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Fortschreibung bundesweiter Hintergrundwerte für anorganische Stoffe in Böden

Land / Region: Deutschland

Projektanfang: 01.11.2012

Projektende: 30.06.2016

Projektstand: 30.06.2016

Fortschreibung bundesweiter Hintergrundwerte für anorganische Stoffe in Böden

Zur Bewertung der Gehalte von anorganischen Spurenstoffen (Spurenelemente) in Böden ist es wichtig, den Gehalt in als unbelastet geltenden Böden zu kennen. Dazu hat sich in Deutschland das Konzept der Hintergrundwerte durchgesetzt (z.B. LABO, 2003: Hintergrundwerte für anorganische und organische Stoffe in Böden). Ein Hintergrundwert ist ein typischer flächenrepräsentativer statistischer Wert (z.B. das 90ste Perzentil) der Hintergrundgehalte eines möglichst homogenen Bodenkollektives. Die Hintergrundgehalte im Boden setzen sich zusammen aus den geogenen Grundgehalten und den ubiquitären Stoffverteilungen als Folge diffuser Einträge in den Boden. Böden mit Belastungen aus punktförmigen Quellen gehen nicht in die Ableitung der Hintergrundwerte ein. Hintergrundwerte für Spurenelemente, wie z.B. Schwermetalle, sind somit eine wesentliche Voraussetzung zur Ableitung und Fortschreibung plausibler Bodengrenzwerte.

In mehreren aufeinander aufbauenden Forschungs- und Entwicklungsvorhaben ist in den letzten 15 Jahren an der BGR ein Konzept entwickelt und angewendet worden, mit dem flächenhaft repräsentative Hintergrundwerte anorganischer Stoffe für Ober- und Unterböden sowie den Untergrund abgeleitet werden konnten.

Dieses Konzept beruht zunächst auf einer Unterscheidung nach Bodenausgangsgesteinen (BAG) und der Bodentiefe (Oberboden, Unterboden, Untergrund). Nachgeordnet werden die Hintergrundwerte der Oberböden bezüglich der Landnutzung (Acker, Grünland, Forst) gegliedert. Die Unterböden der Festgesteinsgruppen werden nach Lössgehalten untergliedert und die Unterböden der Lockergesteinsgruppen nach pedogenetischen Prozessen der Stoffverlagerung (Stoffanreicherungs-, Stoffverarmungshorizonte).

Seit der letzten gesamtdeutschen Ableitung von Hintergrundwerten (LABO, 2003) sind in den Bundesländern erhebliche Anstrengungen unternommen worden, die Datenlage zu Schwermetallgehalten im Boden zu vergrößern. Daher wurden im Rahmen dieses vom Umweltbundesamt (UBA) finanzierten F+E-Vorhabens „Fortschreibung bundesweiter Hintergrundwerte für anorganische Stoffe in Böden" auf Basis der aktualisierten Datenlage bundesweiter Hintergrundwerte für 16 Elemente (Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn, As, Sb, Be, Co, Mo, Se, Tl, U und V) abgeleitet.

Karte der Hintergrundwerte für ArsenKarte der Hintergrundwerte für Arsen Quelle: BGR

Gegenüber den vorherigen Ableitungen wurde insbesondere das Spektrum der Elemente erweitert und auf eine stärker räumlich/ inhaltliche Differenzierung bei der Auswertung geachtet. Für alle Hintergrundwerte wurden die Unsicherheiten mittels Bootstrapping (95%-Konfidenzbänder) quantifiziert. Durch die Quantifizierung der Unsicherheiten konnten auch die vorliegenden methodischen Anforderungen an die Ableitung von Hintergrundwerten für anorganische Stoffe getestet werden. So war es Teil des Projektes, die Hintergrundwerte einzelner Substrate innerhalb der Bodenausgangsgesteinsgruppen auf signifikante Unterschiede in den Werten zu untersuchen.

Im Ergebnis liegt ein deutschlandweites Tabellenwerk der Hintergrundwerte von 16 Elementen für 13 BAG jeweils in den Tiefenstufen Oberboden, Unterboden und Untergrund vor. Auf dessen Basis lassen sich zur Darstellung der räumlichen Verteilung von Schwermetallgehalten Karten der Hintergrundwerte erstellen. Das Beispiel zeigt die Kartendarstellung des 90. Perzentils von Arsen im Oberboden.




Beiträge:

Partner:

Förderungsnummer:

Wir danken den Staatlichen Geologischen Diensten, Landesumweltämtern und weiteren Institutionen für die Datenbereitstellung und ihre Hilfe. Dem Umweltbundesamt danken wir auch für die Finanzierung des Projektes (FKZ 371271224).

Kontakt:

    
Dr. Florian Stange
Tel.: +49-(0)511-643-3071

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