Ermittlung flächenrepräsentativer Hintergrundkonzentrationen von Spurenelementen im Bodensickerwasser

• Wilhelmus H. M. Duijnisveld
• Levke Godbersen
• Jörg Dilling
• Hans-Eike Gäbler
• Jens Utermann

Zur Ableitung und Anwendung fachlicher Beurteilungsmaßstäbe im Rahmen der Fortschreibung der Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung (BBodSchV) für den Pfad Boden-Grundwasser sind Kenntnisse zu Hintergrundkonzentrationen von Spurenelementen im Sickerwasser dringend erforderlich. Dazu wurde im Rahmen eines F+E-Vorhabens eine einheitliche Methodik für die Beprobung des Sickerwassers zur Bestimmung von anorganischen Spurenstoffen entwickelt. Für die Datenbasis zur Ableitung von Hintergrundwerten wurden Bodenprofile und Sickerwässer von 49 repräsentativen Standorten auf 3 verschiedenen Bodenausgangsgesteinsgruppen (BAG) unter verschiedener Nutzung (Acker, Grünland und Forst) in Norddeutschland beprobt. Insgesamt wurden 418 einzelne Sickerwasserproben entnommen und untersucht. Die 50. und 90. Perzentile der Hintergrundkonzentrationen im Sickerwasser für die 3 BAG (Sande (SAN), Geschiebemergel/ -lehme (GLM) und Lösse (LÖS)) wurden mit den Geringfügigkeitsschwellen (GFS) für das Grundwasser verglichen. Die Werte der 50. und 90. Perzentile im Sickerwasser unter GLM und LÖS liegen deutlich unter den GFS. Auf Sandböden unter Acker, Grünland und insbesondere unter Wald liegen die 90. Perzentile für mehrere Spurenelemente oft erheblich über der GFS.

An important aspect of soil protection as regulated in the Federal Soil Protection and Contaminated Sites Ordinance (BBodSchV) is the prevention of the accumulation of inorganic trace elements in soils as well as their leaching into the groundwater. To develop and apply evaluation criteria like trigger values for the soil groundwater path the knowledge of background concentration in the percolation water and the uppermost groundwater for natural, ubiquitous polluted environmental conditions are urgently needed. To provide uniformly sampled and analyzed percolation water samples from the transition zone between the unsaturated and the saturated zone, improved methods to sample the percolation water were developed. The variability in space and time of the trace element concentrations was evaluated to determine the confidence level of the sampled background concentrations. To determine representative background concentrations of trace elements, the percolation water of 49 sites from 3 different groups of soil parent materials (SAN: sandy soils; GLM: glacial loams; LÖS: loess soils) in northern Germany were sampled. A total of 418 percolation water samples were taken and analysed. The 50th and 90th percentile of the background concentrations were compared with Germany specific trigger values for groundwater quality (GFS). The values of the 50th and 90th percentile of percolation water from GLM and LÖS are clearly below the GFS-values. On sandy soils under arable land, grass land and especially under forest the 90th percentile of several trace elements clearly exceeds the GFS.

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