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Umweltatlas Berlin

02.04 Qualität des oberflächennahen Grundwassers (Ausgabe 1993)

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Kartenbeschreibung

Oxidierbarkeit

Die Werte für die Oxidierbarkeit sind mit 3,0 mg O2/l im Mittel über das gesamte Stadtgebiet insgesamt leicht erhöht. Der Grenzwert der Trinkwasserverordnung wurde in 25 Fällen überschritten, dies entspricht rund 10 % aller beprobten Meßpunkte. Als Ursache sind Deponien und Altlastenflächen, aber auch der Einfluß der Rieselfeldnutzung bzw. Abwasserverwertungsflächen zu nennen. Tendenziell treten erhöhte Werte im Bereich des Urstromtals auf. Eine auffällige Häufung von hohen Werten ist nördlich und südlich des großen Müggelsees zu beobachten; hier macht sich der Einfluß der Abwasserverwertungsflächen bzw. nicht kanalisierter Siedlungsgebiete bemerkbar.

Leitfähigkeit

Die elektrische Leitfähigkeit gilt als Kenngröße für die Belastung mit anorganischen Stoffen. Speziell machen sich hier die salzhaltigen Einträge in den Untergrund, die Nitrat, Phosphat, Chlorid und Sulfat enthalten, bemerkbar. Bezogen auf den jeweiligen Mittelwert zeigen sich in beiden Stadthälften ähnliche Verhältnisse. Der Mittelwert für das gesamte Stadtgebiet liegt bei etwa 1 000 µS/cm, Grenzwertüberschreitungen der Trinkwasserverordnung liegen lediglich an 3 Meßpunkten vor. Legt man den niedrigeren Leitwert von 1 000 µS/cm der EG-Richtlinie "Qualitätsanforderungen an Oberflächenwasser für die Trinkwassergewinnung" zugrunde, ergeben sich allerdings Überschreitungen an 92 Meßpunkten.

Ammonium

Ammonium entsteht als Abbauprodukt von tierischem und pflanzlichem Eiweiß. In unbelasteten Grundwässern sind in der Regel nur Spuren vorhanden. Das Vorkommen von Ammonium im oberflächennahen Grundwasser deutet in der Regel auf Verunreinigungen mit Abwässern und Fäkalien hin. Gesundheitliche Schädigungen durch Ammoniumionen sind zur Zeit nicht bekannt, ihre Anwesenheit im Grundwasser ist jedoch aufgrund ihres meist fäkalen Ursprungs hygienisch bedenklich.

Als Ursache für die verhältnismäßig hohen Ammonium-Konzentrationen im Grundwasser ist in erster Linie der jahrzehntelange Rieselfeldbetrieb zu nennen, bei dem große Teile des aufgebrachten Abwassers dem Grundwasser zugeführt werden. Weiterhin erfolgen Belastungen durch die Versickerung von Abwasser in den nichtkanalisierten Gebieten und durch undichte Kanalisationsrohre. Hohe Ammonium-Werte können aber auch unter natürlichen Bedingungen bei sauerstoffarmen Grundwässern, z. B. unter Moorlagen, auftreten, da hier eingebrachtes Ammonium nicht oxidiert werden kann. Insgesamt wird an 123 Meßpunkten der Grenzwert der Trinkwasserverordnung überschritten; dies entspricht rund 45 % der beprobten Meßstellen. Auch der Mittelwert für Ammonium-Stickstoff liegt für das Stadtgebiet mit 1,2 mg/l weit über dem Grenzwert der Trinkwasserverordnung. Deutlich erkennbar sind die im Vergleich zum Urstromtal wesentlich niedrigeren Ammonium-Gehalte in den Grundwasserproben aus den Hochflächen. Es kann vermutet werden, daß die Deckschichten aus Mergel wesentlich besser in der Lage sind, eingebrachtes Ammonium zurückzuhalten, als die gut durchlässigen Sande.

Nitrat

Die erhöhten Nitrat-Gehalte des Trinkwassers in Teilen der Bundesrepublik gaben in den letzten Jahren Anlaß zu öffentlichen Diskussionen. Nitrat gilt in hoher Konzentration als toxisch; es kann im Magen-Darm-Trakt zu Nitrit reduziert werden, das sich dann mit dem Hämoglobin des Blutes verbindet und den Sauerstofftransport im Blutkreislauf einschränkt. Dies führt zu Sauerstoffmangelerscheinungen und besonders bei Säuglingen und Kindern zu Blausucht, die tödlichen Ausgang haben kann. Außerdem können bei der Umsetzung des Nitrats auch Nitrosamine mit krebserregender Wirkung entstehen.

In Berlin ist der Nitrat-Gehalt des Grundwassers im allgemeinen niedrig (Mittelwert bei 8 mg/l). Lediglich an 13 Meßpunkten wurde der Grenzwert der Trinkwasserverordnung überschritten, dies entspricht rund 5 % der beprobten Meßstellen. Diese günstige Ausgangsstellung ist darauf zurückzuführen, daß intensiv bewirtschaftete Landwirtschaftsflächen im Stadtgebiet so gut wie nicht vorhanden sind. Die Landwirtschaft mit ihrem erheblichen Mineraldünger-/Gülleeinsatz gilt als ein Hauptverursacher hoher Nitratbelastungen des Grundwassers. Die Ballung von Grenzwertüberschreitungen im Norden Pankows ist auf die in Betrieb befindlichen bzw. stillgelegten großflächigen Abwasserverrieselungsflächen zurückzuführen.

Sulfat

Die Sulfat-Gehalte im Grundwasser liegen im gesamten Stadtgebiet relativ hoch. Zwar ist das Grundwasser in Sedimentgesteinen generell sulfatbetont, die hohen Werte in Berlin sind jedoch im wesentlichen künstlichen Ursprungs. Die Ursache ist auf die großflächige Verteilung von Bauschutt - insbesondere Trümmerschutt - im Untergrund zurückzuführen. Bau-/Trümmerschutt enthält sulfathaltigen Gips, der vom Niederschlagswasser ausgewaschen wird. Daher treten im Innenstadtgebiet tendenziell höhere Werte auf als im Außenbereich. Punktuell erhöhte Werte sind darüberhinaus im Einflußbereich von Deponien mit hohem Bauschuttanteil, wie z.B. dem Teufelsberg, zu verzeichnen. 54 Meßpunkte liegen über dem Grenzwert der Trinkwasserverordnung, dies entspricht etwa 20 % der beprobten Meßstellen. Der Durchschnittswert liegt in West-Berlin mit 202 mg/l höher als in Ost-Berlin mit 132 mg/l. Der Mittelwert für die Gesamtstadt beträgt 181 mg/l.

Chloride

Chloride sind toxikologisch unbedenklich, können aber als Maß für eine allgemeine Verunreinigung gelten. Die Chlorid-Gehalte des Berliner Grundwassers sind im allgemeinen relativ niedrig. Der Grenzwert der Trinkwasserverordnung wird nur punktuell an 12 Meßstellen überschritten. Generell zeigt die räumliche Verteilung der Chlorid-Gehalte ein ausgeglichenes Bild. Lediglich im Stadtteil Köpenick zeigen sich auffällig hohe Werte, die geologisch bedingt sind. Hier steigt salzhaltiges Grundwasser aus tieferliegenden Schichten zum Teil bis an die Oberfläche auf. Weitere Grenzwertüberschreitungen zeigen sich in der Umgebung von Deponien.

AOX

Die Anwesenheit von AOX (adsorbierbaren halogenierten Kohlenwasserstoffen) im Grundwasser ist immer auf anthropogene Einflüsse zurückzuführen (Auswirkungen gewerblich-industrieller Nutzungen bzw. Verunreinigungen durch Altlasten). Es zeigt sich, daß bei mehr als der Hälfte der untersuchten Grundwassermeßstellen zum Teil erhebliche Überschreitungen des gewählten Bewertungsmaßstabs vorliegen, wobei vor allem in Spandau eine Häufung hoher Werte zu erkennen ist. Gleichzeitig liegen aber auch außerhalb dieser Gebiete Punkte mit erhöhten AOX-Werten vor, was auf lokale Verursacher/Altlasten zurückzuführen ist. An 14 Meßpunkten wurden Werte über 0,1 mg/l, also dem 10fachen Beurteilungsmaßstab, ermittelt.

Eine besondere Problematik ergibt sich für die Gruppe der leichtflüchtigen chlorierten Kohlenwasserstoffe (LCKW). Diese Stoffe werden neben anderen bei der Bestimmung der AOX mit erfaßt. Wie die Untersuchungen von Brühl et al. (1991). belegen, erweisen sich den Grundwasserleiter überlagernde Geschiebemergel nicht als wirksame Schutzbarriere für diese Stoffgruppe. Vielmehr durchdringen LCKW auch Geschiebemergelüberdeckungen relativ ungehemmt, wobei bei der Migration unter den dort vorherrschenden reduzierenden Bedingungen zum Teil eine Umwandlung dieser Stoffe in noch stärker grundwassergefährdende Abbauprodukte stattfindet.

Pestizide

Von den im Jahre 1991 auf Pestizide untersuchten 31 Grundwasserproben wurden in 16 Proben Pestizide nachgewiesen. Der Grenzwert der Trinkwasserverordnung für Einzelsubstanzen wurde an den untersuchten Meßstellen 11 mal überschritten. Der Summengrenzwert, der in der Karte als Beurteilungsmaßstab herangezogen wurde, wurde zweimal überschritten. Die Länderarbeitsgemeinschaft Wasser hält schon den bloßen Fund von Pestiziden - unabhängig von der gemessenen Konzentration - für bedenklich.

Die Meßstellen mit den hohen Werten liegen im Bereich des ehemaligen Grenzstreifens. Hier macht sich der jahrelange, sehr hohe Einsatz von Pestiziden zur Freihaltung der Grenzsicherungsanlagen bemerkbar. In Ost-Berlin wurden Pestizide vor allem unter landwirtschaftlich genutzten Gebieten nachgewiesen; allerdings liegen die Konzentrationen in relativ geringen Wertebereichen.

In der Regel wurden Triazine und die entsprechenden Metaboliten, aber auch Lindan und DDT festgestellt. Außerdem wurde in den Ost-Berliner Meßstellen in 10 Proben ein Stoff aus der Gruppe der Phenoxycarbonsäuren gefunden, wobei allerdings nicht sichergestellt ist, daß die Belastung von einer Herbizid-Anwendung stammt.

Cadmium

Weiterhin wurden die Daten in Bezug auf eine Grundwasserbelastung durch Cadmium ausgewertet. Cadmium steht aufgrund seines Umweltverhaltens stellvertretend als Indikator für die Belastung des Grundwassers mit Schwermetallen. Es weist eine hohe Akkumulationsrate im Boden auf, wobei aus der Möglichkeit der Remobilisierung und Auswaschung zumindest potentiell ein erhebliches Gefährdungsmoment für das Grundwasser resultiert. Gleichzeitig wirkt Cadmium stark toxisch auf den menschlichen Organismus. Leber, Niere und Knochenmark sind die anfälligsten Organe bzw. Akkumulationspunkte bei chronischer oder akuter Cadmiumexposition, wobei die Cadmiumabsorption größtenteils über den Verdauungstrakt erfolgt.

Auf eine Darstellung in der Karte wurde jedoch verzichtet. Einerseits, weil für Ost-Berlin nur unzureichende Daten verfügbar waren, andererseits ist derzeit in Berlin keine nennenswerte Belastung des Grundwassers mit Cadmium zu registrieren. Lediglich an 14 Meßstellen wurde Cadmium überhaupt nachgewiesen, an den restlichen 165 Meßpunkten ist der Nachweis negativ bzw. unterhalb der Nachweisgrenze.

Gesamtbetrachtung

Insgesamt muß festgestellt werden, daß die gesamte Grundwasserressource im Berliner Raum durch anthropogene Zusatzlasten weit über das geogen bedingte Niveau verändert wurde und merklich belastet ist. Die Gegenüberstellung von Analysen Berliner Grundwässer mit unbelasteten Grundwässern aus einem Referenzgebiet in Lüchow-Dannenberg zeigt, daß die Grundwässer in Lüchow-Dannenberg für die meisten der untersuchten Stoffe sowohl im Mittelwert als auch bei den Maxima deutlich geringere Beträge aufweisen (vgl. Tab. 2).

Tabelle 2
Tab. 2: Gegenüberstellung der Minima, Maxima und Mittelwerte ausgewählter Grundwasserinhaltsstoffe im obersten Grundwasserleiter in Berlin und im Raum Lüchow-Dannenberg (Brühl et al. 1991)

Excel
[Die Tabelle liegt auch im Excel-Format vor (MS-Excel wird benötigt).]

Besonders die Ammonium- und AOX-Werte sind fast im gesamten Stadtgebiet erhöht und überschreiten die Grenzwerte der Trinkwasserverordnung bzw. den für AOX gewählten Bewertungsmaßstab. Dabei ist jedoch zu berücksichtigen, daß Ammonium während der Aufbereitung im Wasserwerk zu Nitrat oxidiert wird. Hierbei wird zwar der Nitrat-Gehalt erhöht, dies ist aber bei den geringen Konzentrationen unbedenklich. Tabelle 3 zeigt diese Veränderung bei der Wasseraufbereitung sowie die Roh- und Reinwasserdaten der Brunnen der Berliner Wasserwerke. Hierbei sind die Werte des aus den Brunnen geförderten Rohwassers jeweils denen des ins Trinkwassernetz eingespeisten einwassers gegenübergestellt.

Tabelle 3 - Dummy
[Ca. 36 KB groß.]

Tab. 3: Roh- und Reinwasserbeschaffenheit der Berliner Wasser-Betriebe (Mittelwerte 1991)

Excel
[Die Tabelle liegt auch im Excel-Format vor (MS-Excel wird benötigt).]

Für AOX ist die Situation kritischer zu beurteilen, da die Stoffe nur mit einem aufwendigen technischen Verfahren aus dem Wasser entfernt werden können. Andere Stoffe, die Hinweise auf industrielle Verunreinigungen des Grundwassers liefern könnten, wie z.B. Arsen, PAK oder Mineralöle, wurden bisher nur punktuell untersucht und können deshalb in einer flächendeckenden Karte nicht dargestellt werden.

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