Original paper

Flächenhafter Stoffeintrag durch aufgehöhte Gebiete im Bereich der Hamburger Elbmarsch

[Areal input of leachate from filled up marshlands of the Elbe river, Hamburg]

Gröngröft, Alexander; Miehlich, Günter

Kurzfassung

Zur hochwassersicheren Nutzung wurden weite Flächen der Hamburger Elbmarsch mit Sanden und Schlicken aufgehöht, ein Teil der Flächen dient der geordneten Entsorgung von Baggergut. Die Zusammensetzung des Sickerwassers dieser Auftragsflächen variiert in Abhängigkeit vom Substrataufbau, Nutzung und Alter. Um den Einfluß von Auftragsflächen auf die Grundwasserqualität zu erfassen wurden 914 Grundwasseranalysen aus 190 Meßstellen (Beprobung 1984--1993) ausgewertet. Die zeitgemittelten Grundwasseranalysen wurden per Clusteranalyse (Q-Technik) gruppiert. Anhand der räumlichen Verteilung sowie der chemischen Zusammensetzung der Grundwassergruppen konnten Typen unterschiedlicher Genese abgeleitet werden. Durch die Flächenerhöhung wird zunächst gering mineralisiertes, aber stark Fe-, Mn- und NH4-haltiges Porenwasser aus den natürlichen Marschsedimenten infolge von Konsolidierungs- und Verdrängungsvorgängen in den Aquifer verlagert. Als zweiter Prozeß findet eine Zusickerung von Infiltrat aus den Auftragsflächen statt, wodurch die Cl-, Na-, SO4- und HCO3-Gehalte deutlich ansteigen. Durch spezifische Adsorption werden die hohen K- und NH4-Konzentrationen des Sickerwassers retardiert. Zn, Cu, Pb und Cd sind bereits im Sickerwasser nur im Spurenbereich löslich und erreichen nicht den Aquifer.

Abstract

Large marshlands of the Elbe river have been filled up with sand or mud to create harbour areas without tidal influence. The composition of leachate from these areas depends on substrate, age and use. 914 groundwater analysis from 190 well positions (1984--1993) have been examined to show the influence of different filled up areas on groundwater quality. By the technic of cluster analysis time averaged groundwater analysis were grouped. On the basis of spatial distribution and mean composition the groups could be interpreted genetically. One group represents background values from marshy areas, two others showed different influence from landfilling. First process after landfilling is the consolidation of weak marsh sediments, leading to an infiltration of low mineralized water with high amonuts of Fe, Mn and NH4 into the aquifer. Secondly infiltration of leachate results in increased concentrations of Cl, Na, SO4 and HCO3 in groundwater. Spezific adsorption of K and NH4 is responsible for the strong retardation of these kations. Because of low concentrations in leachate Zn, Cu, Cd and Pb do not reach the aquifer.

Keywords

Marsheslandfillsandmudinfiltrationgroundwaterchemical analysescluster analysesspatial distributionpollutants Northwest German LowlandsHamburg TK 25: Nr. 24252525