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GcBÜK400 - Blei im Oberboden

Blei ist ein toxisches Schwermetall und infolge seiner vielfältigen industriellen Verwendung allgegenwärtig in der Umwelt verbreitet. Die Eintragsquellen sind nicht nur auf den Bereich von Erzvorkommen beschränkt (vor allem Bleisulfid sowie dessen Oxidationsminerale). Blei wird ebenfalls anthropogen über die Verhüttung von Blei-, Kupfer- und Zinkerzen, die weiträumige Abgasbelastung des Kraftfahrzeugverkehrs (bis zur Einführung von bleifreiem Benzin bis zu 60 % der atmosphärischen Belastung), Recyclinganlagen von Bleischrott, die Verwendung schwermetallhaltiger Klärschlämme und Komposte sowie durch Kohleverbrennungsanlagen in den Boden eingetragen . Für unbelastete Böden wird in Abhängigkeit vom Ausgangsgestein ein Pb-Gehalt von 2 bis 60 mg/kg angegeben. Die durchschnittliche Pb-Konzentration der oberen kontinentalen Erdkruste (Clarkewert) beträgt 17 mg/kg, der flächenbezogene mittlere Pb-Gehalt für die sächsischen Hauptgesteinstypen liegt bei 20 mg/kg. Die Gesteine Sachsens weisen keine bzw. nur eine geringe geochemische Spezialisierung hinsichtlich des Bleis auf. Im nördlichen bzw. nordöstlichen Teil Sachsens treten in den Oberböden über den Lockersedimenten des Känozoikums (periglaziäre Sande, Kiese, Lehme, Löss) und den Granodioriten der Lausitz relativ niedrige Pb-Gehalte auf. Bei den Lockersedimenten steigt der Pb-Gehalt mit zunehmendem Tongehalt leicht an. Die Verwitterungsböden über den Festgesteinen des Erzgebirges, Vogtlandes und z. T. der Elbezone haben meist deutlich höhere Bleigehalte, die durch eine relative Anreicherung in den Bodenausgangsgesteinen verursacht werden. Das am höchsten mit Blei belastete Gebiet in Sachsen ist der Freiberger Raum. Durch die ökonomisch bedeutenden polymetallischen Vererzungen (Pb-Zn-Ag), die auch flächenhaft relativ weit verbreitet sind, kam es zu einer besonders starken Pb-Anreicherung in den Nebengesteinen und folglich auch bei der Bildung der Böden über den Gneisen. Zusätzlich entstanden enorme anthropoge Belastungen durch die Jahrhunderte währende Verhüttung der Primärerze und in jüngerer Zeit beim Recycling von Bleibatterien. Besonders hohe Pb-Gehalte treten dabei in unmittelbarer Nähe der Hüttenstandorte einschließlich der Hauptwindrichtungen, im Zentralteil der Quarz-Sulfid-Mineralisationen und in den Flussauen auf. Weitere Gebiete mit großflächig erhöhten Pb-Gehalten liegen vor allem im Osterzgebirge, in einem Bereich, der sich von Freiberg in südöstliche Richtung bis an die Landesgrenze im Raum Altenberg erstreckt und in den Erzrevieren des Mittel- und Westerzgebirges, so um Seiffen, Marienberg - Pobershau, Annaberg, Schneeberg, Schwarzenberg und Pöhla. Der Anteil von Pb-Mineralen in den Erzen dieser Regionen ist jedoch deutlich geringer. Durch häufige Vergesellschaftung von Pb und As in den Mineralisationen ist das Verbreitungsgebiet der erhöhten Pb-Gehalte im Osterzgebirge und untergeordnet im Westerzgebirge sowie in den Auen der Freiberger und Vereinigten Mulde der des Arsens ähnlich. Die Auenböden der Freiberger Mulde führen ab dem Freiberger Lagerstättenrevier extrem hohe Bleigehalte, die sich bis in die Auenböden der Vereinigten Mulde in Nordwestsachen fortsetzen. Die Auen der Elbe und der Zwickauer Mulde weisen durch geogene bzw. anthropogene Quellen (Lagerstätten, Industrie) im Einzugsgebiet ebenfalls Bereiche mit höheren Bleigehalten auf. Die Bleigehalte der Böden im Raum Freiberg und in den Auenböden der Freiberger und Vereinigten Mulde überschreiten z. T. flächenhaft die Prüf- und Maßnahmenwerte der Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung (BBodSchV)

Bergbau - Stillgelegte Betriebsanlagen nach Bergbauabfallrichtlinie

Der Kartendienst (WMS-Gruppe) stellt die Geodaten aus dem Bereich Bergbau bereit.:Der Datensatz stellt die stillgelegten Betriebsanlagen nach Bergbauabfallrichtlinie im Saarland dar. Dargestellt werden die Abfallentsorgungseinrichtungen des Bergbaus, wie Halden und Absetzteiche, zur Ablagerung der Nebengesteine der Steinkohle.

GcBÜK400 - Arsen im Oberboden

Arsen ist ein zu den Halbmetallen zählendes, ubiquitäres und toxisch wirkendes Element. Es kommt in der Natur weit verbreitet in verschiedenen Mineralisationen als Arsensulfid bzw. -oxid und als Kupfer-, Nickel- und Eisenarsenat vor. Der durchschnittliche As-Gehalt der Gesteine der oberen kontinentalen Erdkruste (Clarkewert) beträgt 2 mg/kg. In der Fachliteratur werden As-Gehalte 20 mg/kg als Normalgehalte beschrieben, wobei die mittleren Gehalte etwa 5 mg/kg betragen. Unter den toxisch wirkenden Elementen kommt dem Arsen auf Grund seiner großflächigen Verbreitung erhöhter Gehalte in sächsischen Böden eine besondere Bedeutung zu. Die Ursachen sind zweifellos in der geochemisch-metallogenetischen Spezialisierung der Fichtelgebirgisch Erzgebirgischen Antiklinalzone zu suchen. Der flächenbezogene mittlere As-Gehalt der Hauptgesteinstypen (petrogeochemische Komponente) beträgt ca. 13 mg/kg. Eine besondere Bedeutung erlangt im Erzgebirge die chalkogene Komponente. Neben der Elementanreicherung in der Vererzung selbst, die Gegenstand des Bergbaus war, kam es darüber hinaus zu einer großflächigen Beeinflussung der Nebengesteine bzw. deren Verwitterungsprodukte (primäre und sekundäre geochemische Aureole). Bei der anthropogenen Beeinflussung der natürlichen Böden sind vor allem die Erzaufbereitungsanlagen und die Emissionen der Buntmetallhütten zu nennen. Während in den Oberböden Nord- und in Teilen Mittelsachsens niedrige Gehalte dominieren (As-arme periglaziäre sandige bis lehmige Substrate; Löss), kommt es in den Verwitterungsböden über Festgesteinen infolge der höheren petrogenen As-Komponente zu einer relativen Anreicherung. Bedeutende regionale Anomalien befinden sich vor allem im Freiberger Raum (Osterzgebirge), dem bedeutendsten Standort des Bergbaus und der Verhüttung polymetallischer Erze, sowie im Westerzgebirge (Raum Aue - Ehrenfriedersdorf). Die große Extensität und Intensität der Verbreitung von As-Mineralen in den polymetallischen-, Zinn-Wolfram- und Bi-Co-Ni-Ag-U-Erzformationen sowie ihre Verhüttung führten zu großflächigen geogenen und anthropogenen Anreicherungen. Getrennt werden beide Bereiche durch die Nordwest-Südost streichende Flöha-Zone, einem Bereich, in dem kaum Erzmineralisationen auftreten und somit die chalkogene Komponente nur selten entwickelt ist. Großflächig erhöhte As-Gehalte in Böden der Vorerzgebirgssenke (Zwickau - Chemnitz) sind auf die geochemisch spezialisierten Rotliegendsedimente (u. a. Abtragungsprodukte des Erzgebirges) zurückzuführen. Besonders hohe As-Gehalte sind in den Auenböden der Freiberger Mulde, Zschopau, Zwickauer Mulde und der Vereinigten Mulde verbreitet. Durch den geologischen Prozess der Abtragung von Böden aus den erzgebirgischen Lagerstättengebieten sowie anthropogenen Einträgen durch die Erzaufbereitung und Hüttenindustrie, kommt es bei Ablagerung der Flusssedimente und Schwebanteile in den Überflutungsbereichen zu einer ständigen As-Anreicherung in den Auenböden. Infolge der beschrieben geogenen und anthropogenen Prozesse werden im Erzgebirge und in den Auenböden des Muldensystems die Prüf- und Maßnahmenwerte der Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung (BBodSchV) für Arsen z. T. flächenhaft überschritten.

Stillgelegte Betriebsanlagen SL (Bergbauabfallrichtlinie, 2006/21/EG)

Dargestellt werden die Abfallentsorgungseinrichtungen des Bergbaus, wie Halden und Absetzteiche, zur Ablagerung der Nebengesteine der Steinkohle. Einrichtungen für die Bewirtschaftung von Abfällen aus der mineralgewinnenden Industrie (Bergbauabfallrichtlinie).

Verwertete inländische Entnahme biotischer und abiotischer Rohstoffe in Sachsen-Anhalt

Teil der Statistik "Entnahme" Raum: Sachsen-Anhalt Gesamt Die Rohstoffentnahme ist eine Position der Entnahmeseite des Materialkontos der UGR. Sie umfasst alle abiotischen und biotischen Rohstoffe, die der inländischen Natur entnommen werden. Unterschieden wird in verwertetet Entnahmen (gehen in den Produktions- und Konsumprozess der Volkswirtschaft ein) und nicht verwertete Entnahme von Rohstoffen. Zur verwerteten Entnahme gehören beispielsweise fossiler Energieträger, Erze und sonstige mineralische Rohstoffe, pflanzliche Biomasse aus der Landwirtschaft, Biomasse aus der Forstwirtschaft (Holz) und Biomasse von Tieren (Hochsee- und Küstenfischerei und Jagdstrecke). Die nicht verwerteten Rohstoffe werden zusammen mit den verwerteten Rohstoffen (außer Bodenaushub) der inländischen Natur entnommen jedoch wieder in die Natur eingebracht, ohne in den Produktions- und Konsumprozess gelangt zu sein. Hierunter werden z. B. der Abraum der Braunkohle, das Bergematerial von Energieträgern und mineralischen Rohstoffen, Beifang aus der Hoch-see- und Küstenfischerei oder Stroh, das bei der Getreideernte anfällt, jedoch auf dem Feld verbleibt und wieder in den Boden eingearbeitet wird, ausgewiesen.

Projekt "Radiologische Erfassung, Untersuchung und Bewertung bergbaulicher Altlasten (Altlastenkataster)"

Projekt "Radiologische Erfassung, Untersuchung und Bewertung bergbaulicher Altlasten (Altlastenkataster)" Von 1991 bis 1999 führte das BfS das Projekt "Radiologische Erfassung, Untersuchung und Bewertung bergbaulicher Altlasten (Altlastenkataster)" durch. Mit diesem Projekt wurden die Hinterlassenschaften des Uranerzbergbaus, die sich nicht mehr im Besitz der Wismut GmbH befinden, und die Hinterlassenschaften des historischen Bergbaus systematisch erfasst, orientierend untersucht und radiologisch bewertet. Das Bundesamt für Strahlenschutz ( BfS ) übernahm 1991 als vereinigungsbedingte Sonderaufgabe die Ermittlung der aus bergbaulicher Tätigkeit in Gegenwart natürlicher Radioaktivität stammende Umweltradioaktivität in den neuen Bundesländern. Daher führte das BfS im Zeitraum von 1991 bis 1999 das Projekt " Radiologische Erfassung, Untersuchung und Bewertung bergbaulicher Altlasten (Altlastenkataster) " durch. BfS -Projekt untersuchte Bergbau-Hinterlassenschaften auf Radioaktivität Mit diesem Projekt wurden die Hinterlassenschaften des Uranerzbergbaus, die sich nicht mehr im Besitz der Wismut GmbH befinden, und die Hinterlassenschaften des historischen Bergbaus systematisch erfasst, orientierend untersucht und radiologisch bewertet. Im Einzelnen handelte es sich um folgende Objekte: Aufbereitungsanlagen (Anlagen zur Abtrennung und Verarbeitung des nutzbaren Materials durch mechanische, chemische oder metallurgische Verfahren einschließlich der Betriebsgelände und der dazugehörigen Betriebsflächen Industrielle Absetzanlagen (Becken zur Deponierung von Rückständen (Tailings) und zur Reinigung wässriger Prozessmedien aus Aufbereitungsanlagen), Halden (Aufschüttungen von beim Bergbau oder der mechanischen Erzaufbereitung angefallenen Bergen (Abraum) oder von Rückständen aus der metallurgischen Verarbeitung (Schlacken)), Schürfe (bergmännisch geschaffene Aufschlüsse mit geringer Teufe und geringer Fläche zur Erkundung von Erzvorkommen oder nutzbaren Rohstoffen), Stollen (horizontale bergmännische Auffahrungen), Schächte (vertikale bergmännische Auffahrungen), Restlöcher, Hohlräume (unverfüllte Tagebaurestlöcher oder Hohlräume), Anlagen (nicht rekultivierte Betriebsflächen und möglicherweise nicht dekontaminierte Bergbauanlagen wie Erzbunker, Uranerzkistenlager, wassertechnische Anlagen etc. ) und Erzverladestellen (nicht auf Betriebsgelände befindliche Flächen, auf denen Uranerz umgeladen wurde). Daneben war die Identifizierung von bergbaulich beeinflussten Flächen in der Umgebung der oben angegebenen Objekte von besonderem Interesse, für die Maßnahmen zur Verminderung oder Beseitigung der Strahlenexposition der Bevölkerung erforderlich sind. Untersuchungen konzentrierten sich auf "Verdachtsflächen" Im Ergebnis des Projektes wurden diejenigen Hinterlassenschaften identifiziert, für die Strahlenexpositionen oberhalb von einem Millisievert ( mSv ) pro Jahr nicht ausgeschlossen werden können und für die daher weitere Untersuchungen und gegebenenfalls Sanierungsmaßnahmen oder Nutzungseinschränkungen in Erwägung zu ziehen sind. Um die finanziellen Mittel effizient einzusetzen, wurden die Untersuchungen auf sogenannte " Verdachtsflächen " konzentriert. Das sind die Gebiete, in denen nach Informationen aus bereits vorhandenen Quellen (Bergämter, geologische Unterlagen) die Mehrzahl der bergbaulichen Objekte mit Verdacht auf radioaktive Kontaminationen zu erwarten waren. Die Ergebnisse der durchgeführten Untersuchungen wurden in der Datenbank "A.LAS.KA." und dem "Fachinformationssystem bergbaubedingte Umweltradioaktivität" (FbU) gespeichert und in verdachtsflächenbezogenen Berichten ausführlich diskutiert. Die Daten und Informationen stehen den für den Vollzug des Strahlenschutzrechtes zuständigen Behörden der Länder Sachsen, Sachsen-Anhalt und Thüringen zur Verfügung. Parallel zum Projekt "Altlastenkataster" führte das BfS ein Messprogramm zur Untersuchung der Strahlenexposition durch Radon in der Freiluft durch. Dabei zeigte sich, dass zwar in unmittelbarer Nähe bergbaulicher Anlagen gegenüber dem natürlichen Untergrund deutlich erhöhte Radonkonzentrationen auftreten können, eine großräumige Beeinflussung aber nicht besteht. Details dazu können dem Bericht "Ergebnisse der Radonmessungen in der bodennahen Luft der Bergbaugebiete" (BfS-SW-05-09) entnommen werden. Stand: 20.11.2025

Whole rock mineralogy and organic parameters of Opalinus Clay: insights from sediment cores from the Swabian Alb (southern Germany)

The Middle Jurassic Opalinus Clay (OPA) in Switzerland and southern Germany is regarded as a potential host rock for the disposal of high-level radioactive waste. This study investigates sediment samples from drill cores taken from the Swabian Alb region (southern Germany) and employs a facies-based approach combined with mineralogical analyses, measurements of cation exchange capacity (CEC), LECO C/S analyses, and Rock-Eval pyrolysis. Results are based on analyses of two fully cored scientific drillings conducted by the Federal Institute for Geosciences and Natural Resources (BGR) in the framework of the research project "SEPIA" in the Swabian Alb in Baden-Württemberg, southern Germany. The drill sites are located in the vicinity of the villages Metzingen (48.51149° N, 9.26464° E) and Röttingen (48.89905° N, 10.29520° E). At the drilling sites, the OPA is between approx. 100 m – 150 m thick and overlain by 50 m – 70 m of overburden. In Germany, the OPA can be lithostratigraphically divided into two subunits: the Teufelsloch member and the overlying Zillhausen member. This division is based on a combined lithological and stratigraphic framework (Dietze et al., 2021). Regarding lithofacies, the OPA in Switzerland and southern Germany can be broadly divided into several distinct units ("facies associations" according to Zimmerli et al., 2024). For Germany, the following three lithological facies associations (FA) were identified based on a subfacies approach: (1) a lower part that is rich in clay (FA-1), (2) a middle part that is silty (FA-2) and (3) an upper part that is silty and interbedded with calcareous(-sandy) beds (FA-3). XRD patterns of whole rock material were recorded using a PANalytical X'Pert PRO MPD θ - θ diffractometer (Co-Kα radiation generated at 40 kV and 40 mA). The samples were investigated from 3° to 80° 2 θ with a step size of 0.03° 2 θ and a measuring time of 3 sec per step. Quantitative Rietveld refinements of the experimental XRD data were conducted using the software Profex/BGMN (Döbelin & Kleeberg, 2015; Bergmann et al., 1998). Determination of cation exchange capacity (CEC) was carried out using always two different samples masses (typically 400 and 600 mg) according to the method of Meier and Kahr (1999), based on a Cu(II)triethylentetramine complex ("Cu-trien method") and measurement using VIS spectroscopy. According to Dohrmann et al. (2012), the analytical error as determined for high-CEC bentonites is generally smaller than ±3.9 cmol(+)kg⁻¹. The total carbon (TC), total organic carbon (TOC), and total sulfur (TS) were determined using a LECO CS-230 system (Laboratory Equipment Corporation). Samples were heated up to 2000 °C under an oxygen atmosphere and an infrared detector subsequently measured the amount of produced CO₂ and SO₂. TOC was measured the same way after removing inorganic carbonates using 10 % HCl solution at 80 °C. Rock-Eval Pyrolyses were performed on a Rock-Eval-6 analyser (Vinci Technologies) using up to 180 mg initial sample material and a standard program (Espitalié et al., 1977; Lafargue et al., 1998), starting isothermal with 300°C for 3 min, succeeded by a heating rate of 25°C/min up to 650°C. Standard deviations for hydrogen indices (HI) and Tmax values are ± 5 % and ± 2°C, respectively. The findings of this study underscore the importance of integrating lithofacies studies with mineralogical investigations to effectively assess the variability and comparability of clay-rich host rocks suitable for radioactive waste disposal.

Begruenung von Rueckstandshalden der Kaliindustrie in Niedersachsen und Hessen, ab 1994 in Thueringen, Entwicklung von Begruenungskonzepten fuer eine Rueckstandshalde der Kaliindustrie bei Heringen/Werra

Es handelt sich um eine Mischhalde aus Steinsalz, Gips (und Anhydrit) und Kieserit. Da die Chloride bis zu 2 m Tiefe fast vollstaendig ausgewaschen sind, besteht die Haldenoberflaeche zum ueberwiegenden Teil aus Gips (Anhydrit). Nur vereinzelt steht Bittersalz an der Oberflaeche an. Die Sukzession im Einflussbereich der Halde wird untersucht. Bei Versuchsansaaten, Pflanzungen, u.a. von Landreitgras und Duenenpflanzen, konnten erste Begruenungserfolge verzeichnet werden. Forschungsschwerpunkt ist die Foerderung der natuerlichen Besiedlung der Rueckstandshalde durch krautige Pflanzen, Graeser und Gehoelze auf grosser Flaeche.

Erhaltung von Viola guestphalica im Naturschutzgebiet 'Waldwiese im Waeschebachtal' bei Blankerode (Hochsauerlandkreis)

Im Waeschebachtal bei Blankenrode (Hochsauerlandkreis) hat sich eine Schwermetallvegetation u.a. mit Viola guestphalica etabliert, was moeglicherweise auf die Eintragung von schwermetallhaltigen Abwaessern aus oberhalb liegenden Schwermetallabraumhalden zurueckzufuehren ist. Beobachtungen der letzten Jahre liessen einen Rueckgang des Schwermetallpflanzenbestandes befuerchten. Als Ursache fuer diesen Rueckgang werden verschiedene Moeglichkeiten in Betracht gezogen: a) Vernaessung der Wiese, b) Auswaschung der Schwermetalle, c) Verdraengung durch andere Pflanzen infolge der Punkte a und b. Um quantitative Veraenderungen im Bestand erfassen zu koennen, wurden in den jahren 1994 und 1996 detailierte Vegetationsaufnahmen der Waldwiese gemacht. Parallel hierzu wurden im Jahr 1994 die Grundwasserstaende erfasst und die vertikale Verteilung von Schwermetallen (Pb, Zn und Fe) im Boden sowie die Akkumulation in ausgewaehlten Pflanzen analysiert. Die vorlaeufigen Ergebnisse lassen vermuten, dass der moegliche Rueckgang des Viola-Bestandes nicht auf eine Verarmung an Schwermetallen zurueckzufuehren ist, sondern an andere noch zu eruierende Faktoren gekoppelt sein muss.

Untersuchungen zur Ausbreitung von Haldenlösungen der Kalirückstandshalden am Beispiel der Halde Sollstedt, Thüringen

Durch die Verarbeitung und Förderung von Kalisalzen sind in Thüringen große Abraum- und Rückstandshalden entstanden. Die aufgehaldeten Salze werden niederschlagsinduziert aufgelöst und gelangen in Grund- und Oberflächengewässer. Das hoch mineralisierte Infiltrationswasser breitet sich im Grundwasser als Salzfahne aus und kann in Quellen wieder zutage treten. Am Beispiel der Kalirückstandshalde Sollstedt wird die Ausbreitung der in den Untergrund eingebrachten Salzlösung untersucht. Ziel des Vorhabens ist der Erwerb von Kenntnissen über die regionalen geologischen und hydrogeologischen Verhältnisse einerseits. Andererseits im Sinne der Wasserwirtschaft, Untersuchungen der Wasserverhältnisse im Hinblick auf ihre Salinität und Wasserwegsamkeit. Im Abstromgebiet der Halde Sollstedt liegen mehrere Quellen, die stark mineralisiert sind. Die Halde Sollstedt sowie der von ihr ausgehende Salzeintrag in Oberflächen- und Grundwässer ist aufgrund der topographischen Situation und der geologischen Verhältnisse als möglicher Teilverursacher der hohen Mineralisation der Quellen einzustufen. Als weiterer möglicher Teilverursacher der Quellwasserbelastung wird eine ehemalige Hausmülldeponie, die sich im vermuteten Einzugsbereich der Quellen befindet untersucht. Geogene Ursachen, wie bisher nicht bekannte, natürliche Salzvorkommen im Untergrund sind als Weitere Ursachen der hohen Quellwassermineralisation nicht auszuschließen.

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