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Teil 1: PCDD/F in Böden, Vegetation und Kuhmilch

Polychlorinated dibenzodioxins and dibenzofurans in soil, vegetation and cow’s milk

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Zusammenfassung

Zur Untersuchung der PCDD/F-Belastungssituation in Marsberg, Nordrhein-Westfalen, wurden an insgesamt 22 Stellen Bodenproben aus Hausgärten, von Wiesen-/Weideflächen und einem Wald entnommen. Die Untersuchungen konzentrierten sich auf den Umgebungsbereich der ehemaligen Kupferhütte, das Beaufschlagungsgebiet der ehemaligen Kamine im Marsberger Tal und auf den Wulsenberg sowie auf die Verladestation der Bundesbahn für Kieselrot in Niedermarsberg. Der höchste PCDD/F-Gehalt im Boden eines Gartens liegt bei 407 ng TE BGA/kg TS (0–30 cm Entnahmetiefe), in Wiesen/Weiden, die für landwirtschaftliche Zwecke genutzt werden, bei 98 ng TE BGA/kg TS, in Ödland bei 227 ng TE BGA/kg TS (0–10 cm Entnahmetiefe) und in einer forstwirtschaftlich genutzten Fläche bei 611 ng TE BGA/kg TS beziehungsweise in einem Waldboden bei 8073 ng TE BGA/kg TS (0–30 cm Entnahmetiefe). Die Bodengehalte nehmen mit zunehmender Entfernung von den ehemaligen Emissionsquellen ab, so daß, abgesehen von der Quelle „Halde“, von einem historischen Immissionsproblem gesprochen werden muß. Untersuchungen der Ascherückstände der ehemaligen Kaminzuführung belegen den hohen Kontaminationsgrad der Rauchgase mit PCDD/F. So konnten in Ascherückständen aus einem Fuchs am Wulsenberg 2,4 mg TE BGA/kg TS nachgewiesen werden.

Untersuchungen von Gemüse aus Hausgärten oder Gras von Wiesen-/Weideflächen zeigen im Vergleich zu den hohen Bodengehalten relativ niedrige PCDD/F-Gehalte in der Pflanzensubstanz. So liegen die Gehalte im Salat im Mittel bei 2,2 ng TE BGA/kg TS, die in Möhrenwurzeln bei 0,5 ng TE BGA/kg TS. Die in Nahrungspflanzen nachgewiesenen PCDD/F-Gehalte unterscheiden sich damit nicht von denen industrieller Ballungszonen.

Das gleiche gilt für die PCDD/F-Gehalte imGras, das für landwirtschaftliche Zwecke genutzt wird. Der höchste Gehalt von 5 ng TE BGA/kg TS konnte im Bereich einer Ödlandfläche, die gelegentlich von Schafen beweidet wird, ermittelt werden. Lediglich im unmittelbaren Haldenbereich ließ sich in dort stockendem Gras ein Wert von 6,2 ng TE BGA/kg TS bei einem Substratgehalt von über 100 000 ng TE BGA/kg TS nachweisen.

Sowohl fürGarten- als auchWiesen-/Weideböden gilt, daß der Übergang von PCDD/F in die Pflanze sehr gering ist, da der Quotientng TE BGA/kg TS Pflanze: ng TE BGA/kg TS Boden deutlich unter 0,1 liegt.

Untersuchungen über die PCDD/F-Gehalte in Gras belegen ferner, daß erheblichejahreszeitliche Schwankungen zu beobachten sind, wobei die höchsten Gehalte vor Vegetationsbeginn auftreten, mit zunehmendem Massenwuchs abnehmen und gegen Herbst bei abnehmendem Massenwuchs wieder ansteigen. Darüber hinaus ergibt sich ein gewisser Zusammenhang zwischen Boden- und Grasgehalt gegen Ende der untersuchten Vegetationsperiode.

Vergleichende Untersuchungen zwischenBoden-, Gras- undMilchgehalten zeigen keine über das übliche Maß hinausgehende PCDD/F-Anreicherung in der Milch mit Bezug auf fünf je dreimal beprobte Einzelhofgemelke. Die Milchgehalte (0,60–1,10 pg TE BGA/g Fett) liegen im Bereich der in Konsummilch in der BRD festgestellten Werte.

Erhebungen anFichtennadeln, die als Bioindikatoren einer Langzeitwirkung für PCDD/F zunehmend Verwendung finden, belegen, daß außerhalb der Kieselrothalde nur in geringem Umfang PCDD/F im Nadelmaterial nachweisbar war. Im Haldenbereich lag dies jedoch um den Faktor 10 höher, so daß auf luftgetragene PCDD/F-Immissionen (Abwehungen, Resuspension) in diesem Bereich geschlossen werden kann.

Abstract

Soil samples were taken from residential gardens, grasslands and forests at 22 locations in Marsberg, North Rhine-Westphalia, and analyzed for PCDD/F. Sampling was concentrated on the vicinity of a former copper smelter where copper waste material (calledKieselrot) was deposited and emissions from former stacks contaminated a large land area. Maximum PCDD/F-concentrations were 407 ng TE GBA/kg dm in garden soil (0–30 cm depth), 98 ng TE BGA/kg dm in agricultural grassland (0–10 cm depth), 227 ng TE BGA/kg dm in wasteland, and up to 8073 ng TE BGA/kg dm in forest soils. PCDD/F-levels in soil decreased with increasing distance from the former sources providing a large historic emission problem, apart from the still existing kieselrot waste site. Ash residues from former flue gas duct showed up to 2,4 mg TE BGA/kg dm.

PCDD/F-concentrations in vegetable samples from highly contaminated garden soils and grass from agricultural grassland were found to be relatively low in relation to soil values. PCDD/F-levels in salad showed a mean of 2,2 ng TE BGA/kg dm while grass concentrations were <6 ng TE BGA/kg dm. Thus, no correlation was found between soil and vegetation values with the exception for carrot roots where obviously a small transfer of PCDD/F between the two media took place.

PCDD/F-content in grass taken over the vegetation period showed a tendency to increase toward the end of the growing season, which is probably related to changes in the dry matter yield over the season. No correlation was found in general between soil, grass and milk PCDD/F contents when all samples were taken from the same grassland. PCDD/F-concentrations in milk ranged between 0,6 and 1,1 pg TE BGA/g milkfat and were thus in the same range as consumer milk in the Federal Republic of Germany.

PCDD/F in needles from conifers showed a clear relationship with respect to distance from the former waste site. The relatively high levels in conifer needles [36 ng TE BGA/kg dm] were obviously due to sporting activities (i.e. motocross racing where contaminated material was resuspended and deposited on surrounding trees).

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Krause, G.H.M., Delschen, T., Fürst, P. et al. Teil 1: PCDD/F in Böden, Vegetation und Kuhmilch. UWSF - Z. Umweltchem. Ökotox. 5, 194–203 (1993). https://doi.org/10.1007/BF02940477

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