Praxis

Die Entdeckung von per- und polyfluorierten Alkylsubstanzen (PFAS) im Grundwasser in Mittelbaden im Jahr 2013 hat bereits zu einer Reihe von Forschungsprojekten zur Erfassung und Ursachenforschung der Kontamination geführt. Allerdings ist noch wenig über das Verhalten von PFAS auf dem Pfad Boden-Grundwasser bekannt. Daher wurden Bodenproben aus der Region Rastatt/Baden-Baden und Mannheim in verschiedenen Tiefen und Bodenproben von Hintergrundflächen der LUBW entnommen, um basierend auf dem Verbundprojekt „Sickerwasserprognose“ (BMBF-SiWaP, 1998 – 2007) das Stofffreisetzungsverhalten (Quellterm) bewertungsrelevanter PFAS zu untersuchen. Im zweiten Teil des Projekts wurde an einer Verfahrensweise gearbeitet, die es ermöglicht Produktionsraten der bewertungsrelevanten Transformationsprodukte zu bestimmen.

Um sicher zwischen PFAS-Verdachtsflächen und Flächen ohne spezifische PFAS-Belastung (sog. „Hintergrundböden“) abgrenzen zu können, ist es erforderlich, die ggfs. ubiquitären PFAS-Gehalte in den „Hintergrundböden“ zu kennen. Auch vor dem Hintergrund noch zu erarbeitender rechtlicher Regelsetzungen ist eine eindeutige Abgrenzung notwendig. Die geringen PFAS-Gehalte dieser nicht spezifisch belasteten Böden lassen sich größtenteils nicht als Feststoffgehalte durch Methanol-Extraktion (DIN 38414-14) quantifizieren, weshalb wässrige 2:1 Boden-Eluate für die Analyse dieser Böden betrachtet werden. Für die vorliegende Studie zu maßgeblichen Einflussfaktoren auf die Analysenergebnisse bei der PFAS-Bestimmung wurden mehr als 200 wässrige 2:1 Boden-Eluate, aus verschiedenen LUBW-Untersuchungskampagnen zum Vorkommen von PFAS in Böden, herangezogen.

Bewertung von Gemischen polyzyklischer aromatischer Kohlenwasserstoffe (PAK) über den Leitparameter Benzo(a)pyren in Bezug auf den Wirkungspfad Boden-Mensch

Der Leitfaden des Bundes zur PFAS-Bewertung wurde in NRW per Erlass vom 04.03.2022 eingeführt. Die in NRW derzeit geltenden Bewertungsmaßstäbe für per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS) in verschiedenen Regelungsbereichen sind hier zusammengefasst: - Trinkwasser; - Grundwasser, Oberflächenwasser, Rohwasser, Abwasser; - Boden; - Klärschlamm; - Lebensmittel; - Human-Biomonitoring; - Literatur zur PFAS-Bewertung

Ansätze zur Sanierung bzw. Umlagerung von PFAS belastetem Boden haben sich auf Grund der chemischen Eigenschaften der PFAS sowie auf Grund der großflächigen Kontamination (>1200 ha) im Raum Rastatt/ Baden-Baden als ökonomisch nicht umsetzbar erwiesen. Daher wird vermehrt auf die Möglichkeit gesetzt, die PFAS in den Böden zu fixieren. Dies könnte direkt vor Ort in einem belasteten Boden („in-situ“) stattfinden. In einem solchen Verfahren würde ein entsprechendes Reagenz auf den Boden aufgebracht und die (ggf. leicht veränderten) Böden könnten wieder ihre ursprüngliche Funktion wahrnehmen, zum Beispiel als landwirtschaftliche Nutzfläche oder als Garten. Weiterhin könnte der Boden abgetragen und nach entsprechender Anreicherung mit Reagenzien und ggf. Stabilisatoren zum Bau von Erdbauwerken (z. B. Sicht-oder Lärmschutzwällen) verwendet werden. Falls der Boden größtenteils aus Sanden oder Kiesen besteht, ist auch eine Anwendung als Konstruktionsbeton denkbar. Ziel dieses Forschungsvorhabens war es, ein einfaches und kostengünstiges Verfahren zur experimentellen Überprüfung von Immobilisierungsmaßnahmen für PFAS zu entwickeln und bereitzustellen.

Boden und Grundwasser im Raum Mittelbaden sind auf einer Fläche von weit über 1.000 Hektar mit per- und polyfluorierten Alkylsubstanzen (PFAS) verunreinigt. Übergeordnetes Ziel des Projekts FluorTECH waren die Aufklärung der möglichen Quellen der PFAS-Belastung im Raum Mittelbaden sowie eine Vorhersage der zukünftigen Entwicklungen der Kontamination von Grundwasser und landwirtschaftlichen Erzeugnissen. Hierzu wurden Versuche mit Papierschlämmen, die mit drei fluorhaltigen Papierhilfsmitteln dotiert worden waren, durchgeführt. Es wurde jeweils ein technisches Produkt auf Basis von polyfluorierten Alkylphosphaten (PAP), Polyacrylaten und Polyethern eingesetzt. Die Papierhilfsmittel wurden mit Papierschlamm gemischt, um die realen Verhältnisse möglichst gut abzubilden.

Die Mustergliederung beschreibt die Anforderungen zur Abfassung eines Gutachtens im Rahmen der Altlastenbearbeitung auf der Stufe der Orientierenden Untersuchung und Detailuntersuchung in Baden-Württemberg. Neben dem formalen Rahmen wird auf die fachlichen Inhalte eingegangen. Sie ersetzt die Vorläuferfassung „Anforderungen zur Abfassung eines Gutachtens im Rahmen der Altlastenbearbeitung auf der Stufe der Orientierenden Untersuchung und Detailuntersuchung in Baden-Württemberg“ (2014). Der Text wurde neu strukturiert und auf Basis der BBodSchV von 2021 aktualisiert. Die Mustergliederung richtet sich gleichermaßen an Gutachter und Auftraggeber.

DZiel des Projektes war die weitergehende Charakterisierung des summarischen Parameters EOF (extrahierbares organisch gebundenes Fluor) und die Identifizierung bisher unbekannter Fraktionen von per- und polyfluorierten Alkylverbindungen (PFAS) von kontaminierten Böden. Zur Schließung der Lücke, die bisher zwischen EOF- und Einzelstoffanalytik besteht, sollten Nachweismethoden insbesondere für solche Stoffe entwickelt werden, die in der Vergangenheit in der Papierindustrie eingesetzt wurden. Da durch die Belastungssituation im Raum Rastatt/Baden-Baden landwirtschaftliche Betriebe betroffen sind, wurde auch der Transfer von ausgewählten Stoffen vom Boden in Pflanzen durch kontrollierte Aufwuchs- und Freilandversuche adressiert. Durch Literaturstudien und Experteninterviews wurden zudem Daten zur biologischen Wirkung sowie zum historischen und aktuellen Einsatzspektrum von PFAS zusammengefasst.

Bislang liegen nur wenige Kenntnisse zu Hintergrundgehalten von PFC in Waldböden sowie deren Übertritt in die terrestrische Nahrungskette vor. Frühere Untersuchungen der LUBW (2015) zeigten, dass sich PFC in Regenwürmern stark anreichern. Da Regenwürmer Nahrung vieler, in der Nahrungskette höher angesiedelter Fressfeinde wie beispielsweise Mäuse, Vögel und Wildschweine sind, wurde in der vorliegenden Untersuchung im Zeitraum 2017/2018 der Übertritt von PFC in Böden in die Nahrungskette anhand von Regenwürmern und Kleinsäugern untersucht. Diese Untersuchungen wurden zum einen an Walddauerbeobachtungsflächen der LUBW und zum anderen an belasteten Acker- und Grünflächen im Raum Rastatt/Baden-Baden durchgeführt, um ein Anreicherungsmuster in Abhängigkeit von der Belastungsstärke zu untersuchen.

Die seit 2013 bekannten PFC-Belastungen von Äckern in Mittel- und Nordbaden wurden vermutlich durch Papierschlämme in Zusammenhang mit der Kompostausbringung verursacht. Um einen größeren Überblick über die mögliche Belastungssituation auf Ackerflächen zu erhalten, die in der Vergangenheit mit Kompost gedüngt wurden, hat die LUBW im Jahr 2015 landesweit Stichproben von Böden entnommen und auf Belastungen mit 20 verschiedenen per- und polyfluorierten Verbindungen (PFC) untersucht. PFC-Belastungen wie in Mittel- und Nordbaden wurden nicht gefunden. Die Ergebnisse weisen daher auf einen sehr geringen flächigen, wahrscheinlich depositionsbedingten Hintergrundgehalt an PFC in Böden hin. Ergänzend wurden 2016 Stichproben von Ackerflächen im Land auf PFC untersucht, auf denen in den vergangenen Jahren Klärschlamm ausgebracht wurde. Auch dort wurden nur sehr geringe Hintergrundgehalte an PFC gemessen.