Die vier Griechischen Elemente: - TOBIAS-lib - Universität Tübingen
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ort der PAK identifiziert werden (Ghosh et al., 2000). Für solche Proben ermittelten Karapanagioti et al. (1999) niedrige KOC-Werte und einen hohen Anteil schnell equilibrierender Sorptionsplätze, die typisch für das Partitioning sind. Die durch Porenfüllung gebundenen PAK hingegen verbleiben mit ihren Sorbenten in den Humusauflagen bzw. Oberböden. Diese Interpretation erklärt die steigenden Lösungskonzentrationen bei gleichzeitig niedrigeren Desorptionsenthalpien in den Unterbodenhorizonten. Der Widerspruch zu den Daten aus den Sorptionsexperimenten (anhaltend hohe KOC-Werte auch im Unterbodenhorizont, siehe Tabelle 3-11) wird dadurch aber nicht gelöst. Es kann nicht ausgeschlossen werden, dass es sich bei dem beschriebenen Sachverhalt um einen Artefakt durch die Trocknung der Proben handelt. Die PAK aus der Umgebungsluft wären dann in den Corg-reichen Horizonten bei den Wasserextraktionen schwerer zu desorbieren als von den Mineraloberflächen der Unterbodenhorizonte mit niedrigen Corg-Gehalten. Allerdings verläuft die Desorption von PAK von trockenen Mineraloberflächen spontan und somit sollte dieser Artefakt nur im ersten Eluat zu erhöhten PAK-Konzentrationen führen. Aus diesem Grund wurden die ersten Eluate nicht in die Analytik mit einbezogen (siehe Kap. 3.2.7). Insofern bleibt die Diskrepanz in den Kd-Werten zwischen den Sorptions- und Desorptionsexperimenten ungeklärt. 3.4 Bewertung der PAK- Bodenbelastung im ländlichen Raum 3.4.1 Das Bewertungskonzept für Bodenbelastungen nach BBodSchG und BBodSchV Mit der Verabschiedung des BBodSchG (1998) und der entsprechenden Ausführungsverordnung (BBodSchV, 1999) wurde neben der Luft und 3.4 Bewertung der PAK-Bodenbelastung im ländlichen Raum dem Wasser auch das Umweltkompartiment „Boden“ unter Schutz gestellt. Dem Konzept von Bachmann et al. (1997) folgend wird für das Problem von Schadstoffeinträgen in die Böden der Erhalt bzw. die Wiederherstellung der Bodenfunktionen durch ein 3-stufiges Bewertungsverfahren auf quantitativer Ebene durch die Festlegung von Vorsorge-, Prüf- und Maßnahmewerten parametrisiert. Vorsorgewerte werden so definiert, dass die Multifunktionalität der Böden erhalten bleibt. Bei Überschreitung der Prüfwerte ist die konkrete Gefährdung von Schutzgütern zu ermitteln und bei Überschreitung der Maßnahmewerte sind entsprechende Handlungen zur Gefahrenabwehr einzuleiten. Im Anhang 2 der BBodSchV (1999) sind für PAK die für den Bodenschutz verbindlichen Grenzwerte definiert, differenziert in Maßnahmen-, Prüf- und Vorsorgewerte. Die Definition solcher Grenzwerte spielt sich immer im Spannungsfeld von Wissenschaft, Recht und Politik ab, in dem von (natur)wissenschaftlicher Seite mit dem Instrument des Risk Assessment versucht wird, Kausalbeziehungen zwischen der Umweltkonzentration eines Stoffes und einer Rezeptorwirkung herzustellen (Wiedemann, 1999). Es wäre sicherlich notwendig, die Determinanten für das Aushandeln des letztendlich gültigen Grenzwertes als Kompromiss zwischen den genannten Feldern zu berücksichtigen, um diesen Grenzwert einerseits „verständnisvoll“ verwenden zu können und um andererseits die einer Bewertung immanenten Werturteile zu identifizieren (so sieht Gethmann (1999) in Umweltstandards in erster Linie Kultur- und nicht Naturphänomene und behandelt diese Umweltstandards als Objekte des Vorschreibens und nicht des Beschreibens). Dies geht jedoch über das hinaus, was dieses Kapitel leisten soll und insofern werden die bodenschutzrelevanten Grenzwerte hier unkritisch verwendet. Den geneigten Leserinnen und Lesern sei zu diesem Problemfeld der Übersichtsband von Janich et al. (1999) empfohlen. Flächenhafte Bodenbelastungen mit PAK im ländlichen Raum sind prinzipiell unter Vorsor- 91
3 PAK in Böden des ländlichen Raumes geaspekten zu beurteilen. Die Vorsorge soll bei unbekannter Eintrittswahrscheinlichkeit und Schadenshöhe aus dem Eintrag von Stoffen in die Böden diese natürliche Ressource sowie die Lebensgrundlagen schützen und ihren Wert langfristig erhalten (WBB, 2000). Insofern erfüllen die Vorsorgewerte der BBodSchV eine Signalfunktion, bei deren Überschreitung die Besorgnis des Entstehens einer schädlichen Bodenveränderung besteht (Knopp & Heinze, 2000). Vorsorgewerte sind so definiert, dass ökotoxikologische Wirkungsschwellen nicht überschritten werden, keine schädlichen Auswirkungen auf relevante Rezeptoren zu besorgen sind sowie ein Abgleich mit Hintergrundkonzentrationen vorgenommen wurde, da die Festlegung von Vorsorgewerten auf einem Niveau unterhalb der Hintergrundkonzentrationen als nicht sinnvoll angesehen wird (Bachmann et al. 1997). In den ersten beiden Punkten wird der Wirkungsbezug deutlich, der dritte Punkt bezieht sich auf den pragmatischen Gehalt von Grenzwerten, denn diese müssen so definiert sein, dass sie auch unterboten werden. Im Folgenden werden zunächst die Vorsorgewerte der BBodSchV (1999) als relevante Bezugsgröße zum Vergleich mit den ermittelten Bodenbelastungen herangezogen (rezeptorunabhängige Betrachtung). In einem weiteren Schritt wird eine schutzgutbezogene Betrachtung durchgeführt, in welcher die Empfindlichkeit der Böden gegenüber einem Durchbruch von PAK mit dem Sickerwasser in das Grundwasser beurteilt wird. Als wesentliche Bezugsgröße bei dieser Pfad-Betrachtung wird hier der Prüfwert für die Sickerwasserkonzentration nach BBodSchV (1999) herangezogen (rezeptorabhängige Betrachtung). 3.4.2 Zeit bis zum Erreichen der Vorsorgewerte Zur Einstufung der gemessenen PAK-Belastung in den Böden wird ein Vergleich mit Hintergrundwerten (Tabelle 3-3) und Vorsorgewerten (Tabelle 3-16) vorgenommen. Für die Vergleichswerte ist generell festzustellen, dass die 92 Hintergrundwerte unter den Vorsorgewerten liegen (entsprechend den Ableitungskriterien für Vorsorgewerte, siehe oben). Tabelle 3-16 Vergleich von gemessenen PAK-Bodenkonzentrationen in Humusauflagen (O-Horizonte) und Oberböden (A-Horizonte) mit Vorsorgewerten. Bei der Berechnung der Vorrats-Vorsorgewerte wurden jeweils Mächtigkeiten von 0,05 m und Dichten von 100 kg m -3 für die Humusauflagen bzw. 1200 kg m -3 für die Oberböden angenommen. Schönbuch O 0,43- 1,28 Konz. [mg kg -1 ] Vorrat [mg m -2 ] PAK15 a) BaP PAK15 BaP A 0,54- 3,09 Seebach O 1,36- 5,72 A 0,19- 0,35 0,03- 0,08 0,03- 0,18 0,05- 0,21 0,003- 0,004 1,20- 5,55 21,61- 35,46 70,96- 87,51 3,80- 31,51 0,10- 0,27 1,24- 2,12 1,98- 2,97 0,08- 0,24 O 10,00 b) 1,00 b) Vorsorge- 50 5 wert A 3,00 c) 0,30 c) 180 18 a) Summe der EPA-PAK ohne Naphthalin b) Vorsorgewerte für Corg-Gehalt > 8% c) Vorsorgewert für Corg-Gehalt < 8% Während für die PAK-Summe der untersuchten Bodenproben die Konzentrationen der Vorsorgewerte in keinem Fall erreicht werden, werden die Hintergrundwerte z.T. deutlich übertroffen (auch für das 90. Perzentil, siehe Tabelle 3-3). Für Benzo(a)pyren hingegen liegen im Vergleich alle gemessenen Konzentrationen unter den Vorsorgewerten und i.d.R. auch unter den Werten für das 50. Perzentil der Hintergrundwerte. Bei der Betrachtung der Vorräte liegen die PAK-Summenwerte für die Humusauflagen im Untersuchungsgebiet „Seebach“ sowohl über den berechneten Vorsorgevorräten als auch über den berechneten Hintergrundvorräten. Ursächlich dafür ist die größere Mächtigkeit der Humusprofile (-11 cm) gegenüber den angenommenen Mächtigkeiten bei der Berechnung der Vergleichswerte (5 cm). Für Benzo(a)pyren wird für die untersuchten Bodenprofile überwie-
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ort der PAK identifiziert werden (Ghosh et al.,<br />
2000). Für solche Proben ermittelten Karapanagioti<br />
et al. (1999) niedrige KOC-Werte und einen<br />
hohen Anteil schnell equi<strong>lib</strong>rierender Sorptionsplätze,<br />
die typisch für das Partitioning sind. <strong>Die</strong><br />
durch Porenfüllung gebundenen PAK hingegen<br />
verbleiben mit ihren Sorbenten in den Humusauflagen<br />
bzw. Oberböden. <strong>Die</strong>se Interpretation<br />
erklärt die steigenden Lösungskonzentrationen<br />
bei gleichzeitig niedrigeren Desorptionsenthalpien<br />
in den Unterbodenhorizonten. Der Widerspruch<br />
zu den Daten aus den Sorptionsexperimenten<br />
(anhaltend hohe KOC-Werte auch im<br />
Unterbodenhorizont, siehe Tabelle 3-11) wird<br />
dadurch aber nicht gelöst.<br />
Es kann nicht ausgeschlossen werden, dass es<br />
sich bei dem beschriebenen Sachverhalt um<br />
einen Artefakt durch die Trocknung der Proben<br />
handelt. <strong>Die</strong> PAK aus der Umgebungsluft wären<br />
dann in den Corg-reichen Horizonten bei den<br />
Wasserextraktionen schwerer zu desorbieren als<br />
von den Mineraloberflächen der Unterbodenhorizonte<br />
mit niedrigen Corg-Gehalten. Allerdings<br />
verläuft die Desorption von PAK von<br />
trockenen Mineraloberflächen spontan und somit<br />
sollte dieser Artefakt nur im ersten Eluat zu<br />
erhöhten PAK-Konzentrationen führen. Aus diesem<br />
Grund wurden die ersten Eluate nicht in die<br />
Analytik mit einbezogen (siehe Kap. 3.2.7).<br />
Insofern bleibt die Diskrepanz in den Kd-Werten<br />
zwischen den Sorptions- und Desorptionsexperimenten<br />
ungeklärt.<br />
3.4 Bewertung der PAK-<br />
Bodenbelastung im ländlichen<br />
Raum<br />
3.4.1 Das Bewertungskonzept für<br />
Bodenbelastungen nach BBodSchG<br />
und BBodSchV<br />
Mit der Verabschiedung des BBodSchG (1998)<br />
und der entsprechenden Ausführungsverordnung<br />
(BBodSchV, 1999) wurde neben der Luft und<br />
3.4 Bewertung der PAK-Bodenbelastung im ländlichen Raum<br />
dem Wasser auch das Umweltkompartiment<br />
„Boden“ unter Schutz gestellt. Dem Konzept<br />
von Bachmann et al. (1997) folgend wird für das<br />
Problem von Schadstoffeinträgen in die Böden<br />
der Erhalt bzw. die Wiederherstellung der<br />
Bodenfunktionen durch ein 3-stufiges Bewertungsverfahren<br />
auf quantitativer Ebene durch die<br />
Festlegung von Vorsorge-, Prüf- und Maßnahmewerten<br />
parametrisiert. Vorsorgewerte werden<br />
so definiert, dass die Multifunktionalität der<br />
Böden erhalten bleibt. Bei Überschreitung der<br />
Prüfwerte ist die konkrete Gefährdung von<br />
Schutzgütern zu ermitteln und bei Überschreitung<br />
der Maßnahmewerte sind entsprechende<br />
Handlungen zur Gefahrenabwehr<br />
einzuleiten. Im Anhang 2 der BBodSchV (1999)<br />
sind für PAK die für den Bodenschutz verbindlichen<br />
Grenzwerte definiert, differenziert in<br />
Maßnahmen-, Prüf- und Vorsorgewerte.<br />
<strong>Die</strong> Definition solcher Grenzwerte spielt sich<br />
immer im Spannungsfeld von Wissenschaft,<br />
Recht und Politik ab, in dem von (natur)wissenschaftlicher<br />
Seite mit dem Instrument des Risk<br />
Assessment versucht wird, Kausalbeziehungen<br />
zwischen der Umweltkonzentration eines<br />
Stoffes und einer Rezeptorwirkung herzustellen<br />
(Wiedemann, 1999). Es wäre sicherlich notwendig,<br />
die Determinanten für das Aushandeln des<br />
letztendlich gültigen Grenzwertes als Kompromiss<br />
zwischen den genannten Feldern zu<br />
berücksichtigen, um diesen Grenzwert einerseits<br />
„verständnisvoll“ verwenden zu können und um<br />
andererseits die einer Bewertung immanenten<br />
Werturteile zu identifizieren (so sieht Gethmann<br />
(1999) in Umweltstandards in erster Linie<br />
Kultur- und nicht Naturphänomene und<br />
behandelt diese Umweltstandards als Objekte<br />
des Vorschreibens und nicht des Beschreibens).<br />
<strong>Die</strong>s geht jedoch über das hinaus, was dieses<br />
Kapitel leisten soll und insofern werden die<br />
bodenschutzrelevanten Grenzwerte hier unkritisch<br />
verwendet. Den geneigten Leserinnen und<br />
Lesern sei zu diesem Problemfeld der Übersichtsband<br />
von Janich et al. (1999) empfohlen.<br />
Flächenhafte Bodenbelastungen mit PAK im<br />
ländlichen Raum sind prinzipiell unter Vorsor-<br />
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