Die Datengrundlage zur Beschreibung und Bewertung der Eigenschaften der Sedi-mente umfasst Daten, die den Zeitraum zwischen 1994 und 2005 abdecken. Die vor-liegenden Daten sind bezüglich Entnahmezeitpunkt, Entnahmeort, Art der Probenge-winnung sowie hinsichtlich der analysierten Parameter als heterogen anzusehen.
Während einige Datenkollektive an natürlichen Sedimenten erhoben wurden, stam-men andere aus in Sedistam-mentfallen gewonnen Proben. Große Unterschiede bestehen auch in der Repräsentativität und Aktualität der unterschiedlichen Datenauszüge. Eine Übersicht über die zeitlich-räumliche Datenlage gibt Tabelle 3-4.
Tabelle 3-4: Räumlich-zeitliche Verteilung der Daten zu den Sedimentei-genschaften (Anzahl Datensätze)
Abschnitt Jahr
AUS CUX BRU GLU WED HH VML
Neben-flüsse Summe
2005 6 7 7 7 7 7 8 - 49
2004 0 12 1 14 3 11 13 - 54
2003 4 15 4 19 7 30 17 - 96
2002 4 19 21 43 15 30 17 - 149
2001 4 14 10 23 8 23 13 - 95
2000 4 17 5 25 7 22 19 - 99
1999 4 17 9 22 10 25 23 - 110
1998 5 14 2 14 0 12 12 - 59
1997 5 14 2 13 1 29 11 - 75
1996 5 13 2 13 2 20 12 - 67
1995 6 15 4 17 4 22 13 - 81
1994 50 56 50 83 50 55 33 31 408
Summe 97 213 117 293 114 286 191 31 1342
Aktualität von Daten zur Schadstoffbelastung der Sedimente
Ein großer Teil der Daten (ARGE-A, ARGE-S, BFG-O, BFG-SM, BFG-T, HPA-K) wur-de an regelmäßig beprobten Dauermessstellen erhoben, wobei die Beprobungsinter-valle zum Teil monatlich, vierteljährlich oder jährlich liegen (Tabelle 3-3). Die jüngsten in oben aufgeführten Datenauszügen vorliegenden Daten stammen aus den Jahren 2003 bis 2004. Zur Erweiterung der Datenlage wurden 2005 zusätzliche aktuelle Pro-ben (IFB-N) erhoPro-ben. Von dem Gesamtdatenbestand (n=1342) stammen 33 % (n=
443) aus den jüngsten 5 Jahren.
Zeitreihen zur Sedimentbelastung
Die Datensätze ARGE-A, ARGE-S, BFG-O, BFG-T sowie BFG-T, BFG-SM, BFG-H, HPA-K, IFB-A enthalten eine Vielzahl von älteren Schadstoffdaten, anhand der die zeitliche Entwicklung der Sedimentbelastung seit 1994 gut charakterisiert werden kann.
Art der Probengewinnung
Bei den Datensätzen ARGE-A und Teilen der Datenauszüge BFG-O, BFG-T handelt es sich um Proben aus Sedimentfallen, die vor allem gut zur Charakterisierung der Belastung frischer schwebstoffbürtiger Sedimente geeignet sind. Die Datensätze ARGE-S, BFG-SM, IFB-N und Teile der Datenauszüge BFG-O, BFG-T wurden an natürlichen Sedimenten der Seitenräume (Watt, Flach- und obere Tiefwasserzone) erhoben. Weitere, lokal an natürlichen Sedimenten erhobene Daten stellen die Daten-sätze HPA-K und BFG-H dar. Grundsätzlich besteht bei der Probenahme aus den Seitenräumen die Möglichkeit, dass bereits vor längerer Zeit abgelagerte Sedimente
erfasst werden, deren Belastungssituation sich von derjenigen frischer Sedimente deutlich unterscheidet.
Allgemeine Kennwerte natürlicher Sedimente
Zu den allgemeinen Kennwerten sind neben dem Sedimenttyp vor allem die Gehalte an organischer Substanz und Kalkt, die pH-Werte, Pufferkapazität, Redoxspannung, das Sauerstoffzehrungspotential sowie die Gehalte an den Nährstoffen Schwefel, Phosphor und Stickstoff zu rechnen. Der überwiegende Teil der Datenauszüge, die an natürlichen Sedimenten erhoben wurden, enthält nur wenige Informationen, anhand deren die Sedimente in ihren allgemeinen chemischen, physikalischen und strukturel-len Eigenschaften charakterisiert werden können. Lediglich die Datenkollektive IFB-A und IFB-N enthalten in größerem Umfang Analysewerte zu o. g. Parametern.
Die in IFB-A enthaltenen und in MIEHLICH et al. [1997b] dargestellten Daten zu all-gemeinen Sedimentkennwerten können auch aktuell als gültig angesehen werden, was durch einen Vergleich von 42 Proben aus IFB-N und IFB-A überprüft wurde, die 1994 und 2005 an jeweils gleicher Positionen entnommen wurden. Im Vergleich zeigt sich, dass die Abweichung der mittleren Korngrößendurchmesser (d50) in 50 % der Fälle weniger als 25 µm betragen. 70 % der Fälle weisen noch eine Differenz kleiner 50 µm auf (Abbildung 3-1).
10 100 1000
10 100 1000
mittlerer Korndurchmesser (d50, µm) Probenahme 2005
Mittlerer Korndurchmesser (d50, µm) Probenahme 1994
Abbildung 3-1: Vergleich der mittleren Korngröße (d50) von Proben gleicher Positionen 1994 und 2005 (n=42)
Repräsentativität
Alle an Dauermessstellen erhobenen Proben aus Sedimentfallen (ARGE-A, Teile der Datenauszüge BFG-O, BFG-T) sind lediglich hinsichtlich der Schadstoffgehalte im Schwebstoff für den betreffenden Flussabschnitt repräsentativ. Die an Dauermessstel-len beprobten Sedimente (ARGE-S, BFG-SM, Teile der Datenauszüge BFG-O, BFG-T) charakterisieren die Belastung von Watt- oder Flachwassersedimenten, wel-che in der Regel der mittleren Belastung des Flussabschnittes entspricht. Lediglich die Datensätze IFB-A und IFB-N wurden an natürlichen Sedimenten erhoben, die reprä-sentativ im gesamten Untersuchungsgebiet und gleichverteilt aus unterschiedlichen Tiefenzonen gewonnen wurden. Aufgrund des Erhebungszeitraums 1994/95 sind die Daten IFB-A jedoch nur zur Beschreibung und nicht zur Bewertung der Schadstoffbe-lastung der Sedimente geeignet.
Enthaltener Analysenumfang und Datendichte
Große Heterogenität besteht in den vorhandenen Datenauszügen hinsichtlich des Umfangs der durchgeführten Analysen und der Aufbereitung der Werte. Insbesondere die Datenauszüge der ARGE-S und ARGE-A weisen eine Reihe selten bestimmter Parameter auf (Tabelle 3-2). Insgesamt liegt der Schwerpunkt der Analysen aber auf in gebräuchlichen Schadstofflisten wie HABAK-WSV [BFG 1999] aufgeführten Stoffen.
Analysenwerte zu allgemeinen Sedimentkennwerten sind in unterschiedlicher Dichte vorhanden. Die Bestimmung der Korngrößenverteilung erfolgte in unterschiedlicher Form, vielfach fehlen Angaben zu den Ton- und Schlufffraktionen und der Gehalte der Fraktion < 20 µm wird undifferenziert angegeben.
Abschließende Bewertung
Die Beschreibung und Bewertung der Sedimente soll gemäß der Festlegung des Un-tersuchungsrahmens [WSD NORD & BWA 2005] anhand allgemeiner Sedimentkenn-werte, Nährstoff- und Schadstoffgehalte sowie deren Freisetzungspotential im Bereich von Baggereingriffsflächen und Baggergutablagerungsflächen erfolgen.
Die Charakterisierung allgemeiner Sedimentkennwerte wird insbesondere unter Ver-wendung des Datenauszug IFB-A sowie des Sedimentkatasters der BAW [2006]
durchgeführt. Für die Bewertung der aktuellen Sedimentbelastung wird auf verschie-dene aktuelle Datensätze zurückgegriffen (IFB-N sowie Teile der Datenauszüge HPA-K, BFG-O, BFG-SM, ARGE-A und ARGE-S). Als aktuell werden dabei Daten aus den Jahren 2001 – 2005 angesehen, ältere Daten können zur Charakterisierung der Ent-wicklung der Sedimentbelastung seit 1994 herangezogen werden.
Die vorhandenen Daten sind zur Beschreibung und Bewertung der Sedimente im Ist-Zustand sowie für eine Maßnahmen-Prognose insgesamt von der Qualität als geeig-net und vom Umfang als ausreichend anzusehen. Diese Aussage gilt auch in Bezug auf die Beurteilung der Veränderungen im Bereich der Verbringungsflächen, da die intensiven strömungsbedingten Sedimentumlagerungen innerhalb größerer Gebiete zu ähnlichen spezifischen Belastungen2 führen. Je nach Zielstellung sind aus dem
2 korngrößenbereinigte, relative Belastung durch Umrechnung auf Gehalte in der Fraktion <20 µm
Sedimentkataster geeignete Datenauszüge heranzuziehen. Soweit vorhabensbeding-te Auswirkungen auf die Sedimenvorhabensbeding-te der Nebenflüsse auftrevorhabensbeding-ten, kann für den Mün-dungsbereich (Bereich vor den Sperrwerken) auf oben genannte Datensätze zurück-gegriffen werden. Stromauf gelegene Flussabschnitte werden durch die Tidedynamik (Eintrieb von Sedimenten aus der Elbe) nur im Unterlauf und hier bereits mit abneh-mender Tendenz beeinflusst. Im Mittel- und Oberlauf wird die Belastung ganz über-wiegend durch stromauf eingebrachte Stoffe bestimmt. Da von keiner grundsätzlich veränderten Einleitungssituation ausgegangen wird, stellen auch die Daten von 1994 für die Nebenflüsse eine belastbare Datengrundlage dar.
4 BESCHREIBUNG UND BEWERTUNG DES IST-ZUSTANDS