Eine Abfallverwertung auf Böden wird jedoch nicht grundsätzlich ausgeschlossen. Einerseits ist auf die Nützlichkeit der Verwertung durch die in den Materialien enthaltenen Nährstoffe und die organische Substanz hin zu weisen, andererseits ist zu betonen, dass diese positiven Effekte nur dann eintreten können, wenn strenge Grenzwerte für Schadstofffrachten festgelegt werden. Um dies zu erreichen, bedarf es einer systematischen Zusammenstellung von Gehalten von anorganischen und organischen Schadstoffen in den Düngern und parallel dazu in den landwirtschaftlich genutzten Böden.
Auf diese Weise kann abgeschätzt werden, in welchem Maße die in Düngern befindlichen Schadstoffe zu einer Beeinträchtigung der Qualität der landwirtschaftlichen Böden führen können. Zielsetzung und Aufgabenstellung Ziel des Gesamt-Vorhabens ist zum einen die Bereitstellung aktueller Datensätze zu organischen und anorganischen Schadstoffen in Düngemitteln und ein Abgleich der ermittelten Konzentrationen mit bestehenden Grenz- und Richtwerten. Dies bedeutet für Metalle und ihre Verbindungen eine Aktualisierung der Boysen-Studie sowie die erstmalige umfassende Datenerhebung für organische Schadstoffe.
Zum anderen sollen ausreichende Datensätze zu über Dünger in landwirtschaftlich genutzte Böden eingetragenen und sich dort ggf. anreichernden Schadstoffen erhoben werden. Ziel ist dabei die Bereitstellung von validen Informationen zur möglichen Beschränkung dieser Schadstofffrachten. Der Schwerpunkt liegt hier bei den organischen Schadstoffen, während Metalle und ihre Verbindungen, über die bereits Informationen vorliegen, im Sinne von Referenzsubstanzen mit erhoben werden.
Zusammenfassung der Ergebnisse: Gehalte von organischen und anorganischen Schadstoffen in Düngern Die derzeit geltenden Grenzwerte der DüMV werden von den phosphatfreien auf dem Markt angebotenen Mineraldüngern weitgehend eingehalten. Eine Ausnahme bildet auf den ersten Blick lediglich die Gruppe der Kalkdünger, wobei hier nur einzelne Sondertypen durch besonders hohe Schwermetallgehalte herausragen. Eine andere Situation herrscht bei den phosphathaltigen Düngemitteln vor; hier kann es bisweilen zu Kennzeichnungswert-überschreitungen kommen. Schlussfolgerungen hinsichtlich der Gültigkeit der Daten der Boysen-Studie werden vor dem Hintergrund der heterogenen Datenlage nicht vorgenommen.
Als wichtigstes Ergebnis beim Vergleich von Daten über konventionelle und ökologische Wirtschaftsdünger ist festzuhalten, dass sich anhand der bisherigen Datenlage zwischen beiden Systemen nur für Kupfer sowie mit Einschränkungen für Zink, wo sich für konventionelle Wirtschaftsdünger bei Rindern, Schweinen und Geflügel fast durchweg höhere Gehalte zeigen als für ökologische, Unterschiede feststellen ließen. Die vom UBA vorgeschlagenen Bewertungswerte für Schwermetalle werden für As, Cd, Cr, Ni und Pb im Mittel von allen Tierarten unterschritten. Anders ist dies bei Zn und Cu, hier werden die vorgeschlagenen Bewertungswerte bei Wirtschaftsdüngern von Schweinen und Geflügel bereits im Mittel überschritten.
Die Grenzwerte der AbfKlärV für Schwermetalle in Klärschlamm werden von deutschen Schlämmen in der Regel mehr oder weniger weit unterschritten. In Einzelfällen können bei Extremwerten Grenzwertüberschreitungen vorkommen. Erwartungsgemäß höhere Schwermetallgehalte zeigt die Klärschlammasche. Auch die schutzgutbezogen abgeleiteten und vorsorgeorientierten Vorschläge des UBA für die Bewertung von Schwermetallen in Klärschlamm werden hinsichtlich Cd, Cr, Ni und Pb problemlos eingehalten; für Hg, Cu und Zn werden sie im Mittel von allen betrachteten Schlammtypen mehr oder weniger deutlich überschritten.
Die Grenzwerte der AbfKlärV für PCB und PCDD/F werden von deutschen Schlämmen in der Regel unterschritten, für die anderen organischen Schadstoffe sind bisher in Deutschland keine Grenzwerte definiert. Auf EU-Ebene wurden Grenzwerte für PCB und PCDD/F (entsprechen der AbfKlärV), PAK, NP(EO), LAS und DEHP zur Diskussion gestellt. Für PAK, NP(EO) und LAS können diese oftmals nicht eingehalten werden, die Einhaltung des vorgeschlagenen Grenzwertes für DEHP scheint dagegen anhand der bisherigen Datenlage unproblematisch.
Für Organozinnverbindungen wurden in einer aktuellen Studie des LUA NRW Grenzwertbereiche für MBT, DBT und TBT formuliert. Die aktuelle Datenlage zeigt, dass diese von allen drei Verbindungen regelmäßig überschritten werden. Für MKW existiert bisher weder ein gültiger Grenzwert noch ein Vorschlag für einen solchen.
Gehalte von Schadstoffen in landwirtschaftlichen Böden unter verschiedenen Düngeregimen
Beprobt wurden insgesamt 32 verschiedene Flächen. Dabei handelte es sich um mit Klärschlamm gedüngte Flächen mit verschiedenem Anbau sowie entsprechende Kontrollflächen ohne Klärschlammaufbringung, jedoch mit anderen Düngevarianten wie auch Aufbringung von Wirtschaftsdüngern. Kontrollflächen im strengen Sinn, das heißt Flächen komplett ohne Düngeraufbringung, standen nicht zur Verfügung. Die gewählten Kontrollfächen zeichneten sich durch räumliche Nähe zur mit Klärschlamm gedüngten Fläche sowie durch vergleichbare Bodeneigenschaften aus.
Schadstoffkonzentrationen im Boden und Vergleich mit Triggerwerten Für die analysierten Metalle und ihre Verbindungen wurde festgestellt, dass die Boden- Beaufschlagungen mit Klärschlämmen in einigen Fällen zu einer geringfügigen Erhöhung der Mittelwerte im Vergleich zu den nicht mit Klärschlamm aber größtenteils mit Wirtschaftsdüngern beaufschlagten Flächen geführt haben. Entsprechend den Ergebnissen der Stoffgehaltsermittlung in Kapitel I können Wirtschaftsdünger durchaus auch hohe Gehalte an Schwermetallen enthalten, insbesondere Kupfer und Zink.
Die Klärschlammdüngungen führten bisher jedoch nur in Einzelfällen zu einer solchen Erhöhung der Stoffgehalte, dass Belastungen oberhalb der Vorsorgewerte entstanden. So traten vereinzelt Maximalwerte auf, die etwas oberhalb der Vorsorgewerte für Böden der Bodenarten Sand sowie Lehm/Schluff lagen. Aus dem analysierten Stoffspektrum organischer Stoffe konnten für die Verbindungen Benzo(a)pyren, Σ PAK nach EPA, Organozinnverbindungen und Moschusverbindungen Anreicherungen nach Klärschlamm-Aufbringung gefunden werden. Die gefundenen Maximalwerte für Benzo(a)pyren und Σ PAK nach EPA liegen oberhalb der Vorsorgewerte der BBodSchV. Bei den genannten Verbindungen handelt es sich um organische Stoffgruppen, die im Boden persistent sind. Dahingegen wurden hinsichtlich der leicht abbaubaren Chemikalien LAS und Phthalate in den untersuchten landwirtschaftlich genutzten Böden, die mit Klärschlamm beaufschlagt wurden, keine signifikanten Anreicherungen gegenüber den Kontrollflächen ermittelt.
Für Nonylphenol und -ethoxylate lagen alle Messungen unterhalb der Bestimmungsgrenze. Das bedeutet, dass das Kriterium der Persistenz eine sehr entscheidende Größe und damit ein wesentliches Element bei der Beurteilung ist. Bei einer Nutzung von Klärschlämmen als Sekundärrohstoffdünger sollte demnach die Persistenz von mengenmäßig wichtigen Stoffen, die über den jeweiligen Pfad (z.B. Kläranlage) entsorgt werden, getestet und in die Betrachtung einbezogen werden. Ebenso ist auch bei anderen organischen Düngern vorzugehen.
Vergleich von Klärschlamm-gedüngten und anderen Flächen
Ziel des Vergleichs von landwirtschaftlichen Flächen, die mit Klärschlamm auf der einen Seite bzw. anderen Düngern auf der anderen Seite beaufschlagt sind, ist die Identifizierung typischer Schadstoffe, die durch eine Klärschlamm-Aufbringung auf die Fläche gelangen können. Diese Stoffe sind jene, die in der Mehrzahl der betrachteten Flächenvergleiche auf den Klärschlammflächen in höheren Gehalten im Vergleich zu den Kontrollflächen auftreten.
Aus der Auswertung und Gegenüberstellung ging hervor, dass Mono- und Dibutylzinn-Kation und polycyclische Moschusverbindungen typischerweise in den Böden nachgewiesen werden, die mit Klärschlamm beaufschlagt sind. Bei allen anderen untersuchten Schadstoffen bestimmen eher die konkrete Herkunft des Klärschlamms und weniger der Dünger-Typ das Schadstoffspektrum bzw. die eingebrachten Schadstoffe sind im Boden gut abbaubar.
Zusammenfassend wird in Bezug auf die organischen Kontaminanten deutlich:
− Die Gehalte an ubiquitär vorkommenden Kontaminanten wie PCBs liegen in Klärschlämmen nicht wesentlich über den für Böden abgeleiteten Vorsorgewerten, die für PAKs im Mittelwert doppelt so hoch wie die Vorsorgewerte nach BBodSchV. Für PCB wurden keine erhöhten Gehalte im Boden bei den mit Klärschlamm gedüngten Flächen gefunden, für PAK teilweise höhere Gehalte als bei den Kontrollflächen.
− Die Gehalte von im Boden leicht abbaubaren Stoffen auf den mit Klärschlamm gedüngten Flächen unterschieden sich im Gegensatz zu den ursprünglichen Stoffgehalten der Klärschlämme nicht signifikant von denen der Kontrollflächen, da nur in einem Fall die Probenahme relativ zeitnah nach der Klärschlamm-Ausbringung erfolgen konnte. Diese Kontaminanten waren also bereits weitgehend abgebaut. Dies betrifft die Detergentien LAS und NP/NPEO sowie die Phthalate.
− Im Boden der mit Klärschlamm gedüngten Flächen wurden gegenüber den Kontrollflächen in signifikanten Mengen vor allem persistente Kontaminanten identifiziert, die bisher nicht ubiquitär in Böden verteilt sind. Dies sind die im Projekt bestätigten Stoffe aus den Gruppen der Zinnorganika und Moschusverbindungen.
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