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Umweltatlas Berlin

01.11 Kriterien zur Bewertung der Bodenfunktionen (Ausgabe 2002)

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01.11.10 Bindungsstärke für Schwermetalle

Beschreibung

Die Bindung von Schwermetallen erfolgt durch Adsorption an Huminstoffe, Tonminerale und Sesquioxide. Die Löslichkeit der Schwermetalle ist von deren Gesamtgehalt und vom pH-Wert der Bodenlösung abhängig. Generell nimmt bei zunehmender Versauerung die Löslichkeit der Schwermetallverbindungen zu. Dies hängt damit zusammen, dass die Metalle dazu neigen, bei höheren pH-Werten stabile Oxide zu bilden, oder durch Fällung schwer lösliche Bindungsformen, z.B. PbCaCO3 einzugehen. Zur Beurteilung der Empfindlichkeit der Böden gegenüber Metallbelastungen wurde von Blume & Brümmer (1987, 1991) ein Konzept entwickelt. Prinzip der Prognose ist die relative Bindungsstärke einzelner Metalle in Abhängigkeit vom pH-Wert der Bodenlösung, ausgehend von den Verhältnissen eines sorptionsschwachen, humusarmen Sandbodens. Über Zu- und Abschläge werden höhere Humus- und Ton- sowie Eisenhydroxidgehalte berücksichtigt.

Als ein Kriterium zur Bewertung der Filter- und Pufferfunktion (vgl. Karte 01.12.3) wird hier nur der Einfluss der Bodenazidität (pH-Wert) auf die relative Bindungsstärke von Schwermetallen bei sandigen Böden herangezogen.

Methode

Für das Berliner Konzept wird ein vereinfachtes Verfahren nach Lahmeyer (2000), das aus Blume & Brümmer (1987 und 1991) abgeleitet ist, gewählt. Die Stufung der relativen Bindungsstärke für Schwermetalle erfolgt hier nur entsprechend dem pH-Wert in vier Schritten von keine, sehr gering - gering, mittel - hoch und hoch - sehr hoch (1 - 4) (Tab. 1). Dabei wurden die mittleren typischen pH-Werte gemittelt aus den Werten für Ober- und Unterboden verwendet (vgl. Karte 01.06.6). Dieses Verfahren lässt die bei Blume & Brümmer vorgesehenen Zu- und Abschläge für Ton- und Humusgehalt außer acht. Damit werden Torfböden und andere humusreiche Böden sowie Böden mit hohem Tongehalt als ungünstiger im Hinblick auf die Bindungsstärke bewertet, als die beim Originalverfahren der Fall wäre. Eine zusammenfassende Bewertung in nur drei Stufen ist für die abschließende Bewertung der Puffer- und Filterfunktion (vgl. Karte 01.12.3) vorgenommen worden.

Tabelle 1: Bewertung der relativen Bindungsstärke für Schwermetallen in Abhängigkeit vom pH-Wert
pH-Wert (CaCl2) relative Bindungsstärke für Schwermetalle Bewertung der relativen Bindungsstärke für Schwermetalle
Stufe Bezeichnung Stufe Bewertung
0 - < 3 1 keine 1 gering
3 - < 4,5 2 sehr gering - gering 1 gering
4,5 - < 5,5 3 mittel - hoch 2 mittel
>= 5,5 4 hoch - sehr hoch 3 hoch
Tabelle 1: Bewertung der relativen Bindungsstärke für Schwermetallen in Abhängigkeit vom pH-Wert, Humus- und Tongehalt, vom Grobbodenanteil und von der Horizontmächtigkeit (nach Blume und Brümmer 1987, 1991)

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