Abkürzungsverzeichnis
3 Untersuchungen zu Gehalten und Bindungsformen von Schwer- und Halbmetallen in Sedimenten
3.1 Die Schwermetallsituation in der Warthe
3.1.4 Schwermetallanalytik
3.1.4.3 Detaillierte Betrachtung der Schwermetallgehalte im Sediment
Selbst die niedrigsten dort gefundenen Werte (ca. 500 µg/g) führen noch zu einer Einstufung in die Klasse III-IV.
Während die Chromgehalte im Sediment im oberen Wartheabschnitt relativ gering waren, ergab sich im gesamten mittleren Warthe-Abschnitt hinter der Ner-Mündung mit Werten zwischen 200 µg/g und 400 µg/g die LAWA-Güteklassifizierung III.
Obgleich die Obra und die Noteć nur sehr geringe Chromgehalte im Sediment aufwiesen, ergab sich schließlich bei Gorzów Wlkp. wieder die LAWA-Stufe III.
3.1.4.3.2 Mangan
Die Mangangehalte der Sedimentproben (Feinkornfraktion < 20 µm) sind in der Abbildung dargestellt. Angegeben sind die jeweilige Mittelwerte mit Vertrauensintervallen auf der Basis der t-Verteilung (n=4; P=95%).
62
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000
Zawiercie Lgota Grn. - 5/00
Osiny - 5/00Czestochowa Krzeczow - 5/00
Widawka (Widawa)*
Sieradz
Ner (Lutomiersk)* - 5/00
Ner (Chelmno)*Biechowy - 5/00 Konin Pyzdry - 5/00
Prosna (Komorze)*
Srem
Poznan (oberhalb)Poznan (unterhalb) Biedruwsko
Obrzycko - 5/00 Miedzychod Obra (Skwierzyna)*
Notec (Santok)*Santok - 5/00Gorzow Wlkp.
Gehalt [µg/g]
05/98 11/98 06/99 05/00
Abbildung 62: Mangangehalte im Sediment (Fraktion < 20 µm) (* Nebenfluss)
Die Gehalte an Mangan waren mit im Mittel 0,2 % bis 0,6 % (bezogen auf die Trockenmasse) relativ normal und typisch für Fluss-Sedimente. Auffällig ist lediglich, das in der Ner sowohl im Schwebstoff als auch im Sediment der Mangananteil besonders gering war (im Sediment:
250 µg/g bis 580 µg/g).
3.1.4.3.3 Eisen
Die Eisengehalte der Sedimentproben (Feinkornfraktion < 20 µm) sind in der Abbildung 63 dargestellt. Angegeben sind die jeweilige Mittelwerte mit Vertrauensintervallen auf der Basis der t-Verteilung (n=4; P=95%).
0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 140000
Zawiercie Lgota Grn. - 5/00
Osiny - 5/00Czestochowa Krzeczow - 5/00
Widawka (Widawa)*
Sieradz
Ner (Lutomiersk)* - 5/00
Ner (Chelmno)*Biechowy - 5/00 Konin Pyzdry - 5/00
Prosna (Komorze)*
Srem
Poznan (oberhalb)Poznan (unterhalb) Biedruwsko
Obrzycko - 5/00 Miedzychod Obra (Skwierzyna)*
Notec (Santok)*Santok - 5/00Gorzow Wlkp.
Gehalt [µg/g]
05/98 11/98 06/99 05/00
Abbildung 63: Eisengehalte im Sediment (Fraktion < 20 µm) (* Nebenfluss)
Der Gehalt an Eisen im Sediment betrug im Mittel ca. 4 % bis 6 % (bezogen auf die Trockenmasse). Dies sind Werte, wie sie je nach Herkunft üblicherweise in Flusssedimenten zu finden sind.
Höhere Werte (8 % bis 12 %) waren vor allem im Quellgebiet der Warthe und in der Prosna bei Komorze zu finden.
3.1.4.3.4 Cobalt
Die Cobaltgehalte der Sedimentproben (Feinkornfraktion < 20 µm) sind in der Abbildung 64 abgebildet. Dargestellt sind darin die jeweilige Mittelwerte mit Vertrauensintervallen auf der Basis der t-Verteilung (n=4; P=95%).
0 10 20 30 40 50 60 70
Zawiercie Lgota Grn. - 5/00
Osiny - 5/00Czestochowa Krzeczow - 5/00
Widawka (Widawa)*
Sieradz
Ner (Lutomiersk)* - 5/00
Ner (Chelmno)*Biechowy - 5/00 Konin Pyzdry - 5/00
Prosna (Komorze)*
Srem
Poznan (oberhalb)Poznan (unterhalb) Biedruwsko
Obrzycko - 5/00Miedzychod Obra (Skwierzyna)*
Notec (Santok)*Santok - 5/00Gorzow Wlkp.
Gehalt [µg/g]
05/98 11/98 06/99 05/00
Abbildung 64: Cobaltgehalte im Sediment (Fraktion < 20 µm) (* Nebenfluss)
Die Cobaltgehalte im Sediment lagen im Mittel etwa zwischen 10 µg/g und 20 µg/g. Dies sind Werte, wie sie ebenfalls üblicherweise in Flusssedimenten zu finden sind.
Auffällig waren hier lediglich die Probenpunkte bei Osiny und Częstochowa, die Cobalt-Werte zwischen 30 µg/g und 70µg/g aufwiesen.
3.1.4.3.5 Nickel
Die Nickelgehalte der Sedimentproben (Feinkornfraktion < 20 µm) sind in der Abbildung 65 dargestellt. Gezeigt sind die jeweilige Mittelwerte mit Vertrauensintervallen auf der Basis der t-Verteilung (n=4; P=95%).
0 50 100 150 200 250 300
Zawiercie Lgota Grn. - 5/00
Osiny - 5/00Czestochowa Krzeczow - 5/00
Widawka (Widawa)*
Sieradz
Ner (Lutomiersk)* - 5/00
Ner (Chelmno)*Biechowy - 5/00 Konin Pyzdry - 5/00
Prosna (Komorze)*
Srem
Poznan (oberhalb)Poznan (unterhalb) Biedruwsko
Obrzycko - 5/00Miedzychod Obra (Skwierzyna)*
Notec (Santok)*Santok - 5/00Gorzow Wlkp.
Gehalt [µg/g]
05/98 11/98 06/99 05/00
Abbildung 65: Nickelgehalte im Sediment (Fraktion < 20 µm) (* Nebenfluss)
Für die Sedimente ergab sich bei vielen Probenpunkten eine gute Übereinstimmung der Nickelgehalte über den gesamten Beprobungszeitraum.
Für die meisten Probenpunkte ergaben sich mit Gehalten zwischen 40 µg/g und 100 µg/g eine Einstufung in die LAWA-Kategorie II bzw. II-III.
Lediglich die Punkte Osiny und Częstochowa fielen zeitweise in die Kategorie III-IV.
3.1.4.3.6 Kupfer
Die Kupfergehalte der Sedimentproben (Feinkornfraktion < 20 µm) sind in der Abbildung 66 dargestellt. Angegeben sind die jeweilige Mittelwerte mit Vertrauensintervallen auf der Basis der t-Verteilung (n=4; P=95%).
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600
Zawiercie Lgota Grn. - 5/00
Osiny - 5/00Czestochowa Krzeczow - 5/00
Widawka (Widawa)*
Sieradz
Ner (Lutomiersk)* - 5/00
Ner (Chelmno)*Biechowy - 5/00 Konin Pyzdry - 5/00
Prosna (Komorze)*
Srem
Poznan (oberhalb)Poznan (unterhalb) Biedruwsko
Obrzycko - 5/00 Miedzychod
Obra (Skwierzyna)*Notec (Santok)*Santok - 5/00Gorzow Wlkp.
Gehalt [µg/g]
05/98 11/98 06/99 05/00
Abbildung 66: Kupfergehalte im Sediment (Fraktion < 20 µm) (* Nebenfluss)
Der Kupfergehalt im Sediment differierte von Probenpunkt zu Probenpunkt zum Teil erheblich. Abgesehen von der Ner war er bei den übrigen miterfassten Nebenflüssen (Widawka, Prosna, Obra und Noteć) relativ gering, was der LAWA-Einstufung II und besser entspricht.
In der Ner war jedoch der Gehalt an Kupfer im Sediment stark erhöht (bis über 500 µg/g) und entsprach der LAWA-Klassifikation III-IV bzw. IV.
Erhöhte Gehalte wurden auch im Warthequellgebiet bei Zawiercie und bei Częstochowa (hier jedoch mit abnehmendender Tendenz) sowie hinter Poznań gefunden (dort um 250 µg/g, was einer LAWA-Einstufung von III-IV entspricht).
3.1.4.3.7 Zink
Die Zinkgehalte der Sedimentproben (Feinkornfraktion < 20 µm) sind in der Abbildung 67 dargestellt. Gezeigt werden die jeweilige Mittelwerte mit Vertrauensintervallen auf der Basis der t-Verteilung (n=4; P=95%).
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000
Zawiercie Lgota Grn. - 5/00
Osiny - 5/00Czestochowa Krzeczow - 5/00
Widawka (Widawa)*
Sieradz
Ner (Lutomiersk)* - 5/00
Ner (Chelmno)*Biechowy - 5/00 Konin Pyzdry - 5/00
Prosna (Komorze)*
Srem
Poznan (oberhalb)Poznan (unterhalb) Biedruwsko
Obrzycko - 5/00Miedzychod Obra (Skwierzyna)*
Notec (Santok)*Santok - 5/00Gorzow Wlkp.
Gehalt [µg/g]
05/98 11/98 06/99 05/00
Abbildung 67: Zinkgehalte im Sediment (Fraktion < 20 µm) (* Nebenfluss)
Das Sediment zeigte ein wesentlich eindeutigeres Bild über alle Beprobungen als der Schwebstoff.
Abgesehen von den mündungsnahen Bereichen der Nebenflüsse Widawka, Obra und Noteć und dem Probenpunkt Santok–5/00, der sich hinter den beiden zuletzt genannten Nebenflüssen befand, lagen alle Zinkgehalte oberhalb 500 µg/g, entsprechend der LAWA-Kategorie III und schlechter.
Besonders hohe Konzentrationen an Zink wurden bei allen Beprobungen im quellnahen Bereich der Warthe (Zawiercie, Lgota Grn.–5/00, Osiny–5/00 und Częstochowa), sowie in der Ner gefunden. Hier lagen die Konzentrationen je nach Probennahmepunkt etwa um das zweifache bis vierfache über der oberen Grenze der LAWA-Kategorie III-IV, womit in jedem Fall nach LAWA eine Einstufung in die schlechteste Kategorie (IV) erfolgen würde.
3.1.4.3.8 Blei
Die Bleigehalte der Sedimentproben (Feinkornfraktion < 20 µm) sind in der Abbildung 68 dargestellt. Dargestellt sind die jeweilige Mittelwerte mit Vertrauensintervallen auf der Basis der t-Verteilung (n=4; P=95%).
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200
Zawiercie Lgota Grn. - 5/00
Osiny - 5/00Czestochowa Krzeczow - 5/00
Widawka (Widawa)*
Sieradz
Ner (Lutomiersk)* - 5/00
Ner (Chelmno)*Biechowy - 5/00 Konin Pyzdry - 5/00
Prosna (Komorze)*
Srem
Poznan (oberhalb)Poznan (unterhalb) Biedruwsko
Obrzycko - 5/00 Miedzychod
Obra (Skwierzyna)*Notec (Santok)*Santok - 5/00Gorzow Wlkp.
Gehalt [µg/g]
05/98 11/98 06/99 05/00
Abbildung 68: Bleigehalte im Sediment (Fraktion < 20 µm) (* Nebenfluss)
Bei den Bleigehalten im Sediment ergab sich wiederum ein eindeutigeres Bild über alle Beprobungen als im Schwebstoff. Darüber hinaus zeigten die Gehalte ein ähnliches Verlaufsmuster wie von Zink.
Während die meisten Probenpunkte mit Bleigehalten zwischen 50 µg/g bis 200 µg/g nach LAWA in die Kategorie II bzw. II-III einzustufen sind, wurden besonders hohe Konzentrationen an Blei im Sediment bei allen Beprobungen im quellnahen Bereich der Warthe (vor allem bei Zawiercie und (bis auf 05/00) bei Częstochowa) gefunden. Sie entsprechen nach LAWA der Klasse III-IV und 1998 bei Zawiercie sogar IV. Relativ gesehen war jedoch 05/00 der Bleigehalt im Sediment der Warthe im quellnahen Bereich geringer, als bei den vorangegangenen Beprobungen. Jedoch gilt diese Beobachtung nicht für die gesamte Warthe.
Die Ner wies ebenfalls erhöhte Bleikonzentrationen im Sediment auf (LAWA-Klasse III), jedoch ohne einen zeitlichen Trend erkennbar werden zu lassen.
Anders als beim Zink zeigten sich beim Blei im Sediment von 05/98 und 05/00 bei Poznań (unterhalb) und von 05/00 auch bei Międzychód erhöhte Werte (400 µg/g bis über 800 µg/g) entsprechend der LAWA-Kategorie III-IV und schlechter.
3.1.4.3.9 Cadmium
Die Cadmiumgehalte der Sedimentproben (Feinkornfraktion < 20 µm) sind in der Abbildung dargestellt. Dargestellt sind die jeweilige Mittelwerte mit Vertrauensintervallen auf der Basis der t-Verteilung (n=4; P=95%).
69
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Zawiercie Lgota Grn. - 5/00
Osiny - 5/00 Czestochowa
Krzeczow - 5/00 Widawka (Widawa)*
Sieradz
Ner (Lutomiersk)* - 5/00
Ner (Chelmno)*Biechowy - 5/00 Konin Pyzdry - 5/00
Prosna (Komorze)*
Srem
Poznan (oberhalb)Poznan (unterhalb) Biedruwsko
Obrzycko - 5/00 Miedzychod
Obra (Skwierzyna)*Notec (Santok)*Santok - 5/00Gorzow Wlkp.
Gehalt [µg/g]
05/98 11/98 06/99 05/00
Abbildung 69: Cadmiumgehalte im Sediment (Fraktion < 20 µm) (* Nebenfluss)
Für Cadmium ergab sich im Vergleich zum Schwebstoff ein deutlicheres, aber nicht weniger dramatisches Bild. Es zeigte sich eine deutliche lokale Differenzierung, die auch über den gesamten Beprobungszeitraum zu erkennen war.
Während bis auf die Ner die vier übrigen beprobten Nebenflüsse (Widawka, Prosna, Obra und Noteć) – jeweils beprobt in Mündungsnähe in die Warthe – keine großen Cadmiumgehalte im Sediment aufwiesen, (LAWA-Einstufung I bis II), wurden im Verlauf der Warthe erhebliche Belastungsschwerpunkte sichtbar.
Erster Schwerpunkt war das Quellgebiet der Warthe (Zawiercie, Lgota Grn. und Osiny bis hin nach Częstochowa). Ein weiterer ergab sich im Bereich der Ner, ein dritter um Poznań bis hin nach Międzychód und ein vierter bei Gorzów Wlkp. Alle wiesen mit teilweise bis über 50 µg/g erhebliche Cadmiumkonzentrationen auf. Damit ergab sich für die aufgezählten Probenpunkte jeweils eine Einstufung in die LAWA-Kategorie IV (≥ 9,6 µg/g für Cd) über den gesamten Beprobungszeitraum.
3.1.4.3.10 Arsen
Die Arsengehalte der Sedimentproben (Feinkornfraktion < 20 µm) sind in der Abbildung 70 dargestellt. Dargestellt sind die jeweilige Mittelwerte mit Vertrauensintervallen auf der Basis der t-Verteilung (n=4; P=95%).
0 25 50 75 100 125 150
Zawiercie Lgota Grn. - 5/00
Osiny - 5/00Czestochowa Krzeczow - 5/00
Widawka (Widawa)*
Sieradz
Ner (Lutomiersk)* - 5/00
Ner (Chelmno)*Biechowy - 5/00 Konin
Pyzdry - 5/00 Prosna (Komorze)*
Srem
Poznan (oberhalb)Poznan (unterhalb) Biedruwsko
Obrzycko - 5/00Miedzychod
Obra (Skwierzyna)*Notec (Santok)*Santok - 5/00Gorzow Wlkp.
Gehalt [µg/g]
05/98 11/98 06/99 05/00
Abbildung 70: Arsengehalte im Sediment (Fraktion < 20 µm) (* Nebenfluss)
Auch für die Arsengehalte bestand bei den meisten Probenpunkten eine gute Übereinstimmung über den gesamten Beprobungszeitraum.
Es wurden Mai 1998 zwar erhöhte Arsengehalte sowohl im Quellgebiet als auch in der Ner, der Prosna, bei Konin und bei Gorzów Wlkp. gefunden, bei den nachfolgenden Beprobungen ergaben sich für die Arsengehalte dann aber bis auf die Region um Częstochowa grundsätzlich nur LAWA-Einstufungen in die Kategorie II (15 µg/g bis 30 µg/g) und besser.
Für Częstochowa und Osiny wurden je nach Beprobungszeitpunkt Arsengehalte zwischen etwa 25 µg/g und 130 µg/g gefunden, was den LAWA-Stufen II, II-III, III bzw. III-IV entspricht.
3.1.4.3.11 Quecksilber
Die Quecksilbergehalte der Sedimentproben (Feinkornfraktion < 20 µm) sind in der Abbildung 71 dargestellt.
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Zawiercie Lgota Grn. - 5/00
Osiny - 5/00Czestochowa Krzeczow - 5/00
Widawka (Widawa)*
Sieradz
Ner (Lutomiersk)* - 5/00
Ner (Chelmno)*Biechowy - 5/00 Konin Pyzdry - 5/00
Prosna (Komorze)*
Srem
Poznan (oberhalb)Poznan (unterhalb) Biedruwsko
Obrzycko - 5/00 Miedzychod
Obra (Skwierzyna)*Notec (Santok)*Santok - 5/00Gorzow Wlkp.
Gehalt [µg/g]
05/98 11/98 06/99 05/00
Abbildung 71: Quecksilbergehalte im Sediment (Fraktion < 20 µm) (* Nebenfluss) (Hg-Analysen durchgeführt im Institut für Toxikologie der Landwirtschaftsuniversität Szczecin)
Auffällig war hier vor allem die Ner. Sie wies 1998 und 2000 Quecksilberkonzentrationen im Bereich zwischen etwa 4,5 µg/g und 5,5 µg/g auf, was einer Einstufung LAWA-Kategorie III-IV entspricht.