mit den der für die in Werte Im 0,1
5. Beurteilung der Grundwasserqualität
5.2 Bedeutung von Grenzwerten
Grenzwerte sind in Gesetzen und Verordnungen niedergelegte Grenzkonzentrationen für natürliche Inhaltsstoffe, Wirkstoffrückstände und Umweltkontaminanten in Lebensmitteln (zu denen auch das Trinkwasser gehört, das „abgepackt" in Rohrleitungssystemen zum Verbraucher gelangt), Bedarfsgegenständen und Umweltmedien (z.B. Grundwasser), oder produktionsabhängige Emissionen in bestimmte technische oder Umweltkompartimente (hier z. B. Emissionen aus der Kraftwerksasche in das Grandwasser).
Grenzwerte haben sich zur Regulation des Umgangs mit Chemikalien in allen Bereichen der Umwelt des Menschen bewährt. Sie sollen auf der Basis des verfügbaren Wissens aber nicht nur heute sicher regulieren, sondern auch in Zukunft.
Unter dieser Bedingung heißen Grenzwerte Vorsorgegrenzwerte . Diese Grenzwerte
mit Vorsorgecharakter entstammen einem transparenten und wissensbasierten gesellschaftlichen Entscheidungsprozess mit dem Ausgangspunkt: „Nutzlose Expositionen möglichst vermeiden, nützliche in sozial akzeptabler Weise vermindern, schädliche verhindern.". Seme Achtung in sozialer (=> Vermeidung), technischer (=> Verminderung) und wissenschaftlicher (=> Verhinderung) Hinsicht ist die umwelthygienische Grundregel (UHYG-R) des sozial- und umweltverträglichen Umgangs mit Chemikalien und anderen Umweltnoxen (z.B.
Lärm).
Grenzwerte quantifizieren die gesellschaftliche Zahlungsbereitschaft bei der Minderung, Minimierung oder Vermeidung nutzloser Belastungen und Risiken, und der Zulassung nutzungstechnisch unvermeidlicher (Mindest-)Belastungen oder Risiken. Hierbei liegen gemeinsame und getrennte Interessenskreise von Politik, Privatwirtschaft und Wissenschaft in Bezug auf den Schutz des Menschen (menschliche Gesundheit/Umwelt) und/oder der Ökosphäre (Arten-/Natur-/BioSphärenschutz) vor. Die Festsetzung von Grenzwerten kann gesellschaftlich einvernehmlich nur im zentralen Spannungsfeld aus experimentellen Wahrheiten (Wissenschaft), Marktwahrheiten (Privatwirtschaft) und politischen Wahrheiten („Mehrheiten") gelingen.
Die drei Bewertungskriterien des UHYG-R - Vermeidbarkeit, Nützlichkeit, Schädlichkeit möglicher Umweltbelastungen , muss im Vorverfahren der Risiko-abschätzung abgesteckt werden.
Für vermeidbare Belastungen erübrigt sich der Risikoabschätzungsprozess, weil zuvor im Prozess des Interessenausgleichs eine Grundsatzentscheidung über die Vermeidbarkeit der entsprechenden Belastung zu fällen ist. Vermeidbare Belastungen werden natürlich abgelehnt, unvermeidbare dagegen akzeptiert oder geduldet. Die Duldung oder die Akzeptanz einer Belastung muss politisch begründet und gesellschaftlich vertreten werden. In diesem Prozess liefern die Naturwissenschaftler und Techniker der Politik u.a. Daten über eine unvermeidbare (natürliche) Hintergrundbelastung, über technische und andere Möglichkeiten, ihr auszuweichen oder über die Steilheit und Art einer Dosis-/Wirkungskurve. Die Gesellschaftswissenschaftler beschreiben, auf welche Weise man in einer demokratisch organisierten Gesellschaft zu informierten Entscheidungen kommt, denen sich dann möglichst viele anschließen können. Hieraus ist zu sehen, dass nicht unbedingt die Schädlichkeit, sondern eher die Herkunft und die Vermeidbarkeit einer Belastung Anlass für Konflikte liefern.
Das Kriterium für die folgende Festlegung der Stoffgruppen A-C und den dazugehörigen Grenzwert-Definitionen ist die Herkunft eines belastenden Stoffes oder einer Exposition. Die drei Bewertungskriterien der UHYG-R werden dabei zur Hilfe verwendet, wobei aus der
Vermrnderung/Vermeidung einer nutzlosen Exposition eine
=^> Duldungsschwelle D
Zulassung/Akzeptanz/Duldung einer nützlichen Exposition in der nutzungstechnisch unvermeidlichen Mindesthöhe eine
=> Nutzungsschwelle N
Unterbindung einer schädlichen Exposition eine
=> Schädigungsschwelle S resultiert.
1. Stoffgruppe A
- natürliche Inhaltsstoffe (geogene/biogene) und deren Verarbeitungsprodukte z.B. Inhaltsstoffe eines Rohwassers (oft Grundwasser, aber auch Uferfiltrat eines Oberflächengewässers), das zur Aufbe-reitung zum Trinkwasser eingesetzt wird
Je nach Höhe der wahrgenommenen oder messbaren Hintergrundbelastung HA,dem vertretbaren Aufwand und daraus erwartbarem gesundheitlichem Nutzen werden Stoffe der Gruppe A aus einer natürlichen Ressource entfernt oder sie bleiben dort geduldet bis akzeptiert. Für die Stoffgruppe A ergeben sich zwei Definitionen für die Vorsorgegrenzwerte:
Grenzwert-Definition AI (ohne Aufbereitung)
0 < HÄ1 < NA, = DA1 => GWAi < S Ein Grenzwert für einen Stoff der Gruppe AI ist ein Vorsorgegrenzwert, wenn er
1. die (mittlere oder regionale) natürliche Hintergrundbelastimg der genutzten Ressource beschreibt und dabei
2. S nicht überschreitet.
3. Maßgeblich für die umwelthygienische Wertigkeit des GWAi ist der tiefste festgesetzte Wert links des Pfeiles in Definition AI.
Grenzwert-Definition A2 (mit Aufbereitung)
0 < NA2 = DA2 => GWA2 < S < HA2
Ein Grenzwert für einen Stoff der Gruppe A2 ist ein Vorsorgegrenzwert, wenn er 1. aufbereitungstechnisch den Stand des (Un)Wissens (SdW) entspricht und
dabei
2. deutlich niedriger ist als S.
3. Maßgeblich für die umwelthygienische Wertigkeit eines GWA2 ist der tiefste festgesetzte Wert links des Pfeiles in Definition A2.
Unter der Voraussetzung, dass das Schutzziel Grundwasser ist, das zur Förderung als Rohwasser für die Herstellung von Trinkwasser vorgesehen wird, lassen sich folgende Stoffe aus dem Grundwasseruntersuchungsprogramm (s. S. 23/24) nach diesen Definitionen zur Stoffgruppe A zuordnen: Chlorid, Sulfat, Cyanid, Eisen, Mangan, Arsen und TOC, wobei dies nur unter der Annahme, dass diese Inhaltsstoffe ausschließlich geogenen Ursprungs sind, gilt.
Im Folgenden soll am Beispiel der mittleren gemessenen Konzentrationen an Mangan im untersuchten Grundwasser am Pegel l auf dem Gelände des ehemaligen Heizkraftwerkes ein Vorsorgegrenzwert und entsprechende Bedingungen für die Nutzung als Trinkwasser abgeleitet werden. Dazu wird die Tabelle 5.1.2-2:
Bewertung von Grenzwerten aus der Trinkwasserverordnung [TrinkwV 2001] auf Grundlage der UHYG-R aus der Literaturstelle [24] genutzt.
Folgende Annahmen sollen in der Modellrechnung gelten:
1. Förderung des Grundwassers als Rohwasser für die Trinkwasserher stellung
2. die gemessenen mittlere Konzentration an Mangan im Grundwasser am Pegel l soll ausschließlich geogenen Ursprungs sein
3. Nutzung des Trinkwassers auch für Säuglinge Gegeben sind:
- mittlere Konzentration des Mangans im Grundwasser am Pegel l: 0,58 mg/1 - geogene Hintergrundkonzentration HA per Annahme: 0,58 mg/1 - Schädlichkeitsschwelle S = gesundheitlicher Leitwert aus
Tab. 5.1.2-2: für Erwachsene: 1,0 mg/1
für Säugling: 0,2 mg/1
- technische Schädigungsschwelle S aus Tab. 5.1.2-2: 0,05 mg/1 - Nutzungsschwelle N nach dem SdW ausTab. 5.1.2-2: 0,05 mg/1 - Duldungsschwelle = Grenzwert aus Tab. 5.1.2-2 0,05 mg/1 Vergleich der gegebenen Größen mit der Grenzwertdefinition:
HA (0,58 mg/1) > S (0,2 mg/1 bzw. 0,05 mg/1)
- hieraus folgt, dass die Grundwasserressource hinsichtlich des Mangan- Gehaltes aufbereitet werden muss, um als Trinkwasser nutzbar zu werden und zwar
- bis D (0,05 mg/1) < S (0,05 mg/1) Die aufbereitungsteclinisch unvermeidliche Restbelastung in Höhe von D(aaRdT) > D (RdT) > N (SdW) > 0, wobei aaRdT allgemein anerkannte Regeln der Technik
RdT Regeln der Technik SdW Stand des (Un)Wissens
ist im Endprodukt geduldet (D > N) bzw. akzeptiert (D = N).
Im vorliegenden Fall ist D (0,05 mg/1) = N (0,05 mg/1), also wird die Restkonzen-tration von 0,05 mg/1 Mangan nach der Aufbereitung des Grundwassers zum Trinkwasser im Zusammenwirken aller Interessenkreise akzeptiert und als Grenzwert fixiert. Am Beispiel der Mangankonzentration in einem Wasser wird deutlich, dass ein Trinwasservorsorgegrenzwert nicht nur aus der Zielstellung heraus, die menschliche Gesundheit zu schützen resultiert, sondern durchaus technische Schutzziele entscheidend für die Festlegung eines Grenzwertes sein können. Es muss jedoch immer gelten, dass der Grenzwert kleiner, höchstens gleich der Schädigungsschwelle für die menschliche Gesundheit ist.
2. Stoffgruppe B
anthropogene Stoffe am Nutzungsort und ihre dort unvermeidlichen Nebenprodukte
also Arbeits- und Zusatzstoffe sowie ihre Rückstände und Nebenprodukte, die nutzungsnah je nach SdW, SdT (Stand der Technik) oder aaRdT auf unterschiedlichen Duldungsschwellen geduldet werden die niedrigstmögliche Duldungsschwelle entspricht dem SdW und ist als Nutzungsschwelle gesellschaftlich akzeptiert
Grenzwert-Definition B
0 < NB < DB => GWB < S
Ein Grenzwert für einen Stoff der Gruppe B ist ein Vorsorgegrenzwert, wenn er 1. nutzungstechnisch im Zielkompartiment dem SdW entspricht und
dementsprechend
2. möglichst niedriger ist als S.
3. Maßgeblich für die umwelthygienische Wertigkeit eines GWß ist der tiefste festgesetzte Wert links des Pfeiles in Definition B.
Für diese Stoffgruppe gibt es unter der Voraussetzung, dass nur die Förderung des Grundwassers als Rohwasser für die Trinkwasserherstellung betrachtet wird, keinen Parameter innerhalb des Grundwasseruntersuchungsprogramms (s. S 23/24), der in die Stoffgruppe B einzuordnen wäre. Erst unter der Bedingung der Herstellung des Trinkwassers, seiner „Verpackung" in Rohrleitungssystemen und des Transportes zum Verbraucher würden u.U. anthropogene Stoffe am Nutzungsort und unvermeidliche Nebenprodukte eine Rolle spielen (z.B. Transport des Trinkwassers in Kupfer-Rohrleitungen; in diesem Fall wäre Kupfer der Stoffgruppe B zuzuordnen).
3. Stoffgruppe C
anthropogene Stoffe und ihre Folgeprodukte an nutzungsfernen Orten (Kontaminanten)
- diese Stoffe liefern am Ort ihres Auftretens definitionsgemäß keinen Nutzen, sie sind nutzlos und sollten nicht nur durch nutzungsferne technische Aufbereitungsmaßnahmen, sondern auch nutzungsnah durch Verbesserung der technischen Kompartimentierung oder durch nichtstoffliche Problemlösungen vermieden werden
ihr nutzungsfernes Vorkommen ist nicht unvermeidbar mit ihrem Vorkom-men in Nutzungsnähe verknüpft sie sind gesellschaftlich nur geduldet wenn gilt: De > NC = 0 und
Dc < S.
Grenzwert-Definition C
0 = Nc < De => GWC < S
Ein Grenzwert für einen Stoff der Gruppe C ist ein Vorsorgegrenzwert, wenn er 1. vermeidungstechnisch für das Nicht-Zielkompartiment dem SdW entspricht
und dementsprechend
2. niedriger bzw. maximal S ist.
3. Maßgeblich für die umwelthygienische Wertigkeit eines GWc ist der tiefste festgesetzte Wert links des Pfeiles in Definition C.
Unter der Annahme, dass das untersuchte Grundwasser an den Grundwasserpegeln des Unter suchung sprogramms als Rohwasser für die Trinkwasserherstellung genutzt werden würde, sind folgende Stoffe aus dem Untersuchungsprogramm (s. S.
23/24) der Stoffgruppe C zuzuordnen: Nitrat, Nitrit, Ammonium, MKW, PAK, BTX, LCKW, Bor, Blei, Cadmium, Chrom, Kupfer, Nickel, Quecksilber und Zink.
Mit dem Wissen, dass die untersuchten Grundwasserpegel innerhalb eines Altlastengebietes liegen, wäre anhand verschiedener Untersuchungen zu klären, inwieweit die zuvor nur in Stoffgruppe A eingeordneten Stoffe des Untersuchungsprogramms (s. S 23/24) Sulfat, Chlorid, Cyanid, Eisen, Mangan, Arsen und TOC in der Höhe ihrer Konzentrationen durch anthropogene Einwirkungen beeinflusst werden. Bei entsprechendem Nachweis und Auswertung, zählte der Anteil über geogen resultierenden Konzentrationen ebenfalls zur Stoffgruppe C.
Nachdem nun der Begriff des Grenzwertes oder besser des Vorsorgegrenzwertes erklärt wurde, stellt sich die Frage, inwieweit bei einer Überschreitung desselben eine Gefahr, im Falle der Nutzung des untersuchten Grundwassers als Rohwasser für die Herstellung von Trinkwasser eine Gefahr für die menschliche Gesundheit entstünde. Für diesen Zweck werden Höchstkonzentrationen als Gefahrenwerte benannt. Wissenschaftlicher Ausgangspunkt zur Benennung sind lebenslang gesundheitlich duldbare Höchstkonzentrationen, genannt gesundheitliche Leitwerte (inter)nationaler Toxikologengruppen. Inhaltlich sind sie S-Werten oder dem Ergebnis von Risikoabschätzungen gleichzusetzen. Sie sind Teil des Rohmaterials bei der Festsetzung von Grenzwerten und zwar im Sinne einer Obergrenze für den auszuhandelnden Grenzwert (s. obige Ausführungen).