Original paper

Erfassung und Bewertung von Schwermetall-, Arsen- und PAK-Gehalten in Dauergrünlandböden im Stadtgebiet von Hamm/Westfalen

[Determination and assessment of heavy metal, arsenic and PAH contents in permanent grassland soils in the urban area of Hamm/Westfalia.]

Rother, Anette; Friese, Kurt

Kurzfassung

Für die Bewertung von Anreicherungen an Schwermetallen und organischen Verbindungen in Böden auf Altlastenverdachtsflächen ist die Erfassung regionalspezifischer Hintergrundwerte erforderlich. Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Erarbeitung von Hintergrundwerten für die Stadt Hamm/Westfalen, um die Bedeutung und das Ausmaß einer möglichen anthropogenen Schwermetallbelastung von Böden besser beurteilen zu können. Die Ergebnisse von Untersuchungen an 57 Bodenproben von Dauergrünlandflächen im Stadtgebiet von Hamm auf Schwermetallgehalte (Ni, Pb, Cd, Cu, Cr, Zn, Hg) und Arsen sowie auf die umweltrelevanten organischen Verbindungen der Polycyclischen Aromatischen Kohlenwasserstoffe (PAK) werden vorgestellt. Die ermittelten Hintergrundwerte ergeben sich aus der ubiquitären Verbreitung der Schwermetalle und organischen Verbindungen wie Polycyclischen Aromatischen Kohlenwasserstoffe sowie der jeweiligen Standortsituation. Mit Hilfe von Regressionsanalysen werden die Abhängigkeiten der Schadstoffgehalte von Bodenparametern wie pH, Humus- oder Tonanteil verdeutlicht. Die gemessenen Schadstoffgehalte im Oberboden (Ah-Horizont) der untersuchten Dauergrünlandböden im Stadtgebiet von Hamm überschreiten die zugrunde gelegten Schwellenwerte nicht. Die Böden können daher als unbelastet eingestuft werden. Die in den untersuchten Dauergrünlandböden vorgefundenen höheren Arsen-, Blei-, Cadmium- und Zinkgehalte der südwestlichen Stadtbezirke lassen sich auf den Eintrag schwermetallhaltiger Staubpartikel durch Verfrachtung aus dem westlich von Hamm gelegenen Teil des Ruhrgebietes zurückführen. Eine Erhöhung der PAK-Konzentrationen ist dort ebenfalls zu beobachten.

Abstract

For the valuation of heavy metal and organic compound contaminated soils the recording of regional background values are required. Aim of this study is the definition of background values for the city of Hamm/Westfalia. The contents of heavy metals (Ni, Pb, Cd, Cu, Cr, Zn, Hg), arsenic (As) and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) of 57 soil samples of grassland in the urban area of Hamm/Westfalia were measured. The background values estimated are the result of the ubiquitary distribution of heavy metals and organic pollutants like PAH as well as a result of the local situation. By means of single regression analysis relationships between the different pollutants and soil properties like pH and the content of organic matter and clay were established. The measured contents of pollutants in surface soil horizons (Ah) of grassland soils in the urban area of Hamm/Westfalia do not exceed to regulatory threshold values. Accordingly, the soils investigated can be classified as not charged. Higher values of As, Pb, Cd and Zn in the soils of the southwestern districts of the city of Hamm are the result of dust-particle transport from the western part of the region. This is also observed for the PAH concentrations.

Keywords

Experimentsgrassland soilsconcentrationpollutantsheavy metalsarsenicPAHbackground valuesanthropogenic pollutiondustaeolian transport. Rhenish-Westfalian Basin (Hamm)North Rhine-Westphalia. Tk 25: Nr. 4312.