IV.II - HTWK Leipzig
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4.2 Schwermetalle Menge in der Erdkruste konstant (Gesteine; Erze J Erzmineralien + Gangart) Im Boden durch Gesteinsverwitterung, Düngung, aus Altlasten, Überschwemmungen, insbesondere durch Imissionen aus der Luft J Quellen sind - Vulkanismus - Industrie (Elektonikindustrie, Batterieherstellung, …) - Kohleverbrennung (Steinkohle!) - Metallurgie, Zementproduktion, Glasherstellung, Müllverbrennung Verfügbarkeit bzw. Toxizität für Pflanzen und Bodenorganismen abhängig von Bindungsart (Oxid.stufe) und Löslichkeit Anthropogene Freisetzung, Transport, Einbringen in die Nahrungskette! Essentiell für den Menschen J Menge im Körper: Ca K Na Mg Fe Zn Cu 1000 g 140 g 100 g 25 g 4,2 g 2,3 g 72 mg Sn V Cr Mn Mo Co Ni 20 mg 20 mg 14 mg 12 mg 5 mg 3 mg 1 mg Nicht essentiell und toxisch u. a. Cd, Pb, Hg, As Bedenklich Cr, Cu, Ni Transmission (Überfahrt) Wind Diffusion Chemische Umwandlungen S e n k e Staub, chemische Verbindungen Staub, flüchtige Verbindungen Quelle (Sender) Abwasser Hydrosphäre Klärschlamm Abluft Sedimentation, Transport Trockene Dep. Feuchte Dep. * Boden, Wasser, Pflanzen Deposition (Ablegung) Immission * Emission (Aussendung) Atmosphäre Klärschlamm mineral- und nährstoffreich! Probleme: Schwermetalle, Problem Anreicherung! Organische Schadstoffe Keime und Krankheitserreger Schweiz: Ausbringung seit 2006 verboten! Alternative: selektive Zurückgewinnung des Phosphats Klärschlammtrocknung und Verbrennung (Abfallheizkraftwerk, Drehrohrofen), Deponierung der Asche Zusammensetzung kommunaler Klärschlämme (Fer, 1989) Nährstoff in % TS Minimal mg/l Maximal mg/L Mittel mg/L Stickstoff (N) 1,5 - 5 0,5 1230 192 Phosphate (P2O5) 1,5 – 5 1 1720 182 Kalium (K2O) 0,1 – 0,3 0,5 475 21 Calcium (CaO) 4-6 0,5 3635 369 Magnesium (MgO) 0,6 - 2 0,5 610 49 Anfall an Klärschlamm (TS) in Deutschland, 1995 2,6 ⋅ 106 t , 45 % davon zur Bodenverbesserung, Erzeugung von Klärgas und Faulschlamm Klärschlammverordnung (AbfKlärV) J Entkeimung J in 3 a nicht mehr als 5 t/ha J Grenzwerte für Schwermetalle in Klärschlamm und Boden (Bliefert, 2002) Element Klärschlamm Boden Grenzwert in mg/kg Pb 900 100 Cd 10 1,5 Cr 900 100 Cu 800 60 Ni 200 50 8 1 Hg Mittlerer Schwermetallgehalt von landwirtschaftlich verwerteten Klärschlämmen in Deutschland (1997) (Bliefert, 2002) Schwermetall Anteil in mg/kg (TS) Zn 809 Cu 274 Pb 63 Cr 46 Ni 23 Cd 1,4 Hg 1
