Eingang zum Volltext in OPUS

Hinweis zum Urheberrecht

Report (Bericht) zugänglich unter
URL: http://bast.opus.hbz-nrw.de/volltexte/2011/132/


Schadstoffgehalte von Bankettmaterial : Bundesweite Datenauswertung

Pollutant content in roadside soil material

Kocher, Birgit ; Brose, Susanne ; Siebertz, Ingrid

pdf-Format:
Dokument 1.pdf (2.535 KB)

Bookmark bei Connotea Bookmark bei del.icio.us
Freie Schlagwörter (Deutsch): Aromatische Verbindungen , Boden , Chemische Analyse , Deutschland , Filter , Forschungsbericht , Halogene , Immission , Kohlenwasserstoff , Konzentration (chem) , Kupfer , Leistungsfähigkeit (allg) , Organisch , Recycling , Schadstoff , Schwermetall , Seitenstreifen (befestigt) , Umweltverschmutzung
Freie Schlagwörter (Englisch): Aromatic compounds , Chemical analysis , Concentration (chem) , Copper , Efficiency , Filter , Germany , Halogen , Hard shoulder , Heavy metal , Hydrocarbon , Organic , Pollutant , Pollution , Pollution concentration , Recycling (mater) , Research report , Soil
Collection: BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 15 Umwelt
Institut: Abteilung Straßenverkehrstechnik
DDC-Sachgruppe: Ingenieurwissenschaften
Dokumentart: Report (Bericht)
Schriftenreihe: Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen, Reihe V: Verkehrstechnik
Bandnummer: 167
ISBN: 978-3-86509-800-9
Sprache: Deutsch
Erstellungsjahr: 2008
Publikationsdatum: 03.08.2011
Kurzfassung auf Deutsch: Es wurde eine Datenauswertung von Schadstoffgehalten in Bankettmaterial an 840 Proben und 40 Parametern durchgeführt. Bei getrennter Betrachtung der Straßentypen zeigen sich Autobahnen als die am stärksten belasteten Straßen. Hier ist für Blei, Cadmium, Kupfer und Zink sowohl bei den Feststoffgehalten als auch bei den Eluatgehalten ein deutlicher Unterschied zu den deutlich weniger belasteten Bundes-, Landes- und Kreisstraßen zu sehen. Die Vorsorgewerte vieler Stoffe sind an Autobahnen deutlich häufiger überschritten. Bei den anderen Schwermetallen tritt dieser Unterschied nicht in Erscheinung. Die Feststoffgehalte der organischen Schadstoffe PAK, MKW, PCB und EOX überschreiten häufig die Vorsorgewerte. Die Ergebnisse zeigen aber auch, dass 95% der Eluatkonzentrationen von Blei, Zink und Cadmium ebenso wie von Chlorid, Sulfat, Cyanid, Arsen, Nickel, Chrom und Quecksilber die Geringfügigkeitsschwellen und Prüfwerte für Sickerwasser unterschreiten. Bei Kupfer dagegen wird die Geringfügigkeitsschwelle auch bei niedrigen Verkehrsstärken oft überschritten, und bei den Autobahnen liegen mehr als 50% der Messwerte oberhalb des Z0/Z0*-Wertes für die uneingeschränkte Verwertung von Bodenmaterial. Über 90% der Kupfer-Eluatwerte unterschreiten jedoch den derzeit gültigen Prüfwert der Bodenschutzverordnung. Auf Anregung des UBA wurden Säulenversuche mit feldfrischem Bankettmaterial durchgeführt. Es ist vorgesehen, diese Methode zukünftig zur Bewertung der löslichen Schadstoffanteile in Böden und mineralischen Abfällen anzuwenden. Die Versuche zeigten eine sehr starke Bindung der PAK und aller Schwermetalle außer Kupfer an das Bankettmaterial. Die Geringfügigkeitsschwellen der LAWA werden von allen Stoffen außer Kupfer eingehalten. Eine vergleichende Auswertung von Labor- und Felduntersuchungen zur Reinigungsleistung von Straßenbankettböden und Entwässerungseinrichtungen zeigte für MKW, PAK und alle Schwermetalle sehr guten Rückhalt der eingetragenen Konzentrationen und Frachten mit Wirkungsgraden von 70 bis 95%. Kupfer erreichte in Sandböden nur einen Fracht-Wirkungsgrad von 50 %, die Konzentrationen im Sickerwasser überschritten jedoch nicht die Prüfwerte der Bodenschutzverordnung. Anhand dieser Informationen wurden problematische Stoffe in Bankettmaterial identifiziert. Das sind Kupfer, polychorierte Biphenyle (PCB) und extrahierbare halogenierte Kohlenwasserstoffe (EOX). Die Recherche möglicher Ursachen ergab, dass der Abrieb von kupferhaltigen Bremsbelägen die Hauptquelle für hohe Kupfergehalte und wahrscheinlich auch für die hohen eluierbaren Anteile im Bankett ist. Er ist nach Angaben des UBA und der EU-Kommission auch eine Hauptquelle für Kupferemissionen insgesamt. Eine vergleichbar eindeutige Quelle konnte für die hohen PCB- und EOX-Konzentrationen mancher Bankettproben nicht gefunden werden. Das belastete Material emittiert nicht, sondern bindet weiterhin Schadstoffe. Die partikulären Stoffe im Straßenabfluss tragen zum Erhalt der Schadstoffbindungsfähigkeit in den Banketten bei. Insofern steht einer weiteren Verwendung oder Verbleib im Bankett durch Umlagerung lediglich die umstrittene Einstufung als zu entsorgender Abfall entgegen, nicht jedoch die Funktionsfähigkeit in Bezug auf die Reinigungsleistung. Quellen und Rückhalthaltevermögen des Banketts für PCB und EOX sollten geprüft werden. Die Emissionen von Kupfer aus dem Straßenverkehr sollten deutlich gesenkt werden.
Kurzfassung auf Englisch: At the border of rural roads and highways dust and wear debris are deposited. They accumulate at the grassy shoulder of the roads and often get abundantly covered with vegetation. In Germany this built-up soil material is scraped off every five to twelve years to ensure the drainage of the roads and maintain road safety. The resulting 2.3 million tons of roadside soil material (Bankettmaterial) consist mainly of mineral particles, but also of humus, plant residues and contaminants. Data concerning the pollutant content in such material, including 840 samples and 40 parameters, were analysed. A separate analysis of the road types showed that motorways were the most highly stressed roads. They showed a significant difference for lead, cadmium, copper and zinc in the eluate and solids content when compared to the less traffic loaded federal, national, and regional roads. The precautionary values of many substances were significantly more often exceeded on motorways. Other heavy metals do not show this pattern. The solids content of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH), mineral-oil-based hydrocarbons (MOH), polychlorinated biphenyls (PCB) and extractable, halogenated hydrocarbons (EOX) often exceed the precautionary values. The results further showed that 95% of the eluate concentrations of lead, zinc, cadmium chloride, sulphate, cyanide, arsenic, nickel, chromium and mercury were below the negligibility thresholds and the test values for soil seepage water. However the negligibility threshold for copper was often exceeded, even for low traffic loads. On motorways, more than 50% of the measured values were above the Z0/Z0* values for unrestricted use of soil material. However, more than 90% of the copper eluate values were below the currently valid test value of the Soil Protection Ordinance. Column tests with roadside soil material freshly obtained from the field were performed. The tests showed strong retention of PAH and all heavy metals except copper. The negligibility thresholds of the LAWA (German Working Group on water issues of the Federal States and the Federal Government) were not exceeded by any material except copper. A comparative evaluation of laboratory and field investigations concerning the cleaning effect of road shoulder soils and drainage devices showed that concentrations and charges of MOH, PAH and heavy metals were very well retained. Efficiencies of 70 to 95% were achieved. The charge retention efficiency for copper in sandy soils was only 50%, but the concentrations in the soil seepage water did not exceed the test values of the Soil Protection Ordinance. The results were used to identify critical substances in the hard shoulder material. They include copper, PCB and EOX. An investigation of possible causes indicated the wear of brake liners containing copper as a main source for the high copper content and possibly also for the high content of eluable components in the hard shoulder. According to literature, this also contributes a major share of the overall copper emission. No obvious source of this kind could be found for the high PCB and EOX concentrations found in some samples. The stressed material does not release the pollutants, but continues to bind them. The particular matter in the road effluent contributes towards retaining the ability of a hard shoulder covered with soil and grass to bind pollutants. The only obstacle to the further use of roadside soil material or to its retention in the hard shoulder is the disputed classification as waste to be disposed of, whereas their continued cleaning capacity seems to be an advantage. Sources of PCB and EOX and the retention capability of the hard shoulder for these substances should be investigated. The emissions of copper from road traffic should be significantly reduced.