Cadmium verdient unter den Schwermetallen besondere Beachtung, da seine Toxizität für Tiere und Menschen erheblich größer als die anderer Schwermetalle ist. Als Akkumulationsgift wird es im Körper angereichert und kann dort über Jahrzehnte verbleiben. Auf Grund seiner chemischen Verwandtschaft zum Zink kommt es fast ausschließlich mit diesem vor, insbesondere in allen zinkführenden Mineralen (u. a. Zinkblende, Galmei) und Gesteinen. Die durchschnittliche Cd-Konzentration der Gesteine der oberen kontinentalen Erdkruste (Clarkewert) beträgt 0,1 mg/kg, in Böden finden sich Gehalte in der Regel 0,50 mg/kg. Im Gegensatz zu As und anderen Schwermetallen (z. B. Cr, Ni) ist in den oberflächennah anstehenden sächsischen Hauptgesteinstypen keine geochemische Spezialisierung auf Cd nachweisbar. Die petrogeochemische Komponente liegt im Bereich des Clarkwertes um 0,1 mg/kg. In den Erzlagerstätten ist Cd vor allem an die Zinkerze der polymetallischen hydrothermalen Gänge und teilweise an die Skarnlagerstätten und stratigen-stratiformen Ausbildungen gebunden (chalkogene Komponente). Seit Beginn der Industrialisierung gelangt Cadmium über die Emissionen der Buntmetallhütten, die Verbrennung von Kohlen und Erdöl und in jüngerer Zeit über Galvanotechnik, Müllverbrennung, Düngemittel, Klärschlämme und Komposte anthropogen in die Umwelt. Während in den Oberböden Nord- und Mittelsachsens niedrige Gehalte dominieren (Cd-arme periglaziäre sandige bis lehmige Substrate; Löss), kommt es in den Verwitterungsböden über Festgesteinen zu einer relativen Anreicherung. Eine Abhängigkeit vom Tongehalt ist insofern festzustellen, dass die sandigen Substrate gegenüber lehmigen Substraten etwas niedrigere Cd-Gehalte aufweisen. Auf Acker- und Grünlandstandorten sind im Vergleich zu den Waldstandorten im Oberboden höhere Cd-Gehalte anzutreffen, da infolge der sehr niedrigen pH-Werte unter Forst eine Cd-Mobilisierung und Verlagerung in größere Bodentiefen stattfindet. Besonders hohe Cd-Belastungen befinden sich im Freiberger Raum, die durch die geogene Cd-Anreicherung bei der Bildung buntmetallführender Erzgänge aber vor allem anthropogen durch die Verhüttung von Zinkerzen verursacht werden. Die höchsten Gehalte sind in den Oberböden in unmittelbarer Nähe der Hüttenstandorte sowie in geringeren Konzentrationen östlich davon (in Hauptwindrichtung) festzustellen. Andere Lagerstättengebiete mit Zinkverzungen im Westerzgebirge und in der Erzgebirgsnordrandzone weisen nur schwach erhöhte Gehalte auf. Eine besondere Stellung bei der Belastung mit Cadmium nehmen die Auenböden der Freiberger und der Vereinigten Mulde ein. Durch die Abtragung von Böden mit geogen verursachten Anreicherungen im Einzugsgebiet und den enormen anthropogenen Zusatzbelastungen durch die Erzaufbereitung und die Hüttenindustrie, kommt es bei Ablagerung der Flusssedimente und Schwebanteile in den Überflutungsbereichen zu hohen Cd-Anreicherungen. In den Auenböden der Elbe und Zwickauer Mulde treten dagegen deutlich niedrigere Gehalte auf. Die geogenen und anthropogenen Prozesse führen im Freiberger Raum und in den Auenböden der Freiberger und Vereinigten Mulde zu flächenhaften Überschreitungen der Prüf- und Maßnahmenwerte der Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung (BBodSchV) für Cadmium.
Das International Ocean Discovery Program (IODP) ist ein zehnjähriges globales Vorhaben zur Erkundung der Bereiche unter den Meeresböden durch Tiefbohrungen. Es hat im Oktober 2013 begonnen und baut auf früheren wissenschaftlichen Ozean-Bohrprogrammen, namentlich dem Deep Sea Drilling Project (DSDP, 1968 - 83), dem Ocean Drilling Program (ODP, 1983 - 2003) und dem Integrated Ocean Drilling Program (IODP, 2003 - 2013), auf. Die wissenschaftlichen Ziele des neuen Bohrprogramms sind im Wissenschaftsplan 'Illuminating Earth's Past Present and Future' zusammengefasst. Darin sind vier Forschungsschwerpunkte festgelegt, die ihrerseits in insgesamt 14 verschiedene wissenschaftliche 'Herausforderungen' unterteilt sind:1) 'Climate and Ocean Change': Eine der wichtigsten wissenschaftlichen Herausforderungen ist es unser Verständnis für Änderungsraten und Ursachen globaler Klimaereignisse sowie deren Folgen zu verbessern. Die Erbohrung und Untersuchung von hochauflösenden Paläoklima-Archiven aus der Tiefsee erlauben Klimaänderungen und deren Rahmenbedingungen besser zu fassen und als Analogmodelle für den aktuellen Klimawandel sowie als Grundlage für numerische Modelle zur Vorhersage zukünftige Kimaänderungen heranzuziehen.2) 'Biosphere Frontiers': Eine weitere Herausforderung ist die Erforschung von Leben tief unterhalb des Meeresbodens, wo Mikroben isoliert von der photosynthetischen Welt an den Grenzbereichen theoretisch möglicher Lebensräume existieren. Die Erforschung dieser extremen Lebensräume erlaubt unter anderem Rückschlüsse auf die Entstehung des Lebens auf der Erde, da zu dieser Zeit ähnlich extreme Bedingungen herrschten. Eine weitere wichtige Herausforderung im Rahmen dieses Schwerpunktes ist die Beziehung zwischen Biodiversität und schnellen Umweltveränderungen. Ihre Erforschung ermöglicht Vorhersagen, wie der derzeitige Umweltwandel die marine Biodiversität und die marinen Ökosysteme beeinflussen könnte.3) 'Earth Connections': In diesem Schwerpunkt wird auf die geochemischen Austauschprozesse zwischen der festen Erde, den Ozeanen und der Atmosphäre fokussiert. Eine wichtige Herausforderung sind Bohrungen in den Erdmantel. Dieses größte geochemische Reservoir der Erde ist immer noch weitgehend unerforscht. Weitere Herausforderungen sind unter anderem ein besseres Verständnis für die Produktion ozeanischer Kruste sowie die involvierten Alterationsprozesse voran zu treiben.4) 'Earth in Motion': Dieser Schwerpunkt fokussiert auf kurzfristige geodynamische Prozesse von unmittelbarer gesellschaftlicher Relevanz. Hierunter fallen z.B. Prozesse im Zusammenhang mit Erdbeben, Erdrutschen und Tsunamis. Ebenfalls unter diesen Schwerpunkt fallen Herausforderungen wie ein Verständnis für die Bildung und Stabilität von Gashydraten und das Potential für die Sequestierung großer Mengen Kohlendioxid in Gesteinen der Tiefsee sowie die Installation von Bohrlochobservatorien.
Zink ist ein für Pflanze, Tier und Mensch essentielles Spurenelement, welches jedoch bei extrem hohen Gehalten auf Pflanzen und Mikroorganismen toxisch wirken kann. Die Zn-Konzentration in der oberen kontinentalen Erdkruste (Clarkewert) beträgt 52 mg/kg, sie kann aber in Abhängigkeit vom Gesteinstyp stark schwanken. Die mittleren Zn-Gehalte (Median) der sächsischen Hauptgesteinstypen liegen zwischen 11 bis 140 mg/kg, der regionale Clarke des Erzgebirges beträgt ca. 79 mg/kg. Sphalerit (Zinkblende) führende polymetallische La-gerstätten können lokal zu zusätzlichen geogenen Zn-Anreicherungen in den Böden führen. Anthropogene Zn-Einträge erfolgen vor allem durch die Eisen- und Buntmetallurgie bzw. durch die Zn-verarbeitenden Industrien (Farben, Legierungen, Galvanik) und durch Großfeuerungsanlagen. Im Bereich von Ballungsgebieten sind Zn-Anreicherungen relativ häufig zu beobachten. Anthropogene Zn-Einträge sind in der Landwirtschaft durch die Verwendung von organischen und mineralischen Düngemitteln möglich. Für unbelastete Böden gelten Zn-Gehalte von 10 bis 80 mg/kg als normal. Die regionale Verbreitung der Zn-Gehalte in den sächsischen Böden wird vor allem durch die geogene Prägung der Substrate bestimmt; niedrige bis mittlere Gehalte sind über den periglaziären Sanden und Lehmen im Norden und den Lössböden in Mittelsachsen (10 bis 50 mg/kg) sowie den Verwitterungsböden über den Festgesteinen des Erzgebirges/Vogtlandes (50 bis 150 mg/kg) zu erwarten. Innerhalb der Grundgebirgseinheiten treten über den polymetallischen Lagerstätten des Erzgebirges, in Abhängigkeit von der Intensität der Vererzung, deutliche positive Zn-Anomalien auf (Freiberg, Annaberg-Buchholz - Marienberg, Aue - Schwarzenberg). Böden über Substraten mit extrem niedrigen Zn-Gehalten (Granit von Eibenstock, Orthogneise der Erzgebirgs-Zentralzone, Osterzgebirgischer Eruptivkomplex, kretazische Sandsteine) treten als negative Zn-Anomalien im Kartenbild in Erscheinung. Verstärkte Zn-Akkumulationen sind in den Auenböden des Muldensystems festzustellen. Auf Grund der höheren geogenen Grundgehalte im Wassereinzugsgebiet, dem Auftreten Zn-führender polymetallischer Vererzungen und insbesondere der Bergbau- und Hüttentätigkeit im Freiberger Raum, kommt es vor allem in den Auenböden der Freiberger und Vereinigten Mulde zu hohen Zn-Konzentrationen (Mediangehalte 370 bzw. 240 mg/kg). Für die Wirkungspfade Boden-Mensch sowie Boden-Pflanze wurden keine Prüf- und Maßnahmenwerte für Gesamtgehalte in der Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung (BBodSchV) festgeschrieben, da Zn bei der Gefahrenbeurteilung nur von geringer Bedeutung ist.
Blei ist ein toxisches Schwermetall und infolge seiner vielfältigen industriellen Verwendung allgegenwärtig in der Umwelt verbreitet. Die Eintragsquellen sind nicht nur auf den Bereich von Erzvorkommen beschränkt (vor allem Bleisulfid sowie dessen Oxidationsminerale). Blei wird ebenfalls anthropogen über die Verhüttung von Blei-, Kupfer- und Zinkerzen, die weiträumige Abgasbelastung des Kraftfahrzeugverkehrs (bis zur Einführung von bleifreiem Benzin bis zu 60 % der atmosphärischen Belastung), Recyclinganlagen von Bleischrott, die Verwendung schwermetallhaltiger Klärschlämme und Komposte sowie durch Kohleverbrennungsanlagen in den Boden eingetragen . Für unbelastete Böden wird in Abhängigkeit vom Ausgangsgestein ein Pb-Gehalt von 2 bis 60 mg/kg angegeben. Die durchschnittliche Pb-Konzentration der oberen kontinentalen Erdkruste (Clarkewert) beträgt 17 mg/kg, der flächenbezogene mittlere Pb-Gehalt für die sächsischen Hauptgesteinstypen liegt bei 20 mg/kg. Die Gesteine Sachsens weisen keine bzw. nur eine geringe geochemische Spezialisierung hinsichtlich des Bleis auf. Im nördlichen bzw. nordöstlichen Teil Sachsens treten in den Oberböden über den Lockersedimenten des Känozoikums (periglaziäre Sande, Kiese, Lehme, Löss) und den Granodioriten der Lausitz relativ niedrige Pb-Gehalte auf. Bei den Lockersedimenten steigt der Pb-Gehalt mit zunehmendem Tongehalt leicht an. Die Verwitterungsböden über den Festgesteinen des Erzgebirges, Vogtlandes und z. T. der Elbezone haben meist deutlich höhere Bleigehalte, die durch eine relative Anreicherung in den Bodenausgangsgesteinen verursacht werden. Das am höchsten mit Blei belastete Gebiet in Sachsen ist der Freiberger Raum. Durch die ökonomisch bedeutenden polymetallischen Vererzungen (Pb-Zn-Ag), die auch flächenhaft relativ weit verbreitet sind, kam es zu einer besonders starken Pb-Anreicherung in den Nebengesteinen und folglich auch bei der Bildung der Böden über den Gneisen. Zusätzlich entstanden enorme anthropoge Belastungen durch die Jahrhunderte währende Verhüttung der Primärerze und in jüngerer Zeit beim Recycling von Bleibatterien. Besonders hohe Pb-Gehalte treten dabei in unmittelbarer Nähe der Hüttenstandorte einschließlich der Hauptwindrichtungen, im Zentralteil der Quarz-Sulfid-Mineralisationen und in den Flussauen auf. Weitere Gebiete mit großflächig erhöhten Pb-Gehalten liegen vor allem im Osterzgebirge, in einem Bereich, der sich von Freiberg in südöstliche Richtung bis an die Landesgrenze im Raum Altenberg erstreckt und in den Erzrevieren des Mittel- und Westerzgebirges, so um Seiffen, Marienberg - Pobershau, Annaberg, Schneeberg, Schwarzenberg und Pöhla. Der Anteil von Pb-Mineralen in den Erzen dieser Regionen ist jedoch deutlich geringer. Durch häufige Vergesellschaftung von Pb und As in den Mineralisationen ist das Verbreitungsgebiet der erhöhten Pb-Gehalte im Osterzgebirge und untergeordnet im Westerzgebirge sowie in den Auen der Freiberger und Vereinigten Mulde der des Arsens ähnlich. Die Auenböden der Freiberger Mulde führen ab dem Freiberger Lagerstättenrevier extrem hohe Bleigehalte, die sich bis in die Auenböden der Vereinigten Mulde in Nordwestsachen fortsetzen. Die Auen der Elbe und der Zwickauer Mulde weisen durch geogene bzw. anthropogene Quellen (Lagerstätten, Industrie) im Einzugsgebiet ebenfalls Bereiche mit höheren Bleigehalten auf. Die Bleigehalte der Böden im Raum Freiberg und in den Auenböden der Freiberger und Vereinigten Mulde überschreiten z. T. flächenhaft die Prüf- und Maßnahmenwerte der Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung (BBodSchV)
Zink ist ein für Pflanze, Tier und Mensch essentielles Spurenelement, welches jedoch bei extrem hohen Gehalten auf Pflanzen und Mikroorganismen toxisch wirken kann. Die Zn-Konzentration in der oberen kontinentalen Erdkruste (Clarkewert) beträgt 52 mg/kg, sie kann aber in Abhängigkeit vom Gesteinstyp stark schwanken. Die mittleren Zn-Gehalte (Median) der sächsischen Hauptgesteinstypen liegen zwischen 11 bis 140 mg/kg, der regionale Clarke des Erzgebirges beträgt ca. 79 mg/kg. Sphalerit (Zinkblende) führende polymetallische La-gerstätten können lokal zu zusätzlichen geogenen Zn-Anreicherungen in den Böden führen. Anthropogene Zn-Einträge erfolgen vor allem durch die Eisen- und Buntmetallurgie bzw. durch die Zn-verarbeitenden Industrien (Farben, Legierungen, Galvanik) und durch Großfeuerungsanlagen. Im Bereich von Ballungsgebieten sind Zn-Anreicherungen relativ häufig zu beobachten. Anthropogene Zn-Einträge sind in der Landwirtschaft durch die Verwendung von organischen und mineralischen Düngemitteln möglich. Für unbelastete Böden gelten Zn-Gehalte von 10 bis 80 mg/kg als normal. Die regionale Verbreitung der Zn-Gehalte in den sächsischen Böden wird vor allem durch die geogene Prägung der Substrate bestimmt; niedrige bis mittlere Gehalte sind über den periglaziären Sanden und Lehmen im Norden und den Lössböden in Mittelsachsen (10 bis 50 mg/kg) sowie den Verwitterungsböden über den Festgesteinen des Erzgebirges/Vogtlandes (50 bis 150 mg/kg) zu erwarten. Innerhalb der Grundgebirgseinheiten treten über den polymetallischen Lagerstätten des Erzgebirges, in Abhängigkeit von der Intensität der Vererzung, deutliche positive Zn-Anomalien auf (Freiberg, Annaberg-Buchholz - Marienberg, Aue - Schwarzenberg). Böden über Substraten mit extrem niedrigen Zn-Gehalten (Granit von Eibenstock, Orthogneise der Erzgebirgs-Zentralzone, Osterzgebirgischer Eruptivkomplex, kretazische Sandsteine) treten als negative Zn-Anomalien im Kartenbild in Erscheinung. Verstärkte Zn-Akkumulationen sind in den Auenböden des Muldensystems festzustellen. Auf Grund der höheren geogenen Grundgehalte im Wassereinzugsgebiet, dem Auftreten Zn-führender polymetallischer Vererzungen und insbesondere der Bergbau- und Hüttentätigkeit im Freiberger Raum, kommt es vor allem in den Auenböden der Freiberger und Vereinigten Mulde zu hohen Zn-Konzentrationen (Mediangehalte 370 bzw. 240 mg/kg). Für die Wirkungspfade Boden-Mensch sowie Boden-Pflanze wurden keine Prüf- und Maßnahmenwerte für Gesamtgehalte in der Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung (BBodSchV) festgeschrieben, da Zn bei der Gefahrenbeurteilung nur von geringer Bedeutung ist.
Arsen ist ein zu den Halbmetallen zählendes, ubiquitäres und toxisch wirkendes Element. Es kommt in der Natur weit verbreitet in verschiedenen Mineralisationen als Arsensulfid bzw. -oxid und als Kupfer-, Nickel- und Eisenarsenat vor. Der durchschnittliche As-Gehalt der Gesteine der oberen kontinentalen Erdkruste (Clarkewert) beträgt 2 mg/kg. In der Fachliteratur werden As-Gehalte 20 mg/kg als Normalgehalte beschrieben, wobei die mittleren Gehalte etwa 5 mg/kg betragen. Unter den toxisch wirkenden Elementen kommt dem Arsen auf Grund seiner großflächigen Verbreitung erhöhter Gehalte in sächsischen Böden eine besondere Bedeutung zu. Die Ursachen sind zweifellos in der geochemisch-metallogenetischen Spezialisierung der Fichtelgebirgisch Erzgebirgischen Antiklinalzone zu suchen. Der flächenbezogene mittlere As-Gehalt der Hauptgesteinstypen (petrogeochemische Komponente) beträgt ca. 13 mg/kg. Eine besondere Bedeutung erlangt im Erzgebirge die chalkogene Komponente. Neben der Elementanreicherung in der Vererzung selbst, die Gegenstand des Bergbaus war, kam es darüber hinaus zu einer großflächigen Beeinflussung der Nebengesteine bzw. deren Verwitterungsprodukte (primäre und sekundäre geochemische Aureole). Bei der anthropogenen Beeinflussung der natürlichen Böden sind vor allem die Erzaufbereitungsanlagen und die Emissionen der Buntmetallhütten zu nennen. Während in den Oberböden Nord- und in Teilen Mittelsachsens niedrige Gehalte dominieren (As-arme periglaziäre sandige bis lehmige Substrate; Löss), kommt es in den Verwitterungsböden über Festgesteinen infolge der höheren petrogenen As-Komponente zu einer relativen Anreicherung. Bedeutende regionale Anomalien befinden sich vor allem im Freiberger Raum (Osterzgebirge), dem bedeutendsten Standort des Bergbaus und der Verhüttung polymetallischer Erze, sowie im Westerzgebirge (Raum Aue - Ehrenfriedersdorf). Die große Extensität und Intensität der Verbreitung von As-Mineralen in den polymetallischen-, Zinn-Wolfram- und Bi-Co-Ni-Ag-U-Erzformationen sowie ihre Verhüttung führten zu großflächigen geogenen und anthropogenen Anreicherungen. Getrennt werden beide Bereiche durch die Nordwest-Südost streichende Flöha-Zone, einem Bereich, in dem kaum Erzmineralisationen auftreten und somit die chalkogene Komponente nur selten entwickelt ist. Großflächig erhöhte As-Gehalte in Böden der Vorerzgebirgssenke (Zwickau - Chemnitz) sind auf die geochemisch spezialisierten Rotliegendsedimente (u. a. Abtragungsprodukte des Erzgebirges) zurückzuführen. Besonders hohe As-Gehalte sind in den Auenböden der Freiberger Mulde, Zschopau, Zwickauer Mulde und der Vereinigten Mulde verbreitet. Durch den geologischen Prozess der Abtragung von Böden aus den erzgebirgischen Lagerstättengebieten sowie anthropogenen Einträgen durch die Erzaufbereitung und Hüttenindustrie, kommt es bei Ablagerung der Flusssedimente und Schwebanteile in den Überflutungsbereichen zu einer ständigen As-Anreicherung in den Auenböden. Infolge der beschrieben geogenen und anthropogenen Prozesse werden im Erzgebirge und in den Auenböden des Muldensystems die Prüf- und Maßnahmenwerte der Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung (BBodSchV) für Arsen z. T. flächenhaft überschritten.
Zink ist ein für Pflanze, Tier und Mensch essentielles Spurenelement, welches jedoch bei extrem hohen Gehalten auf Pflanzen und Mikroorganismen toxisch wirken kann. Die Zn-Konzentration in der oberen kontinentalen Erdkruste (Clarkewert) beträgt 52 mg/kg, sie kann aber in Abhängigkeit vom Gesteinstyp stark schwanken. Die mittleren Zn-Gehalte (Median) der sächsischen Hauptgesteinstypen liegen zwischen 11 bis 140 mg/kg, der regionale Clarke des Erzgebirges beträgt ca. 79 mg/kg. Sphalerit (Zinkblende) führende polymetallische La-gerstätten können lokal zu zusätzlichen geogenen Zn-Anreicherungen in den Böden führen. Anthropogene Zn-Einträge erfolgen vor allem durch die Eisen- und Buntmetallurgie bzw. durch die Zn-verarbeitenden Industrien (Farben, Legierungen, Galvanik) und durch Großfeuerungsanlagen. Im Bereich von Ballungsgebieten sind Zn-Anreicherungen relativ häufig zu beobachten. Anthropogene Zn-Einträge sind in der Landwirtschaft durch die Verwendung von organischen und mineralischen Düngemitteln möglich. Für unbelastete Böden gelten Zn-Gehalte von 10 bis 80 mg/kg als normal. Die regionale Verbreitung der Zn-Gehalte in den sächsischen Böden wird vor allem durch die geogene Prägung der Substrate bestimmt; niedrige bis mittlere Gehalte sind über den periglaziären Sanden und Lehmen im Norden und den Lössböden in Mittelsachsen (10 bis 50 mg/kg) sowie den Verwitterungsböden über den Festgesteinen des Erzgebirges/Vogtlandes (50 bis 150 mg/kg) zu erwarten. Innerhalb der Grundgebirgseinheiten treten über den polymetallischen Lagerstätten des Erzgebirges, in Abhängigkeit von der Intensität der Vererzung, deutliche positive Zn-Anomalien auf (Freiberg, Annaberg-Buchholz - Marienberg, Aue - Schwarzenberg). Böden über Substraten mit extrem niedrigen Zn-Gehalten (Granit von Eibenstock, Orthogneise der Erzgebirgs-Zentralzone, Osterzgebirgischer Eruptivkomplex, kretazische Sandsteine) treten als negative Zn-Anomalien im Kartenbild in Erscheinung. Verstärkte Zn-Akkumulationen sind in den Auenböden des Muldensystems festzustellen. Auf Grund der höheren geogenen Grundgehalte im Wassereinzugsgebiet, dem Auftreten Zn-führender polymetallischer Vererzungen und insbesondere der Bergbau- und Hüttentätigkeit im Freiberger Raum, kommt es vor allem in den Auenböden der Freiberger und Vereinigten Mulde zu hohen Zn-Konzentrationen (Mediangehalte 370 bzw. 240 mg/kg). Für die Wirkungspfade Boden-Mensch sowie Boden-Pflanze wurden keine Prüf- und Maßnahmenwerte für Gesamtgehalte in der Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung (BBodSchV) festgeschrieben, da Zn bei der Gefahrenbeurteilung nur von geringer Bedeutung ist.
Radon-222 ist ein natürliches radioaktives Edelgas, welches durch den Zerfall von Uran-238 entsteht. Uran befindet sich in natürlicher Form in Böden und Gesteinen, aus denen sich Radon-222 lösen kann. Radon ist farblos, man kann es nicht riechen und schmecken. Es ist nicht entflammbar und ist nicht giftig, jedoch radioaktiv. Als Gas ist es ausgesprochen mobil, kann sich vom Entstehungsort aus in den Boden- und Gesteinsschichten verteilen und in die freie Atmosphäre austreten. Über undichte Fundamente gelangt es in Gebäude und kann sich dort anreichern. Ist eine Person länger oder häufig einer erhöhten Radon-222-Konzentration ausgesetzt, so steigert dies das Lungenkrebsrisiko. Bürger, die in Regionen mit erhöhten Radonkonzentrationen leben, können sich durch geeignete Verhaltens- und Vorsorgemaßnahmen vor gesundheitlichen Risiken schützen. In der Erdkruste sind radioaktive Stoffe, wie Uran, Thorium und das Mutternuklid des Radons, das Radium, enthalten. Geologische Prozesse, die in der Folge entstandenen geologischen Lagerungsbedingungen und die Eigenschaften der Radionuklide bestimmen die Konzentration der natürlichen radioaktiven Stoffe in den Gesteinen und im Boden. Im Norden und Osten von Sachsen-Anhalt wurden nur geringe Radonkonzentrationen in der Bodenluft gemessen, während die Messwerte vor allem im Südwesten erhöht sind. Dies liegt an den geologischen Gegebenheiten im Bereich des Harzes. Das Bundesamt für Strahlenschutz stellt in seinem Geoportal eine interaktive Karte von Deutschland zur Verfügung. Dort ist es möglich, die Radon-222-Konzentrationen in der Bodenluft einzublenden: https://www.imis.bfs.de/geoportal/ Tritt Radon aus dem Boden aus, wird es entweder im Freien in die Luft oder aber in Gebäuden freigesetzt. Während die Radonkonzentration im Freien durch Vermischen mit der Umgebungsluft nur wenige zehn Becquerel (Bq) pro Kubikmeter (m³) beträgt, ist sie in Wohnräumen in Deutschland im Durchschnitt drei- bis viermal höher, da das Radon unverdünnt aus dem Untergrund in das Gebäude eindringt. Es ist somit bestimmend für die durch das Radon verursachte Strahlenbelastung der Bewohner. Ausgehend von der Radonkonzentration in der Bodenluft liegt das Verhältnis von Radon in der Raumluft zu Radon in der Bodenluft bei circa 0,1 bis 0,5 Prozent, das heißt bei einer Aktivitätskonzentration in der Bodenluft von z. B. 100 kBq/m³ könnten Werte im Bereich von 100 bis 500 Bq/m³ in der Raumluft des Gebäudes auftreten. Das Radon gelangt durch undichte Stellen im Fundament oder in den Kellerräumen in das Haus und breitet sich dort über Treppenaufgänge, Kabelkanäle und Versorgungsschächte aus. Die Radonkonzentration in Gebäuden wird durch gebäudespezifische Einflussfaktoren bestimmt: das Radonangebot im Boden und seine Beschaffenheit, den Zustand des Gebäudes, einen möglichen Kamineffekt im Gebäude, das Lüftungsverhalten der Gebäudenutzer. Eine Prognose der Radon-222-Konzentration in der Raumluft zeigt diese Karte des Bundesamtes für Strahlenschutz: https://www.bfs.de/DE/themen/ion/umwelt/radon/karten/innenraeume.html Radon-222 wird beim Atmen aufgenommen und zum größten Teil wieder ausgeatmet. Die ebenfalls radioaktiven Zerfallsprodukte Polonium, Blei oder Wismut werden jedoch in den Atmungsorganen abgelagert. Untersuchungen bei größeren Bevölkerungsgruppen lassen darauf schließen, dass ein Zusammenhang zwischen der Radon-Exposition und dem Lungenkrebsrisiko besteht. Allerdings dürfen für eine Bewertung der Gefährdung andere Faktoren wie Rauchen, Feinstaub und weitere Schadstoffe nicht außer Acht gelassen werden. So zeigen Studien, dass das auf Radon basierende Lungenkrebsrisiko durch gleichzeitiges Rauchen erhöht wird - die meisten radonbedingten Lungenkrebsfälle treten bei Rauchern auf. Somit wird die Frage zur Festlegung der Höhe eines Referenzwerts der Radonkonzentration in Wohnräumen in Fachkreisen unterschiedlich bewertet. Der in Deutschland gesetzlich festgelegte Referenzwert liegt bei 300 Becquerel pro Kubikmeter, doch auch darunter ist eine weitere Verringerung sinnvoll. Das Ministerium für Wissenschaft, Energie, Klimaschutz und Umwelt (MWU) ist durch das Strahlenschutzgesetz beauftragt, sogenannte Radonvorsorgegebiete in Sachsen-Anhalt festzulegen. Radonvorsorgegebiete sind Gebiete nach § 121 Absatz 1 des Strahlenschutzgesetzes. Für diese Gebiete wird erwartet, dass die über ein Jahr gemittelte Radon-222-Aktivitätskonzentration in der Luft von Aufenthaltsräumen oder Arbeitsplätzen den gesetzlichen Referenzwert überschreitet. Der Referenzwert liegt für Aufenthaltsräume und Räume mit Arbeitsplätzen bei 300 Bq/m³. Das damalige Umweltministerium legte zum 30. Dezember 2020 die folgenden Gemeinden als Gebiete nach § 121 Strahlenschutzgesetz (Radonvorsorgegebiete) fest: Im Landkreis Mansfeld-Südharz : Allstedt Arnstein Goldene Aue Hettstedt Lutherstadt Eisleben Mansfeld Mansfelder Grund – Helbra Sangerhausen Südharz Im Landkreis Harz : Falkenstein Harzgerode Ilsenburg Oberharz am Brocken Thale Wernigerode Die Festlegung der Radonvorsorgegebiete in Sachsen-Anhalt basiert auf: der wissenschaftlichen Auswertung geologischer Daten, der Prognosekarte des geogenen Radonpotenzials 2020 des Bundesamtes für Strahlenschutz, Messwerten der Radon-222-Aktivitätskonzentration in der Bodenluft, Messungen der Radon-222-Aktivitätskonzentration in der Luft von Innenräumen und auf der Betrachtung weiterer örtlicher Faktoren. Die zuständige Behörde für die Überwachung der Einhaltung der aus der Festlegung folgenden Pflichten ist das Landesamt für Verbraucherschutz des Landes Sachsen-Anhalt. Geogenes Radonpotenzia l Das Bundesamt für Strahlenschutz hat eine Karte von Deutschland erstellt, welche das sogenannte „geogene Radonpotenzial“ in einem 10 x 10 km²-Raster abbildet. Diese Karte stellt das Ergebnis von Modellrechnungen dar, welche unter anderem geologische Daten, Daten zur Bodenpermeabilität, Messdaten in der Boden- und Raumluft, sowie Gebäudeeigenschaften einbeziehen. Diese Prognose betrachtet alle bis zum 30. Juni 2020 eingegangenen, mittels aktiver Messtechnik gewonnenen Bodenluftmessdaten. Die Methodik dieser Prognose entspricht annähernd einer älteren Modellierung des Bundesamtes für Strahlenschutz, die in einem Bericht von 2019 erläutert wird. Die aktuelle Prognose des Radonpotenzials nutzt jedoch eine abweichende Interpolationsmethode und die dominierende Geologie von jedem Rasterfeld als Prädiktor. Für die Prognose wurde die Modellierung mit Innenraummessungen verknüpft. Bei Fach-, Berufsverbänden oder ähnlichen Einrichtungen zu Radonfachleuten Ausgebildete können sich in die Liste ausgebildeter Radonfachleute eintragen lassen. Der Antrag ist unter dem Betreff "Radonfachleute" zu richten an: strahlenschutz(at)mwu.sachsen-anhalt.de Mit Ihrem Antrag auf Aufnahme in die Liste geben Sie gemäß Artikel 6 Abs. 1 Buchstabe a Datenschutz-Grundverordnung Ihre Einwilligung, dass Ihr Name, Ihre E-Mail-Adresse und Ihre Telefonnummer (personenbezogene Daten) in der beim Ministerium für Wissenschaft, Energie, Klimaschutz und Umwelt (MWU) geführten Liste gemeinsam mit weiteren Radonfachleuten aufgenommen und diese Liste im Internet auf der Homepage des MWU veröffentlicht wird. Datenschutzhinweise Sie sind nicht zur oben genannten Einwilligung verpflichtet. Ohne Ihre Einwilligung können Ihre personenbezogenen Daten nicht in die Liste aufgenommen und im Internet veröffentlicht werden. Zudem können Sie Ihre Einwilligung jederzeit widerrufen. Durch den Widerruf der Einwilligung wird die Rechtmäßigkeit der aufgrund der Einwilligung bis zum Widerruf erfolgten Verarbeitung nicht berührt. Die personenbezogenen Daten werden solange gespeichert, wie sie für die Verarbeitungszwecke, für die sie erhoben wurden, notwendig sind, längstens jedoch 30 Jahre. Die personenbezogenen Daten werden unverzüglich gelöscht, soweit Sie Ihre Einwilligung widerrufen. Weiterhin steht Ihnen gegenüber dem Verantwortlichen ein Recht auf Auskunft über die Sie betreffenden personenbezogenen Daten sowie auf Berichtigung oder Löschung oder auf Einschränkung der Verarbeitung sowie das Recht auf Datenübertragbarkeit zu. Verantwortlicher im Sinne der Datenschutz-Grundverordnung ist das Ministerium für Wissenschaft, Energie, Klimaschutz und Umwelt des Landes Sachsen-Anhalt, Leipziger Straße 58, 39112 Magdeburg; der behördliche Datenschutzbeauftragte des Ministeriums ist erreichbar unter der E-Mail-Adresse Datenschutz(at)mwu.sachsen-anhalt.de. Zudem besteht für Sie ein Beschwerderecht bei einer Aufsichtsbehörde in einem der EU-Mitgliedstaaten. In der Bundesrepublik Deutschland sind sowohl die Bundesbeauftragte für den Datenschutz und die Informationsfreiheit (BfDI) als auch die Datenschutzbeauftragten der Länder Aufsichtsbehörden im Sinne der Datenschutz-Grundverordnung. Aufsichtsbehörde im Land Sachsen-Anhalt ist der Landesbeauftragte für den Datenschutz Sachsen-Anhalt, Leiterstraße 9, 39104 Magdeburg. Mit der Bekanntgabe der Radonvorsorgegebiete in Sachsen-Anhalt wurden viele Fragen an das Ministerium für Wissenschaft, Energie, Klimaschutz und Umwelt (MWU) gerichtet. Auf einer eigens eingerichteten FAQ-Seite sind alle Fragen und Antworten zum Thema Festlegung von Radonvorsorgegebieten übersichtlich zusammengestellt. zum FAQ -Festlegung von Radonvorsorgegebieten Durch die Festlegung besteht seit dem 31. Dezember 2020 in den Radonvorsorgegebieten eine Messpflicht für Arbeitsplatzverantwortliche nach § 127 Strahlenschutzgesetz. Innerhalb von 18 Monaten sind an allen Arbeitsplätzen im Keller und im Erdgeschoss Messungen der Radon-222-Aktivitätskonzentration in der Raumluft durchzuführen. Die Messungen sollen an repräsentativen Messorten über eine Dauer von 12 Monaten erfolgen. Mit der Messung der Radonkonzentration muss ein vom Bundesamt für Strahlenschutz anerkannter Anbieter beauftragt werden. Diese Anbieter werden in einer regelmäßig aktualisierten Liste bekannt gegeben: https://www.bfs.de/DE/themen/ion/umwelt/radon/schutz/messen.html Es ist empfehlenswert, bei mehreren Anbietern ein Angebot für die Messungen einzuholen. Ergibt eine Messung eine Überschreitung des Referenzwertes, sind gemäß § 128 Strahlenschutzgesetz durch den Arbeitsplatzverantwortlichen unverzüglich geeignete Maßnahmen zur Reduzierung der Radon-222-Aktivitätskonzentration in der Raumluft zu treffen. Der Erfolg der getroffenen Maßnahmen ist durch Messungen zu überprüfen. Zuständig für den Schutz vor Radon an Arbeitsplätzen in Innenräumen ist das Landesamt für Verbraucherschutz . Abhängig von der Überschreitung des Referenzwertes der Radon-222-Aktivitätskonzentration in der Raumluft sind organisatorische, technische oder bauliche Maßnahmen zur Senkung der Radon-222-Konzentration durchzuführen. Dies kann beispielsweise die regelmäßige Lüftung der betroffenen Räume, die Installation einer automatischen Lüftungsanlage oder die Abdichtung von Türen, Leitungen oder anderen Zugängen zwischen Aufenthaltsräumen und Räumen, in die Radon über das Fundament eindringen kann (z.B. Kellerräume), sein. Sollten sich nach Ergreifen dieser einfacheren Maßnahmen weiterhin erhöhte Messwerte (> 300 Bq/m³) ergeben, sollte zur weiteren Beratung ein fachkundiger Dienstleister hinzugezogen werden. Dieser hilft beim Auffinden versteckter Risse oder undichter Stellen und berät zu weiterführenden Maßnahmen, wie einer Versiegelung oder der Installation von Absaugvorrichtungen. Auch in Gebäuden, welche nicht in Radonvorsorgegebieten liegen, kann zum Beispiel aufgrund von Schäden im Gemäuer oder mangelnder Durchlüftung eine erhöhte Radon-222-Konzentration in der Raumluft auftreten. Obwohl dort keine gesetzlichen Pflichten für Arbeitsplatzverantwortliche bestehen, sollten dennoch Maßnahmen zum Gesundheitsschutz getroffen werden. Weiterführende Informationen über die Maßnahmen zum Schutz vor Radon bietet das Bundesamt für Strahlenschutz: https://www.bfs.de/DE/themen/ion/umwelt/radon/schutz/massnahmen.html Nach § 123 Strahlenschutzgesetz sind bei der Errichtung eines Gebäudes mit Aufenthaltsräumen oder Arbeitsplätzen geeignete Maßnahmen zu treffen, um den Zutritt von Radon aus dem Baugrund zu verhindern bzw. erheblich zu erschweren. Diese Pflicht gilt für Neu- oder Umbauten von Arbeitsplatzverantwortlichen und privaten Bauherren. Im gesamten Landesgebiet von Sachsen-Anhalt sind zum Schutz vor Radon die nach den allgemein anerkannten Regeln der Technik erforderlichen Maßnahmen zum Feuchteschutz einzuhalten. In den festgelegten Radonvorsorgegebieten ist gemäß § 154 der Strahlenschutzverordnung darüber hinaus mindestens eine der folgenden Maßnahmen durchzuführen: Verringerung der Radon-222-Aktivitätskonzentration unter dem Gebäude Gezielte Beeinflussung der Luftdruckdifferenz zwischen Gebäudeinnerem und der Bodenluft Begrenzung von Rissbildungen in Wänden oder Böden und Auswahl diffusionshemmender Betonsorten Absaugung von Radon Einsatz diffusionshemmender, konvektionsdicht verarbeiteter Materialien oder Konstruktionen. In den Jahren 2001 und 2002 hat das Bundesamt für Strahlenschutz insgesamt 1.670 Langzeitmessungen in bestehenden Wohnungen und Gebäuden in auffälligen Gebieten in Sachsen-Anhalt durchgeführt, wobei eine Weitergabe der bewerteten Ergebnisse an die Betroffenen erfolgte. Auch das Land Sachsen-Anhalt hat Messungen durchgeführt. In öffentlichen Räumlichkeiten mit Radonkonzentrationen von zum Teil über 400 Bq/m³ konnte bereits durch einfache Maßnahmen eine ausreichende Verringerung der Radonkonzentration erreicht werden.
Blei ist ein toxisches Schwermetall und infolge seiner vielfältigen industriellen Verwendung allgegenwärtig in der Umwelt verbreitet. Die Eintragsquellen sind nicht nur auf den Bereich von Erzvorkommen beschränkt (vor allem Bleisulfid sowie dessen Oxidationsminerale). Blei wird ebenfalls anthropogen über die Verhüttung von Blei-, Kupfer- und Zinkerzen, die weiträumige Abgasbelastung des Kraftfahrzeugverkehrs (bis zur Einführung von bleifreiem Benzin bis zu 60 % der atmosphärischen Belastung), Recyclinganlagen von Bleischrott, die Verwendung schwermetallhaltiger Klärschlämme und Komposte sowie durch Kohleverbrennungsanlagen in den Boden eingetragen . Für unbelastete Böden wird in Abhängigkeit vom Ausgangsgestein ein Pb-Gehalt von 2 bis 60 mg/kg angegeben. Die durchschnittliche Pb-Konzentration der oberen kontinentalen Erdkruste (Clarkewert) beträgt 17 mg/kg, der flächenbezogene mittlere Pb-Gehalt für die sächsischen Hauptgesteinstypen liegt bei 20 mg/kg. Die Gesteine Sachsens weisen keine bzw. nur eine geringe geochemische Spezialisierung hinsichtlich des Bleis auf. Im nördlichen bzw. nordöstlichen Teil Sachsens treten in den Oberböden über den Lockersedimenten des Känozoikums (periglaziäre Sande, Kiese, Lehme, Löss) und den Granodioriten der Lausitz relativ niedrige Pb-Gehalte auf. Bei den Lockersedimenten steigt der Pb-Gehalt mit zunehmendem Tongehalt leicht an. Die Verwitterungsböden über den Festgesteinen des Erzgebirges, Vogtlandes und z. T. der Elbezone haben meist deutlich höhere Bleigehalte, die durch eine relative Anreicherung in den Bodenausgangsgesteinen verursacht werden. Das am höchsten mit Blei belastete Gebiet in Sachsen ist der Freiberger Raum. Durch die ökonomisch bedeutenden polymetallischen Vererzungen (Pb-Zn-Ag), die auch flächenhaft relativ weit verbreitet sind, kam es zu einer besonders starken Pb-Anreicherung in den Nebengesteinen und folglich auch bei der Bildung der Böden über den Gneisen. Zusätzlich entstanden enorme anthropoge Belastungen durch die Jahrhunderte währende Verhüttung der Primärerze und in jüngerer Zeit beim Recycling von Bleibatterien. Besonders hohe Pb-Gehalte treten dabei in unmittelbarer Nähe der Hüttenstandorte einschließlich der Hauptwindrichtungen, im Zentralteil der Quarz-Sulfid-Mineralisationen und in den Flussauen auf. Weitere Gebiete mit großflächig erhöhten Pb-Gehalten liegen vor allem im Osterzgebirge, in einem Bereich, der sich von Freiberg in südöstliche Richtung bis an die Landesgrenze im Raum Altenberg erstreckt und in den Erzrevieren des Mittel- und Westerzgebirges, so um Seiffen, Marienberg - Pobershau, Annaberg, Schneeberg, Schwarzenberg und Pöhla. Der Anteil von Pb-Mineralen in den Erzen dieser Regionen ist jedoch deutlich geringer. Durch häufige Vergesellschaftung von Pb und As in den Mineralisationen ist das Verbreitungsgebiet der erhöhten Pb-Gehalte im Osterzgebirge und untergeordnet im Westerzgebirge sowie in den Auen der Freiberger und Vereinigten Mulde der des Arsens ähnlich. Die Auenböden der Freiberger Mulde führen ab dem Freiberger Lagerstättenrevier extrem hohe Bleigehalte, die sich bis in die Auenböden der Vereinigten Mulde in Nordwestsachen fortsetzen. Die Auen der Elbe und der Zwickauer Mulde weisen durch geogene bzw. anthropogene Quellen (Lagerstätten, Industrie) im Einzugsgebiet ebenfalls Bereiche mit höheren Bleigehalten auf. Die Bleigehalte der Böden im Raum Freiberg und in den Auenböden der Freiberger und Vereinigten Mulde überschreiten z. T. flächenhaft die Prüf- und Maßnahmenwerte der Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung (BBodSchV)
Kupfer ist ein für die Ernährung aller Lebewesen essentielles Element, das jedoch bei einem extremen Überangebot zu toxischen Wirkungen führen kann. Der mittlere Cu-Gehalt der Gesteine der oberen kontinentalen Erdkruste (Clarkewert) beträgt 14 mg/kg. Analog zu Chrom und Nickel ist es vor allem in basischen Gesteinen angereichert (Diabase, Basalte, Metabasite). Die mittleren Cu-Gehalte (Mediane) der sächsischen Haupt-gesteinstypen reichen von 2 bis 67 mg/kg, der regionale Clarke des Erzgebirges/Vogtlandes beträgt 23 mg/kg. Geogene Cu-Anreicherungen sind vor allem im Erzgebirge über den hier weit verbreiteten Mineralisationen zu finden. Chalkopyrit (Kupferkies) ist nahezu in allen Mineralassoziationen als sog. Durchläufermineral verbreitet. Starke anthropogene Cu-Einträge werden vor allem durch die Buntmetallurgie verursacht. Durch die vielfältige Verwendung von Cu, u. a. in der Elektrotechnik, als Legierungsmetall, Rohrleitungsmaterial und Regenrinnen, wird das Element auch verstärkt in das Abwasser eingetragen. Für unbelastete Böden gelten Cu-Gehalte von 2 bis 40 mg/kg als normal. Die regionale Verteilung der Cu-Gehalte im Oberboden wird vor allem durch den geogenen Anteil der Substrate bestimmt. Auf Grund der erhöhten Cu-Gehalte der im Vogtland weit verbreiteten Diabase (58 mg/kg), der punktförmig auftretenden tertiären Basaltoide (60 mg/kg) und der lokal eingelagerten Amphibolite (46 mg/kg) des metamorphen Grundgebirges, kommt es zu anomal hohen Cu-Gehalten in den Verwitterungsböden über den genannten Festgesteinen. Durch eine verstärkte Lössbeeinflussung (mit relativ niedrigen Cu-Gehalten von ca. 12 mg/kg), kann es über Cu-reichen Substraten, je nach Lössanteil, zu einem "Verdünnungseffekt" kommen (z. B. über den Monzonitoiden bei Meißen). Extrem niedrige Cu-Konzentrationen sind in den Verwitterungsböden über sauren Magmatiten (Granit von Ei-benstock, Teplice-Rhyolith), Metagranitoiden (Erzgebirgs-Zentralzone), Sandsteinen (Elbsandstein- und Zittauer Gebirge) und bei Bodengesellschaften aus periglaziären sandigen Decksedimenten in Nordsachsen zu beobachten. Bedeutende regionale Anomalien befinden sich vor allem im Freiberger Raum, dem wichtigsten früheren Standort des Bergbaus und der Verhüttung polymetallischer Erze. Die anthropogenen Einträge sind aber i. W. auf die unmittelbare Umgebung der Hüttenstandorte beschränkt. Dabei kommt es zu Überlagerung mit geogenen Anteilen im Boden, die in ursächlichem Zusammenhang mit der Verbreitung von Kupferkies führenden Mineralassoziationen stehen. Analoge Verhältnisse finden sich, wenn auch in abgeschwächter Form, im Raum Schneeberg - Schwarzenberg - Annaberg-Buchholz - Marienberg. Besonders hohe Cu-Gehalte weisen die Auenböden der Freiberger Mulde auf. Nach Eintritt der Freiberger Mulde in das Freiberger Bergbau- und Hüttenrevier kommt es zu einer nachhaltigen stofflichen Belastung der Auenböden, die über die Aue der Vereinigten Mulde bis an die nördliche Landesgrenze reicht. Erhöhte Cu-Gehalte, jedoch auf deutlich niedrigerem Niveau, treten auch in den Auenböden der Zwickauer Mulde auf, wo sich im Einzugsgebiet die polymetallischen Vererzungen des Westerzgebirges befinden. Infolge der beschriebenen geogenen und anthropogenen Prozesse werden in den Auenböden der Freiberger und der Vereinigten Mulde die Maßnahmenwerte der Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung (BBodSchV) für Grünlandnutzung (Schafhaltung) teilweise überschritten.
Origin | Count |
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Wissenschaft | 10 |
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