung) sowie gegen Vergiftung durch Pestizide und Herbizide, aber auch durch Überdüngung, zu schützen.

25 8 Die Mendener Böden Die wichtigsten Böden - Entstehung, Verbreitung und Eigenschaften - Das Spektrum der in Menden auftretenden Bodentypen ist nicht außergewöhnlich groß und umfasst auch keine Vertreter, die aufgrund ihrer Seltenheit oder sonstiger herausgehobener Eigenschaften von besonderer Bedeutung wären. In Menden treten im wesentlichen fünf übergeordnete Bodentypen auf (Braunerden, Parabraunerden, Pseudogleye, Gleye und Auenböden), die ihrerseits aber durch verschiedene Variationen, sog. Subtypen, gekennzeichnet sein können und im folgenden noch näher beschreiben werden sollen. Der Karte 1 sind die bodenkundlichen Verhältnisse im Stadtgebiet Mendens zu entnehmen. Diese Darstellung, die auf die bodenkundliche Karte des Geologischen Dienstes NW zurückgeht, ist in vielen Fällen Informationsgrundlage für zahlreiche den Boden betreffende Entscheidungen von Rat und Verwaltung der Stadt Menden. Bei Fragestellungen allerdings, in denen der Informationsgehalt der Bodenkarte NW nicht ausreicht oder wozu keine Angaben gemacht werden, z.b. zur Schadstoffbelastung, werden diese durch Spezialuntersuchungen ergänzt. Wie bereits oben geschildert wurde, ist die Entwicklung der Böden von verschiedenen geoökologischen Faktoren abhängig. Als Einflüsse von besonderer Bedeutung sind das Relief und der geologische Untergrund zu nennen. In Menden ist dies, wie ein Blick auf die Bodenkarte und die Geologische Karte zeigt, in recht beeindruckender Weise ausgeprägt. Besonders auffällig ist der Zusammenhang zwischen dem Mendener Konglomerat und den vornehmlich darauf ausgebildeten Braunerden. Auenböden und Gleye dagegen sind als grundwasserbeeinflusste Böden im Wesentlichen an den Verlauf der Fließgewässerauen geknüpft. Die durch Staunässe geprägten Pseudogleye wiederum treffen im Hinblick auf die sie begünstigenden Ausgangsbedingungen im Mendener Raum auf bessere Verhältnisse. Sowohl die pleistozänen Deckschichten, als auch die alten Terrassen von Ruhr, Hönne und Nebenflüssen sind als Ausgangsgesteine für die Bildung von Pseudogleye geeignet. Die Parabraunerden entstehen bevorzugt auf Löß, der während der letzten Eiszeit angeweht worden ist, aber auch auf basischen und sandigen Lehmen.

26 26 Abb. 13: Bodenkarte des Mendener Stadtgebietes Was die oben beschriebenen ökologischen Funktionen betrifft, sind die Böden von durchaus unterschiedlicher Leistungsfähigkeit. Die Parabraunerden und ihre Subtypen sind wegen ihres natürlichen Nährstoffreichtums und ihrer Fähigkeit zur Wasserspeicherung insbesondere aus Gesichtspunkten des Futter- und Nahrungsmittelanbaus von Interesse. Die über den Grundwasservorkommen der Flußauen liegenden Parabraunerden sind darüber hinaus für die Grundwasserbildung von Bedeutung. Aus bioökologischer Perspektive sind dagegen für die Landwirtschaft uninteressanten Böden wichtig. Nährstoffarme Braunerden auf saurem und basischem felsigem Untergrund bilden ebenso wie die vom Grundwasser beeinflussten Gleye und Auenböden gute Voraussetzungen für die Entwicklung wertvoller Biotope. Aber auch andere von extremen Standorteigenschaften wie z.b. Trockenheit geprägte Böden sind diesbezüglich von Bedeutung. Was die Fähigkeit der Böden anbelangt, in sie eingetragene Stoffe ab- und umzubauen, sind alle die zu nennen, die einen ausgeglichenen Wasser- und Nährstoffhaushalt aufweisen, gut durchlüftet sind, einen neutrale bis basische Verhältnisse anzeigenden ph-wert haben und Bodentemperaturen um 20 Grad Celsius erreichen. 8.2 Belastung der Mendener Böden Obgleich der Zustand der Ökofaktoren im Raume Mendens gemessen an den Verhältnissen der westlich angrenzenden und anderer Ballungsräume noch als verhältnismäßig gut zu bezeichnen ist, sind die Folgen der mit menschlichen Aktivitäten verbundenen Belastungen auch für den Boden deutlich erkennbar. Veränderungen der Leistungsfähigkeit des Bodens sind gemeinhin mit nahezu jeder Nutzung verbunden. Mit der fortschreitenden Siedlungsentwicklung aber sind die Grenzen der bloßen Veränderung überschritten worden. Überbauung, Verdichtung, Versiegelung und mit Schadstoffemissionen verbundene Tätigkeiten haben Bodenfunktionen von zum Teil elementarer Wichtigkeit zerstört. Dabei sind die Folgen in der Regel dort am schwersten, wo die Siedlungsdichte am größten ist. Aber auch in der freien Landschaft treten z.b. infolge

27 27 der massiven landwirtschaftlichen Bodennutzung Beeinträchtigungen der Bodenfunktionen auf Schwermetalle Die Belastung der Mendener Böden mit Schwermetallen ist recht gut erforscht. Durch das seit 1991 laufende Untersuchungsprogramm und durch im Zusammenhang mit anderen Fragestellungen erhobene Daten sind die Bodenkonzentrationen der ökotoxikologisch bedeutendsten Schwermetalle mittlerweile an ungefähr 300 Stellen im Stadtgebiet bekannt. Darüber hinaus wurde der die Mobilität maßgeblich beeinflussende ph-wert bestimmt und andere wichtige bodenkundliche Informationen erhoben. Im Laufe dieser Untersuchung hat sich bestätigt, dass die natürliche, durch den geologischen Untergrund bedingte Grundlast an Schwermetallen und insbesondere beim Cadmium von besonderer Bedeutung ist. Auf diese Tatsache ist der Umstand zurückzuführen, dass auch außerhalb der Siedlungsschwerpunkte in bestimmten Bereichen Schadstoffkonzentrationen im Boden auftreten, die mit Immissionen allein nicht erklärt werden können. Dort, wo mit menschlichen Tätigkeiten verbundener Schadstoffausstoß und geogene Grundlast zusammenkommen ist die Hintergrundbelastung allerdings am höchsten. Im Rahmen des Umweltberichtes sollen die Erkenntnisse über die Schwermetallbelastung der Mendener Böden nur in Kürze dargestellt werden. Ausführlicher wird diese Thematik im Sonderbericht "Bodenbelastungskartierung" dargestellt. Bevor aber Ursachen und räumliche Verteilung der Schwermetallbelastung in Mendener Böden im Einzelnen besprochen werden, sollen die diesbezüglichen Verhältnisse im Allgemeinen dargestellt werden. Die folgende Tabelle gibt dazu zunächst einen Überblick. Tabelle 3: Statistischer Überblick zur Schwermetallbelastung Mendener Böden Mittelwert Schwankung Minimum Maximum Anzahl mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg Kupfer 75,72 175,25 14,0 2290,0 288 Nickel 33,5 22,47 9,0 260,0 288 Zink 243,75 376,64 37,0 5200,0 288 Chrom 44,03 53,87 14,0 750,0 288 Cadmium 2,22 1,95 0,3 20,4 288 Blei 84,05 69,75 11,0 695,0 288 Arsen 20,32 13,33 0,2 155,0 288 Quecksilber 0,2 0,37 0,00 6, ph 7,04 1,13 3,82 9, Die in obiger Tabelle aufgeführten Werte beziehen sich auf alle in Menden erhobenen Untersuchungsergebnisse. Selbstverständlich fließen demzufolge auch solche Werte mit ein, die so hoch sind, dass sie weder mit den geologischen Verhältnissen noch mit "normalen" menschlichen Aktivitäten, wie Verkehr, Gewerbe, landwirtschaftliche Nutzung etc. erklärt werden können, sondern auf Einzelereignisse, wie z.b. altlastenverdächtige Vorgänge zurückgeführt werden müssen. Daneben treten bisweilen auch außergewöhnlich niedrige Gehalte an Schwermetallen auf, die nur den Schluss erlauben, dass es sich dabei um aus angrenzenden, weniger belasteten Regionen angefahrenes Bodenmaterial handelt. Außergewöhnlich hohe und niedrige Werte sind für den Einzelfall zwar wertvoll, insgesamt verzerren sie aber den Sachverhalt, wenn es um die Ermittlung der Hintergrundbelastung geht. Aus diesem Grunde werden die Werte, die größer 95% bzw. kleiner 5% aller Metallwerte sind,

28 28 im Rahmen der weiteren Darstellung nicht berücksichtigt. Unter diesen Umständen verändern sich die allgemeinen Angaben zu den Schwermetallgehalten Mendener Böden wie folgt. Tabelle 4: Statistischer Überblick zur Hintergrundbelastung mit Schwermetallen Mendener Böden Mittelwert Schwankung 5-Perzentil 95-Perzentil Anzahl mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg Kupfer 54,32 38,40 18,00 224, Nickel 31,54 11,76 15,00 68, Zink 193,49 122,74 64,00 670, Chrom 36,95 10,56 22,00 82, Cadmium 1,93 0,78 0,70 4, Blei 75,63 34,39 36,00 230, Arsen 21,14 7,78 11,00 47, Quecksilber 0,19 0,10 0,09 0, ph 7,03 0,90 4,17 8, Die oben dargestellten Zahlen wirken für sich genommen noch relativ aussagearm. Erst im Vergleich mit Grenz- bzw. Richtwerten oder mit Zahlenwerten aus anderen Bereichen, wie den Werten im Landesmittel, werden sie verständlicher. In Tabelle 5 werden die Prüfwerte nach BBodSchG für Schwermetalle bzgl. des Wirkungspfads Boden Mensch (direkter Kontakt) in Abhängigkeit der Nutzung dargestellt. Prüfwerte sind Werte, bei deren Überschreiten unter Berücksichtigung der Bodennutzung eine einzelfallbezogene Prüfung durchzuführen und festzustellen ist, ob eine schädliche Bodenveränderung oder Altlast vorliegt. Tabelle 5: Prüfwerte für Schwermetalle nach 8 Abs.1 Satz 2 Nr.1 des BbodSchG Prüfwerte (mg/kg TM) Stoff Kinderspielflächen Wohngebiete Park- und Freizeitanlagen Industrie- u. Gewerbegrundstücke Arsen Blei Cadmium 10* 20* Chrom Nickel Quecksilber *In Haus- und Kleingärten, die sowohl als Aufenthaltsbereiche für Kinder als auch für den Anbau von Nahrungspflanzen genutzt werden, ist für Cadmium der Wert von 2,0 mg/kg TM als Prüfwert anzuwenden. Tabelle 6: Boden-Vorsorgewerte für Metalle in mg/kg TM Böden / Bodenarusilber Cadmi- Blei Chrom Kupfer Queck- Nickel Zink Ton 1, , Lehm /Schluff 1, , Sand 0, ,

29 29 Aus diesem Grunde werden die in den Abbildungen 13 bis 15 aufgeführten Ergebnisse über die Hintergrundbelastung in Mendener Böden den landesweit gültigen Schwermetallwerten und den Prüfwertenwerten nach Bodenschutzgesetz gegenübergestellt. Als orientierender Prüfwert wird die sensibelste Nutzung, Kinderspielflächen, angenommen. Wie sich dabei zeigt, liegen die hiesigen Schwermetallkonzentrationen der Böden in der Regel deutlich über dem Landesmittel. Die Ursachen dafür dürften in erster Linie auf die geologischen Verhältnisse Mendens und die davon gesteuerte industrielle Nutzungsgeschichte dieses Raumes zurückgeführt werden. Die Prüfwertewerte des Bodenschutzgesetzes für Kinderspielflächen werden dagegen im Mittel nicht erreicht. Beim Cadmium liegt der Mittelwert allerdings nur knapp darunter. Da sich ein Mittelwert aber aus um diesen Wert herum schwankenden Einzelwerten errechnet, muss davon ausgegangen werden, dass es zahlreiche Einzelflächen gibt, wo diese Schwelle überschritten wird. Das bedeutet aber nicht zwangsläufig, dass die betreffenden Böden dann nicht mehr gärtnerisch genutzt werden sollten. Böden mit günstigen Eigenschaften sind nämlich durchaus imstande Schadstoffe in bestimmten Konzentrationen fest zu binden. 10 mg/kg TS 5 0 Cadmium Quecksilber Prüfwert 2 10 Menden 1,93 0,19 NRW 0,62 0,18 Prüfwert Menden NRW Abb. 14: Cadmium- und Quecksilbergehalte Mendener Böden im Vergleich zum Landesmittel und den Prüfwertenwerten der Bodenschutzverordnung 100 mg/kg TS 50 0 Nickel Arsen Prüfwert Menden NRW 15 5 Prüfwert Menden NRW Abb. 15: Nickel- und Arsengehalte Mendener Böden im Vergleich zum Landesmittel und den Prüfwerten der Bodenschutzverordnung

30 mg/kg TS Chrom Prüfwert Menden NRW Prüfwert Menden NRW Abb. 16: Chrom- und Bleigehalte Mendener Böden im Vergleich zum Landesmittel und den Prüfwertenwerten der Bodenschutzverordnung Wie zuvor ausgeführt, ist die Konzentration von Schwermetallen in Böden in ganz entscheidendem Umfang vom geologischen Ausgangsmaterial abhängig. Diese Beziehung ergibt sich aber nicht bei allen Metallen gleichermaßen. Bei einigen ist sie deutlich ausgeprägt und wird auch durch andere Einflüsse nicht überlagert, bei anderen Schwermetallen bestimmen offenbar andere als die geologischen Einflüsse die räumliche Verteilung. Der Einfluss des Untergrundes auf die Metallgehalte im Boden wird durch die nachstehenden Abbildungen verdeutlicht. Dabei ist darauf hinzuweisen, dass die in der geologischen Karte dargestellten recht komplizierten geologischen Verhältnisse für diese Fragestellung vereinfacht wiedergegeben wurden. Die zahlreichen geologischen Einheiten wurden hier zu fünf Abteilungen zusammengefasst. Diese sind das sich auf Flußauen erstreckende Holozän, Terrassen und Terrassenreste des Pleistozäns, das Mendener Konglomerat, Hagener und Arnsberger Schichten des Oberkarbons und das vornehmlich im Mendener Süden auftretende Unterkarbon aus z.b. Plattenkalk und Alaunschiefer. Blei 2,5 2 mg/kg 1,5 1 0,5 0 Rotliegendes Holozän Oberkarbon Unterkarbon Pleistozän Cadmium 2,22 2,23 1,84 2,28 1,65 Quecksilber 0,17 0,25 0,2 0,25 0,17 Cadmium Quecksilber Abb. 17: Beziehung zwischen Quecksilber- und Cadmiumgehalten im Boden und dem Untergrund

31 mg/kg Rotliegendes Holozän Oberkarbon Unterkarbon Pleistozän Nickel 30,06 42,83 31,04 36,93 24,89 Arsen 20,31 22,04 22, ,13 Nickel Arsen Abb. 18: Beziehung zwischen Nickel- und Arsengehalten im Boden und dem Untergrund mg/kg Rotliegendes Holozän Oberkarbon Unterkarbon Pleistozän Kupfer 43,45 79,51 47,61 65,67 50,19 Chrom 35,3 41,21 37,24 37,38 35,16 Kupfer Chrom Abb. 19: Beziehung zwischen Kupfer- und Chromgehalten im Boden und dem Untergrund

32 mg/kg Rotliegendes Holozän Oberkarbon Unterkarbon Pleistozän Zink 157,92 306,58 174,28 215,29 169,05 Blei 69,32 94,3 68,49 113,19 67,9 Zink Blei Abb. 20: Beziehung zwischen Zink- und Bleigehalten im Boden und dem Untergrund Es lässt sich klar erkennen, dass ein deutlicher Bezug zwischen einigen Metallen und dem Untergrund besteht. Herausragend sind hier die Beziehungen zu den holozänen Ablagerungen der Flußauen, den Gesteinseinheiten des Unterkarbons im Mendener Süden und dem Mendener Konglomerat. Während die Besonderheiten der Gesteine bzw. ihrer Verwitterungsvorgänge und der damit verbundenen relativen Anreicherung der zurückbleibenden Elemente als Erklärungsansatz für die hohen Schwermetallkonzentrationen bei Unterkarbon und Konglomerat (besonders Cadmium) dienen können, ist die hohe Grundbelastung der Flußauen auch auf die industrielle Nutzung zurückzuführen. Zahlreiche an der Hönne und den Nebenflüssen gelegene, größtenteils nicht mehr existierende metallverarbeitende Betriebe haben ihre Abwässer in die Gewässer geleitet und so zur Schwermetallanreicherung in den Auenböden beigetragen. Die geologischen Verhältnisse erklären die Schwermetallgehalte aber nur zum Teil. Die mitunter über Jahrhunderte währende Nutzung der Böden und der sie beeinflussenden Gebiete trägt bisweilen maßgeblich, wenn nicht entscheidend zur aktuellen Situation bei. Im Rahmen der vorliegenden Berichterstattung wurden die unterschiedlichsten Nutzungsarten zu fünf groben Nutzungstypen zusammengefasst. Die Fläche des Mendener Stadtgebietes wurde daher unterteilt in Acker, Forst, Grünland, öffentliche Grün- und Freiflächen und Hausgärten. Industrie- und Gewerbeflächen wurden wegen ihrer unterschiedlichsten Einflüsse in diese Untersuchung, welche die Ermittlung der Hintergrundbelastung zum Gegenstand hatte, nicht mit einbezogen.

33 33 2,5 2 mg/kg 1,5 1 0,5 0 Acker Forst Grünland Grünfläche Hausgärten Cadmium 1,84 1,66 1,84 1,74 2,15 Quecksilber 0,18 0,27 0,19 0,21 0,17 Cadmium Quecksilber Abb. 21: Einfluss der Nutzung auf den Cadmium- und Quecksilbergehalt der Böden mg/kg Acker Forst Grünland Grünfläche Hausgärten Nickel 33,39 28,21 32,13 31,72 31,71 Arsen 19,74 21,61 20,49 20,68 22,81 Nickel Arsen Abb. 22: Einfluss der Nutzung auf den Nickel- und Arsengehalt der Böden

34 mg/kg Acker Forst Grünland Grünfläche Hausgärten Kupfer 57,36 49,83 45, ,13 Chrom 36,05 33,1 39,58 38,77 36,82 Kupfer Chrom Abb. 23: Einfluss der Nutzung auf den Kupfer- und Chromgehalt der Böden mg/kg Acker Forst Grünland Grünfläche Hausgärten Zink 179,02 149,03 164,85 197,64 235,09 Blei 69,6 105,89 68,22 61,26 74,76 Zink Blei Abb. 24: Einfluss der Nutzung auf den Zink- und Bleigehalt der Böden Nicht bei allen der hier untersuchten Metalle besteht eine nachvollziehbare Beziehung zwischen Nutzung und Bodenkonzentration. Wie die Abbildungen zeigen, ergibt sich bei einigen Schwermetallvertretern ein eher undifferenziertes Bild. Bei anderen Metallen hingegen ist eine deutliche Beziehung zwischen dem Zivilisationseinfluss und der Metallkonzentration im Boden zu erkennen. Vom Grundmuster ist die Beziehung häufig zu vergleichen. Die Äcker weisen wie die Hausgärten häufig eine recht hohe Konzentration an Schwermetallen auf. Im ersten Falle mag dies zum Teil auf die Lage in den Flußauen, zum Teil auf die Verwendung schwermetallhaltiger Dünge- und Pflanzenbehandlungsmittel zurückgeführt werden. Die recht hohen Schwermetallkonzentrationen in den Hausgärten dagegen können darüber hinaus mit der Lage dieser Nutzung innerhalb der Siedlungsgebiete und den dort verstärkt stattfindenden Immissionen aus Hausbrand und Kfz-Verkehr erklärt werden. Insofern ist logisch, dass Hausgärten in weniger dicht besiedelten und neueren Wohngebieten in der Regel niedrigere Schwermetallgehalte aufweisen, als die in Stadtmitte. Hier sind die der Hauptwindrichtung ent-

35 gegen gelegenen Bereiche im Nordosten offenbar am stärksten betroffen. 35 Sowohl bei der ackerwirtschaftlichen Bodennutzung als auch bei den Hausgärten treten natürlich geologieabhängige Einflüsse hinzu, deren Bedeutung hier aber nicht weiter erörtert werden sollen. Beim Blei fällt eine ansonsten nicht zu beobachtende Besonderheit auf. Gerade bei den Waldböden, die den meisten Emissionsquellen am Entferntesten gelegen sind, ist der Bleigehalt am höchsten. Dieser Umstand wird auf die mit dem Wind zum Teil (in Abhängigkeit von der Partikelgröße) sehr weit verfrachteten Kfz-Emissionen und dem Vermögen der Waldbäume, diese in sehr effektiver Weise aus der Luft herauszufiltern, erklärt. Der bereits oben angesprochene Einfluss der mit der menschlichen Siedlungsaktivität verbundenen Immissionen wird durch folgende Abbildungen deutlich. Wie sich zeigt, weisen in der Regel die Böden die höchsten Schwermetallgehalte auf, die im Bereich der größten Siedlungsdichte liegen. Die Siedlungsdichte wird durch den Versiegelungsgrad in Prozent zum Ausdruck gebracht. 3 2,5 2 mg/kg 1,5 1 0, % % % % % % % Cadmium 1,9 1,9 2 2,2 2 1,9 2,6 Quecksilber 0,2 0,2 0,1 0,1 0,1 0,1 0,3 Cadmium Quecksilber Abb. 25: Einfluss der Siedlungsdichte auf den Cadmium- und Quecksilbergehalt der Böden

36 mg/kg % % % % % % % Nickel Arsen Nickel Arsen Abb. 26: Einfluss der Siedlungsdichte auf den Nickel- und Arsengehalt der Böden mg/kg % % % % % % % Kupfer Chrom Kupfer Chrom Abb. 27: Einfluss der Siedlungsdichte auf den Kupfer- und Chromgehalt der Böden

37 mg/kg % % % % % % % Zink Blei Zink Blei Abb. 28: Einfluss der Siedlungsdichte auf den Zink- und Bleigehalt der Böden Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe Wie zuvor ausgeführt, handelt es sich bei den PAK um eine Gruppe organischer Schadstoffe, die im Wesentlichen durch unvollständige Verbrennungsprozesse entstehen und wegen ihres zum Teil krebserzeugenden Potentials von besonderem Interesse sind. Überdies sind sie sehr abbauresistent und können sich aus diesem Grunde in der Umwelt anreichern. Im Boden werden sie fast ausschließlich durch Huminstoffe gebunden und konzentrieren sich damit auf die Humusauflage bzw. auf den Ah-Horizont. Ca. 95 % der vom Menschen aufgenommenen PAK stammen aus der Nahrung, je 1% aus Trinkwasser und Luft. Eine besonders relevante Emittentengruppe stellt der Kfz-Verkehr dar. PAK treten außerhalb spezifischer Industriebetriebe demzufolge verstärkt im Straßenrandbereich von Straßen auf. Die PAK-Konzentration in Böden ist in Menden nicht mit der Systematik erhoben worden, wie dies bei den Schwermetallen der Fall ist. Da das Auftreten von PAK nicht an geologische Besonderheiten geknüpft ist, ist eine derartige Vorgehensweise auch nicht geboten. PAK-Bestimmungen in Böden wurden in Menden - von Untersuchungen im Rahmen von Gefährdungsabschätzungen abgesehen - zunächst abseits von Verkehrs- und Siedlungsflächen als auch im Randbereich von unterschiedlich stark befahrenen Straßen durchgeführt. Anhaltspunkte über die allgemeine Grundbelastung mit PAK in Menden können je 8 Proben von Acker- und Waldflächen geben, die abseits von Verkehrs- und Siedlungsflächen genommen wurden. In Abbildung 20 wird deutlich, dass die entsprechenden Werte von den Waldflächen durchschnittlich höher ausfallen. Dieser Umstand wird auf die mit dem Wind zum Teil sehr weit verfrachteten Kfz-Emissionen und dem Vermögen der Waldbäume, diese in sehr effektiver Weise aus der Luft herauszufiltern, erklärt. Neben dem Ziel, allgemeine Informationen über die Konzentration von PAK in Mendener Böden zu erfahren, standen die Fragen im Vordergrund, welchen Einfluss die Verkehrsdichte auf die Höhe der PAK-Konzentration im Boden hat. Aus diesen Gründen wurden Bodenproben aus unterschiedlichen Entfernungen zu den Seitenstreifen von 16 zum Teil sehr unterschiedlich stark befahrenen Straßen entnommen und analysiert. Die hier gewonnenen Werte zeigen einen deutlichen Einfluss der Lage im Straßenbereich (bis 10 m) auf die PAK-Belastung im Boden.

38 38 mg/kg TS PAK 0,21 1,04 6,72 Abb. 29: PAK-Belastungen in Menden in mg/kg TS Acker Wald Straßenrand PAK Da das Aufkommen von Schadstoffen in Böden im Allgemeinen von der Höhe der Emissionen abhängt, dürfte sich eine enge Beziehung zwischen Verkehrsfrequenz und PAK-Konzentration im Boden ergeben. Diese Beziehung lässt sich anhand der in Menden gewonnenen Ergebnisse bisher noch nicht eindeutig nachvollziehen. Andere Umstände, wie z.b. die durch dichte Vegetation eingeschränkten atmosphärischen Austauschbedingungen rufen auch an geringer befahrenen Straßen zum Teil beachtliche PAK-Konzentrationen hervor Belastung von Kinderspiel- und Sportplätzen sowie Ehrenmalanlagen Im Januar 1991 wurden auf 53 Mendener Kinderspielplätzen Untersuchungen des Spielsandes des Sandkastens sowie Bodenuntersuchungen des vegetationsfreien Umfeldes durchgeführt. Grundlage dafür bildete der Runderlass des Ministeriums für Arbeit, Gesundheit und Soziales vom "Metalle auf Kinderspielplätzen", in dem herausgestellt wird, dass insbesondere Kleinkinder wegen der oralen Aufnahme von kontaminierten Bodenmaterialien einem gesundheitlichen Risiko ausgesetzt sind. Als Bodenaufnahmemenge wird für Kleinkinder etwa ein Wert von 200 mg/tag bis 1g/Tag im Jahresmittel angenommen. Der Geltungsbereich dieses Erlasses, der auf Kontaminationen durch Arsen, Chrom, Blei, Cadmium, Nickel und Thallium abstellt, umfasst den Spielsand des Sandkastens sowie das angrenzende vegetationsfreie Umfeld, in dem sich die Kinder genauso häufig aufhalten. Der Erlaß unterscheidet zwischen Standardwerten als Qualitätsmaßstab für neu einzubringende Spielsande und Richtwerten im Sinne von Grenzwerten für bereits eingebrachte Spielsande und die Materialien des vegetationsfreien Umfelds. Hierbei wird unterschieden in Richtwert I und II. Bei Einhaltung des Richtwertes I ist gemäß Erlass eine gesundheitliche Gefährdung nicht anzunehmen, bzw. kein größeres als das allgemein vorhandene Risiko vorhanden. Bei Werten zwischen Richtwert I und II soll laut Erlass auf Dauer ein höheres als das allgemein vorhandene Belastungsrisiko vorhanden sein. Aus besonderer Vorsorge gegenüber Kleinkindern soll in derartig gelagerten Fällen in angemessenem Zeitraum eine Einzelfallprüfung hinsichtlich der Notwendigkeit, Art, Umfang und Zeitpunkt von Maßnahmen durchgeführt werden. Die auf den Mendener Kinderspielplätzen ermittelten Werte lagen durchweg unterhalb des Richtwertes I, so dass kein Handlungsbedarf erforderlich war und ist. Zusätzlich zu den Untersuchungen auf den Gehalt von Metallen, wurde an folgenden ausgewählten sechs Kinderspielplätzen die Belastung des Wegebereiches mit Dioxinen und Furanen untersucht: Kinderspielplatz Eifelstraße

39 Kinderspielplatz Hedwig-Dransfeld-Straße Kinderspielplatz Von-Lilien-Straße Kinderspielplatz Hohlweg Kinderspielplatz Hönnetalstraße Kinderspielplatz Grevenhofstraße 39 Grundlage war die potentielle Belastung des Wegebereiches mit den im sog. "Kieselrot" enthaltenen Dioxinen und Furanen. Bei "Kieselrot" handelt es sich um eine Kupferschlacke aus der inzwischen stillgelegten Kupferhütte Marsberg (HSK), die als Deckmaterial für den Bau von Wegen, Sportstätten und Kinderspielplätzen verwendet worden ist. Diese Untersuchung ergab, dass die Gehalte an Dioxinen und Furanen, gemessen in sog. Toxizitätsäquivalenten als unbedenklich eingestuft werden können. Abb. 30: Sportplatz an der Grundschule in Halingen Neben den Kinderspielplätzen wurden im Jahr 1991 gleichermaßen die städtischen Sportplätze, Wege und Ehrenmale sowie die Tennisplätze einer Überprüfung in Hinblick auf die Verwendung von "Kieselrot" untersucht. Ein Einsatz von dem umweltrelevanten "Kieselrot" konnte nicht festgestellt werden.

40 40 Abb. 31: Splitt aus gebrannter Steinkohlebergehalde (sog. Asche) auf dem Halinger Sportplatz Sonstige Einflüsse Zu den sonstigen Einflüssen zählen: die umfangreichen mit der landwirtschaftlichen und zum Teil auch gärtnerischen Bodenbewirtschaftung einhergehenden negativen Folgen für den Boden die mit dem Eintrag von Schadstoffen aus der Luft einhergehende Bodenversauerung die Auswirkungen auf den Bodenkörper im Umfeld kleinerer und größerer Baumaßnahmen 8.3 Auswirkungen von landwirtschaftlicher und gärtnerischer Nutzung auf den Boden Die landwirtschaftlich genutzten Böden unterliegen zusätzlich den mit der Bodenbewirtschaftung unvermeidlich verbundenen und dafür typischen Eingriffen, die nach ihrem Sinn und Ziel zwar nicht als Belastung gedacht sind, aber in ihrer Wirkung solche darstellen. Sie sind sowohl stofflicher als auch mechanischer Art infolge intensiver Bodenbearbeitung, häufiger Befahrung mit schwerem Gerät und intensiver Anwendung von Düngern und Pflanzenschutzmitteln. Die Landwirtschaft tritt als großflächiger Emittent von Schadstoffen in Erscheinung, die zu Belastungen in außerlandwirtschaftlichen Ökosystemen führen. Hier spielen hauptsächlich Nitrat, Ammoniak, Phosphat und Pflanzenschutzmittel eine Rolle. Dabei ist insbesondere die Nitratbelastung des Grundwassers hervorzuheben. Von allen nicht durch Siedlungen, Industrie und Verkehr beanspruchten Böden unterliegen die Ackerböden einschließlich von Obstanlagen dem Höchstmaß der Eingriffe und Belastungen. In Hinblick auf die gärtnerische Nutzung muss leider ebenfalls festgehalten werden, dass sie häufig zu einer Belastung des Bodens führt. Auch hier führt die oftmals unsachgemäße Anwendung von Pflanzenschutzmitteln und die Verwendung von Düngemitteln zu negativen Auswir-