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Herleitung von Hintergrundgehalten und auenspezifischen Einbauwerten für Schwermetalle und Arsen in Auenböden der Lippe als Bewertungsgrundlage im Rahmen von Gewässerumbaumaßnahmen

  • Aufgrund oftmals erhöhter Arsen- und Schwermetallgehalte in den Oberböden von Auen ist eine Verwertung von Auenböden, zum Beispiel im Rahmen von Renaturierungsmaßnahmen, oftmals schwierig, da keine auenspezifische Bewertungsgrundlage für dieser Stoffgehalte vorliegt. Am Beispiel der Lippeaue erfolgte auf Grundlage abgeleiteter Haupteinflussfaktoren für die Konzentration von Arsen- und Schwermetallen in den Oberböden die Ableitung von Hintergrundgehalten. Die Metall- und Schwermetallgehalte in den Oberböden der Lippeaue lagen i. d. R. erwartungsgemäß oberhalb der in der Praxis verwendeten Einstufungswerte (z. B. Vorsorgewerte der BBodSchV, Hintergrundwerte von NRW), die sich allerdings auf Standorte außerhalb der Aue beziehen. Anhand von gewonnen Daten aus Projektarbeiten im Zuge der Umsetzung der EU-Wasserrahmenrichtlinie (z. B. bodenkundliche und ingenieurgeologische Profilaufnahme, bodenmechanische Laborversuche) und ergänzend durchgeführter Untersuchungen, wie z. B. Bodentypenkartierung und mineralogische Untersuchungen, erfolgte eine detaillierte Standortcharakterisierung der Böden in der Lippeaue. Auf Basis der abgeleiteten Hintergrundgehalte wurden unter Berücksichtigung der ermittelten Bodenkennwerte und Einflussgrößen auenspezifische Einbauregeln abgeleitet. Mit dem Ziel einer praktikablen Anwendbarkeit wurde eine auf die wesentlichen Kenngrößen reduzierte Bewertungsmatrix erarbeitet. Bei geplanten baulichen Eingriffen in den Boden kann nun mit den lippeauenspezifischen Einbauwerten für Arsen und Schwermetalle anhand konventioneller Parameter für jeden Standort ermittelt werden, ob besonders günstige oder ungünstige Bedingungen für einen potenziellen Wiedereinbau vorliegen. Die abgeleiteten Hintergrundgehalte und Einbauwerte verstehen sich dabei als – auf Basis der aktuellen Datenlage abgeleitete – Handlungsempfehlung und Orientierung zur Bewertung von Böden im Hinblick auf einen gebietsübergreifenden Wiedereinbau in der Lippeaue.
  • Due to frequently increased contents of arsenic and heavy metals in floodplain topsoils it is often difficult to reuse floodplain soils e.g. in the context of renaturalization measures, as there is no floodplain-specific basis for evaluation. Using the example of the Lippe floodplain, background concentrations of arsenic and heavy metals in topsoils have been calculated by considering the main influencing factors. It has been proven that the concentrations in the Lippe floodplain were generally above the values used in practice for the evaluation (e.g. Vorsorgewerte of the BBodSchV, background concentration of NW) that were certainly related to sites outside the floodplain. Based on the obtained data from project work in the course of implementing the EU Water Framework Directive (e.g. pedological and engineering geological profile survey, soil mechanical lab tests) and additionally implemented studies such as soil mapping and mineralogical assays, a detailed site characterization of the soils in the Lippe floodplain was carried out. Floodplain-specific restoration values were derived by applying the derived background concentrations in due consideration of the determined soil parameters and influencing variables. With the objective of developing a viable application, an evaluation matrix reduced to the essential parameters was acquired. In the case of planned structural soil excavations, it is now possible to evaluate for any site whether particularly favorable or unfavorable conditions for the reuse of the soils exist by using the floodplain-specific restoration values related to the conventionally obtainable parameters. The derived background concentrations and restoration values should be considered as a guidance and orientation to evaluate soils in respect of a cross-territorial reuse in the Lippe floodplain, based on the current availability of data.
Metadaten
Author:Benjamin Schieber
URN:urn:nbn:de:hbz:385-1-15005
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of completion:2020/11/25
Publishing institution:Universität Trier
Granting institution:Universität Trier, Fachbereich 6
Date of final exam:2020/11/19
Release Date:2020/12/14
Tag:Einbauwerte; Flussaue; Lippe; Schwermetalle; Wasserrahmenrichtlinie
Institutes:Fachbereich 6
Licence (German):License LogoCC BY: Creative-Commons-Lizenz 4.0 International

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