Zentralstelle der Forstverwaltung - Landesforsten Rheinland-Pfalz
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132 Geogenen ursprungs sind die typisch sehr hohen Gehalte an Chrom und nickel, z.t. verbunden mit hohen zn-, Cu- und Cd-Gehalten an den bze- Punkten mit basalt als ausgangssubstrat. die Gehalte liegen in der Größenordnung, die Wedepohl als Mittelwerte für lithogene schwermetallgehalte in basalt nennt (Cr 168 mg/kg, ni 134 mg/kg, zn 100 mg/kg, Cu 90 mg/kg; Wedepohl 1984). Von den basaltischen ausgangssubstraten unterscheiden sich bze-Punkte in bims(decken)substraten aus Phonolith, einem intermediären Magmatit. sie weisen – abgesehen von der regionaltypischen bleibelastung im oberboden - insgesamt deutlich geringere schwermetallgehalte auf. lediglich Cadmium kommt in einigen Punkten in erhöhten Gehalten vor. der Taunus wurde nur mit vier eher am Rande der Region gelegenen Punkten durch die bze erfasst. auch diese zeigen erhöhte bleigehalte im oberboden, wobei die Gehalte in der nähe der Verhüttungsorte 2-3-mal so hoch sind, wie die Gehalte an den weiter südlich gelegenen Punkten. im benachbarten linksrheinischen Hunsrück fällt zunächst der bze-Punkt 330 bei boppard, ein felshumusboden, durch hohe arsen-, Cadmium-, Quecksilber-, blei- und zinkgehalte und nennenswerte Kupfergehalte auf. da dieser boden zudem auch – ungewöhnlich – sehr basenreich ist, könnten sich hier anthropogene immissionen (in der nähe liegt braubach) und geogene hintergrundwerte überlagern. aber auch die übrigen Punkte im Rhein-Hunsrück zeigen erhöhte bleigehalte im oberboden. im Mosel-Hunsrück und der Westlichen Hunsrückhochfläche kommen verbreitet Punkte vor, die zwar auch eine belastung nach typ a aufweisen, insgesamt aber dem typ G zuzuordnen sind. hier ist davon auszugehen, dass auch außerhalb der Gangerzlagerstätten um altlay und tellig immer wieder schiefer mit erhöhten erzgehalten auftreten. Gleiches gilt für die Nordwesteifel und die Osteifel. zentren der bleiverhüttung wie bleialf in der Nordwesteifel führen häufig zu einem Ring mit Punkten, die eine belastung nach typ a zeigen, wobei die meisten Punkte auch zu typ G gehören. auch im norden der Osteifel an der Grenze zu nordrhein-Westfalen, finden sich Punkte die durch auffallend hohe Cadmiumgehalte (teils auch Cr, Pb, as, ni) gekennzeichnet sind und meist dem typ G entsprechen. die Region mit erhöhten Cadmiumgehalten setzt sich über die Grenze nach nordrhein-Westfalen fort (vgl. bze ii in nRW; Gehrmann 2011 -schriftliche Mitteilung). historische bergwerke belegen für diese Region die existenz von erzgängen mit bleizinkerzen. Keine auffälligen schwermetallgehalte – bis auf einen Kalklehm mit relativ hohen Chromgehalten – kennzeichnen das Gutland. die bze Gehalte liegen dort meist unter den Gehalten der bachsedimente (tab. 9). die Punkte in Saar- und Moseltal weisen vergleichbare Gehalte wie der benachbarte hunsrück und die eifel auf. das südwestliche Gebiet wurde nicht durch bze-Punkte erfasst. im Saar-Nahe Bergland überwiegen Punkte mit dem belastungstyp G mit hohen geogenen hintergrundgehalten. hier kommen verbreitet basische Magmatite (basalte, andesite bzw. Melaphyre) als ausgangssubstrate vor, die primär reich an schwermetallen sind. der Kupferbergbau z.b. um fischbach bei idar-oberstein beruht auf Kupferlagerstätten in diesen Magmatiten. an den bze-Punkten mit hohen Gehalten kommen dann meist mehrere schwermetalle in Kombination vor. die Magmatite, aber auch die anstehenden sedimentformationen enthalten zudem Quecksilbererze – ein zentrum liegt um den Königsberg. Mit dem Quecksilber wurde um imsbach, obermoschel und stahlberg auch silber gewonnen (lGb 2005). bze-Punkt 961, ein sandlehm aus (schluff)-sandsteinen des Rotliegenden bei fiedelsberg am Potzberg, repräsentiert diesen belastungstyp. Quecksilberbelastungen vom anthropogenen belastungstyp a – die wohl in Verbindung mit der Verhüttung stehen - strahlen auch in den angrenzenden hunsrück aus. eine diffuse schwermetallbelastung in diesem Raum kann zudem von der Metallverhüttung im westlich anschließenden
saarländischen bergbaugebiet ausgehen. bze- Plots mit hohen geogenen Quecksilbergehalten kommen vereinzelt auch in den tonschiefern von hunsrück und eifel vor. im südwestlich anschließenden Saarländisch- Pfälzischen Muschelkalkgebiet fällt nur ein bze-Punkt bei Mittelbach mit erhöhten schwermetallgehalten auf. es handelt sich hierbei um einen Kalkverwitterungslehm; die schwermetallgehalte entsprechen dem typ G. die hohen schwermetallgehalte beruhen hier auf der anreicherung im Residualton im Rahmen der Kalksteinverwitterung. 5.7.9.4 fazit die in der bze ii festgestellten Verteilungsmuster erhöhter schwermetallgehalte beruhen auf der Überlagerung mehrerer Quellen. Viele rheinland-pfälzische ausgangssubstrate weisen bereits primär vergleichsweise hohe schwermetallgehalte auf. dazu kommt eine über zwei Jahrtausende ausgeübte bergbautätigkeit, bei der in überwiegend kleineren Gruben Gangerze - eisen-Manganerze, blei-zinkerze, Kupfererze und Quecksilbererze - fast flächendeckend über die meisten naturräume abgebaut und meist auch lokal verhüttet wurden. neben stäuben und abschwemmungen aus den halden, waren wohl die hütten die hauptquelle für diffuse einträge in die umliegenden oberböden. die jüngeren diffusen einträge z.b. blei aus verbleitem benzin erhöhten diese belastung. an einigen wenigen bze-Plots fanden sich auch hinweise auf lokale industrielle Quellen. 5.8 Regenerationsfähigkeit der Waldböden die in Kapitel 5.3 dargestellten befunde zur bodenversauerung belegen, dass viele Waldböden nur unzureichend in der lage sind, im Ökosystem intern freigesetzte oder extern zugeführte säuren zu puffern. auch wenn sich die situation seit der ersten bodenzustandserhebung merklich verbessert hat, weisen doch viele Ökosysteme noch geringe Vorräte pflanzenverfügbarer nährstoffkationen auf (vgl. Kap. 5.4). zudem zeigen die befunde des wässrigen extrakts in vielen standorten noch hohe Gehalte mobiler anionen (nitrat, sulfat), deren auswaschung über den sickerwasseraus- trag hohe Kationenverluste als ladungsausgleich verursachen wird (vgl. Kap. 5.5.3). Viele Waldböden zeigen demnach noch sehr deutlich die folgen geschichtlicher Übernutzung und überhöhter luftschadstoffeinträge und sind in ihren Puffer- und filterfunktionen sowie in ihrer speicherfunktion für nährstoffe erheblich eingeschränkt. die Regenerationsfähigkeit dieser böden hängt im Wesentlichen von ihrer fähigkeit ab, das speichervermögen und insbesondere die speicherung basischer Kationen über positive ökosystemare stoffbilanzen langfristig wieder auf ein standortangepasstes niveau anzuheben. eine schlüsselrolle spielt hierbei die als „nachschaffende Kraft“ bezeichnete freisetzung von basekationen bei der Mineralverwitterung. erste hinweise auf das dementsprechende standortspotenzial lassen sich aus den säureextrahierbaren nährstoffvorräten im boden herleiten. eine differenziertere einwertung liefern Mineralanalysen sowie eine Modellierung der Mineralverwitterung mit PRofile. 5.8.1 Säureextrahierbare Nährstoffvorräte bei der bze ii wurden die Vorräte der im Königswasser extrahierten nährstoffe für den effektiven Wurzelraum (humusauflage und Mineralboden bis Wurzeltiefe) bestimmt. diese Vorräte können als mittel- bis langfristig freisetzbare nährstoffreserven angesehen werden (aK standortskartierung 2003, Kap. b.3.4.4.2.4). die bewertung der daten folgt einem Vorschlag des arbeitskreises standortskartierung (2003, tab. 75) mit einer stufeneinteilung als Vielfaches (50, 100, 200, 500 Jahre) einer angenommenen jährlichen Verwitterungsrate von 1 kmol/ha bei K, Ca, Mg. die säureextrahierbaren Calciumvorräte im Wurzelraum variieren zwischen 0,3 und 1231 t/ ha mit einem Median von 2,6 t/ha. zwei drittel der Rasterpunkte sind den bewertungsgruppen „sehr gering“ und „gering“ zuzuordnen (abb. 70). nur etwas weniger als ein fünftel der untersuchten standorte entfallen in die Gruppen „hoch“ und „sehr hoch“. sehr hohe Calciumvorräte (> 100 t/ha) weisen erwartungsgemäß vor allem Carbonatstandorte, Kalkverwitterungslehme und 133
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Geogenen ursprungs sind die typisch sehr hohen<br />
Gehalte an Chrom und nickel, z.t. verbunden mit<br />
hohen zn-, Cu- und Cd-Gehalten an den bze-<br />
Punkten mit basalt als ausgangssubstrat. die Gehalte<br />
liegen in <strong>der</strong> Größenordnung, die Wedepohl<br />
als Mittelwerte für lithogene schwermetallgehalte<br />
in basalt nennt (Cr 168 mg/kg, ni 134 mg/kg,<br />
zn 100 mg/kg, Cu 90 mg/kg; Wedepohl 1984).<br />
Von den basaltischen ausgangssubstraten<br />
unterscheiden sich bze-Punkte in bims(decken)substraten<br />
aus Phonolith, einem intermediären<br />
Magmatit. sie weisen – abgesehen von <strong>der</strong><br />
regionaltypischen bleibelastung im oberboden<br />
- insgesamt deutlich geringere schwermetallgehalte<br />
auf. lediglich Cadmium kommt in einigen<br />
Punkten in erhöhten Gehalten vor.<br />
<strong>der</strong> Taunus wurde nur mit vier eher am Rande<br />
<strong>der</strong> Region gelegenen Punkten durch die bze<br />
erfasst. auch diese zeigen erhöhte bleigehalte im<br />
oberboden, wobei die Gehalte in <strong>der</strong> nähe <strong>der</strong><br />
Verhüttungsorte 2-3-mal so hoch sind, wie die<br />
Gehalte an den weiter südlich gelegenen Punkten.<br />
im benachbarten linksrheinischen Hunsrück fällt<br />
zunächst <strong>der</strong> bze-Punkt 330 bei boppard, ein<br />
felshumusboden, durch hohe arsen-, Cadmium-,<br />
Quecksilber-, blei- und zinkgehalte und nennenswerte<br />
Kupfergehalte auf. da dieser boden<br />
zudem auch – ungewöhnlich – sehr basenreich ist,<br />
könnten sich hier anthropogene immissionen (in<br />
<strong>der</strong> nähe liegt braubach) und geogene hintergrundwerte<br />
überlagern.<br />
aber auch die übrigen Punkte im Rhein-Hunsrück<br />
zeigen erhöhte bleigehalte im oberboden.<br />
im Mosel-Hunsrück und <strong>der</strong> Westlichen Hunsrückhochfläche<br />
kommen verbreitet Punkte vor,<br />
die zwar auch eine belastung nach typ a aufweisen,<br />
insgesamt aber dem typ G zuzuordnen sind.<br />
hier ist davon auszugehen, dass auch außerhalb<br />
<strong>der</strong> Gangerzlagerstätten um altlay und tellig<br />
immer wie<strong>der</strong> schiefer mit erhöhten erzgehalten<br />
auftreten.<br />
Gleiches gilt für die Nordwesteifel und die<br />
Osteifel. zentren <strong>der</strong> bleiverhüttung wie bleialf<br />
in <strong>der</strong> Nordwesteifel führen häufig zu einem<br />
Ring mit Punkten, die eine belastung nach typ<br />
a zeigen, wobei die meisten Punkte auch zu typ<br />
G gehören. auch im norden <strong>der</strong> Osteifel an<br />
<strong>der</strong> Grenze zu nordrhein-Westfalen, finden sich<br />
Punkte die durch auffallend hohe Cadmiumgehalte<br />
(teils auch Cr, Pb, as, ni) gekennzeichnet sind<br />
und meist dem typ G entsprechen. die Region<br />
mit erhöhten Cadmiumgehalten setzt sich über<br />
die Grenze nach nordrhein-Westfalen fort (vgl.<br />
bze ii in nRW; Gehrmann 2011 -schriftliche<br />
Mitteilung). historische bergwerke belegen für<br />
diese Region die existenz von erzgängen mit bleizinkerzen.<br />
Keine auffälligen schwermetallgehalte – bis auf<br />
einen Kalklehm mit relativ hohen Chromgehalten<br />
– kennzeichnen das Gutland. die bze Gehalte<br />
liegen dort meist unter den Gehalten <strong>der</strong> bachsedimente<br />
(tab. 9).<br />
die Punkte in Saar- und Moseltal weisen vergleichbare<br />
Gehalte wie <strong>der</strong> benachbarte hunsrück<br />
und die eifel auf. das südwestliche Gebiet wurde<br />
nicht durch bze-Punkte erfasst.<br />
im Saar-Nahe Bergland überwiegen Punkte<br />
mit dem belastungstyp G mit hohen geogenen<br />
hintergrundgehalten. hier kommen verbreitet<br />
basische Magmatite (basalte, andesite bzw.<br />
Melaphyre) als ausgangssubstrate vor, die primär<br />
reich an schwermetallen sind. <strong>der</strong> Kupferbergbau<br />
z.b. um fischbach bei idar-oberstein beruht auf<br />
Kupferlagerstätten in diesen Magmatiten. an den<br />
bze-Punkten mit hohen Gehalten kommen dann<br />
meist mehrere schwermetalle in Kombination<br />
vor. die Magmatite, aber auch die anstehenden<br />
sedimentformationen enthalten zudem Quecksilbererze<br />
– ein zentrum liegt um den Königsberg.<br />
Mit dem Quecksilber wurde um imsbach, obermoschel<br />
und stahlberg auch silber gewonnen<br />
(lGb 2005). bze-Punkt 961, ein sandlehm aus<br />
(schluff)-sandsteinen des Rotliegenden bei fiedelsberg<br />
am Potzberg, repräsentiert diesen belastungstyp.<br />
Quecksilberbelastungen vom anthropogenen<br />
belastungstyp a – die wohl in Verbindung<br />
mit <strong>der</strong> Verhüttung stehen - strahlen auch in den<br />
angrenzenden hunsrück aus. eine diffuse schwermetallbelastung<br />
in diesem Raum kann zudem von<br />
<strong>der</strong> Metallverhüttung im westlich anschließenden