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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)

Blei-Hintergrundwerte im Grundwasser von Niedersachsen 1 : 500.000

Zur Erfüllung der Aufgaben aus der EG-Wasserrahmenrichtlinie (EG-WRRL) sowie der Grundwasserverordnung (GrwV) wurden für die hydrogeologischen Teilräume Niedersachsens (Elbracht et al., 2016) Hintergrundwerte für gelöstes Blei im Grundwasser ermittelt. Die Hintergrundwerte von gelöstem Blei umfassen die Gehalte, welche sich unter natürlichen Bedingungen durch den Kontakt des Grundwassers mit der umgebenden Gesteinsmatrix des Grundwasserleiters einstellen. Die Karte zeigt farblich differenziert die Blei-Hintergrundwerte der hydrogeologischen Teilräume Niedersachsens. Die Klassifizierung orientiert sich an den gültigen Geringfügigkeitsschwellenwerten (GFS) der Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA), den Grenzwerten der Trinkwasserverordnung (TrinkwV) und den Richtwerten der Weltgesundheitsorganisation (WHO). Durch das Auswählen eines Teilraumes gelangt man zu weiterführenden Informationen (z.B. Probenanzahl, zusammengefasste Teilräume, etc.). Hintergrundwerte sind keine aktuellen Messwerte zur Grundwassergüte und können nicht als solche genutzt werden! Informationen zu den Daten: Die genutzten Grundwasseranalysen stammen aus der Datenbank des Niedersächsischen Bodeninformationssystems (NIBIS). Hintergrundwerte sind definiert als das 90.-Perzentil der Normalpopulation der geogenen Konzentration des analysierten Parameters. Zur Bestimmung der Hintergrundwerte wurde die jeweils aktuellste Analyse einer Grundwassermessstelle verwendet, jedoch keine Messungen, die vor dem Jahr 2000 datieren. Bei zu geringer Probenzahl (n < 10) wurden, soweit möglich, lithologisch ähnliche Teilräume zu einem gemeinsamen Hintergrundwert zusammengefasst. Die Ermittlung der Hintergrundwerte folgte dem Verfahren zur statistischen Auswertung der Daten mittels Wahrscheinlichkeitsnetz der Staatlichen Geologischen Dienste (Wagner et al., 2011). Quellen: ELBRACHT, J., MEYER, R. & REUTTER, E. (2016): Hydrogeologische Räume und Teilräume in Niedersachsen. – GeoBerichte 3, LBEG, Hannover. DOI: 10.48476/geober_3_2016 WAGNER, B., WALTER, T., HIMMELSBACH, T., CLOS, P., BEER, A., BUDZIAK, D., DREHER, T., FRITSCHE, H.-G., HÜBSCHMANN, M., MARCZINEK, S., PETERS, A., POESER, H., SCHUSTER, H., STEINEL, A., WAGNER, F. & WIRSING, G. (2011): Hydrogeochemische Hintergrundwerte der Grundwässer Deutschlands als Web Map Service. – Grundwasser 16(3): 155-162; Springer, Berlin / Heidelberg.

Mittlere Elementgehalte Brandenburg

Für einige ausgewählte umweltrelevante Elemente werden Karten der mittleren Gehalte (Medianwerte / P50) im a) Oberboden (OB) und im b) Untergrund (UG) dargestellt. Grundlage sind die analytischen Daten zu ca. 2000 nach Bodenkundlicher Kartieranleitung (KA 5) aufgenommenen und unregelmäßig über das Landesterritorium verteilten Bodenprofilen - königswasserlösliche Gehalte in Trockensubstanz Feinboden (kleiner 2 mm) für Arsen (As), Cadmium (Cd), Chrom (Cr), Kupfer (Cu), Nickel (Ni), Blei (Pb), Zink (Zn); Totalgehalte für Quecksilber (Hg). Die dargestellten Inhalte wurden für den Maßstab 1 : 300.000 erstellt und sind für Darstellungen in Maßstäben größer 1 : 100.000 nicht geeignet. Die Karte basiert auf den Legendeneinheiten der Bodenübersichtskarte, die den Gehaltsklassen entsprechend der Mediane für die dominierende der beteiligten Flächenbodenformen zugeordnet wurden. Die Gehaltsklassen, der jeweils für OB und UG einheitlichen Kartenlegenden, richten sich nach der Spannweite sämtlicher Werte für das betreffende Element.

Mittlere Elementgehalte im Untergrund Brandenburg

Für einige ausgewählte umweltrelevante Elemente werden Karten der mittleren Gehalte (Medianwerte / P50) im Untergrund (UG) dargestellt. Grundlage sind die analytischen Daten zu ca. 2000 nach Bodenkundlicher Kartieranleitung (KA 5) aufgenommenen und unregelmäßig über das Landesterritorium verteilten Bodenprofilen - königswasserlösliche Gehalte in Trockensubstanz Feinboden (kleiner 2 mm) für Arsen (As), Cadmium (Cd), Chrom (Cr), Kupfer (Cu), Nickel (Ni), Blei (Pb), Zink (Zn); Totalgehalte für Quecksilber (Hg). Die dargestellten Inhalte wurden für den Maßstab 1 : 300.000 erstellt und sind für Darstellungen in Maßstäben größer 1 : 100.000 nicht geeignet. Die Karte basiert auf den Legendeneinheiten der Bodenübersichtskarte, die den Gehaltsklassen entsprechend der Mediane für die dominierende der beteiligten Flächenbodenformen zugeordnet wurden. Die Gehaltsklassen der jeweils für UG einheitlichen Kartenlegenden richten sich nach der Spannweite sämtlicher Werte für das betreffende Element.

Mittlere Elementgehalte im Oberboden Brandenburg

Für einige ausgewählte umweltrelevante Elemente werden Karten der mittleren Gehalte (Medianwerte / P50) im Oberboden (OB) dargestellt. Grundlage sind die analytischen Daten zu ca. 2000 nach Bodenkundlicher Kartieranleitung (KA 5) aufgenommenen und unregelmäßig über das Landesterritorium verteilten Bodenprofilen - königswasserlösliche Gehalte in Trockensubstanz Feinboden (kleiner 2 mm) für Arsen (As), Cadmium (Cd), Chrom (Cr), Kupfer (Cu), Nickel (Ni), Blei (Pb), Zink (Zn); Totalgehalte für Quecksilber (Hg). Die dargestellten Inhalte wurden für den Maßstab 1 : 300.000 erstellt und sind für Darstellungen in Maßstäben größer 1 : 100.000 nicht geeignet. Die Karte basiert auf den Legendeneinheiten der Bodenübersichtskarte, die den Gehaltsklassen entsprechend der Mediane für die dominierende der beteiligten Flächenbodenformen zugeordnet wurden. Die Gehaltsklassen der jeweils für OB einheitlichen Kartenlegenden richten sich nach der Spannweite sämtlicher Werte für das betreffende Element.

Blei im Trinkwasser

Bleirohre: Blei im Trinkwasser ist gesundheitsgefährdend Wie Sie Bleileitungen erkennen und welche Rechte Sie haben Bleirohre und damit bleihaltiges Trinkwasser kann es höchstens noch in älteren Gebäuden geben (Baujahr vor 1973). Wenn Sie unsicher sind, prüfen Sie das Leitungsmaterial. Bleifreie Leitungen sind Ihr gutes Recht: Hausbesitzer und Wasserwerke sind zum Austausch oder zum Stilllegen von Bleileitungen und Teilstücken von Bleileitungen verpflichtet. Kleinkinder und Schwangere sollten Wasser, das durch Bleileitungen geflossen ist, nicht als Trinkwasser oder zur Zubereitung von Speisen verwenden. Gewusst wie Blei ist auch in sehr niedrigen Aufnahmemengen gesundheitsgefährdend und kann bei Ungeborenen, Säuglingen und Kleinkindern das Nervensystem schädigen sowie die Blutbildung und die Intelligenzentwicklung beeinträchtigen. Bleileitungen – kaum noch ein Problem: In Teilen Bayerns und Baden-Württembergs kommen Bleileitungen schon seit Ende des 19. Jahrhunderts nicht mehr zum Einsatz. In Nord- und Ostdeutschland wurden Bleileitungen bereichsweise noch bis Anfang der 1970er-Jahre genutzt. Aber längst nicht alle vor 1973 gebauten Häuser sind betroffen, weil auch schon vor 1973 häufig andere Werkstoffe (z. B. Kupfer oder verzinkter Stahl) verwendet wurden. Häuser, die nach 1973 errichtet wurden, sind nicht mehr betroffen. Bleileitungen erkennen: Um festzustellen, ob sich noch Bleileitungen in Ihrem Haus befinden, sind folgende Maßnahmen hilfreich: Kontrollieren Sie sichtbare Leitungen (z. B. im Keller vor und hinter dem Wasserzähler). Bleileitungen sind im Gegensatz zu Kupfer- oder Stahlleitungen weicher. Sie lassen sich mit einem Messer leicht einritzen oder abschaben und erscheinen silbergrau. Fragen Sie bei Ihrem Vermieter, Hausverwalter oder Hauseigentümer nach, wann die Wasserleitungen installiert wurden und aus welchem Werkstoff sie sind. Im Zweifelsfall kann eine fachgerechte Labormessung Aufschluss über die Bleibelastung des Trinkwassers geben. Solche Messungen sind jedoch kostenpflichtig. Lassen Sie vor der Probenentnahme das Wasser mindestens vier Stunden in der Leitung stehen. Ihr örtliches Gesundheitsamt berät Sie zur der Probenentnahme. Bleileitungen nicht mehr zulässig: Die am 24.06.2023 in Kraft getretene, novellierte Trinkwasserverordnung sieht ein Verbot von Bleileitungen vor. Demnach sind bis zum 12.01.2026 alle Bleileitungen und auch Teilstücke zu entfernen oder stillzulegen. Auch kleinere Teilabschnitte aus Bleileitungen können in Kombination mit anderen metallenen Werkstoffen zu hohen Bleigehalten im Wasser führen. Deshalb ist beim Austausch von Bleileitungen darauf zu achten, dass diese vollständig ausgetauscht werden und eine Entfernung auch von Teilstücken ist zwingend notwendig. Wenden Sie sich bei Unsicherheiten an das Gesundheitsamt oder ziehen Sie Fachbetriebe der Sanitär- und Heizungstechnik zu Rate. Auch die Verbraucherzentralen und Mietervereine sowie der Verband der Haus- und Grundbesitzer können Ihnen helfen. Bleihaltiges Wasser nicht trinken: Verwenden Sie (möglicherweise) bleibelastetes Wasser nicht als Trinkwasser oder zur Zubereitung von Speisen. Für schwangere Frauen, Säuglinge und Kinder bis zum sechsten Lebensjahr ist Wasser aus Bleirohren als Trinkwasser immer ungeeignet. Verwenden Sie stattdessen in solchen Fällen abgepacktes Wasser mit dem Aufdruck „Geeignet für die Zubereitung von Säuglingsnahrung“. Die Anwendung von Filtern zur Bleientfernung ist nicht sinnvoll. Unabhängig von einer möglichen Bleibelastung sollten Sie nach längerer Standzeit das erste Wasser aus der Leitung nicht für die Ernährung verwenden. Lassen Sie das Stagnationswasser ablaufen, bis es kühl aus der Leitung läuft. Wenn eine Überschreitung des Grenzwertes im Trinkwasser festgestellt wird, muss Abhilfe – letztlich durch das Entfernen der Bleileitungen – geschaffen werden. Bis dahin ist eine äußerliche Anwendung des Wassers zur Körperpflege aus gesundheitlicher Sicht noch möglich. Hintergrund Umweltsituation: Das Trinkwasser in älteren Häusern mit Wasserrohren aus Blei kann erhöhte Bleigehalte aufweisen und dadurch Ihre Gesundheit gefährden. Dies ist insbesondere der Fall, wenn das Wasser längere Zeit in Bleirohren gestanden hat (z. B. über Nacht). Gesundheitlich bedeutend ist vor allem die schleichende Belastung durch regelmäßige Aufnahme kleiner Bleimengen. Sie beeinträchtigt die Blutbildung und Intelligenzentwicklung bei Ungeborenen, Säuglingen und Kleinkindern. Besonders empfindlich auf Blei reagiert das sich entwickelnde kindliche Nervensystem. Beim Erwachsenen wird Blei ausgeschieden oder in den Knochen eingelagert. Es kann von dort aber wieder ins Blut gelangen (z. B. während der Schwangerschaft). Gesetzeslage: Nähere Bestimmungen zur Trinkwasserqualität in Deutschland und zu Grenzwerten für bedenkliche Stoffe finden sich in der Trinkwasserverordnung (TrinkwV). Angesichts des ständig erweiterten Wissens zur Giftigkeit von Blei gerade für die Jüngsten unter uns setzte der Verordnungsgeber den Grenzwert für Blei im Trinkwasser in den letzten Jahrzehnten mehrmals herab. Ende der 1990er-Jahre betrug er 0,040 mg/l, später noch 0,025 mg/l. Seit 1. Dezember 2013 gilt laut Trinkwasserverordnung 0,010 mg/l verbindlich einzuhalten. In der aktuellen Trinkwasserverordnung wird der Grenzwert weiter abgesenkt: Ab dem 12.01.2028 gilt ein Grenzwert von 0,005 mg/l (entspricht 5 µg/l). Der Verordnungsgeber räumte den Gebäudeeigentümern und Wasserversorgern eine Übergangszeit bis 12.01.2026 ein. Bis dahin müssen sie eventuell noch vorhandene Bleirohre und auch Teilstücke gegen Rohre aus besser geeignetem Material austauschen oder zumindest stilllegen. Bereits der seit 1. Dezember 2013 geltende Grenzwert ist in Trinkwasser, das durch Bleirohre geflossen ist, vermutlich nicht einzuhalten. Im Stagnationswasser wird er sogar oft um ein Vielfaches überschritten. Daher gab es zum vollständigen Austausch der Bleileitungen schon bisher eigentlich keine Alternative. Auch kleine Teilabschnitte aus Blei sind kritisch, denn im Kontakt mit anderen metallenen Werkstoffen können sie durch galvanische Korrosion unverhältnismäßig viel Blei ins Trinkwasser abgeben. Marktbeobachtung: Ende des 19. und Anfang des 20. Jahrhunderts war Blei aufgrund seiner technisch hervorragenden Eigenschaften ein gebräuchliches Material für Trinkwasserleitungen in Gebäuden. Auch die Leitungen zum Anschluss der Gebäude an die Verteilungsleitung unter der Straße (Hausanschlussleitung) wurden damals häufig aus Blei gefertigt. In Teilen Süddeutschlands wurden Bleileitungen allerdings schon 1878 verboten. Auch in den restlichen Teilen Deutschlands ging der Einsatz von Blei in der Trinkwasser-Installation mehr und mehr zurück. Seit 1973 wird Blei nicht mehr als Leitungsmaterial verwendet.

Gefährdungen und Belastungen von Böden

Boden ist ein empfindliches Gut und unterliegt schon allein durch die vielfältige Nutzung der Böden, z. B. in der Landwirtschaft, bei der Bebauung, durch Industrie und Verkehr zahlreichen Gefährdungen und Belastungen. Bodenbelastungen können in zwei Formen auftreten: als stoffliche Belastung , in dem Fremd- bzw. Schadstoffe in den Boden eingetragen werden, oder als nichtstoffliche Belastung , in dem Natur und Zustand des Bodens geändert wird z.B. durch: Erosion (Wind- und Wassererosion), Verdichtung, Versiegelung (Abdichtung des Bodens gegen die Atmosphäre), Verschlämmung, Abtrag (durch Rohstoffabbau). Im Sinne des Bundes-Bodenschutzgesetzes handelt es sich in beiden Fällen dann um “schädliche Bodenveränderungen”, wenn diese Beeinträchtigungen der Bodenfunktionen geeignet sind, Gefahren, erhebliche Nachteile oder erhebliche Belästigungen für den einzelnen oder die Allgemeinheit herbeizuführen. Die größte Gefahr schädlicher Bodenveränderungen in Berlin besteht durch stoffliche Belastungen für das Grundwasser: Berlin bezieht sein gesamtes Trinkwasser aus dem Grundwasser, zu dem auch das aus Uferfiltrat gewonnene Grundwasser gehört. Besonders im Urstromtal steht das Grundwasser relativ nah an der Oberfläche und ist durch eine nur geringmächtige sandgeprägte Bodenschicht oft sehr schlecht gegen möglichen Schadstoffeintrag geschützt. Durch Beeinträchtigung des Grundwassers kann es zu Problemen bei der Trinkwasseraufbereitung und -versorgung kommen. Als besonders problematisch werden derzeit die Altlasten der alten Industriestandorte angesehen. Stoffliche Belastungen sind in der Vergangenheit durch unsachgemäßen Umgang mit wassergefährdenden Stoffen, Leckagen, Unfälle oder aufgrund von Kriegseinwirkungen entstanden. Auch heute noch kommt es zu stofflichen Belastungen durch unsachgemäße Handhabung von Mineralölen, aromatischen und chlorierten Kohlenwasserstoffen, PAK, PCB, Schwermetallen o.ä., aber auch z.B. durch Tausalze oder Hundekot in Baumscheiben. Quelle dieser Stoffe sind unter anderem Industrieanlagen, Tankstellen, chemische Reinigungen, Werkstätten, Lager und Umfüllanlagen, sie können jedoch auch aus dem Trümmerschutt stammen, der nach dem Krieg einplaniert wurde. Typische Stadtböden weisen deswegen in der Regel eine – stark schwankende – Grundbelastung mit diesen Stoffen auf. Schädliche Stoffeinträge gibt es aber auch auf Landwirtschaftsflächen zum Beispiel durch unsachgemäße Düngung oder auf Waldböden durch Luftschadstoffe. Die Wirkungen dieser stofflichen Belastungen sind so vielfältig wie die Stoffe selbst. Zunächst einmal können die Stoffe den Boden selbst und unmittelbar schädigen, häufig indem sie die Bodenorganismen oder die Pflanzenwurzeln beeinträchtigen. Über den Boden hinaus können die Belastungen über bestimmte “Pfade” weiter gehen: Wirkungspfad Boden – Mensch Er resultiert aus direktem Kontakt des Menschen mit dem Boden durch direkte Bodenaufnahme in den Mund (orale Aufnahme) oder durch Einatmen (Inhalation). Eine direkte Gefährdung des Menschen kann in seltenen Fällen dadurch entstehen, dass leichtflüchtige Bodenschadstoffe als schädliches Gas freigesetzt werden, das an der Bodenoberfläche austritt und durch Einatmen in den Körper gelangt. Vor allem für mit dem Boden spielende Kinder oder bei der Gartenarbeit ist der direkte Kontakt mit kontaminierten Boden relevant. Wirkungspfad Boden – Nutzpflanze Indirekte Wirkung zeigen die Bodenschadstoffe, wenn sie von (Nahrungs-) Pflanzen mit den Wurzeln aufgenommen werden; diese Schadstoffe können auch in die oberirdischen Pflanzenteile (Blätter, Früchte) transportiert werden. Der Verzehr solcher belasteter Nahrungspflanzen kann gesundheitsgefährdend sein. Bedeutsam ist dies auf ehemaligen Rieselfeldern und in Gärten, die auf ehemaligen Gewerbestandorten oder über Altablagerungen angelegt wurden. Dies kann auch auf Kleingärten in Berlin zutreffen; die dortigen Belastungen können allerdings ebenso durch schlechte Komposte (durch Asche etc.) oder unmittelbaren Straßeneinfluss entstanden sein. Wirkungspfad Boden – Grundwasser Der Boden gibt die Schadstoffe an das durchsickernde Wasser ab, das diese Belastung in das Grundwasser einträgt. Das Ausmaß dieser Belastung hängt vor allem von der Menge des Schadstoffs, von seiner Wasserlöslichkeit und von seiner Bindungskraft an Bodenpartikel ab. In Berlin ist die Belastung des Grundwassers die bedeutendste Auswirkung der Bodenverunreinigungen. Vor allem dann, wenn das Grundwasser der Trinkwassergewinnung dient, ist dieser Pfad wesentlicher Grund für notwendige Sanierungen. Je nach Nutzung der Fläche und Herkunft der Schadstoffe kann man unterscheiden: Altstandorte : Grundstücke stillgelegter Anlagen und sonstige Grundstücke, auf denen mit umweltgefährdenden Stoffen umgegangen worden ist und von denen eine Gefährdung ausgeht. Altablagerungen: Stillgelegte Abfallbeseitigungsanlagen sowie sonstige Grundstücke, auf denen Abfälle behandelt, gelagert oder abgelagert worden sind und von denen eine Gefährdung ausgeht. Immissionsgebiete: Gebiete, in denen Schadstoffe aus emittierenden Anlagen über die Luft in den Boden eingetragen werden. Rieselfelder : Die Böden sind durch Abwässer, die auf die Felder geleitet wurden, meist stark mit Schadstoffen angereichert. Landwirtschaftsflächen: Unsachgemäße Düngung (Tierpharmazeutika in der Gülle, Schwermetalle in Mineraldüngern, belastete Klärschlämme), Pestizide oder Luftschadstoffe können Äcker und Wiesen großflächig belasten. Waldgebiete: Im Wald machen sich vor allem versauernde und eutrophierende (= düngende) Luftschadstoffe bemerkbar, da die hohe Oberflächenrauheit die Luftschadstoffe auskämmt. Anders als in der Landwirtschaft fehlt die Bodenbearbeitung, so dass die Schadstoffe sich in der obersten Bodenschicht stark anreichern können. Da es normalerweise keine Düngung oder Kalkung gibt, wirkt sich der säurebildende Charakter von SO 2 , NO x und NH 3 im Boden besonders stark aus. Die in den letzten Jahren deutlich verringerten Schwermetalldepositionen sind auch in den Berliner Wäldern positiv zu beobachten. Für immobile Metalle wie Blei bedeutet dies jedoch eine weiterhin hohe Konzentration im Boden – wenn auch keine so hohe jährliche Steigerung mehr. Eine Gesamtbewertung der stofflichen Belastung des Berliner Stadtgebietes ist nicht möglich, da sich die bisherigen Untersuchungen dazu nicht auf die ganze Fläche beziehen, sondern die Proben nach vermuteten Belastungen genommen wurden. Wegen der hohen räumlichen Variabilität der Böden und der meist lokalen Belastungsursachen können die so ermittelten Werte nicht generell auf die Gesamtfläche übertragen werden. Versiegelung, Bodenschadverdichtung, Erosion (Wind- und Wassererosion), Abtrag, Auftrag und Durchmischung, also die nichtstofflichen Bodenbelastungen, beeinträchtigen nicht direkt und nicht primär die menschliche Gesundheit. Es lassen sich deswegen keine Belastungsgrenzen zur Gefahrenabwehr definieren und somit existieren keine diesbezüglichen Vorsorge- und Prüfwerte. In der Stadt bedeutet „nichtstoffliche Belastung“ vor allem Versiegelung des Bodens durch Nutzung als Baufläche für Siedlung und Verkehr. Wesentliches Ziel des Bodenschutzes im städtischen Bereich ist deswegen generell der Erhalt des Bodens, sein Schutz vor Überbauung und Versiegelung. Immer mehr Landwirtschafts- und Forstfläche, also Nutzungen, die den Boden relativ naturnah belassen, werden in Siedlungs- und Verkehrsfläche umgewandelt Flächeninanspruchnahme oder Flächenverbrauch , wodurch es zu starken Bodenveränderungen und somit zum Verlust wichtiger Bodenfunktionen kommt. Folgen sind die schleichende Verminderung der klimaökologischen Ausgleichsfunktion, der Wasserspeicherfunktion, der biotischen Funktionen sowie der Erholungsfunktion stadtnaher Freiräume. Die Dynamik der Veränderung der Bodennutzung wird deutlich, wenn man die Entwicklung der Siedlungs- und Verkehrsflächen näher betrachtet. Der steigende Lebensstandard seit Ende des zweiten Weltkrieges führte zu einer stetigen Ausweitung von Siedlungs- und Verkehrsflächen. Die räumliche Ausbreitung rund um die Ballungsgebiete führt zu einem erhöhten Verkehrsaufkommen auch wegen des zunehmenden Individualverkehrs. Daher entstehen neben den lokalen Immissionen durch mehr Autoverkehr auch mehr globale Belastungen (Treibhauseffekt). Aus Sicht des Bodenschutzes ist sowohl der Freiflächenverbrauch für versiegelungsintensive Nutzungen (z.B. Siedlungs- und Verkehrsflächen) als auch die Zunahme des Versiegelungsgrades insgesamt eindeutig negativ zu bewerten. Die Versiegelung von Böden hat gravierende Folgen für das Ökosystem Boden. Diese Folgen sind nicht oder nur teilweise reversibel. Vollständig versiegelte Flächen verlieren ihre Funktion als Pflanzenstandort, als Lebensraum von Organismen und als Grundwasserspender und –filter. Bodenversiegelung wirkt sich auf Grund der engen Verzahnung des Schutzgutes Boden mit den Schutzgütern Pflanzen und Tiere, Wasser und Klima auch auf diese negativ aus. Eine Trendwende bei Flächenverbrauch und Versiegelung herbeizuführen, ist zentrales Anliegen des vorsorgenden Bodenschutzes und seiner Maßnahmen.

Zahlen und Daten

Gesamtzahl der Proben: 716 Stück Untersuchungsergebnisse in den Proben Stoffe Maximalgehalt in den Proben (mg/kg TS*) Durchschnittliche Konzentration in der Umwelt (mg/kg TS*) Mineralölkohlenwasserstoffe (MKW) 39.000 10.000 Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) 954 110 Cyanide (CN) 140 10 Polychlorierte Biphenyle (PCB) 1,3 0,5 Extrahierbare organisch gebundene Halogene (EOX) 140 5,0 Arsen (As) 141 45 Cadmium (Cd) 138 30 Quecksilber (Hg) 7,9 4,0 Blei (Pb) 2.760 700 Zink (Zn) 5.500 3.000 Kupfer (Cu) 2.140 1.300 Chrom (Cr) 1.470 400 * mg/kg TS steht für Milligramm pro Kilogramm Feststoff, eine gängige Einheit, um den Gehalt von Stoffen in Substanzen anzugeben. Dabei wird die Konzentration in Milligramm pro einem Kilogramm des trockenen Anteils der Substanz gemessen, wenn bestimmte Feuchtigkeit entfernt wird.

Gewässergüte (Chemie) 1991

Im Zuge der industriellen Entwicklung hat die Einleitung von Schadstoffen in die Gewässer immens zugenommen. Neben ihrem Vorkommen im Wasser findet eine fortwährende Anreicherung der Gewässerböden mit Schadstoffen, wie z.B. Schwermetallen und Chlorierten Kohlenwasserstoffen, statt. Ablagerung im Sediment Im Stoffkreislauf eines Gewässers bilden die Sedimente ein natürliches Puffer- und Filtersystem, das durch Strömung, Stoffeintrag/-transport und Sedimentation starken Veränderungen unterliegt. Die im Ballungsraum Berlin vielfältigen Einleitungen, häusliche und industrielle Abwässer, Regenwasser u.a. fließen über die innerstädtischen Wasserwege letztlich vorwiegend in die Unterhavel. Die seenartig erweiterte Unterhavel mit ihrer niedrigen Fließgeschwindigkeit bietet ideale Voraussetzungen dafür, daß sich die im Wasser befindlichen Schwebstoffe hier auf dem Gewässergrund absetzen (sedimentieren). Für die Beurteilung der Qualität des gesamten Ökosystems eines Gewässers kommt daher zu den bereits seit Jahren analysierten Wasserproben immer stärker auch der Analyse der Sedimente besondere Bedeutung zu. Sedimentuntersuchungen spiegeln gegenüber Wasseruntersuchungen unabhängig von aktuellen Einträgen die langfristige Gütesituation wider und stellen damit eine wesentlich bessere Vergleichsgrundlage mit anderen Fließgewässern dar. Während bei Wasseruntersuchungen eine klare Abgrenzung zwischen dem echten Schwebstoffgehalt und einem zeitweiligen Auftreten von Schwebstoffen durch aufgewirbelte Sedimentanteile nicht möglich ist, bieten sich Sedimente als nicht oder nur gering durch unerwünschte Einflüsse beeinträchtigtes Untersuchungsmedium an. Die im Gewässer befindlichen Schweb- und Sinkstoffe mineralischer und organischer Art sind in der Lage, Schadstoffpartikel anzulagern (Adsorption). Die auf dem Grund eines Gewässers abgelagerten Schweb- und Sinkstoffe, die Sedimente, bilden somit das Reservoir für viele schwerlösliche und schwerabbaubare Schad- und Spurenstoffe. (Schad-)Stoffe werden im Sediment entsprechend ihrer chemischen Persistenz und den physikalisch-chemischen und biochemischen Eigenschaften der Substrate über lange Zeit konserviert. Die Analysen der Sedimentproben aus unterschiedlichen Schichttiefen liefern eine chronologische Aufzeichnung des Eintrages in Gewässer, die u. a. auch Rückschlüsse auf Kontaminationsquellen erlauben. Nach der Sedimentation kann ein Teil der fixierten Stoffe u. a. durch Desorption, Freisetzung nach Mineralisierung von organischem Material, Aufwirbelung, Verwitterung und schließlich durch physikalische und physiologische Aktivitäten benthischer (bodenorientierter) Organismen wieder remobilisiert und in den Stoffkreislauf eines Gewässers zurückgeführt werden. Schwermetalle Schwermetalle können auf natürlichem Weg, z. B. durch Erosion und Auswaschungsprozesse, in die Gewässer gelangen; durch die oben erwähnten Einleitungen wurde ihr Gehalt in den Gewässern ständig erhöht. Sie kommen in Gewässern nur in geringem Maße in gelöster Form vor, da Schwermetallverbindungen schwer löslich sind und daher ausfallen. Mineralische Schweb- und Sinkstoffe sind in der Lage, Schwermetallionen an der Grenzflächenschicht anzulagern. Sie können ferner in Wasserorganismen gebunden sein. Über die Nahrungskette werden die Schwermetalle dann von höheren Organismen aufgenommen oder sinken entsprechend der Fließgeschwindigkeit eines Gewässers als Ablagerung (Sediment) auf den Gewässergrund ab. Einige Schwermetalle sind in geringen Mengen (Spurenelemente wie z.B. Kupfer, Zink, Mangan) lebensnotwendig, können jedoch in höheren Konzentrationen ebenso wie die ausgesprochen toxischen Schwermetalle (z. B. Blei und Cadmium) Schadwirkungen bei Mensch, Tier und Pflanze hervorrufen. Die in den Berliner Gewässersedimenten am häufigsten erhöhte Meßwerte aufweisenden Schwermetalle werden nachstehend kurz beschrieben. Kupfer ist ein Halbedelmetall und wird u.a. häufig in der Elektroindustrie verwendet. Die toxische Wirkung der Kupferverbindungen wird in der Anwendung von Algiziden und Fungiziden genutzt. Kupfer ist für alle Wasserorganismen (Bakterien, Algen, Fischnährtiere, Fische) schon in geringen Konzentrationen toxisch und kann sich daher negativ auf die Besiedlung und Selbstreinigung eines Gewässers auswirken. Als wichtigstes Spurenelement ist Kupfer für den menschlichen Stoffwechsel von Bedeutung; es führt jedoch bei erhöhten Konzentrationen zu Schädigungen der Gesundheit, die in der Regel nur vorübergehend und nicht chronisch sind. Wie Kupfer ist Zink in geringen Mengen ein lebenswichtiges Element für den Menschen. Zink wird u.a. häufig zur Oberflächenbehandlung von Rohren und Blechen sowie zu deren Produktion verwendet. Ähnlich wie Kupfer haben erhöhte Zinkkonzentrationen toxische Wirkung auf Wasserorganismen; vor allem in Weichtieren (Schnecken, Muscheln) reichert sich Zink an. Blei gehört neben Cadmium und Quecksilber zu den stark toxischen Schwermetallen, die für den menschlichen Stoffwechsel nicht essentiell sind. Bleiverbindungen werden z. B. bei der Produktion von Farben und Rostschutzmitteln sowie Akkumulatoren eingesetzt. Teilweise befinden sich in Altbauten auch noch Wasserleitungen aus Blei. Der größte Bleiemittent ist – trotz starkem Rückgang des Verbrauchs von verbleitem Benzin – immer noch der Kraftfahrzeugverkehr. Die ständige Aufnahme von Blei kann zu schweren gesundheitlichen Schädigungen des Nervensystems und zur Inaktivierung verschiedener Enzyme führen. Cadmium wird bei der Produktion von Batterien, als Stabilisator bei der PVC-Herstellung, als Pigment für Kunststoffe und Lacke sowie in der Galvanotechnik verwendet. Die toxische Wirkung von Cadmium bei bereits geringen Konzentrationen ist bekannt, wobei das Metall vor allem von Leber, Niere, Milz und Schilddrüse aufgenommen wird und zu schweren Schädigungen dieser Organe führen kann. Pestzide, PCB und deren Aufnahme durch Aale Chlorierte Kohlenwasserstoffe (CKW) haben an ihrem Kohlenstoffgerüst Chlor gebunden. Innerhalb der Gruppe der halogenierten Kohlenwasserstoffe finden sie die bei weitem meiste Herstellung, Anwendung und Verbreitung. Chlorierte Kohlenwasserstoffe sind wegen ihrer vielfältigen Verbindungen sehr zahlreich. Viele organische Chlorverbindungen, wie z.B. DDT und insbesondere die polychlorierten Biphenyle (PCB), weisen eine hohe Persistenz auf. Viele Verbindungen der Chlorierten Kohlenwasserstoffe sind im Wasser löslich, andere, wie z. B. DDT und PCB, sind dagegen fettlöslich und reichern sich im Fettgewebe von Organismen an. Verschiedene Pestizide und PCB haben – vor allem mit abnehmender Wasserlöslichkeit – die Eigenschaft, sich adsorbtiv an Schwebstoffen oder auch an Pflanzenorganismen anzulagern. In strömungsarmen Bereichen des Gewässers sinken die Schwebstoffe ab und gelangen mit den Schadstoffen auch in das Sediment. Die hier lebenden Organismen sind eine wichtige Nahrungsgrundlage für Fische. Vorwiegend die benthisch lebenden Fische vermögen daher hohe Schadstoffkonzentrationen im Fettgewebe aufzunehmen. Vor allem die fettreich werdenden Aale fressen Bodenorganismen und graben sich im Sediment ein. Diese Lebensweise führt dazu, Pestizide und PCB nicht nur über die Nahrung, sondern auch über die Haut aufzunehmen und im Körperfett zu speichern. DDT, Dichlor-Diphenyl-Trichlorethan, ist ein schwer abbaubarer Chlorierter Kohlenwasserstoff, der zu den bekanntesten Schädlingsbekämpfungsmitteln gehört und früher weltweit eingesetzt wurde. Aufgrund der fettlöslichen Eigenschaften und der äußerst hohen Persistenz wird DDT vornehmlich in den Körperfetten nahezu aller Organismen gespeichert. Die globale Anwendung von DDT hat so zu einer Belastung der gesamten Umwelt geführt. Inzwischen ist die DDT-Anwendung von fast allen Ländern gesetzlich verboten. DDT ist mutagen (erbschädigend) und steht in Verdacht, krebserregend zu sein. Lindan wird vor allem als Kontakt- und Fraßgift zur Schädlingsbekämpfung von Bodeninsekten und als Mittel zur Saatgutbehandlung verwendet. Lindan ist bei Temperaturen bis 30° C nicht flüchtig und weist eine geringe chronische Toxizität auf – ist dafür aber akut toxisch. Vergiftungserscheinungen können z. B. beim Menschen zu Übelkeit, Kopfschmerzen, Erbrechen Krampfanfällen, Atemlähmung bis hin zu Leber- und Nierenschäden führen. Zudem besitzt Lindan eine hohe Giftigkeit für Fische; es wird aber relativ schnell wieder ausgeschieden und abgebaut. PCB, polychlorierte Biphenyle, sind schwer abbaubare Chlorierte Kohlenwasserstoffe, die mit zu den stabilsten chemischen Verbindungen gehören. Wegen ihrer guten Isoliereigenschaften und der schlechten Brennbarkeit werden sie in Kondensatoren oder Hochspannungstransformatoren verwendet. Weitere Verwendung finden PCB bei Schmier-, Imprägnier- und Flammschutzmitteln. Verursacher des PCB-Eintrages in die Berliner Gewässer sind im wesentlichen der KFZ-Verkehr, die durch KFZ belastete Regenentwässerung sowie die KFZ- und Schrott-Entsorgung. In hohen Konzentrationen verursachen PCB Leber-, Milz- und Nierenschäden. Bei schweren Vergiftungen kommt es zu Organschäden und zu Krebs. Einige PCB-Vertreter unterliegen im Rahmen der gesetzlichen Regelungen seit 1989 Einschränkungen bei der Herstellung bzw. Verwendung (PCB-, PCT-, VC-Verbotsverordnung vom 18.7.89). Neben dem Nachweis erhöhter Werte im Wasser und in Sedimenten Berliner Gewässer wurden in den 80er Jahren bei Fischuntersuchungen lebensmittelrechtlich äußerst bedenkliche Konzentrationen von CKW, wie z. B. PCB und die Pestizide DDT und Lindan nachgewiesen. Dies führte im Westteil von Berlin nach Inkrafttreten der Schadstoff-Höchstmengenverordnung (SHmV vom 23. 3. 1988) zum Vermarktungsverbot für aus Berliner Gewässern gefangene Fische. Die seit dieser Zeit gefangenen Fische wurden der Sondermüllentsorgung zugeführt. Die Berufsfischerei führte im Auftrag des Fischereiamtes Berlin aufgrund eines Senatsbeschlusses Befischungsmaßnahmen durch, die durch gezielte Beeinflussung der Alterszusammensetzung eine Reduzierung der Schadstoffbelastung der Berliner Fischbestände bewirken sollten. Die intensive Befischung der Überständler hatte einen jüngeren, fett- und damit schadstoffärmeren Bestand zum Ziel; jüngere, fettärmere Fische enthalten weniger Anteile der lipophilen (fettliebenden) CKW, wie PCB, DDT, Lindan u.a. Infolge verschärfter Genehmigungsverfahren für potentielle Schadstoffeinleiter sowie insbesondere aufgrund des derzeitig verjüngten Fischbestandes konnte das Vermarktungsverbot im Mai 1992 aufgehoben werden.

Assessment of the long-term exposure to lead in four european countries using PBPK modeling

Lead (Pb) is a naturally occurring heavy metal that received, in the last decades, much attention in the human health risk assessment community. In the European Human Biomonitoring Initiative (HBM4EU), Pb was identified as a priority substance as various scientific and policy questions were open and still to be answered. They included the further investigation of the internal exposure to Pb, the factors determining it, and its variations within European populations. The aim of this work was to develop an integrative modeling framework for the assessment of the aggregated long-term exposure to Pb in Belgium, Czech Republic, Germany, and Norway. This framework enabled predicting the concentrations of Pb in human blood (PbB) from estimates of the external exposure. The effect of past and current exposure events was accounted for, as multiple country-specific Pb concentration data in environmental compartments and diet, and estimates of the dietary intake of Pb covering a period from the 1970s until the present times were compiled. This modeling approach allowed, using a twodimensional Monte Carlo (MC2D) approach, running a population-based simulation and characterizing the inter-individual variability within the simulated populations and the uncertainty on the external exposure estimates. The predicted PbB levels were compared with the results drawn from HBM data. To the best of our knowledge, this holistic modeling approach combines for the first time temporal and country-specific trends in environmental lead concentrations to derive internal exposure, in order to get better insights into the relationship between environmental and human lead exposure, and to characterize individual exposure at different ages. © The Author(s)

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