Hintergrundwerte Der Böden Von Rheinland-Pfalz.- 247 S.; Mainz (Ministe- Rium Für Wirtschaft, Klimaschutz, Energie Und Landesplanung Rheinland-Pfalz)
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BODENZUSTANDS- BERICHT RHEINLAND-PFALZ Gillenfeld Bodenbelastungskataster Rheinland-Pfalz Bodenzustandsbericht frühere Bearbeitungsgebiete Bodenzustandsbericht Gillenfeld BODENZUSTANDSBERICHT RHEINLAND-PFALZ GILLENFELD VERFASSER M. HAUENSTEIN & I. EMRICH BEITRÄGE VON J. HOFFMANN, K. PRINZ, U. ZOLLFRANK KARTOGRAPHIE M. GOLDSCHMITT PROFILAUFNAHME UND BEPROBUNG J. HOFFMANN LANDESAMT FÜR GEOLOGIE UND BERGBAU RHEINLAND-PFALZ UFTRAGGEBER LANDESAMT FÜR UMWELT A RHEINLAND-PFALZ HERAUSGEBER MINISTERIUM FÜR UMWELT, ENERGIE, ERNÄHRUNG UND FORSTEN RHEINLAND-PFALZ MAINZ 2016 Karte des Deckblattes Grundlage: Rasterdaten - D1000; Bundesamt für Kartographie und Geodäsie Nr. 417/98 IMPRESSUM Herausgeber: Ministerium für Umwelt, Energie, Ernährung und Forsten Rheinland-Pfalz Kaiser-Friedrich-Straße 1 55116 Mainz Projektkoordination Dr. Josef Backes Projektbetreuung Michael Chudziak 1 Bearbeiter: Dipl.-Geogr. Isabell Emrich2 Dipl.-Geogr. Matthias Hauenstein2 Dipl.-Geogr. Joachim Hoffmann3 Dipl.-Biol. Kai Prinz2 Dr. U. Zollfrank2 Kartographische Bearbeitung: Dipl.-Geogr. Michael Goldschmitt1 1 Landesamt für Umwelt 2 Landesamt für Geologie und Bergbau Rheinland-Pfalz Emy-Roeder-Straße 5 55129 Mainz-Hechtsheim 3 Fa. TERRAPLAN HOFFMANN; Frankfurt a.M. Bezug über: Bodenschutz@ mueef.rlp.de oder Ministerium für Umwelt, Energie, Ernährung und Forsten Rheinland-Pfalz Pressestelle Postfach 3160 55021 Mainz Telefon: 06131/16-4468 Telefax: 06131/16-4646 www.mueef.rlp.de 1. Auflage, 2016 Alle Rechte, insbesondere die der Vervielfältigung, des Nachdrucks und der Übersetzung sind vorbehalten. Die Autoren sind für den Inhalt ihrer Beiträge selbst verantwortlich. INHALTSVERZEICHNIS I NHALTSVERZEICHNIS Zusammenfassung 3 1. Einleitung 10 2. Untersuchungsraum 10 2.1. Naturräumliche Gliederung 10 2.2. Geologie und Böden 11 2.2.1. Paläozoische (prävulkanische) Landschaftsentwicklung und Geologie 11 2.2.2. Kreidezeitliche bis tertiäre Landschaftsentwicklung und Verwitterungsbildungen 13 2.2.3. Vulkanismus und vulkanische Gesteine 14 2.2.4. Pleistozäne Landschaftsgenese, fluviatile Sedimente und äolische Ablagerungen 19 2.2.5. Pleistozäne Deckschichten 21 2.2.6. Holozäne Landschaftsgenese und Sedimente 26 2.3. Klima 26 2.4. Bevölkerung und Flächennutzung 27 3. Untersuchungsmethodik 28 3.1. Beprobung und Beprobungsraster 28 3.2. Analytik 29 3.2.1. Probenvorbehandlung und Probenlagerung 29 3.2.2. Allgemeine Analytik 29 3.2.3. Spurenelemente 30 3.2.4. Organische Schadstoffe 30 3.2.5. Radionuklide 32 3.3. Auswertung 33 3.3.1. Bildung von Datenkollektiven 33 3.3.2. Behandlung der Messwerte unterhalb der Nachweisgrenze 35 3.3.3. Statistische Auswertung 35 3.3.4. Graphische Darstellung 37 3.3.5. Kartographische Darstellung 37 4. Ergebnisse 38 4.1. Allgemeine Parameter 38 4.1.1. Korngrößenzusammensetzung 38 4.1.2. pH-Wert und Carbonate 44 4.1.3. Kohlenstoff und Stickstoff 49 4.1.4. Kationenaustauschkapazität 55 4.1.5. Nährstoffe 64 4.2. Spurenelemente 71 4.2.1. Arsen 74 4.2.2. Blei 83 BODENZUSTANDSBERICHT GILLENFELD 1 INHALTSVERZEICHNIS 4.2.3. Cadmium 92 4.2.4. Chrom 102 4.2.5. Kupfer 111 4.2.6. Nickel 120 4.2.7. Quecksilber 129 4.2.8. Zink 138 4.3. Organische Schadstoffe 148 4.3.1. Pflanzenschutzmittel 150 4.3.2. Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) 155 4.3.3. Polychlorierte Biphenyle (PCB) 162 4.3.4. Polychlorierte Dibenzodioxine/-furane (PCDD/F) 165 4.4. Radionuklide 173 4.4.1. Allgemeine Grundlagen 173 4.4.2. Auswertung 176 Schriftenverzeichnis 184 Normen 187 Richtlinien, Verordnungen und Gesetze 188 Abkürzungsverzeichnis 188 Tabellenverzeichnis 190 Abbildungsverzeichnis 194 Kartenverzeichnis 197 Kartenanlage 2 BODENZUSTANDSBERICHT GILLENFELD ZUSAMMENFASSUNG Zusammenfassung Untersuchungsraum Der vorliegende Bodenzustandsbericht beschreibt Sandsteine oder Quarzite an der Oberfläche die stoffliche Beschaffenheit der Böden im Gebiet anzutreffen. der Topographischen Karte 5807 Gillenfeld. Während Oberkreide und Tertiär sind die devo- Wesentliche Teile des 132 km2 großen Unter- nischen Gesteine in tropischen bis subtropischen suchungsraums liegen in den Naturräumen Öst- Klimaphasen intensiv verwittert. Es bildete sich liche Moseleifel und Östliche Hocheifel. Weite eine tiefreichende kaolinitische, tonige Zersatz- Teile des Projektgebietes befinden sich im Land- (Saprolith-)decke, die insbesondere im Pleistozän kreis Vulkaneifel, der mit 67 Einw./km2 relativ („Kaltzeit“) wieder flächig abgetragen wurde. dünn besiedelt und ländlich geprägt ist. Saprolithisches Material ist aber immer noch häu- Im Untersuchungsgebiet liegt die mittlere Jahres- figer Bestandteil der Schuttdecken (siehe unten). temperatur überwiegend zwischen 7 und 8°C und Etwa 20% des Untersuchungsraums ist von vul- jährlich fallen Niederschläge zwischen 730 und kanischen Gesteinen geprägt. Überwiegend sind 930 mm. 56% der Fläche wird landwirtschaftlich sie SiO2-untersättigt, alkalireich und basisch. Als genutzt, wobei aufgrund der klimatischen Verhält- Festgestein wie Foidit, Basanit, Basalt, basischer nisse Grünlandnutzung überwiegt. Wald hat einen Tuff bzw. Tuffit kommen sie oberflächennah nur Anteil von knapp unter 40%. kleinräumig vor. Typisch sind hingegen basische Tephren. Ca. 13% der Böden entwickelten sich in Rund 2/3 des Untersuchungsraums nehmen die Substraten, die (fast) ausschließlich aus diesem vor rund 400 Mill. Jahren abgelagerten Sediment- Gestein bestehen. Mit wachsender Entfernung gesteine des Unterdevon ein. Sie bilden das vom Fördergebiet sind sie in den Schuttdecken Grundgebirge, das sich heute als wellige Hoch- aber auch zunehmend mit Lösslehm und insbe- fläche darstellt. Landschaftsprägend waren aber sondere devonischen Gesteinen vermischt. weit jüngere vulkanische Aktivitäten, die vor ca. Maare sind die jüngsten vulkanischen Bildungen 42 Mill. Jahren im Tertiär begannen und bis in das im Untersuchungsraum und bildeten sich durch jüngere Quartär anhielten. Das Vulkanfeld durch- oberflächennahe Wasserdampfexplosionen. Die zieht das Projektgebiet in NW-SE-Richtung. Hier Krater sind heute oft nicht wassergefüllt, sondern finden sich vielfältige vulkanische Landschafts- vermoort oder gänzlich trocken gefallen. Die formen wie Kuppen, Calderen, Schlackenkegel Maare umgebende Wälle bestehen nicht nur aus und die geologisch jungen Maare, für die die pyroklastischen sondern örtlich auch aus epiklas- Vulkaneifel bekannt ist. tischen Ablagerungen. Letztere bestehen fast nur Das devonische Grundgebirge besteht aus car- aus zertrümmerten Gesteinen des devonischen bonatfreien klastischen Gesteinen. Es überwiegen Grundgebirges und bildeten sich, wenn bei diesen Pelite aus feinen Ton- und Schluff-Bändern, in die phreatomagmatischen Eruptionen nur wenig schmale feinsandige Schichten eingeschaltet sein Magma gefördert wurde. können. Sie sind durchweg nur wenig bis Kaltzeitliche Lockergesteinsdecken bestehen schwach metamorph. Ebenfalls treten Tonschiefer außerhalb des Vulkanfeldes hauptsächlich aus und Bänderschiefer auf. Insbesondere im NW- zersetzten Devongesteinen mit überwiegend nur Untersuchungsraum treten zudem sehr schwach (sehr) geringem Lösslehm-Anteil. Insbesondere metamorphe Psammite aus dem Devon auf. wenn sie hauptsächlich aus devonischen Sand- Häufig sind es Sandsteine mit unterschiedlichen steinen/Quarziten bestehen, handelt es sich um Bindemitteln, die mit Peliten vergesellschaftet nährstoffarme Böden. Eine bessere natürliche sind. Nur kleinräumig sind auch quarzitische Nährstoffversorgung besitzen die weit verbreite- ten Böden, in deren Substrat die feinkörnigeren BODENZUSTANDSBERICHT GILLENFELD 3 ZUSAMMENFASSUNG devonischen Pelite/Schiefer dominieren. Sind tiv einheitlich. Im Oberboden fallen 84% der un- diese Gesteine allerdings stark saprolithisiert, tersuchten Proben in die Bodenartengruppen neigen sie zur Stauwasserbildung. Sofern es die Schluff und Lehm. Bei 38% aller untersuchten Hangneigung zulässt, werden die Böden aus py- Proben wurde die Bodenart schluffiger Lehm fest- roklastischen Ablagerungen dank ihrem günstigen gestellt. Die Bodenarten schwach sandiger Lehm Nährstoffangebot vorrangig landwirtschaftlich ge- und schwach toniger Lehm kommen in 21% bzw. nutzt. Die lang andauernde Nutzung hatte dann 11% der Fälle vor. Sandige Böden sind selten und aber häufig starke Erosion zur Folge. nur im Gebiet der Magmatite anzutreffen und dort Neben den Torfen der Maarkrater sind Solum- vor allem in den tiefer liegenden Horizonten. Ten- und Auensedimente die jüngsten Substrate im denziell sind sie etwas sandiger als pelitisch Untersuchungsraum. Ihre Bildung fand vor allem dominierte Böden. im Mittelalter statt. Die starke räumliche Aus- Bei einem hohen Anteil intensiv verwitterter Pelite dehnung der Landwirtschaft hatte eine erhebliche und Lösslehm treten auch tonige Bodenarten auf. Bodenerosion zur Folge. Abgeschwemmtes Bo- Die Aussagen zur Korngrößenzusammensetzung denmaterial lagerte sich wieder an Unterhängen treffen auf alle Nutzungen zu. bzw. in Tiefenbereichen ab (Solumsediment) oder Fast die Hälfte der Waldoberböden ist stark gelangte bis in die Fließgewässer, wo es später in steinig. Mit zunehmender Tiefe nimmt der Grob- Auen sedimentierte. Ungefähr 25 % des Unter- bodenanteil (>2 mm) erwartungsgemäß stark zu. suchungsraums nehmen Solum- und Auensedi- Bei den Untergrundhorizonten sind annähernd mente ein. Die Übergänge sind meist fließend. alle Horizonte zu gleichen Teilen sehr stark bis extrem steinig. Methodik Von den Humusauflagen abgesehen sind alle Waldböden sauer und somit carbonatfrei. Die fast Die horizontbezogene Beprobung der oberen flächendeckend vorgenommenen