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Bei der Ausarbeitung des Gutachtens haben mitgewirkt:

Dipl. Geol. Denzel Weber Ingenieure GmbH Dipl. Ing. v.d. Eisen TAUW Infra Consult bv.

Dipl. Ing. Fluri Weber-Ingenieure GmbH Dipl. Ing. Kastner Weber-Ingenieure GmbH Dipl. Ing. v.d. Molen TAUW Infra Consult bv.

Dipl. Ing. Spuy TAUW Infra Consult bv.

Abb. 13.1: Lageplan der Deponieteilbecken

Abb. 13.2: Schematischer Aufbau der Oberflächenabdichtung

2.2 Geologisch-hydrogeologische Situation

Die Altablagerung liegt auf den Schichten des Gipskeupers, die hier als Tonsteine mit wech-selndem Gipsanteil in rd. 65 m Mächtigkeit ausgebildet sind. Die 2 - 6 m mächtige Verwitte-rungsdecke besteht aus sehr gering wasserdurchlässigen Schluffen und Tonen (Bodenarten:

Pelosol, Pseudogley).

Tektonisch wird das Gebiet durch eine am Nordrand der Deponie verlaufende, mit 105° strei-chenden Störung geprägt. Nördlich dieser Störung ist der Gipskeuper unausgelaugt, südlich davon ist der Gipskeuper ausgelaugt mit verstärkter Gebirgsaufwitterung (Gipskarst) in 45 -65 m Tiefe (Bereich Grundgips-Schichten). Untergeordnet werden mit 60° streichende Stö-rungen vermutet.

Es lassen sich folgende Homogenitätsbereiche charakterisieren:

UNGESÄTTIGTE ZONE Verwitterungsdecke:

Untergrund:

Mächtigkeit: 30 m

Gestein: Tonsteine, Residualschluffe als

Schichtwasserstauer lokal ausgebildet Abstandsgeschwindigkeit der

Vertikal-sickerung:

VA = 1 m/d (Markierungsversuch)

GESÄTTIGTE ZONE

Grundwasserleiter I (Gipskeuper/km 1):

Kluft- und Karstgrundwasserleiter des Gipskeupers, in Bereichen mit Gipsauslaugung einschl.

Bereich des Grenzdolomites (Unterer Keuper); ungespannt. Im Bereich nördlich der Deponie mit Gipserhaltung bildet der Bereich des Grenzdolomites möglicherweise einen eigenen Grundwasserleiter und ist dann gespannt.

mittlere Transmissivität: T = 1,2 kf = 4 · 10-3 m2/s; geringe räumliche Variation

Gebirgsdurchlässigkeit: kf = 4 10-5 m/s, (berechnet aus T) Zwei Bereiche sind hydraulisch unterscheidbar:

Dunkelrote Mergel (DRM):

Ungespannt, gering ergiebig, hier erfolgen nur rund 20 - 30 % des gesamten Zuflusses im Gipskeuper

Ergiebigkeit: 0,1 - 0,2 l/s

grundwassererfüllte Mächtigkeit: 16 m (Mittel) Mittlere Transmissivität: T = 9,6 10-6 m2/s dominante Abstandsgeschwindigkeit: Vdom = 0,4 - 0,6 m/d Bochinger Horizont und Grundgipsschichten (BH + GGS):

Sehr ergiebiger Kluft-/Karstgrundwasserleiter, hier erfolgen 70 - 80 % des gesamten Zuflusses im Gipskeuper.

Ergiebigkeit: bis 3 l/s

grundwassererfüllte Mächtigkeit: ca. 15 m

Mittlere Transmissivität: T = 1,2 10-3 m2/s dominante Abstandsgeschwindigkeit: Vdom = 1,4 - 5 m/d Grundwasserleiter II (Unterer Keuper/ku)

Kluftgrundwasserleiter mit gespannten Verhältnissen im Unteren Keuper, schichtgebundener Grundwasserleiter mit Druckniveau über dem des Gipskeupers. Hydraulische Barriere zum darunterliegenden Oberen Muschelkalk.

Grundwasserleiter III (Oberer Muschelkalk/mo)

Gespannter Kluft- und Karstgrundwasserleiter im Oberen Muschelkalk. Druckniveau unter-halb des Gipskeuperdruckspiegels. Hydraulisch ist keineVerbindung zu den darüberliegenden Grundwasserleitern nachgewiesen.

Abb. 13.3: Grundwassergleichenplan - Dunkelrote Mergel

2.3 Schadstoffverteilung

Hinsichtlich der Umweltgefährdung der Altablagerung sind folgende Kompartimente zunächst getrennt zu betrachten:

• oberflächennaher Ablagerungsbereich/Boden

• Ablagerungsgut

• Ungesättigte Zone

• Grundwasser

Als repräsentative Parameter sind zu nennen:

• Polycyclische Aromatische Kohlenwasserstoffe PAK

• Polychlorierte Biphenyle PCB

• Schwermetalle SM

OBERFLÄCHENNAHER ABLAGERUNGSBEREICH l BODEN

Der oberflächennahe Ablagerungsbereich besteht aus der 1986 aufgebrachten provisorischen Oberflächenabdichtung. Die Abdeckung der Folie aus Kies ist als unbelastet anzusehen. Dar-unter liegt die bis 2 m mächtige Lehmabdeckung, die praktisch als unbelastet anzusehen ist.

ABLAGERUNGSGUT

Zur Gefährdungsabschätzung des Ablagerungsgutes werden die Schadstoffkonzentrationen im Ablagerungsgut (Gesamtgehalte im Feststoff) und die Sickerwasseranalysen herangezogen.

Tab. 13.1: Schadstoffgehalte im Ablagerungsgut

Ablagerungsgut [mg/kg TS] Mittel Max Anzahl

Cadmium 55,1 172 14

Chrom (gesamt) 49039,0 129525 14

Chromat 0,2 1,72 14

Kupfer 27036,2 64771 14

Quecksilber 0,7 1,7 14

Nickel 246,8 615 14

Blei 15684,5 36242 14

Zink 83507,6 230099 14

Cyanid (gesamt) 50,0 327,5 14

Benzol 1,4 14,9 23

BTXE 1392,7 10109,7 23

CCl4, 1,2 Dichlorethan, VC 0,1 8 23

Summe CKW 3195,9 159541,07 23

Kohlenwasserstoffe 4372,0 27883 19

Naphthalin 10,0 180 15

EPA-PAK o. Napht. 81,8 790 15

PCB 6,1 281 15

Pestizide 5,0 58,2 15

TS [%] 53,8 80,7 24

Die Beschaffenheit des Ablagerungsgutes wird von den Galvanikschlämmen geprägt:

Beschaffenheit: pastös-breiig Wassergehalt: 50 - 70 % Dichte, feucht: 1,2 g/cm3 Dichte, trocken: 0,42 g/cm3 Durchlässigkeit: 4,3 10-9m/s

Tab. 13.2: Schadstoffgehalte im Sickerwasser

Sickerwasser [µg/kg] Mittel Max Stdabw Anzahl

Arsen 2,8 7,9 2,4 9

Cadmium 86,6 270,0 92,4 9

Chrom (gesamt) 46,1 240,0 76,4 8

Chromat 0,0 0,0 0,0 5

Kupfer 1843,8 4340,0 1503,4 8

Quecksilber 0,5 1,5 0,5 9

Nickel 721,3 2110,0 717,5 8

Blei 3,6 25,0 7,7 9

Zink 65058,8 117200,0 36277,5 9

Cyanid (gesamt) 19,8 90,0 28,0 9

Ammonium 46228,9 203600,0 60244,3 9

Benzol 13,0 56,4 20,0 9

BTXE 2220,4 6816,4 2138,1 9

CCl4, 1,2 Dichlorethan, VC 791,1 8820,0 1801,4 22

Summe CKW 847228,4 6256606,5 1574903,6 22

Kohlenwasserstoffe 28602660,7 373900000,0 79802469,1 21

Naphthalin 15,0 47,0 13,1 9

EPA-PAK o. Napht. 102,2 573,0 173,4 9

PCB 8,0 25,5 8,0 10

pH 6,8 7,3 0,2 20

Seit 1991 fällt praktisch kein Sickerwasser mehr in den Deponiepegeln an.

Die Deponiebasis wurde hinsichtlich der Schwermetallbelastung untersucht. Ein Austrag an Schwermetallen ist in keinem Becken nachweisbar. Unterhalb einer stark mit Schwermetallen imprägnierten Zone (bis 0,5 m) erreichen die Konzentrationen 1 m unter der Deponiesohle geogene Hintergrundgehalte. Das starke Retentionsvermögen des verwitterten Gipskeupers wird auch durch die Schichtwassergehalte in 15 m Tiefe belegt. Der Transferfaktor Schicht-wasser/Sickerwasser ist für Kohlenwasserstoffe um vier Zehnerpotenzen, für Kupfer zwei und für Nickel um eine Zehnerpotenz kleiner als der für CKW oder BTEX.

Eine Massenbilanzierung der in der Altablagerung vorhandenen Schadstoffen ergibt folgende hochgerechnete Werte:

CKW gesamt: 20 Mg BTEX gesamt: 5,6 Mg

KW: 18,4 Mg

UNGESÄTTIGTE ZONE

In der ungesättigten Zone (UZ) konnten folgende maximalen Schadstoffkonzentrationen er-mittelt werden:

Mittel Max Summe CKW

kanzerog. CKW Schwermetalle

100 1,9

geogener Hintergrund

1207 3,3

mg/kg TS mg/kg TS Die Bodenluftgehalte zeigen dort folgende Werte:

Summe CKW ca. 100.000

kanzerog. CKW 306

Benzol 14,74

BTEX 145

Für die ungesättigte Zone liegen die zu erwartenden Schadstoffkonzentrationen unmittelbar zu Beginn der Absaugung vor. Mit den sich aus dem Adsorptionsgleichgewicht ergebenden Bo-denkonzentrationen wurde eine Schadstoffbilanzierung für die ungesättigte Zone erstellt. Da-bei wurde eine Schadstoffdispersion in der UZ unterhalb der Deponiefläche angenommen.

Abb. 13.4: Schadstoffbilanzierung - Ungesättigte Zone

Die Konzentrationen von 100.000 mg/m3 entsprechen einem 1/4 des Sattdampfdruckes; z.T.

liegen demnach CKW in Phase vor. Die daraus ermittelte Gesamtmenge an CKW in der unge-sättigten Zone von 16,68 Mg ist aufgrund der Annahme einer gleichmäßigen Schadstoffver-teilung als schlechtester Fall anzusehen. Die Größenordnung muß jedoch für die Sanierungs-planung zugrunde gelegt werden.

GRUNDWASSER

Der Gipskeuper-Grundwasserleiter zeigt zwei vertikal differenzierte Bereiche mit unter-schiedlichen Schadstoffgehalten. Der Flurabstand zum Grundwasser beträgt ca. 30 m. Auf-grund mehrjähriger umfangreicher Grundwasseruntersuchungen waren in erhöhten Konzen-trationen nachweisbar:

• leichtflüchtige chlorierte Kohlenwasserstoffe

• aromatische Kohlenwasserstoffe (untergeordnet).

Tab. 13.3: Schadstoffgehalte im Grundwasser

Meßstellen Dunkelrote Mergel DRM B11 B 9 ku B 3 B 14

Abstand zur Ablagerung [m] 15 40 40 45 55

Summe CKW [µg/l] 24800 21000 130700 2542 37560

kanzerog. CKW [µg/l] 3,19 n.n. 80 n.n. 42,4

Benzol [µg/l] n.n. n.n. 3,46 n.n.

BTXE [µg/l] n.n. n.n. 653,4 n.n. 14,68

Meßstellen Dunkelrote Mergel B 1 B 2 B 13 B 15 B 10

Abstand zur Ablagerung [m] 60 70 90 90 90

Summe CKW [µg/l] 34850 1613 262 0,38 n.n.

kanzerog. CKW [µg/l] 883 n.n. n.n. n.n. n.n.

Benzol [µg/l] 3,11 n.n. n.n.* n.n.* n.n.

BTXE [µg/l] 14,11 n.n. n.n.* n.n.* 3,1

Meßstellen Dunkelrote Mergel B 16 B 7 B 8 B 12

Abstand zur Ablagerung [m] 115 155 160 195

Summe CKW [µg/l] 20,2 0,24 n.n. n.n.

kanzerog. CKW [µg/l] n.n. n.n. n.n. n.n.

Benzol [µg/l] n.n.* n.n. n.n.** n.n.*

BTXE [µg/l] n.n.* n.n. n.n.** n.n.*

Meßstellen Grundgipsschichten GGS B 19 B 18 B 20 B 21

Abstand zur Ablagerung [m] 15 5 65 65 85

Summe CKW [µg/l] 1285 5,53 13629 166,3 38,12

kanzerog. CKW [µg/l] n.n. n.n. 28,8 n.n. n.n.

Benzol [µg/l] n.n. n.n. n.n. n.n. n.n.

BTXE [µg/l] n.n. n.n. n.n. n.n. n.n.

Meßstellen Grundgipsschichten B 17 km B 6 B 4 B5

Abstand zur Ablagerung [m] 180 195 215 260

Summe CKW [µg/l] n.n. 0,32 n.n. n.n.

kanzerog. CKW [µg/l] n.n. n.n. n.n. n.n.

Benzol [µg/l] - n.n.* n.n. n.n.*

BTXE [µg/l] - n.n.* n.n. n.n.*

kal erhöhte Zinkgehalte (max. 4,3 mg/l) konnten auf den Meßstellenausbau mit verzinkten Stahlrohren zurückgeführt werden.

Die Hauptschadstoffkomponenten bei den CKW sind:

• Trichlorethen

• cis 1,2-Dichlorethen.

Die Sulfat- und Nitratgehalte sind im Deponieumfeld erniedrigt, die Chlorid-Gehalte und Leit-fähigkeiten sind erhöht. Eine deutliche Korrelation zwischen CKW- und Chloridkonzentration wurde statistisch belegt.

Abb. 13.5: Zusammenfassende Darstellung der Schadstoffverteilung

Es ergibt sich insgesamt gesehen das Bild eines vertikal differenzierten Gipskeupergrundwas-serleiters. Der obere Kluftgrundwasserleiter (DRM) besitzt ein hohes Aufnahmevermögen für CKW aufgrund von:

• geringem nutzbaren Kluftvolumen

• geringen Fließgeschwindigkeiten

• hoher Adsorptionsfähigkeit aufgrund des hohen Verwitterungsgrades des Gebirges Ein maßgeblicher Schadstofftransport ist nicht nachweisbar.

Für den unteren Kluft- und Karstgrundwasserleiter (GGS) wurde im Langzeitpumpversuch eine Drainagewirkung der Störungszone (105°) festgestellt. Trotz dieses hydraulischen Ele-mentes ist der Einfluß auf die Schadstoffverteilung gering. Die Verteilung der CKW weist eine Verlagerung des Schadstoffzentrums nach Osten (B 18) auf. Ein maßgeblicher Schad-stofftransport ist auch hier nicht nachweisbar.

Die tieferliegenden Grundwasserleiter Unterer Keuper und Oberer Muschelkalk gelten als unbelastet.