7.2.2.3 Beeinträchtigungen des Bodens durch Schadstoffe

Böden übernehmen im Naturhaushalt Reinigungs-, Filter- und Pufferfunktionen. Eingetragene Schadstoffe können im Boden ab- oder umgebaut, zurückgehalten oder festgelegt werden. Ein in dieser Hinsicht funktionsfähiger Boden übernimmt somit eine wichtige Schutzfunktion gegenüber dem Grundwasser (vgl. auch Kap. 7.4.3, Teil 1, Versauerung von Luft, Wasser, Boden und deren Folgen).

Werden die Abbaukapazitäten eines Bodens überschritten oder werden nicht abbaubare Schadstoffe eingetragen, führt dies zu einer Anreicherung und damit auf kurze oder lange Sicht zu einer Beeinträchtigung der Bodenfunktionen. Dies ist um so gravierender, als sich ein Boden nicht "reinigen" läßt - Schwermetalle und einige organische Schadstoffe lassen sich aus Böden nicht oder nur mit einem extrem hohen Aufwand entfernen.

Im folgenden werden die wichtigsten Schadstoffe kurz beschrieben.

Schwermetalle
Schwermetalle sind, da sie in Gesteinen und Mineralien vorkommen, auch unter natürlichen Bedingungen in Böden enthalten. Sie werden im Boden nicht abgebaut und, außer unter sauren bis extrem sauren Bedingungen (der pH-Wert, ab dem eine Verlagerung stattfindet, ist unterschiedlich für die einzelnen Elemente), nicht verlagert. Der Boden, in den sie eingetragen werden, übernimmt somit die Funktion eines Filters und reichert sich im Lauf der Zeit mit Schwermetallen an.

Einige Schwermetalle werden zwar in Spuren von Lebewesen benötigt oder zumindest toleriert, viele wirken aber in höheren Konzentrationen toxisch. Sie können von Pflanzen aus dem Boden aufgenommen werden und so in die Nahrungskette gelangen.

Vom Schwermetalleintrag in Böden gehen folgende Gefahren aus:

• Beeinträchtigung des Bodens als Wuchsstandort für Pflanzen und Lebensraum für Tiere
• Gefährdung des Menschen durch Verzehr schwermetallhaltiger Ackerfrüchte / Pilze
• bei Bodenversauerung Eintrag von Schwermetallen ins Grundwasser und in angrenzende Fließgewässer.
   

Organische Verbindungen
Durch Emissionen von Industrie, Hausbrand und Verkehr, durch Deponierung von Abfällen sowie durch gezieltes Ausbringen (Pflanzenschutzmittel) gelangen eine Vielzahl organischer Verbindungen in den Boden. Hinsichtlich ihrer akuten Toxizität für den Menschen unterscheiden sie sich, vielen dieser Stoffe gemeinsam ist jedoch ihre hohe Persistenz (d.h. ihre geringe Abbaubarkeit) und dementsprechende Anreicherung im Boden.

Zu den chlorierten Kohlenwasserstoffen (CKW) gehören das Insektizid DDT (darf seit 1977 in der Bundesrepublik Deutschland nicht mehr angewendet werden), Hexachlorcyclohexan (als Insektizid Lindan nur noch mit Sondergenehmingung anzuwenden), Hexachlorbenzol, (HCB, Verwendung als Flammschutzmittel und bei organischen Synthesen, Ausbringung als Fungizid seit 1977 verboten) und die polychlorierten Biphenyle (PCB, breite Anwendung unter anderem als Hydrauliköl und Kühl- und Isoliermittel, Produktionsstop seit 1983). Ihnen allen gemeinsam ist eine hohe bis extrem hohe Persistenz. Obwohl Ausbringung und Anwendung gesetzlich eingeschränkt wurden, gehören HCB, DDT und PCB zu den Stoffen, die inzwischen überall in Böden und Gewässern auftreten. Über die Nahrungskette gelangen sie auch in Tiere und Menschen und reichern sich dort im Fettgewebe an.

Polycyclische Kohlenwasserstoffe (PAK) werden nicht gezielt produziert, sondern entstehen als Beiprodukt bei der unvollständigen Verbrennung von organischem Material. Einige von ihnen wirken krebserregend, der Abbau im Boden ist sehr langsam. Sie sind heute in allen Böden und Sedimenten, auch im Grund- und Oberflächenwasser nachweisbar.

Dioxine und Furane schließlich sind Nebenprodukte bei der großtechnischen Herstellung von chlorierten Chemikalien, entstehen aber auch bei Verbrennungsprozessen aus Chlorverbindungen (Müllverbrennung). Sie sind extrem toxisch und werden außerordentlich langsam abgebaut.
 

Belastung der Auenböden

Auenböden können durch den bei Überschwemmungen stattfindenden Stoffeintrag stark mit Schadstoffen angereichert werden. Die Höhe der Belastung hängt von der Schadstofffracht des jeweiligen Gewässers und der Häufigkeit und Dauer der Überschwemmungsereignisse ab.
Das Hessische Landesamt für Bodenforschung hat eine Untersuchung von Hochwassersedimenten und Böden hessischer Auen auf Schwermetalle und organische Schadstoffe durchführen lassen (MOLDENHAUER, WEIDNER 1996). Wenn bei der folgenden Zusammenfassung der Untersuchungsergebnisse von Grenz- und Richtwerten die Rede ist, bezieht sich dies auf die Grenzwerte, die die Autoren der oben genannten Studie zur Beurteilung herangezogen haben: zum einen die Grenzwerte der Klärschlammverordnung (AbfKlärV vom 15.4.1992), zum anderen Grenz- und Richtwerte von EIKMANN und KLOKE (1993).

Die Gehalte an Blei (Pb), Thallium (Tl) und Arsen (As) bleiben bei allen Probenahmestandorten im Regierungsbezirk unterhalb der Grenzwerte. Die Verteilung der Schwermetalle innerhalb der beprobten Bodenprofile läßt den Schluß zu, daß in die Auenbereiche der Werra und möglicherweise auch der Weser in letzter Zeit vermehrt Schwermetalle eingetragen werden - dies gilt für die Elemente Cadmium (Cd), Chrom (Cr), Nickel (Ni), Antimon (Sb) und Zink (Zn). Für die Fulda insgesamt kann von einer rückläufigen Tendenz der Belastung gesprochen werden.

Als regionale Belastungsschwerpunkte erweisen sich die Werraaue bei Philippsthal mit sehr hohen Cadmiumgehalten und die Fuldaaue bei Fulda-Gläserzell auf Grund der hohen Antimon- und Dioxingehalte.

Im Folgenden werden die Untersuchungsergebnisse naturraumbezogen dargestellt.

Westhessische Senke
Im Auenboden der Diemel bei Trendelburg wurden keine Grenz- oder Richtwertüberschreitungen festgestellt. In Anlehnung an den "Bericht zur Schwermetallsituation landwirtschaftlich genutzter Böden in Hessen" (HMLF 1986) ist die Schwermetallbelastung als mittel einzustufen, bezogen auf die Elemente Kupfer und Zink mittel bis hoch. Die Tendenz der Belastung ist abnehmend und die Gehalte an CKW, PCB und PAK sind als gering einzustufen.

In der Aue der Eder bei Felsberg-Gensungen wurden ebenfalls keine Grenz- oder Richtwertüberschreitungen festgestellt. Insgesamt wird die Belastung als niedrig bis mittel eingestuft. Hervorzuheben ist lediglich, daß bei früheren Probenahmen (1985) am Edersee die Einstausedimente eine höhere Belastung aufwiesen. Werden die Werte dieser Untersuchung in die Beurteilung der Gesamtsituation mit einbezogen, ergibt sich für die Elemente Nickel und Zink ein hohes bis überhöhtes Belastungsniveau. Die Gehalte an CKW und PCB sind gering, die Gehalte an PAK unterschreiten den Orientierungswert für unbelastete Böden in Hessen nur knapp. Geringere Gehalte in der obersten Bodenschicht weisen auf eine rückläufige Tendenz hin.

Die Aue der Fulda bei Guxhagen weist ein insgesamt niedriges bis mittleres Belastungsniveau auf. Es werden 50-75 % der Grenzwerte der AbfKlärV erreicht. Im Unterboden sind erhöhte Antimon-Gehalte festzustellen.

Fulda-Haune-Tafelland
Für die Fuldaaue bei Bad Hersfeld gilt dasselbe wie für den Probenahmestandort bei Guxhagen.

Die Fuldaaue bei Fulda-Gläserzell weist eine doppelt so hohe Antimon-Konzentration im Unterboden auf, wie sie nach EIKMANN und KLOKE (1993) für landwirtschaftliche Flächen noch tolerierbar ist. Die Ursache für diesen hohen Wert ist unklar, da Antimon als typischer Begleiter von Kupfer- und Bleierzen gilt, die Blei- und Kupfergehalte aber nicht erhöht sind. Die Tendenz der Antimon-Belastung ist rückläufig. Ansonsten bleibt die Schwermetallbelastung auf einem mittleren bis niederigen Niveau.

Die Belastung mit PAK und PCB ist erhöht, liegt aber unter dem hessischen Orientierungswert für unbelastete Böden (HMU 1993). Der Gehalt an Dioxinen und Furanen ist hoch (18 mg Teq/kg), bleibt aber unter dem sehr hohen Gehalt von zu früheren Zeitpunkten gezogenen Proben. Die Bund-Länder-Arbeitsgemeinschaft (BLAG) Dioxine sieht bei Gehalten von 5 - 40 mg TEQ/kg[35] Prüfaufträge und Handlungsempfehlungen für die landwirtschaftliche und gärtnerische Nutzung vor (BMUNR 1993).

Reinhardswald
In der Weseraue bei Bad Karlshafen sind die Gehalte an Quecksilber und Cadmium über das gesamte beprobte Profil doppelt so hoch wie die Grenzwerte der AbfKlärV. In Anlehnung an den "Bericht zur Schwermetallsituation landwirtschaftlich genutzter Böden in Hessen" (HMLF 1986) ist die Belastung mit Quecksilber und Cadmium deutlich überhöht und mit Zink sehr hoch. Die Konzentration der sonstigen Schwermetalle bewegt sich auf einem mittleren bis hohen Niveau. Da der Gehalt sowohl der jüngsten Hochflutsedimente als auch des Unterbodens an Cadmium und Quecksilber sehr hoch ist, kann weder von einer zunehmenden noch von einer abnehmenden Tendenz gesprochen werden.

Die Gehalte an CKW, PCB, PAK und Dioxinen und Furanen liegen unterhalb bestehender Grenzwerte, die räumliche Verteilung gleicht der der Schwermetalle.

Unteres Werraland
In der Aue der Werra bei Jestädt (Meinhard) wurden Überschreitungen der Grenzwerte der AbfKlärV bei den Elementen Cadmium, Kupfer, Antimon und Zink festgestellt. Gerade die jüngsten Hochwassersedimente sind am stärksten betroffen, was auf eine steigende Tendenz schließen läßt. Die Cadmiumgehalte erreichen das zwei- bis vierfache des Grenzwertes der AbfKlärV.

Die Konzentrationen von CKW, PCB und PAK liegen unterhalb der Grenzwerte, zeigen aber bei PAK eine steigende Tendenz.

Salzunger Werrabergland
In der Aue der Werra bei Philippsthal wurden Überschreitungen der Grenzwerte der AbfKlärV bei den Elementen Cadmium, Kupfer, Antimon und Zink nachgewiesen. Auch hier sind die jüngsten Sedimente am stärksten betroffen. Die Cadmium-Gehalte erreichen das zwei- bis vierfache des Grenzwertes der AbfKlärV. Bei den flußnahen Ackerflächen wird der Interventionswert[36] für Cadmium nach EIKMANN und KLOKE (1993) überschritten.

Die Gehalte an CKW, PCB und PAK liegen zwar unterhalb der Grenzwerte, aber auch hier zeigen die PAK-Gehalte eine steigende Tendenz. Der Gehalt an Dioxinen und Furanen liegt mit 4,7 mg Teq/kg knapp unterhalb der Wertspanne von 5 - 40 mg Teq/kg, für die die BLAG Dioxine Prüfaufträge und Handlungsempfehlungen für die landwirtschaftliche und gärtnerische Nutzung vorsieht (BMUNR 1993).

Altlasten

vgl. hierzu Kap. 6.6, Teil 1 und Kap. 3.6, Teil 2