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Bund-Länder Kooperationwww.POP-DioxinDB.de
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Daten
Boden
Belastung der Böden mit Dioxinen/Furanen und polychlorierten Biphenylen (PCB)
Wirkt der Boden als (historische) Senke oder als (aktuelle) Quelle für PCDD/F und PCB? Diese Frage steht derzeit im Fokus der
wissenschaftlichen Diskussion. Über den gesamten Beobachtungszeitraum der Daten des POP-Dioxin-Informationssystems ist eine Abnahme
der Dioxinbelastung in der Umwelt zu verzeichnen. Mediane der PCB-Gehalte in Oberböden zeigen in Abhängigkeit von der Nutzung eine
leichte Abnahme gegenüber Auswertungen von 2007. Um diese Aussagen abzusichern, bedarf es gezielter und systematischer Bodenuntersuchungen
an ausgewählten Standorten, deren Ergebnisse in zukünftige Auswertungen einzubeziehen sind.
Datensammlung
Seit Anfang der 90er Jahre werden in dem POP-Dioxin-Informationssystem des Bundes und der Länder von über 10 000 Bodenproben aus
verschiedenen Messprogrammen die Gehalte zu persistenten organischen Stoffen (POPs) dokumentiert.Für die Ermittlung der durchschnittlichen
Belastung in Böden wurden Messergebnisse, die bundesweit in das Datenbanksystem eingegangen sind, ausgewertet. Zum Ausschluss belasteter
Messwerte wurden Probenstandorte in unmittelbarer Nähe von Emittenten, wie industriellen oder sonstigen Anlagen, sowie Altlasten vor der
Auswertung ausgesondert. Die Auswertung der Bodenproben erfolgte nach Horizonten (organische Auflagen, Oberböden), nach siedlungsstrukturellen
Gebietstypen für die Oberböden (Agglomerationsraum, verstädterter Raum und ländlicher Raum) sowie nach Nutzungsart (Ackerland, Grünland, Wald)
der ländlichen Standorte. Für die PCDD/F-Auswertung gingen nach Ausreißertests etwa 1 500 Probendaten ein, für die PCB waren es rund 2 800 Proben.
Auswertung
Auswertung der PCDD/F nach Gebietstyp
Die Auswertung mineralischer Oberböden erfolgte nach drei Gebietstypen (BBR-Typ: Agglomerationsraum, verstädterter Raum, ländlicher Raum).
Der Agglomerationsraum weist im Vergleich zu den Gebietstypen verstädterter Raum und ländlicher Raum deutlich höhere Werte auf. Während im
Agglomerationsraum ein Median von 3,53 ng I-TEQ/kg TM (90. Perzentil = 17.42 ng I-TEQ/kg TM) ermittelt wurde, liegen die mittleren Gehalte
der Gebietstypen „Verstädterter Raum“ und „Ländlicher Raum“ unter 1,58 ng I-TEQ/kg TM. Die Erhöhung der Gehalte in mineralischen Oberböden
für den Agglomerationsraum um mehr als 75 % gegenüber der Auswertung von 2007 (Median 1,4 ng I-TEQ/kg TM) kann einerseits auf die Erhöhung
der Probenzahl von n= 310 (2007) auf n= 724 (2010) zurück zuführen sein. Andererseits wurde in der Auswertung von 2007 der Test nach Nalimov
zur Analyse der Daten auf statistische Ausreißer verwendet (siehe „Statistische Methoden zur Auswertung der PCDD/PCDF und PCB - Daten“).
Das Verfahren erkannte 21 Ausreißer. In der Auswertung von 2010 wurde der Ausreißertest nach Hampel eingesetzt. Dieser detektierte nur 15
Ausreißer. Die paarweise Untersuchung der drei Datengruppen „Agglomerationsraum“, „verstädterter Raum“ und „ländlicher Raum“ mit dem Median
Test zeigte statistisch signifikante Unterschiede zwischen den Medianen der Gruppen „Agglomerationsraum“ und „ländlicher Raum“, sowie zwischen
den Medianen der Gruppen „verstädterter Raum“ und „ländlicher Raum“ (siehe Abb. „Dioxingehalte in Oberböden, gebietsstrukturell“).
Auswertung der PCDD/F nach Boden-Nutzungstyp
Die gemessenen PCDD/F-Gehalte von landwirtschaftlich genutzten Ackerböden liegen überwiegend unter dem von der Bund/Länder Arbeitsgruppe DIOXINE empfohlenen Zielwert für eine uneingeschränkte landwirtschaftliche Nutzung von 5 ng I-TEQ/kg TM. Wie aus der Abbildung ersichtlich wird, bewegen sich die durchschnittlichen Belastungen in einem engen Bereich mit leicht höheren Werten für Grünland und Wald. Die Mediane für die Nutzung Wald mit 2,46 I-TEQ/kg TM und für die Nutzung Grünland mit 2,29 I-TEQ/kg TM weisen um den Faktor 2 höhe Mediane auf, wie die für Ackerland mit 1,16 I-TEQ/kg TM. Im zeitlichen Vergleich zu den Auswertungen von 2007 sind geringfügige Abnahmen zu verzeichnen (siehe Abb. „Dioxingehalte in Oberböden in Abhängigkeit vom Nutzungstyp“).
Auswertung der PCB nach Gebietstyp
Die Auswertung mineralischer Oberböden erfolgte nach drei Gebietstypen (BBR-Typ: Agglomerationsraum, verstädterter Raum, ländlicher Raum). Der Berechnung der Summe der sechs Ballschmiter - Kongenere PCB-28, 52, 101,138, 153 und 180 liegt ein Gesamtdatensatz von 2 853 Proben zugrunde. Die Mediane für den Agglomerationsraum (n= 2006), den ländlichen Raum (n= 346) und den verstädterten Raum (n= 501) betragen 6 µg/kg TM. Die Obergrenzen der Boxplots im Bereich ländlicher Raum und Agglomerationsraum suggerieren eine geringere Belastung der Oberböden im ländlichen Raum (siehe Abb. „PCB-Gehalte in Oberböden, gebietstrukturell“).
Auswertung der PCB nach Boden-Nutzungstyp
Die Mediane der Summe der sechs Ballschmiter-Kongenere PCB 28, 52, 101,138, 153 und 180 von landwirtschaftlich genutzten Ackerböden liegen unter dem Vorsorgewert von 50 µg/kg TM (BBodSchV, 1999). Wie aus der Abbildung ersichtlich wird, bewegen sich die Mediane der Belastungen in Oberböden für Grünland (n=916) und für Wald (n=691) in einem engen Bereich von 7,28 bzw. 7,7 µg/kg TM mit leicht höheren Werten für Wald. Wesentlich niedrigere Werte weist der Median für die Nutzung Acker (n= 1138) mit 3,83 µg/kg TM auf (siehe Abb. „PCB-Gehalte in Oberböden in Abhängigkeit vom Nutzungstyp“).
Auswertung nach PCB-Einzelkongeneren
Eine Auswertung der Bodenproben auf die Gehalte der Einzelkongenere ergibt folgendes Bild. Die hochchlorierten Kongenere PCB 138 und 153 dominieren vor den PCB 180 und PCB 101 in den Bodenproben. Damit hat die Verteilung der Indikator-PCB in Böden im Hinblick auf PCB 101, PCB 153, PCB 180 und in begrenztem Maß für PCB 138, Ähnlichkeit mit dem in Depositionsproben beobachteten Muster. Die Gehalte von PCB 28 und PCB 52 unterscheiden sich dagegen erheblich von den restlichen Kongeneren. Die niedrig-chlorierten Kongenere werden auf Grund der physikalisch-chemischen Eigenschaften schneller abgebaut (Abb. „Mediane der Gehalte der PCB-Indikatorkongenere im Boden“).
Maßnahmen
Für den Schutz des Bodens wurden rechtliche Regelungen getroffen, die den Eintrag in den Boden begrenzen. Für Dioxin-Emissionen aus Verbrennungsanlagen gilt der Grenzwert von 0,1 ng I-TEQ/m³ Luft nach 7. Bundesimmissionsschutzverordnung (BImSchV) von 1990.
Klärschlamm darf nur auf den Boden aufgebracht werden, wenn der Dioxingehalt weniger als 100 ng I-TEQ/kg TM beträgt [Abfall-Klärschlammverordnung (AbfKlärV), 1997]. Für die landwirtschaftliche und gärtnerische Nutzung des Bodens gibt es Empfehlungen der Bund/Länder-Arbeitsgruppe Dioxine und in der Bundes-Bodenschutzverordnung (BBodSchV) sind Maßnahmenwerte für unterschiedliche Nutzungen festgelegt (siehe Tab. „Rechtliche Regelungen und Empfehlungen für die Bewertungen von Dioxinen und Furanen in Böden“).
Weitere Maßnahmen auf internationaler Ebene wurden mit der POP-Konvention (Stockholmer Übereinkommen) getroffen. Das Stockholmer Übereinkommen zu POPs wurde im Mai 2001 abgeschlossen und trat am 17. Mai 2004 in Kraft. Im Gegensatz zum regionalen UNECE-Protokoll über POPs ist es ein globales Abkommen zur Beendigung oder Einschränkung der Produktion, Verwendung und Freisetzung von POPs. Diese umfassen besonders gefährliche Chemikalien, das sogenannte "dreckige Dutzend" (dirty dozen), welches eine Reihe von Pflanzenschutzmitteln und Industriechemikalien (zum Beispiel PCB) sowie in Produktions- und Verbrennungsprozessen entstehende unerwünschte Nebenprodukte (Dioxine/Furane, dioxinähnliche PCB) enthält.
Am 29. April 2004 sind mit der Verordnung über persistente organische Schadstoffe des Europäischen Parlaments und des Rates (EU-VO 850/2004) außerdem Vorgaben hinsichtlich der Herstellung, des Inverkehrbringens, der Verwendung und der Freisetzung von POPs für die Mitgliedsstaaten der EU festgelegt worden, um die menschliche Gesundheit und die Umwelt vor den POPs zu schützen.
Durch technische Maßnahmen, beispielsweise den Einbau von Filtern in Müllverbrennungsanlagen, werden heute bereits weniger Dioxine freigesetzt als noch in den 1960er und 1970er Jahren.
Link: Daten zur Umwelt - Belastung der Böden (Auswertung 2011)
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