Original paper

Verteilung und Schwermetallgehalte der Sedimente in Neckar und Eschach südlich von Rottweil

[Distribution and Heavy Metal Contents of the Sediments in the Neckar and Eschach River South of Rottweil]

Loeschke, Jörg; Mackeprang, Michael; Schwabenthan, Dieter

Kurzfassung

An Hand einer Flußbett-Kartierung des oberen Neckars und der Eschach südlich von Rottweil werden die Unterschiede in der rezenten Sedimentation in den beiden Flüssen aufgezeigt. Die Sedimentation ist im wesentlichen abhängig vom natürlichen Materialangebot und somit vom geologischen Untergrund, sie wird aber in zunehmendem Maße durch künstliche Eingriffe (Anlage von Stauwehren, Anlieferung von Schmutzstoffen) überprägt. Während die Eschach als ein im wesentlichen von anthropogenen Einflüssen noch verschontes Gewässer angesehen werden kann, zeigt der obere Neckar erhebliche Verunreinigungen, die durch die Ablagerung von bis über 2 m mächtigen pechschwarzen, übelriechenden Faulschlämmen dokumentiert werden. Schwermetallanalysen der feinkörnigen Sedimente zeigen, daß im oberen Neckar eine Anreicherung von Schwermetallen (Blei, Cadmium, Chrom, Kupfer, Nickel, Zink) in den Faulschlämmen stattgefunden hat, die die natürlichen Gehalte in Tonen um das 10-bis 100-fache übertreffen können. Diese Gehalte entsprechen größenordnungsmäßig den Schwermetallgehalten von Rheinsedimenten unterhalb Kölns. Die feinkörnigen Sedimente der Eschach führen dagegen Schwermetallgehalte, die mit Ausnahme des Zinks in etwa den natürlichen Gehalten von Tonen entsprechen. Die Ergebnisse einer Vorratsberechnung für die absoluten Schwermetallgehalte von Faulschlämmen an einem Stauwehr des oberen Neckars werden mitgeteilt. Eine Umlagerung der Faulschlämme des oberen Neckars bei Hochwasser bringt erhebliche Probleme für die Trinkwassergewinnung durch Uferfiltration mit sich, da die Schwermetalle teilweise vom Sediment an das Wasser abgegeben und bei der Trinkwasseraufbereitung nur in begrenztem Maße eliminiert werden können.

Abstract

The differences in recent Sedimentation in the upper Neckar River and in the Eschach River south of Rottweil are shown by means of a river-bed mapping. The formation of the Sediments basically depends on the natural rock material available and thus on the geological background. But the natural environment has been changed to an increasing extent by human activities such as the building of small locks and the pollution of the water. In contrast to the Neckar River, the Eschach River has been spared for the most part from such human activities. The Neckar River is extensively polluted which is documented by the Sedimentation of jet-black, badly-smelling mud rich in organic substances. The mud can reach a thickness of more than 2 m and is enriched in heavy metals such as Pb, Cd, Cr, Cu, Ni, Zn. The heavy metal contents of the mud can be 10 to 100 times higher than the corresponding heavy metal contents of unpolluted clay and correspond approximately to the heavy metal contents of Sediments of the River Rhine downstream of Cologne. On the other hand the fine-grained Sediments of the Eschach River have, with the exception of Zn, heavy metal contents similar to those of unpolluted clay. The resources of heavy metals in the black organic mud upstream of a lock on the Neckar River have been calculated and the results are discussed. The redeposition of the organic mud during high water of the Neckar River causes considerable problems for the production of drinking water through bank storage since the heavy metal compounds of the mud can partly be redissolved, but they cannot completely be eliminated during the preparation of the drinking water.

Keywords

Fluviatile sedimentheavy metalsPbCdCrCuNiZnchemical Standardclaypollutionhuman activitydrinking water SW-German Mesozoic Hills (NeckarEschach Rivers)