Field trip guide

Historische und rezente anthropogene Schwermetalleinträge im Bereich des Montanwirtschaftsstandorts Stolberg (Rheinland) (Exkursion B am 29. März 2016)

[Historic and recent anthropogenic emissions of heavy metals in the town of Stolberg (Rhine area, Germany)]

Sindern, Sven; Görtz, Alexander; Gronen, Lars

Kurzfassung

Als Folge einer reichen Pb-Zn-Sulfidvererzung und umfangreicher Galmeivorkommen war die Region der Stadt Stolberg im Rheinland seit der Zeit römischer Besiedlung wiederholt Standort intensiver montanwirtschaftlicher Aktivität. Insbesondere in dem Zeitraum vom 16. bis zum 19. Jh. war Stolberg ein Zentrum der Produktion und Verarbeitung von Messing sowie von Pb und Zn. Noch heute gehört die Stadt mit einer Bleihütte und zahlreichen metallverarbeitenden Betrieben zu den bedeutenden Standorten in Deutschland. In allen Stadien wirtschaftlicher Aktivität kam es zu anthropogenen Einträgen von Schwermetallen sowie Säurebildnern in die Umwelt, was in historischen Berichten dokumentiert ist – aber auch umweltgeochemisch und umweltmedizinisch rekonstruierbar ist bzw. war. So finden sich in Böden flächendeckend erhöhte Konzentrationen von Cu, Cd, As, Sb und insbesondere Pb und Zn, die maximale Werte von 13 bzw. 6 Gew.-% erreichen können. Straßenstaubmessungen zeigen, dass auch in den vergangenen Jahren im Umfeld der Bleihütte höhere Schwermetalleinträge vorlagen als in anderen Bereichen der Stadt. Im Rahmen der Exkursion wird neben der Geologie die montanwirtschaftliche Entwicklung Stolbergs am Beispiel früherer Produktionsstätten sowie umfang- reicher Landschaftsveränderungen aufgezeigt. Sichtbares Zeichen der erhöhten Schwermetallkonzentrationen in den Böden ist eine charakteristische Metallophytenflora, die an verschiedenen Standorten im Umfeld der Stadt zu sehen ist.

Abstract

Based on rich primary Pb-Zn-sulphide ores and abundant occurrence of secondary supergene nonsulfide ores (‘Calamines’) the region around the town of Stolberg (Rhine area, Germany) has since Roman times repeatedly been a place of intensive mining and metallurgical activity. Stolberg was a center of production and manufacturing of brass as well as Pb and Zn, in particular between the 16th and 19th century. With one of the rare Pb smelter plants in Germany and numerous metal-manufacturing companies the town is an important site until today. Heavy metals as well as SO2-rich exhausts have been emitted during all stages of economic activity. This is documented in historic reports as well as in environmental geochemical and medical studies. In soils of Stolberg enhanced concentrations of Cu, Cd, As, Sb and particularly Pb and Zn, which can reach maximum values of 13 and 6 wt.-%, respectively, can be observed. Studies of street dust reveal higher levels of emissions of heavy metals in the area around the Pb smelter plant than in other areas of the town. This excursion introduces to the geology, to the history of mining and metallurgical activity as well as to historic anthropogenic heavy metal pollution. Metallophytes, which can be observed at various stops during the excursion, represent a clear indicator of enhanced heavy metal concentrations in soils.

Keywords

Historischer BergbauUmweltgeochemieSchwermetalleStolberg (Rheinland)Metallophytenhistoric miningenvironmental geochemistryheavy metalsmetallophytes