- Einleitung
- Die historische Entwicklung des Raumes Freiberg als Bergbaugebiet und damit verbundene Altlasten
- Hauptverursacher für Luftverunreinigungen
- Wirkungen von Schwermetallen auf den menschlichen Organismus - Blei
- Cadmium - Arsen - Zink
- Bestehende Grenz- und Richtwerte - Blei
- Cadmium - Arsen - Zink
- Die Luftqualität in Freiberg - Situation vor 1991
- Meßbericht 1991 - Meßbericht 1992 - Meßbericht 1993 - Situation 1994 bis 1996 - Zusammenfassung - Literatur
Einleitung
Die historische Entwicklung des Raumes Freiberg als Bergbaugebiet und damit verbundene Altlasten
Als eines der ältesten Bergbaugebiete im Erzgebirge hat Freiberg heute mit einer Reihe von sogenannten Altlasten zu kämpfen.
Bereits im 12. Jahrhundert wurde mit der Gründung der Ortschaft Christiansdorf aufgrund von Silberfunden der Bergbau im heutigen Freiberg begründet. Insgesamt 800 Jahre lang wurde vor allem Silber, aber auch Zinnstein, Zinkblende, Bleiglanz, Pechblende neben gediegenem Gold, Arsen und Bismut abgebaut.
Zeitgleich mit dem Bergbau entstanden auch die ersten Schmelzhütten im Freiberger Raum, von denen die erste bereits 1318 erwähnt wurde. Schon Mitte des 16.
Jahrhunderts soll es davon 46 gegeben haben. Durch eine von August dem Starken 1710 geschaffene Generalschmelzadministration, die sowohl die Beziehungen der Hütten untereinander regelte als auch optimale Schmelzprozesse förderte, wurde die Voraussetzung für eine günstigere Verhüttung geschaffen.
Lange Zeit war der Schmelzprozeß primitiv. Durch Zuschlag von Bleierzen und Rohstein wurden reiche Silbererze mit viel Brennmaterial, vor allem Holz, verhüttet.
Das so gewonnene Werkblei wurde einem Treibeprozeß unterzogen, wobei sich das Blei nahezu vollständig verflüchtigte, was schon damals zu einer Belastung der Umwelt führte. Man schätzt die Menge an Blei, die entweder über den Schornstein als Bleioxid abging oder in der Schlacke verblieb auf 27.860 t in 87 Jahren. Eine Weiterentwicklung stellte die um 1785 eingeführte Amalgamierung dar. Bei diesem
Prozeß wurde den gerösteten Erzen das Silber mittels Quecksilber entzogen. Auf diese Weise wurden innerhalb von 50 Jahren 311,6 t Silber aus 150.000 t Erz mit einem Quecksilberaufwand von 6,6 t verhüttet.
Ab 1823 wurde Steinkohle eingesetzt und so konnten mittels des Flammofenprozesses auch arme Erze verhüttet werden. Auf diese Weise stieg die jährlich verarbeitete Menge an Erz auf 23.500 t (1865), wobei die freigesetzten Abgase immer größere Mengen an Schadstoffen enthielten. Als Folge davon traten verstärkt Beschwerden und Schadensersatzansprüche auf, was die Rauchschadenserforschung durch Prof. Stoeckhardt in Tharandt hervorbrachte.
Mit verschiedenen technischen Neuerungen wie Staubkondensationsanlagen, Schwefelsäurefabriken, einer Arsenik- und einer Zinnhütte, sollte dieser zunehmenden Belastung der Umwelt entgegengewirkt werden. Eine Verminderung im Sinne einer Verlagerung der Emission erfolgte jedoch erst mit dem Bau von sogenannten Hohen Essen in Halsbrücke und Muldenhütten sowie neuen Hochöfen.
Durch die Verarbeitung von Kupfererzen, der Gewinnung von Verkaufsblei und Bismut in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts wurden weitere Verbesserungen erzielt.
Nach 1913 wurden im Freiberger Raum ausschließlich Importerze verhüttet. Ende der Vierziger Jahre wurden neue Produktionsstätten errichtet bzw. Rekonstruktionen der alten Anlagen durchgeführt. Beispiele hierfür sind die Zinn- und Zinkhütte. Der mit dem Bau einer neuen Bleihütte 1981 angestrebte Welthöchststand konnte jedoch nicht realisiert werden.
Ein Blick in die Vergangenheit macht eines deutlich: im Freiberger Territorium ist, aufgrund der geologisch-chemischen Bedingungen, mit einem höheren Gehalt an Spurenelementen bzw. Schwermetallen zu rechnen. Außerdem besteht durch die jahrhundertelange teilweise nach heutigen Gesichtspunkten sehr primitive Verhüttung eine nicht erfaßte bzw. erfaßbare Altbelastung, die Kontaminationen jüngeren Datums zwangsläufig überlagert.
Zusammenfassung
In der vorliegenden Arbeit wurden die Ergebnisse der Untersuchungen zum Staub- niederschlag bzw. Schwebstaub und dessen Inhaltsstoffen im Hinblick auf die Elemente Blei, Arsen, Cadmium und Zink im Raum Freiberg über den Zeitraum von 1983 bis 1996 betrachtet. Dabei konnte prinzipiell eine Verbesserung der Lage im Freiberger Gebiet festgestellt werden. Ursachen hierfür sind zum einen die durch Schließungen und Umstrukturierungen veränderte wirtschaftliche Lage und zum anderen stärkere umweltschutztechnische Maßnahmen der verbliebenen Unternehmen, die nicht zuletzt auf eine veränderte gesetzliche Lage (Grenzwerte etc.) zurückzuführen sind. Die weitgehende Verdrängung bleihaltigen Benzins spielt ebenfalls eine wichtige Rolle.
Es mußten in den Jahren 1983 - 1989 Überschreitungen der damals geltenden Grenzwerte in Freiberg, Halsbrücke und Hilbersdorf registriert werden, jedoch wurde bereits damals die Lage nicht als dramatisch eingestuft, auch wenn sie aus heutiger Sicht alarmierend war. Ein dringender Handlungsbedarf von medizinischer Seite her wurde zunächst nicht gesehen, zumal beispielsweise erhöhte Bleiemissionen 1986/87 auf eine Produktionssteigerung und auf Mängel in der Produktionsanlage zurückgeführt wurden, die in der Folge behoben wurden.
Durch die Einrichtung eines Meßnetzes für Sedimentationsstaub 1991 konnten größere Datenmengen gewonnen und somit genauere Aussagen zu
Belastungsgebieten innerhalb der Region getroffen werden. So trat z.B. für Blei an 14 von 176 Meßpunkten eine Überschreitung des Immissionsgrenzwertes auf, für Cadmium war das an 13 Meßpunkten der Fall, wobei die Meßpunkte im Wesentlichen übereinstimmten. Ähnliche Aussagen treffen auch auf Arsen und Zink zu, wobei bei diesen Elementen, aufgrund fehlender Grenzwerte, nur Angaben zu Höchstwerten bzw. Jahresmitteln gemacht werden konnten. Wie schon in den Achtziger Jahren kam man auch nach Sichtung der Daten von 1991 zu der Erkenntnis, daß Freiberg, auch im Vergleich zu anderen Industriegebieten, kein besonders schwer belastetes Gebiet darstellt. Aus diesem Grund wurde das Meßnetz 1992 auch auf 70 Meßstellen reduziert, wobei die verbleibenden Meßpunkte in den Gebieten mit den höchsten Werten lagen.
Nach Auswertung der Ergebnisse kann von einer generellen Verringerung der Schadstoffbelastung gegenüber 1991 ausgegangen werden. Hier bildet das Zink mit gleichbleibenden Werten eine Ausnahme. Die Weiterführung des Meßnetzes 1993 zeigte keine sinkende Tendenz, es mußten im Gegenteil für alle vier untersuchten Elemente wieder mehr Grenzwertüberschreitungen registriert werden. Lediglich die Staubniederschlagsbelastung verringerte sich gegenüber 1992 um 26% und erreichte somit an keiner Stelle mehr den Grenzwert IW1. Zurückgeführt wurden die schlechteren Werte unter anderem auf Sekundärverwehungen von belasteten Böden, wie sie in der Region häufig anzutreffen sind. Auch aus diesem Grund waren bereits 1992 anhand von umfangreichen Bodenuntersuchungen Karten mit Hinweisen zur landwirtschaftlichen Nutzung zusammengestellt worden.
Stellvertretend seien hierfür die in Anhang 6 und 7 gezeigten Karten für die Belastungsstufen Arsen und Blei angeführt.
Aus den für 1993 gewonnenen Daten resultierten mehrere Maßnahmevorschläge, die u.a. auch die Weiterführung des Meßnetzes beinhalteten. Aus Kostengründen wurde darauf in der Folge verzichtet. Nur einige wenige Meßpunkte, die sich auf Firmengelände befanden, wurden von der Freiberger NE-Metall GmbH weitergeführt.
Anhand der geringeren Datenmengen, die für die Auswertung der Jahre 1994 bis 1996 zu Verfügung standen, ist eine Auswertung nur bedingt aussagekräftig. Es kann jedoch davon ausgegangen werden, daß die Wahl der Meßpunkte unter Berücksichtigung besonders belasteter Bereiche erfolgte. So traten auch an allen drei Meßpunkten Grenzwertüberschreitungen auf. Die ermittelten Ergebnisse sind aus oben genannten Gründen kaum als repräsentativ für den gesamten Raum Freiberg anzusehen, so daß auf eine weitere Auswertung verzichtet wurde.
Grundsätzlich ist der Staubniederschlag von der Höhe der Primäremissionen aus den einzelnen Emissionsquellen und von der Sekundärverstäubung kontaminierter Böden abhängig, wobei letztere durch Bodenoberflächenbeschaffenheit und Witterung beeinflußt werden. So ist besonders wegen der geogenen Besonderheiten im Raum Freiberg eine genaue Beurteilung schwierig. Die Höhe des Staubniederschlages an den einzelnen Meßpunkten ließ sich auf mehrere Einflußfaktoren zurückführen: Die Lage des Meßpunktes zur Hütte Muldenhütten, zur Hütte Halsbrücke und zur Hauptwindrichtung spielt ebenso eine Rolle wie die Lage zu landwirtschaftlich genutzten Flächen bzw. stark befahrenen Straßen. Einen Einfluß haben ebenfalls Abrißarbeiten und Baumaßnahmen, Witterungseinflüsse wie Schnee, Regen, Frost, Wind etc. und die bereits erwähnte geogene Flächenbelastung. Man darf nach dem heutigen Erkenntnisstand jedoch davon ausgehen, daß Freiberg hinsichtlich der auftretenden Staubniederschlagsbelastung und der darin enthaltenden Schwermetalle, auch entgegen der landläufigen Meinung, nicht zu den besonders stark belasteten Regionen gehört. Trotzdem wäre eine Überwachung an bestimmten,
repräsentativen Punkten wünschenswert, nicht zuletzt auch deshalb, um sachliche Diskussionen über den tatsächlichen Belastungszustand führen zu können. Kritischer wären Schwebstaubkonzentrationen zu bewerten. Im Gegensatz zum Staubniederschlag, der über den inhalativen Weg nicht bzw. kaum aufgenommen wird, werden im Schwebstaub enthaltene Schadstoffe auf diesem Weg aufgenommen. Somit können chronische Gesundheitsschäden nicht ausgeschlossen werden. Darüber hinaus erfolgt eine Verteilung des Schwebstaubes aufgrund der längeren Verweilzeiten in der Atmosphäre über ein wesentlich größeres Einzugsgebiet und betrifft damit auch einen größeren Teil der Bevölkerung.
Besonders kritisch für die Region sind die drei Hüttenstandorte, die als Schwerpunktbereiche der Schadstoffbelastung im Oberboden anzusehen sind. Die Belastung nimmt jedoch mit zunehmender Entfernung zum Emittenten schnell ab, bis sie wieder den normalen Background erreicht. Mit Hilfe der gewonnenen Daten konnte die Belastungssituation im Raum Freiberg recht gut charakterisiert werden.
Da jedoch aus Kostengründen auf Schwebstaubmessungen verzichtet werden mußte, ist eine umfassende Bewertung nur begrenzt möglich.
