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Umweltatlas Berlin

02.04 Qualität des oberflächennahen Grundwassers (Ausgabe 2006)

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Bor

Bor ist im Grundwasser ein Problemstoff, weil es als Bestandteil der Waschmittel (Perborate) in großen Mengen über das Abwasser in die Umwelt freigesetzt wird. Wegen seiner geringen geogenen Konzentration (außer in tiefensalinar versalzenen Wässern) ist es ein geeigneter Indikator für anthropogene Beeinflussungen des Grundwassers. Nach Schätzungen stammen etwa zwei Drittel des in der Umwelt vorhandenen Bors aus anthropogenen Quellen (LfU 2001a). In Reinigungsmitteln wird es für Desinfektion und Bleichung verwendet. Außerdem ist es Bestandteil von Düngemitteln. Aufgrund der vielseitigen Verwendung ist Bor häufig in Abwässern zu finden. Bor gelangt über undichte Abwasser- und Abfallanlagen und über die Infiltration von Oberflächenwasser in das Grundwasser. So treten erhöhte Borwerte am ehesten in Gebieten mit hoher Besiedlungs- und Industrialisierungsdichte auf.

Der Grenzwert der TrinkwV liegt bei 1000 µg/l. Beeinflussungen zeigen sich ab etwa 80 µg/l (Schleyer & Kerndorff 1992). In Berlin liegen bisher keine flächendeckenden Untersuchungen zu Borgehalten im Grundwasser vor. Die bisherigen Untersuchungen deuten auf Korrelationen zu den Sulfatgehalten hin; räumlich wurde festgestellt, dass die dicht bebauten Innenstadtarealen erkennbar höhere Borgehalte zeigen. Diese räumlichen Inhomogenitäten ohne klaren Bezug zu den verwendeten Zusatzinformationen zeigen sich im Stadtgebiet: Besonders niedrige Konzentrationen finden sich im Grunewald und im Norden (Tegeler Forst, Frohnau), besonders hoch vor allem entlang der innerstädtischen Spree, aber auch im landwirtschaftlich genutzten Gebiet um Lübars und Blankenfelde. In der Innenstadt finden sich fast durchgehend Gehalte oberhalb von 100 µg/l und damit eine erkennbare diffuse Beeinflussung, die mit undichten Kanalsystemen in Verbindung stehen könnte. Hier müsste eine Einzelfallanalyse der besonders belasteten Messstellen (oberhalb von 250 µg/l) durchgeführt werden.

Gesamtbetrachtung

Ziel der Arbeiten war die Übertragung von punktuell vorliegenden Informationen zur Grundwasserbeschaffenheit in flächenhafte Aussagen. Hierfür wurden Messstellen der Messnetze von Berlin und Brandenburg, aus altlastbezogenen Sonderuntersuchungen, der Berliner Wasserbetriebe sowie aus hydrogeologischen Erkundungsmaßnahmen herangezogen. Die Messstellenauswahl wurde anhand der Zuordnung zum wasserwirtschaftlich genutzten Hauptgrundwasserleiter in der Region (GWL 2) vorgenommen; bei Mehrfachausbau im gleichen GWL wurde die jeweils zuoberst ausgebaute Messstelle ausgewählt. Insgesamt konnten etwa 1400 Messstellen recherchiert und ausgewählt werden, das entspricht etwa einer mittleren Dichte von etwa 1 Messstelle / km².

Es wurden acht Parameter anhand ihrer hydrochemischen Relevanz in Bezug auf das von diffusen Schadstoffquellen ausgehende Risiko für das Grundwasser ausgewählt. Große Aufmerksamkeit wurde der Datenprüfung und -aufbereitung gewidmet. Da insbesondere die altlastbezogenen Sondermessstellen in Berlin clusterartig auf engem Raum mit hohen hydrochemischen Variabilitäten angesiedelt sind, musste hier in Vorbereitung der geostatistischen Analyse eine individuelle Prüfung von Einzelmesswerten bzw. -analysen vorgenommen werden. Räumlich und zeitlich nicht plausible Werte wurden aus der Datenbasis eliminiert. Im Anschluss daran wurde von den überwiegend aus der zweiten Hälfte der neunziger Jahre vorliegenden Analysen der arithmetische Mittelwert pro Messstelle und Parameter gebildet. Räumliche Zusatzinformationen wurden zur Interpretation der Berechnungsergebnisse herangezogen, jedoch aufgrund der kleinräumigen Variabilität innerhalb des Ballungsraumes Berlin nicht unmittelbar in die Regionalisierung miteinbezogen.

Die Datenbasis wurde anschließend einer Variogrammanalyse unterzogen. Mit Ausnahme von Ammonium und Ortho-Phosphat zeigen die übrigen sechs Parameter einen Zusammenhang der Variabilitäten in Abhängigkeit von der Entfernung der Messpunkte, so dass das Ordinary-Kriging-Verfahren durchgeführt werden konnte. Bei Ammonium und Ortho-Phosphat liegen auch jeweils der Anteil der Messwerte unterhalb der Bestimmungsgrenze relativ hoch, so dass hier eine Indikatorcodierung mit anschließender Regionalisierung vorgenommen werden musste. Das Ergebnis ist dann nicht konzentrationsorientiert, sondert liefert Aussagen zur Wahrscheinlichkeit der Überschreitung in Bezug auf einen gewählten Schwellenwert.

Die Ergebnisse der Flächenberechnung zeigen sehr deutlich das flächenhafte Ausmaß des langjährigen Stoffeintrages in das oberflächennahe Grundwasser in Berlin an: während bei Chlorid und Bor vorwiegend von lokalen Belastungen gesprochen werden kann, sind vor allem bei Sulfat große Bereiche des Stadtgebietes von drastischen Konzentrationserhöhungen bis weit oberhalb des Grenzwerts der Trinkwasserverordnung (TrinkwV) betroffen - primäre Ursache ist hier die großflächige Verbringung von Bau- und Trümmerschutt. Bei Ammonium und Kalium sind - neben geogenen Ursachen, wie anmoorigen Sedimenten - andere anthropogene Quellen, wie z. B. die ehemalige Verbringung von Abwasser oder aktuelle Verluste aus dem Kanalnetz zu vermuten.

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