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Umweltatlas Berlin

02.04 Qualität des oberflächennahen Grundwassers (Ausgabe 2006)

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Kalium

Kalium ist ein Alkalimetall und - wie Natrium - sehr reaktionsfähig. Natürliche Konzentrationen erreichen i. d. R. nur wenige mg/l, die Hintergrundwerte liegen bei etwa 3 bis 4 mg/l (LUA 1996, Schleyer & Kerndorff 1992, der Grenzwert der TrinkWV liegt bei 12 mg/l).

Außer durch die Verwitterung silikatischer Gesteine wird Kalium laufend durch die Mineralisation von totem pflanzlichem Material dem Boden zugeführt. Auch die landwirtschaftliche Düngung oder fäkale Verunreinigungen (z. B. durch undichte Abwasserrohre) können zu hohen Werten führen. Kalium ist i. a. geochemisch nicht sehr mobil, da eine Sorption an Tonmineralien stattfinden kann. Fehlen diese jedoch - wie das in den überwiegend sandigen Sedimenten des Urstromtales der Fall ist - kann der Stoff leicht ins Grundwasser gelangen. In Brandenburg wurde festgestellt, dass dies aktuell sehr häufig der Fall ist, an zahlreichen Messstellen ist sogar bereits der Grenzwert der TrinkWV überschritten (LUA 2002). Auch anhand der Primärstatistik der Senatsmessstellen des Hauptgrundwasserleiters (GWL 2) zeigte sich diese Tendenz. Zwar liegt etwa die Hälfte der Messstellen im Bereich des geogenen Hintergrundes (50-Perzentil 3,2 mg/l), aber jede vierte Messstelle ist mit Konzentrationen oberhalb von 7 mg/l deutlich beeinflusst.

Dies bestätigt auch das regionale Verteilungsbild der berechneten Konzentrationen. Deutlich erkennbar ist der Bezug zu den Gebieten mit gespannten Grundwässern unter Geschiebemergel. Hier überschreiten die Konzentrationen nur selten Werte von etwa 6 mg/l - auch nicht in der dicht bebauten Innenstadt am Südrand des Barnims mit hohen Sulfatgehalten. Eine Ausnahme stellt das landwirtschaftlich genutzte Gebiet im Norden der Stadt um Lübars-Blankenfelde dar, wo auch unter Geschiebemergel Kaliumgehalte oberhalb von 12 mg/l vorherrschen. Möglich ist hier auch der Einfluss einer lokalen Altlast- und Bauschuttfläche in den Niedermoorwiesen am Tegeler Fließ (Kaliumgehalt von 26 mg/l an der Messstelle 10839).

Im Urstromtal hingegen liegen in der Innenstadt die Konzentrationen fast überall oberhalb von 6 mg/l, in großen Arealen sogar oberhalb von 12 mg/l. Genannt sei der gesamte Bereich nördlich (Münchehofe) und westlich des Müggelsees entlang der Spree bis zur Wuhlheide. Im Grunewald hingegen sind die Kaliumwerte niedrig - ein Indiz dafür, dass es sich bei Kalium nicht um die gleichen Eintragsursachen wie bei Sulfat handeln kann.

Das in Brandenburg bekannte Kaliumproblem ist somit auch in Berlin vorhanden und sollte - neben den beschriebenen Sulfatgehalten - nicht unterschätzt werden.

Ammonium

Ammonium tritt in den Lockergesteinsgrundwasserleitern Norddeutschlands oft in hohen Konzentrationen auf, die z. T. höher als der Grenzwert der TrinkwV von 0,5 mg/l sind. Dieser Konzentrationsbereich wurde in Brandenburg auch als geogener Hintergrund ermittelt, in Niederungen noch etwas höher bis 0,8 mg/l. Der Grund für das Auftreten von Ammonium in diesen Konzentrationen liegt in den vielerorts reduzierten Milieubedingungen der feinkörnigen quartären Grundwasserleiter. Einflüsse anthropogener Verunreinigungen (Fäkalien, Abwasser) können das noch verstärken. Besonders häufig liegt Ammonium in Niederungsbereichen mit reduzierten (anoxischen) Verhältnissen erhöht vor. Als Quelle erhöhter Gehalte kommen hier organische, torfige Bestandteile im Sediment in Frage, aus dem gebundener Stickstoff periodisch ausgetragen werden kann. In reinen Sanden liegen die Werte dagegen oft unterhalb 0,1 mg/l.

Wie bereits erläutert wurde, ergab die Variogrammanalyse der absoluten Messwerte von Ammonium keine interpretierbaren Korrelationen, so dass hier das Indikator-Kriging-Verfahren mit einem Schwellenwert von 0,5 mg/l angewendet wurde. Es zeigt sich bei Ammonium ein deutlicher Bezug zu Gebieten mit gespannten Grundwässern unter Geschiebemergel. Unter den Geschiebemergelhochflächen des Barnim und des Teltow sind durchweg nur geringe Wahrscheinlichkeiten der Überschreitung der Schwellenwerte erkennbar. Niedrigere Werte im Urstromtal dagegen finden sich vor allem dort, wo es sich entweder um glazigene Nachschüttsande im Bereich westlich und östlich der Unterhavel oder um reine Talsande mit Flugsandeinschaltungen (Tegeler und Spandauer Forst) handelt. Im Gegensatz hierzu stehen Talsande in den zentralen Bereichen des Urstromtales mit Einschaltungen schluffiger und / oder humoser Bestandteile. Besonders hoch liegen die Werte im Abstrom des ehemaligen Rieselfeldes Münchehofe. Hier fand über Jahrzehnte ein massiver Stickstoffeintrag in den Grundwasserleiter statt, der sich in sehr hohen Wahrscheinlichkeiten ausdrückt.

Die überraschend hohen flächendeckenden Ammoniumgehalte im Innenstadtbereich stehen möglicherweise entweder mit der jahrhundertelangen ungeklärten diffusen Abwasserverbringung in den Untergrund Berlins oder mit aktuellen Verlusten aus dem Kanalnetz im Zusammenhang. Hierzu können nur weiterführende Untersuchungen Aufschluss geben.

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