5 Rechercheergebnisse
5.6 Erfahrungsstand der Bundesländer
den jeweiligen Umweltbehörden der Länder wurden Erfahrungen und Projektergebnisse der vergangenen 10 Jahre zu
• bearbeiteten Standorten mit STV-Kontami-nationen im Grundwasser,
• STV-Kontaminationen im Rohwasser,
• erprobte oder auch angewendete Sanie-rungsverfahren
angefragt.
In den meisten Fällen erfolgte nach der Ge-fahrenabschätzung eine Bodensanierung.
Für Grundwasserkontaminationen wurden teilweise Monitorings installiert oder auch durch hydraulische Sicherungen eine Aus-breitung der Kontaminanten beschränkt. In einigen Fällen wurden Brunnen für die Roh-wassergewinnung aufgrund der Belastung außer Betrieb genommen und bei Bedarf durch Neubohrungen ersetzt.
Nachfolgend werden die relevanten Infor-mationen der Bundesländer zusammenge-fasst:
In Thüringen sind vereinzelt Kontaminati-onen durch STV im Grundwasser bzw. in Schichtwässern festgestellt worden. Dies betraf im Wesentlichen Standorte, auf denen im erheblichen Umfang Munition nach dem 2. WK vernichtet wurde bzw. militärische Übungsgelände (z.B. Handgranatenwurfplät-ze). Eine Sanierung dieser belasteten Wäs-ser erfolgte jedoch nicht, da dies im Ergebnis der durchführten Gefährdungsabschätzun-gen nicht erforderlich war. Durchgeführte Sa-nierungsmaßnahmen beschränkten sich auf den Bodenaustausch, der an den Kontami-nationsschwerpunkten erfolgte.
Im Saarland existiert ein Standort, an dem Sprengstoffe (von 1908 bis 1970) hergestellt wurden. Historisch bedingt handelte es sich dabei fast ausschließlich um Sprengstoffe für
den Kohlebergbau. Bei dem Standort wurde ein Bodenaustausch vorgenommen und da-mit alle Kontaminationen entfernt.
STV-Kontaminationen im tieferen Grundwas-ser oder im RohwasGrundwas-ser spielten keine Rolle, lediglich im flachen Grundwasser wurden vor Beginn der Arbeiten vereinzelt Nitroaroma-ten, in einem Fall bis 0,1 mg/l, gemessen.
Positive Nachweise während der Baumaß-nahmen waren auf austretende Sickerwäs-ser aus den Aushubmieten zurückzuführen.
Bezogen auf den Wasserpfad kamen keine speziellen Sanierungsverfahren zur Anwen-dung.
In Schleswig-Holstein ist mit dem Zeitfens-ter von 10 Jahren für die Sanierung von Fäl-len mit STV im Grundwasser keine Liegen-schaft bekannt.
Momentan wird ein Teil eines über 400 ha großen Geländes der ehemaligen ‚Deutsche Waffen und Munitionsfabrik‘ (DWM/MfM) in Lübeck Schlutup erneut untersucht. Auf dem Gesamtgelände wurde 1995 eine eingehen-de Untersuchung eingehen-der verschieeingehen-densten Kon-taminanten und Wirkungspfade vorgenom-men. Auch die Belastung von Hexogen im Grundwasser war ein Schwerpunkt dieser Untersuchungen. An verschiedenen Stellen des Geländes wurde Hexogen im Grund-wasser mit Konzentrationen bis zu 23 µg/l festgestellt. Dem Gutachten ging eine to-xikologische Bewertung von STV aus dem Jahr 1993 voraus, die für das ‚Nutzungs-szenario Grundwasser‘ damals einen Orien-tierungswert von 10,5 µg/l abgeleitet hatte, also deutlich über der von der LAWA abge-leiteten GFS von 1 µg/l. Der Stadt Lübeck wurde bezüglich Maßnahmen 2002 ein Wer-tebereich (in Anlehnung an die LAWA-Liste von 1994) von 10-100 µg/l vorgeschlagen.
Sanierungsmaßnahmen für das Grundwas-ser wurden nicht ergriffen. Entsprechende Hinweise für Anwohner u.a. auch
hinsicht-lich der Grundwasserkontamination und be-züglich Nutzungseinschränkungen gemäß dem vorliegenden Gutachten bestehen bis heute.
Im Bundesland Nordrhein-Westfalen sind mehrere Standorte mit Grundwasserkonta-minationen bekannt.
Im Leverkusener Stadtteil Schlebusch befin-det sich die Ortslage Waldsiedlung auf dem Gebiet der ehem. Sprengstofffabrik Carbonit AG. Die Carbonit AG produzierte zwischen 1887 und 1926 auf dem Gelände zivile und militärische Sprengstoffe. Neben Spreng-stoffen auf der Basis von Salpeter und Nit-roglycerin wurden Sprengstoffe und Spreng-stoffgemische aus TNT und verwandten Stoffprodukten (Nitroaromaten) entwickelt und produziert. Das Grundwasser ist in die-sem Bereich mit Nitroaromaten belastet. Ge-mäß den Ergebnissen der Machbarkeitsstu-die soll das kontaminierte Grundwasser unter Einsatz von zwei Horizontalbrunnen vollstän-dig gefasst, mittels Oxidation abgereinigt und wieder versickert werden. Für den Standort sind die Gefährdungsabschätzung und die Sanierungsuntersuchung abgeschlossen.
Zurzeit werden ergänzende Laborversuche durchgeführt.
Ein weiterer Standort ist der Munitions-Zerle-gebetrieb (MZB) Hünxe. Hier handelt es sich nicht um STV-kontaminiertes Grundwasser, sondern um Abwasser. Der MZB Hünxe ent-sorgt Fundmunition, die zumeist erst noch aufgesägt werden muss. Im MZB können verschiedene STV auftreten und theoretisch im Abwasser der Ausdüsanlage vorhanden sein. Das Abwasser der Ausdüsanlage wird nach Wiederverwendung über mehrere Grob- und Feinfilter geführt und anschließend mit-tels Aktivkohle endgereinigt. Danach soll es in die Schmutzwasserkanalisation eingeleitet werden, welche in die Kläranlage Emscher-mündung einleitet.
Für Sachsen-Anhalt ist ein Standort be-kannt, das ehemaligen Sprengstoffwerk Schönebeck, auf dem STV eine Rolle spie-len. Auf diesem Standort wurden bisher Un-tersuchungen zur Gefährdungsabschätzung durchgeführt. Derzeit ist ein Grundwasser-monitoring installiert, es erfolgt jedoch keine Sicherung oder Sanierung des Grundwas-sers.
Zusammenfassung 6
Die Recherche bezieht sich auf die Stoffgrup-pe der STV, wie sie im Kapitel 4.1 definiert wurde. Weiterhin lag der Fokus auf der Be-schaffung von Informationen zu Sanierungs-verfahren von STV im Grund- und Rohwas-ser. Ergänzend wurden Informationen zu den Wirkungspfaden Boden-Pflanze-Mensch und Boden-Pflanze-Tier ausgewertet.
Zur Vervollständigung der Recherche als Grundlage für weitere Stufen dieser Arbeits-hilfe wurden Grundlagen und der derzeitige Kenntnisstand zur Herstellung, Eigenschaf-ten und Bewertungshilfen, Transformations-wegen im Grundwasser, Analytik der STV erarbeitet.
In Auswertung der Recherche ergaben sich umfassende Informationen zur Charakteristik der STV. In den vergangenen Jahren wurden viele Kenntnisse über das Spektrum der po-laren und unpopo-laren STV gewonnen und die damit verbundenen unterschiedlichen Eigen-schaften und Transformationswege bei ver-schiedenen Milieubedingungen. Mit dieser Kenntnis wurden neue analytische Verfah-ren validiert, deVerfah-ren Anwendung in der Praxis empfohlen wird.
Hinsichtlich der Erfahrungen mit Sanierungs-verfahren wird deutlich, dass Rüstungsaltlas-ten mit ihrer spezifischen Stoffproblematik nicht mit den gängigen Verfahren verhältnis-mäßig saniert werden können. Die aufgeliste-ten Beispiele sind immer auf die spezifischen Bedingungen des Standortes angepasste Verfahrensvarianten. Oft wurden sie im Rah-men von Forschungsvorhaben getestet und bis in den Pilotmaßstab aufskaliert.
In wissenschaftlichen Arbeiten (Diplom- und Dissertationsthemen) werden technische Ideen zur Sanierung von STV-kontaminierten Wässern im Labormaßstab behandelt. Man-che dieser Arbeiten verwenden Standortwäs-ser.
Für die Wirkungspfadbetrachtung Boden-Pflanze-Mensch und Boden-Pflanze-Tier ste-hen allgemeine Grundlagen in Form von Leit-fäden zur Verfügung, die jedoch den Bezug zu STV vermissen lassen.
Im Rahmen einer bundesweiten Recherche bei den Umweltbehörden der Länder wurden deren Erfahrungen mit bearbeiteten Standor-ten mit STV-Kontaminationen im Grund- und Rohwasser sowie erprobte oder auch an-gewendete Sanierungsverfahren angefragt.
In wenigen Fällen wurden das Grund- und Oberflächenwasser saniert. Oft wurden Mo-nitorings oder auch hydraulische Sicherun-gen installiert. Erprobte Sanierungsverfahren für STV-Kontaminationen im Grundwasser wurden in Tabelle 6 zusammengestellt.
In dem Fall, dass eine Kontamination des Grundwassers festgestellt wurde und eine Verwendung für Trinkwasser, Bewässerung und als Badegewässer nicht ausgeschlossen werden kann, wurden Nutzungseinschrän-kungen erlassen.
Defizite und Empfehlungen zur Defizitbehebung
7
Alle verfügbaren Quellen, sowohl online als auch offline, wurden gründlich ausgewertet.
Die ermittelten Informationen wurden syste-matisch zusammengetragen und entspre-chend der Aufgabe strukturiert.
Für die Standortverfahren konnten nur erste Übersichtsinformationen verwendet werden.
Eine Auswertung der bei den zuständigen Behörden vorliegenden Gutachten sollte eine detailliertere Beschreibung der Verfahren er-möglichen.
In einigen Bundesländern wurde die Verwal-tung der bundeseigenen Liegenschaften, damit auch der Rüstungsaltlasten, ausgela-gert. Andere Bundesländer unterlagen in den letzten Jahren Verwaltungs- und Strukturre-formen, wonach die hier interessierenden Standorte ausschließlich in der Verantwor-tung der Landkreise liegen. Der Wirkungs-pfad Boden-Pflanze liegt beispielsweise in Bayern in der Zuständigkeit der Landesan-stalt für Landwirtschaft. Diese Umstände be-gründen eine Nachrecherche bei den betref-fenden Behörden der Länder.
Forschungsberichte 8
8.1 In-situ-Filterregeneration bei der TNT-Elimination aus Grundwasser: An-wendung des Verfahrens auf einen Faseraktivkohle-Adsorber
BMBF; Technische Universität Berlin (Fach-gebiet Siedlungswasserwirtschaft)
Projektnummer: 02WA0016, Projektzeit-raum: 01.07.2001 - 31.08.2002, (TIB) Han-nover: F 03 B 1118
Faseraktivkohle ist ein sehr effektives, aber auch teures Adsorbens. Die Resorption der Schadstoffe auf chemischem Wege arbeitet dabei genauso gut und mit vergleichbaren Werten wie bei granulierter Aktivkohle. Aller-dings wird nach der Regeneration nicht mehr die ursprüngliche Beladekapazität erreicht.
Zur Reinigung von mit TNT-belasteten Grund- und Sickerwässern aus Rüstungsaltlasten werden in der Regel Aktivkohlefilter eingesetzt.
Diese werden hauptsächlich auf thermischem Weg in zentralen Großanlagen regeneriert.
Das verursacht Rauchgas- und CO2-Emissi-onen und erfordert weite Transporte zwischen Filteranlage und Regenerationsanlage.
Als Alternative wurde in einem Vorgängerpro-jekt ein chemisches Regenerationsverfahren entwickelt, das sich direkt vor Ort anwenden lässt. Dabei werden die Schadstoffe mit Na-tronlauge von der Aktivkohle desorbiert und anschließend die Aktivkohle mit Salzsäure wieder aufnahmefähig gemacht.
In diesem Vorhaben sollte untersucht wer-den, inwieweit die Ergebnisse der granulier-ten Aktivkohle (GAC) sich auf Faseraktivkoh-le (ACF) als Adsorbens übertragen lassen.
Ergebnisse:
ACF weist im Vergleich zu anderen Adsor-benzien sehr hohe Beladekapazitäten, eine sehr schnelle Adsorptionskinetik und eine gute Durchströmbarkeit auf. Diese Vorteile
müssen für den konkreten Einsatzfall gegen den hohen Preis abgewogen werden.
Die Regeneration von ACF-Adsorbern arbei-tet vergleichbar und führt zu ähnlichen Ab-wässern wie bei GAC. Allerdings ist nach der ersten Regeneration eine erhebliche Kapazi-tätsverringerung der ACF zu beobachten, die in weiteren Zyklen jedoch stagniert.
Für die Auslegung des Verfahrens und die Einstellung der Prozessparameter wurde eine Software entwickelt.
8.2 Verfahrensgrundlagen für die Reini-gung von Hexogen/Hexyl-kontami-nierten Grund- und Oberflächenwas-ser aus Rüstungsaltlasten mit Pilzen BMBF; IABG mbH
Projektnummer: 1451070/0 (Phase 1), 0251070A (Phase 2), Projektzeitraum:
01.07.1996 - 31.08.1997 (Phase 1), 01.09.1998 - 28.02.2001 (Phase 2), TIB: F 01 B 1523
Von den im Labor- und Technikumsmaßstab untersuchten Pilzen eignen sich bestimmte Deuteromyceten-Stämme besonders zum Abbau sprengstofftypischer Verbindungen.
Weiterhin konnte bei ihnen die Fähigkeit zur aeroben Assimilation von Nitrat nachgewie-sen werden.
Im Rahmen des Gesamtvorhabens "Biolo-gische Sanierung von Rüstungsaltlasten"
wurde mit diesem Projekt ein Beitrag zur Ent-wicklung von mikrobiologischen Sanierungs-verfahren für Sprengstoffkontaminationen geleistet.
Als Versuchsstandort diente das Gelände der Westfälisch-Anhaltinischen Sprengstoff AG (WASAG), da hier neben dem Sprengstoff TNT auch die Sprengstoffe Hexogen (RDX) und Hexyl (Hexanitrodiphenylamin) produ-ziert wurden.
Vorgehensweise:
• Untersucht wurde der biologische Abbau der Sprengstoffe Hexogen und Hexyl durch Pilze. Hierfür wurden standortspezifische Pilze aus Boden- und Wasserproben des Standorts isoliert und Hexogen- bzw. He-xyl- abbauende Pilze angereichert.
• Parallel dazu erfolgte ein Screening nach einheimischen Basidiomyceten, die Hexo-gen und Hexyl metabolisieren können.
Ergebnisse:
Vom Standort isolierte Deuteromyceten, wie auch einheimische Basidiomyceten, zeigten ein großes Potential zum Abbau von Hexo-gen und Hexyl in Flüssigkulturen. Diese Ver-bindungen wurden von den Pilzen als Stick-stoffquelle und nicht als KohlenStick-stoffquelle verwertet. Für die Umsetzungsrate der bei-den Schadstoffe war die Verfügbarkeit und die Art einer weiteren Stickstoffquelle von entscheidender Bedeutung.
Beim Abbau der Sprengstoffe wurde durch die ausgewählten Pilzstämme keine biologi-sche Toxifizierung, sondern eine Enttoxifizie-rung, insbesondere des Hexyls, festgestellt.
In Abbauversuchen mit Originalgrundwas-serproben konnten die eingesetzten Stämme alle vorhandenen sprengstofftypischen Ver-bindungen vollständig eliminieren. Es zeigte sich, dass Deuteromyceten und viele Bakteri-en die Fähigkeit zur aerobBakteri-en Assimilation von Nitrat besitzen.
8.3 Freiland-Dekontamination von TNT und 14C-TNT-Aufnahme durch Gehöl-ze
BMBF, BBA, (TIB) Technische Informations-bibliothek Hannover
Projektnummer: 0330268; Projektzeitraum:
01.09.1998 - 31.08.2001, TIB: QN 1(104,40) An Weiden, Pappeln, Birken, Fichten und Kie-fern wurden Untersuchungen durchgeführt, um
Bilanzierungen des TNT-Verbleibs im System Boden/Baum erstellen zu können. Die Ergeb-nisse ermöglichen es, Sanierungsempfehlun-gen und Förderungsmöglichkeiten des „Natu-ral Attenuation“ altlastenspezifisch abzuleiten.
Mit dem Explosivstoff 2,4,6-Trinitrotoluol (TNT) und dessen Begleitsubstanzen kon-taminierte Gebiete bedrohen als Hinterlas-senschaft des Dritten Reiches durch Auswa-schung das Grundwasser oder sind bereits als Schadstoffe in Grundwasserleitern anzu-treffen. Physikalisch-technische Bodensanie-rungsverfahren werden in der Regel ex situ durchgeführt.
Hauptziel dieser Untersuchungen war es, das Phytoremediationspotential für sprengstoffty-pische Verbindungen bei Bäumen (Dendro-mediation) zu untersuchen.
Der Freiland-Nachweis der Dendromediation erfolgte bei allen getesteten Gehölzen durch Bioindikation des Wachstums und chemi-sches Sickerwasser-Monitoring.
Ergebnisse:
In Laub- und Nadelgehölzen gelang der Nachweis der vollständigen [14C]-TNT-In-korporation bzw. TNT-Metabolisierung zu bisher unbekannten Metaboliten sowie eine differenzierte Kompartimentierung des [14C]-TNT-Verbleibs in reifen Gehölzen.
Aus der Ergebnis-Verknüpfung von
• Dendrotoleranzexperimenten,
• Radiotracer-Untersuchungen und
• Freilandparzellenertragsmessungen
ließ sich das Dendroremediationspotential anzupflanzender Gehölze und der Verlauf der „Natural Attenuation“ bestehender Altlast-wälder berechnen. Außerdem können daraus altlastspezifische Sanierungsempfehlungen und Förderungsmöglichkeiten der „Natural Attenuation“ abgeleitet werden.
Abkürzungen 9
FISAL Fachinformationssystem Altlasten Lkr, kfS Landkreis, kreisfreie Stadt
LUIS LandesUmwelt / VerbraucherInformationssystem Brandenburg LUGV Landesamt für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz STV Sprengstofftypische Verbindungen
WW Wasserwerk
GFS Geringfügigkeitsschwellenwerten GOW Gesundheitliche Orientierungswerte TLW Trinkwasserleitwerte
GW Grundwasser SW Sickerwasser RW Rohwasser
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