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Zusammenfassende Darstellung der Untersuchung zur Schwermetallbelastung organischer Abfälle im Landkreis Osterode am Harz

Untersuchung der Schwermetallbelastung

1. Einleitung

Der Landkreis Osterode am Harz trifft nach den Vorgaben des Länderabfallgesetzes und der TA-Siedlungsabfall Vorbereitungen, die Getrenntsammlung und Kompostierung von Bioabfällen einzuführen. Das hierbei entstehende Recyclingprodukt "Kornpost" muß - um die Entsorgungssicherheit bei der Getrenntsammlung von Bioabfällen zu gewährleisten - einem Qualitätsstandard entsprechen, der den Anforderungen des Verbrauchers gerecht wird.

Die Qualität von Bioabfallkompost wird maßgeblich von der Art und Zusammensetzung der verwerteten Kompostrohstoffe bestimmt. Als wesentliche Einflußfaktoren gelten neben der Art der Kompostrohstoffe vor allem deren Reinheitsgrad, aber auch Bodenqualität und Immissionen im jeweiligen Sammelgebiet.

Die seit Jahrhunderten im Harzgebiet betriebenen bergbaulichen Tätigkeiten haben zu örtlichen Schwermetallbelastungen sowohl im Boden als auch in Pflanzen geführt. Diese Gegebenheit wird durch eine Vielzahl von Untersuchungen belegt (HODENBERG 1974, PÄTZMANN 1988) und für andere Bergbauregionen bestätigt (SCHNEIDER 1982, LENZ 1986).

Die Schwermetallbelastungssituation im Landkreis Osterode am Harz veranlaßte die Kreisverwaltung, vor Einführung der Getrenntsammlung organischer Abfälle eine flächendeckende Untersuchung im Landkreis durchführen zu lassen. Ziel der Untersuchung war, die Schwermetallbelastung der Böden und der organischen Abfälle in den einzelnen Gemeinden zu messen und zu bewerten. Zu diesem Zweck wurden in allen Gemeinden des Landkreises Osterode standortbezogenen Schwemetallanalysen von Böden, Eigenkomposten, Grün- und Küchenabfällen durchgeführt.

Die Vielzahl der ermittelten Daten (633 Bodenproben, 364 Kompostmischproben, 51 Grünabfallmischproben und 100 Küchenabfallmischproben) ermöglichte eine relativ genaue Einteilung der Landkreisflächen in gering belastete, betastete und hoch belastete Gebiete. Mit Hilfe einer Modellrechnung konnte der potentielle Schwermetallgehalt im Kompost, unter Berücksichtigung verschiedener Lösungsansätze bei Einführung des Getrenntsammlungssystems, ermittelt werden.

Der folgenden Kurzdarstellung der ermittelten Ergebnisse sollen in einem knappen Überblick zunächst die für die Bewertung der Versuchsergebnisse relevanten Rieht- und Grenzwerte für Schwermetalle in Boden- und Kompost vorangestellt werden.

2. Bestehende Grenz- und Richtwerte

Grundtage für die Bewertung der Ergebnisse der Studie sind folgende Grenz- bzw. Richtwerte.

Die in der Klärschlamm Verordnung (KSVO vom 15.04.1992. BGBL I/S. 912) aufgeführten Bodengrenzwerte für Schwermetalle dienen primär der Bewertung landwirtschaftlicher Böden, können jedoch auch für Gartenböden herangezogen werden. Verbindliche Grenzwerte für Komposte existieren zur Zeit nicht.

Zur Beurteilung von Komposten können die Richtwerte der Bundesgütegemeinschaft Kompost herangezogen werden. Diese Vorgaben werden von vielen Genehmigungsbehörden als Genehmigungsgrundlagen verwendet.

Zur Zeit wird das Merkblatt 10 der Länderarbeitsgemeinschaft Abfall (M10 LAGA) überarbeitet, das durch seine Festschreibung in der TA-Siedlungsabfall einen rechtsverbindlichen Charakter erhält. Nach jetzigem Kenntnisstand werden in diesem Merkblatt die Komposte hinsichtlich ihrer Schwermetallbeiastung in 3 Qualitätsstufen eingeteilt.

Die Bewertung der im Landkreis gemessenen Schwermetallbelastungen im Boden erfolgte, neben den bereits angeführten Grenz- und Richtwerten, nach den Bodenwerten von EIKMANN und KLOKE und den A - C-Werten der Holländischen Liste. Die erste Kategorie bzw. Schwermetallbelastungsgrenze (Bodenwert l bzw. A-Wert) erlaubt eine uneingeschränkte. Nutzung des Bodens, wogegen die dritte Kategorie (Bodenwert III bzw. C-Wert) eine stark eingeschränkte Nutzung nahelegt bzw. Sanierungsuntersuchungen empfohlen werden.

  Cadmium Zink Blei
Boden:      
KSVO 1) 1,5 200 100
für pH 5-6 1,0 150 100
EIKMANN u. KLOKE 2)      
Bodenwert I 1,0 150 100
Bodenwert II 2,0 300 300
Bodenwert III 5,0 600 1.000
HOLLÄNDISCHE LISTE 3)      
A-Wert 1,0 200 50
B-Wert 5,0 500 150
C-Wert 20,0 3.000 600
Kompost:      
BGK 4) 1,5 400 150
M 10 5)
Mindestanforderungen
2,5 750 250

Tab. 1: Schwermetallricht- und Grenzwerte für Boden und Boden Zuschlagstoffe

1) KSVO vom 15.04.1992, BGBI. I/S. 912;
2) EIKMANN und KLOKE, 1992;
3) DE BRUIJN, DE WALLE, 1988;
4) BUNDESGÜTEGEMEINSCHAFT KOMPOST, 1992;
5) LÄNDERARBEITSGEMEINSCHAFT ABFALL, Diskussionsentwurf Teil C "Anwendung" des neuen Merkblattes 10 (1993)

Die im Landkreis Osterode am Harz zu erwartenden Kompostqualitäten wurden in die folgenden drei Kategorien eingeteilt:

Kompostqualität 1: Unterschreitung der Richtwerte nach Bundesgütegemeinschaft Kompost um 25%.
Kompostqualität 2: Voraussichtliche Mindestanforderungen nach Merkblatt 10.
Kompostqualität 3: Überschreiten der voraussichtlichen Mindestanforderungen nach Merkblatt 10.

3. Ergebnisdarstellung

3.1 Schwermetallgehalte in den untersuchten Medien

Von den 633 untersuchten Bodenproben überschreiten 460 den Blei-, 112 den Cadmium- und 468 den Zinkgrenzwert für Böden nach KSVO. 10 % der Bodenproben liegen über dem C-Wert für Blei der Holländischen Liste (600 mg/kg TS). 5,2 % der Bodenproben weisen Bleigehalte von über 1.000 mg/kg TS auf.

    Blei Cadmium Zink
  n > 100 > 600 > 1000 > 1,5 > 2,0 > 5,0 > 200 > 600 > 1000
Boden 633 460 63 33 112 51 6 468 84 18
%-Anteil 72,7 10,0 5,2 17,7 8,1 0,9 73,9 13,3 2,8
    > 150 > 250   > 1,5 > 2,5   > 400 > 750  
Kompost 362 200 111   80 31   138 43  
%-Anteil 54,9 30,5   22,0 8,5   37,9 11,8  
Grünabfall 51 25 11   40 15   34 4  
%-Anteil 49,0 21,6   78,4 29,4   66,7 7,8  

Tab. 2: Bodengrenz-, bzw. Kompostrichtwertüberschreitungen aller untersuchten Boden-, Kompost- und Grünabfallproben des LK Osterode am Harz (mg/kg TS)

In 55 % aller untersuchten Komposte wurden Bleigehalte über dem Kompostrichtwert nach BGK ermittelt. Dagegen liegen 37,9 % der Komposte mit dem Zinkgehalt und nur 22 % mit dem Cadmiumgehalt über dem Kompostrichtwert. Die hohe Bleibelastung der Komposte spiegelt sich auch darin wider, daß 30,5 % der Komposte Bleigehalte über dem LAGA-M10 Wert von 250 mg/kg TS enthalten. Die Zahlen zeigen deutlich, daß die Hauptbelastung im Landkreis Osterode am Harz durch Blei und Zink verursacht wird, wobei Blei aufgrund seiner höheren Toxizität als gefährlicher eingestuft werden muß.

Für einen Großteil der Schwermetallbelastungen in Böden und Komposten des Landkreises Osterode lassen sich Zusammenhänge mit den Nachwirkungen des ehemaligen standörtlichen Bergbau- und Hüttenbetriebes nachweisen. Schlackenreste, sedimentierte Abgänge der Erzaufbereitung und schwermetallhaltige Stäube des Hüttenrauches stellen die drei wesentlichen Quellen der Schwermetallbelastung dar.

Die folgende Abbildung zeigt Möglichkeiten der Schwermetallverbreitung in einem Gebiet mit ehemaligem Montangewerbe.

Abb. 1: Mögliche Pfade der Schwermetallverbreitung (ZUMBROICH et al. 1994)

Spitzenbelastungen von Böden oberhalb des niederländischen Prüfwertes für Sanierungsstudien lassen sich entweder durch im Boden vorhandene Schlackenteile oder durch ein Zusammenspiel aller drei genannten Hauptbelastungsfaktoren erklären.

Die vergleichsweise hohe Bleibelastung der Komposte kann aufgrund der extrem niedrigen Transferraten für Blei nur zu einem geringen Anteil über den Transportpfad Boden - Wurzel Pflanze verursacht werden. Die Belastung muß vorwiegend auf andere Eintragspfade wie Winderosion, lokale Staubaufwirbelung, Spritzwasser sowie trockene und nasse Deposition zurückgeführt werden.

Auf den folgenden Karten 1 und 2 sind die mittleren Bleigehalte in Boden und Kompost aller Gemeinden sowie Ergebnisse früherer Schwermetalluntersuchungen dargestellt. Karte 1 zeigt, daß vor allem in der Region um Bad Grund und Badenhausen eine starke Belastung des Bodens mit mittleren Bleigehalten von > 600 mg/kg TS vorliegt Deutlich wird hier der Zusammenhang mit den vor Ort befindlichen ehemaligen Hüttenstandorten.

Karte 2 veranschaulicht den Zusammenhang zwischen dem Belastungsgrad des Bodens und dem der beprobten Eigenkomposte. Auch bei den organischen Abfällen bzw. Eigenkomposten wurden die höchsten Bleibelastungen im Norden des Landkreises um Bad Grund ermittelt.

  • Karte 1: Zusammenfassung vorhandener Daten zu Bleigehalten von Böden im Landkreis Osterode am Harz
  • Karte 2: Zusammenfassung vorhandener Daten zu Bleigehalten von Komposten und Gewässersedimenten im Landkreis Osterode am Harz