Bodenschadstoffe
Gefährdungsabschätzung Boden - Nutzpflanze bei schädlichen Bodenveränderungen

Nach Bodenschutzrecht ist bei schädlichen Bodenveränderungen /Altlasten auf landwirtschaftlichen Flächen eine Gefährdungsabschätzung für den Pfad Boden-Nutzpflanze durchzuführen. Dargestellt werden Bewertungsgrundlagen, Ablauf und Zuständigkeiten für die Orientierende- und Detail-Untersuchung sowie mögliche Schutz- und Beschränkungsmaßnahmen durch Anpassung der Nutzung und der Bewirtschaftung im Vorfeld technischer Sanierungsmaßnahmen.

Zweck des BBodSchG und Gefährdungsabschätzung

Zweck des BBodSchG ist die nachhaltige Sicherung oder Wiederherstellung der Bodenfunktionen. Bei stofflichen Belastungen landwirtschaftlich genutzter Böden geht es primär um eine mögliche Beeinträchtigung der Nutzungsfunktion als Standort für landwirtschaftliche Nutzung. Bei der Gefährdungsabschätzung des Pfades Boden-Nutzpflanze sind folgende Punkte zu klären:
  • Welche Gefahren gehen im konkreten Fall von den im Boden vorhandenen Schadstoffen für Nahrungs- und Futterpflanzen aus? Wie sind diese Gefahren zu beurteilen?
  • Welche Schutz- und Beschränkungsmaßnahmen können auf kontaminierten Flächen im Vorfeld technischer Maßnahmen zum Schutz der darauf wachsenden Nutzpflanzen ergriffen werden?

Gesetzliche Vorgaben

Nach § 9 BBodSchG soll die zuständige Behörde bei Vorliegen von Anhaltspunkten für eine schädliche Bodenveränderung (sBv) oder Altlast die geeigneten Maßnahmen zur Ermittlung des Sachverhalts ergreifen. Anhaltspunkte für eine sBv /Altlast sowie Anforderungen an die Untersuchung und Bewertung werden in §§ 3 und 4 BBodSchV in Verbindung mit Anhang 1, 2 näher konkretisiert.
Nach BayBodSchVwV Ziffer 4.1.1.4 hat die Kreisverwaltungsbehörde als fachlich zuständige Stelle die Landwirtschaftsbehörde bei landwirtschaftlicher Bodennutzung für den Pfad Boden-Nutzpflanze zu beteiligen. Bei Fragen, die die landwirtschaftliche Bodennutzung betreffen, entscheidet die zuständige Behörde im Einvernehmen mit dem Landwirtschaftsamt (BayBodSchG, Art. 10, Abs. 4).

Bewertungsgrundlagen

Für die Gefährdungsabschätzung des Pfades Boden-Nutzpflanze enthält die BBodSchV in Anh. 2 Nr. 2 für Ackerbau und Grünland Prüf-/Maßnahmenwerte im Hinblick auf Pflanzenqualität, für Ackerbau zusätzlich Prüfwerte im Hinblick auf Wachstumsbeeinträchtigungen bei Kulturpflanzen (Tabelle 1 und 2).
Tabelle 1: Prüf- und Maßnahmenwerte für den Schadstoffübergang im Hinblick auf Pflanzenqualität (mg/kg TM)
Stoff Ackerbau, Nutzgarten
Prüfwert
Ackerbau, Nutzgarten
Maßnahmenwert
Grünland
Maßnahmenwert
Arsen 200 (KW) 1) --- 50 (KW)
Cadmium --- 0,04 2) / 0,1 (AN) 20 (KW)
Blei 0,1 (AN) --- 1200 (KW)
Kupfer --- --- 1300 (KW) 3)
Nickel --- --- 1900 (KW)
Quecksilber 5 (KW) --- 2 (KW)
Thallium 0,1 (AN) --- 15 (KW)
Benzo(a)pyren 1 --- ---
Polychlorierte Biphenyle (PCB6) --- --- 0,2
  1. Bei Böden mit zeitweise reduzierenden Verhältnissen 50 mg/kg
  2. Auf Flächen mit Brotweizenanbau oder Anbau stark Cadmium anreichernder Gemüsearten
  3. Bei Grünlandnutzung durch Schafe 200 mg/kg
Extraktionsverfahren: AN = Ammoniumnitrat, KW = Königswasser
Tabelle 2: Prüfwerte für den Schadstoffübergang im Hinblick auf Wachstumsbeeinträchtigungen bei Kulturpflanzen (mg/kg TM)
Stoff Prüfwert
Arsen 0,4
Kupfer 1
Nickel 1,5
Zink 2
Extraktionsverfahren: Ammoniumnitrat

Bei der Ableitung der Prüf- /Maßnahmenwerte stand die Bodenfunktion „Boden als Standort für den Anbau von Nutzpflanzen“ im Vordergrund. Dabei wurden folgende Fallgestaltungen unterschieden:

  • Vermarktungsfähigkeit von Nahrungspflanzen aus Ackerbau, Erwerbsgemüsebau als Lebensmittel
  • Vermarktungsfähigkeit und Verwertbarkeit im eigenen Betrieb von Ackerfutterpflanzen und Grünlandaufwuchs als Futtermittel
  • Phytotoxische Wirkungen der Schadstoffe auf Pflanzen

Grundlage für die Ableitung der Werte für anorganische Schadstoffe waren höchstzulässige Schadstoffkonzentrationen in Pflanzen nach lebensmittel- oder futtermittelrechtlichen Vorschriften:

  • Lebensmittelrichtwerte der Zentralen Erfassung- und Bewertungsstelle für Umweltchemikalien (ZEBS-Richtwerte)
  • Schadstoffhöchstgehalte nach Futtermittelverordnung (FMVO)
Weiter wurde der pflanzenverfügbare Schadstoffanteil im Boden berücksichtigt. Bei Nahrungspflanzen dominiert der systemische Aufnahmepfad, d.h. die Aufnahme von Schadstoffen über die Wurzel mit anschließendem Transport in andere Pflanzenteile wie Blätter, Früchte, während bei Futterpflanzen die Schadstoffbelastung vorwiegend über den Verschmutzungspfad, d.h. durch an der Pflanzenoberfläche anhaftendes kontaminiertes Bodenmaterial erfolgt. Entsprechend dem vorherrschenden Aufnahmepfad wurden die Prüf-/Maßnahmenwerte im Hinblick auf Pflanzenqualität und Wachstumsbeeinträchtigungen bei Nahrungspflanzen überwiegend für Ammonium-Nitrat- Extrakt, für Futterpflanzen im Königswasser-Extrakt festgelegt.
Grundlage der Prüf- und Maßnahmenwerte für organische Schadstoffe waren Ergebnisse umfangreicher Studien zum Verhalten von PAK und PCB im System Boden/Pflanze.

Orientierende Untersuchung und Detailuntersuchung - Ablauf und Zuständigkeiten

Die folgenden Abbildungen zeigen Ablauf und Zuständigkeiten für eine Gefährdungsabschätzung bei schädlichen Bodenveränderungen /Altlasten bei landwirtschaftlichen Bodennutzung für den Pfad Boden - Nutzpflanze.
Ziel: Ausräumen oder Bestätigen des Verdachts einer schädlichen Bodenveränderung oder Altlast
Ziel: Ermittlung von Ausmaß und räumlicher Verteilung der Schadstoffe
Abschließende Klärung der Gefährdung des Schutzgutes Nutzpflanze - (Tier) - Mensch

Schutz- und Beschränkungsmaßnahmen bei sBv und Altlasten

Bei sBv /Altlasten auf landwirtschaftlich genutzten Flächen kommen nach § 5 Abs. 5 BBodSchV im Vorfeld technischer Sanierungsmaßnahmen vor allem Schutz- und Beschränkungsmaßnahmen durch Anpassungen der Nutzung und der Bewirtschaftung von Böden sowie der Veränderungen der Bodenbeschaffenheit in Betracht.
Zur Anwendung kommen folgende Maßnahmen (in Anlehnung an LABO-ad-hoc-AG „Schwermetalltransfer Boden/Pflanze, 1997):

Veränderungen von Bodenbeschaffenheit

  • Bei Schwermetall-Belastung: Kontrolle, ggf. Anhebung des pH-Wertes

Anpassung der Nutzung und Bewirtschaftung von Flächen

  • Einschränkung der Nutzung auf Ackerbauflächen
    • Vermarktung von Lebensmitteln nur nach Nachweis der Unbedenklichkeit (Bewertungsmaßstab: Höchstgehalte der EU-Kontaminanten-VO, ggf. ZEBS-Richtwerte)
    • Bei Bodenbelastung mit Schwermetallen: keine Pflanzenarten mit hohem Schwermetall-Anreicherungsvermögen
    • Bei Bodenbelastung mit organischen Schadstoffen keine bodennah wachsenden verschmutzungsgefährdeten Pflanzen, Verwendung von Stroh oder Mulchmaterialien
    • Bei Pflanzengehalten über Höchstgehalten der EU-Kontaminanten-Verordnung bzw. 2fachen ZEBS-Richtwerten nur Anbau von Nicht-Nahrungspflanzen (nachwachsende Rohstoffe, Industriepflanzen, Saatgut)
  • Einschränkung der Nutzung auf Grünlandflächen (Grünfutter, Silage, Heu)
    • Keine Beweidung, um direkte Aufnahme von kontaminiertem Boden der Tiere auszuschließen
    • Einsatz schmutzarmer Ernteverfahren bei Heugewinnung, Feldfutterbau
    • Vermarktung von Futtermitteln nur nach Nachweis der Unbedenklichkeit (Bewertungsmaßstab: Höchstgehalte FMVO)
    • Verwertung von Futteraufwuchs auf eigenem Betrieb bis zum 2,5 fachen Höchstgehalt der FMVO bei Verschnitt mit weniger belastetem Futter
    • Bei Kupfer-Belastung der Fläche keine Nutzung durch Schafe
    • Verschiebung des Beweidezeitpunktes, z. B. nach Überschwemmung

Herausnahme der Fläche aus landwirtschaftlicher Nutzung

  • Besonders bei hoher Belastung kleiner Flächen
Hilfestellung für die Nutzung von PAKs-belasteten Flächen liefern z. B. Arbeiten von Crößmann (1992), Richtwerte zur Bodennutzung und -sanierung bei Belastung mit Polychlorierten Dibenzodioxinen und -furanen (PCDD/F) liegen von der Bund/Länder-AG DIOXINE (1993) vor.

Gefährdungsabschätzung Pfad Boden-Nutzpflanze am Beispiel von Neuendettelsau

Am Beispiel des Umweltskandals in Neuendettelsau, Mittelfranken (2002), soll der Beitrag der Landwirtschaftsverwaltung bei der Gefährdungsabschätzung von sBv/Altlasten aufgezeigt werden. Bodenuntersuchungen erbrachten Funde von Mineralölkohlenwasserstoffen, Toluol, PAKs, Fette, Ameisensäure, Anilin, Pyridin u.a. toxische Stoffe auf landwirtschaftlichen Flächen. Mehrere Tausend Tonnen Industriechemikalien waren hier 2002 und in den Jahren davor ausgebracht worden.
Die Untersuchungsplanung erfolgte nach Bodenschutzrecht für den Wirkungspfad Boden-Nutzpflanze. Schadstoff-Screenings wurden durchgeführt. Soweit möglich, wurden die Ergebnisse anhand von Prüf- /Maßnahmenwerten der BBodSchV bewertet. Für eine Reihe von Untersuchungsparametern enthielt jedoch die BBodSchV keine Werte. Es musste nach anderen Bewertungsmaßstäben /Orientierungswerten gesucht werden, auf deren Basis Sanierungszielwerte formuliert werden konnten.
Für drei unterschiedlich verunreinigte Ackerflächen wird beispielhaft das jeweilige Sanierungskonzept für den Pfad Boden-Pflanze skizziert. Die Unterlagen wurden freundlicherweise vom Landwirtschaftsamt Ansbach zur Verfügung gestellt.
  • Sanierungszielwert < 50 mg KW/kg TS (Referenzwert Niederländische Liste, 1994)
  • Keine technischen Maßnahmen; Übertragung des Wissens aus Pfingsthochwasser (1999): Förderung des mikrobiellen Abbaus im Boden durch Kalken, Bodenbearbeitung (Lockern, Belüften), gezielte Ansaat zur besseren Durchwurzelung
  • Mulchen des Aufwuchses, keine Nutzung bis zum Abschluss der Sanierung
  • Kontrolluntersuchung(en) bis zum Erreichen des Sanierungszieles: im Herbst 2002 Sanierungszielwert erreicht, Freigabe der Fläche für landwirtschaftliche Nutzung
  • Sanierungszielwert: Toluol < 0,05 mg/kg TS (Referenzwert Niederländische Liste, 1994),für Caprolactam, Benzophenon keine Sanierungszielwerte bekannt; Forderung: Klärung des Abbauverhaltens im Boden
  • Keine technischen Maßnahmen; Förderung des mikrobiellen Abbaus durch Kalken, pH-Wert-Erhöhung in den für Mikroorganismen optimalen Bereich; Bodenbearbeitung zur Förderung der Durchlüftung, Begrünung (Senf, Luzernegras); jeweils Mulchen des Aufwuchses
  • Begleitendes mikrobielles Monitoring durch Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft
  • Nach Kontrolluntersuchung Herbst 2002 und Ergebnissen des mikrobiellen Monitorings von landwirtschaftlicher Seite keine Beschränkungsmaßnahmen mehr erforderlich
  • Bodenaustausch durchgeführt
  • Sanierung gemäß § 12 BBodSchV (bodenschonendes Arbeiten, Einbau von geeignetem Bodenmaterial für landwirtschaftliche Folgenutzung)
Der Fall Neuendettelsau zeigte eindringlich, wie wichtig die frühzeitige Einbindung der betroffenen Behörden durch die Kreisverwaltungsbehörde ist und welche Schwierigkeiten sich beim Vollzug aufgrund fehlender Bewertungsgrundlagen für den Pfad Boden-Nutzpflanze ergeben.
Literatur
  • BUNDESMINISTERIUM FÜR UMWELT, NATURSCHUTZ UND REAKTORSICHERHEIT (1993): 2.Bericht der Bund/Länder AG DIOXINE.- Bonn
  • CRÖßMANN, G. (1992): Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe in Böden und Pflanzen. Ein Beitrag zur Gefährdungsabschätzung bei Altlasten. – Bd. II. – Untersuchungsergebnisse. Kommunalverb. Ruhrgebiet, Essen
  • FUTTERMITTEL-VERORDNUNG vom 8.04.1981 (BGBl I pp. 352) in der Fassung der Bekanntmachung vom 19.11.1997 (BGBl I pp. 2714) zuletzt geändert durch 1.VO zur Änderung futtermittelrechtlicher Vorschriften vom 25.6.1999 (BGBl I, pp. 1466)
  • LABO-AD-HOC-AG „SCHWERMETALLTRANSFER BODEN/PFLANZE (1998): Eckpunkte zur Gefahrenbeurteilung des Wirkungspfades Bodenverunreinigungen/Altlasten–Pflanze.- BoS 28.Lfg XII/98, 9009
  • LANDESUMWELTAMT NORDRHEIN-WESTFALEN (2000): Weitere Sachverhaltsermittlung bei Überschreitung von Prüfwerten nach BBodSchV für Wirkungspfade Boden-Mensch und Boden-Nutzpflanze. – LUA-Merkblatt 22
  • NIEDERLÄNDISCHE LISTE 1994 (1995): Interventions (I-Werte)- und Referenzwerte (S-Werte) für Böden und Grundwasser.- BoS 18.Lfg,. V/95, 8936
  • VERORDNUNG (EG) Nr. 466/2001 der Kommission vom 08.03.2001 zur Festsetzung der Höchstgehalte für bestimmte Kontaminanten in Lebensmitteln.- ABL L 77: pp. 1-13
  • ZENTRALE ERFASSUNG- UND BEWERTUNGSSTELLE FÜR UMWELTCHEMIKALIEN DES BUNDESGESUNDHEITSAMTES (1997): Richtwerte für Schadstoffe in Lebensmitteln.- Bundesgesundheitsblatt 5/97: pp. 182-184