Geochemische Grundlagen zur nachhaltigen Bewirtschaftung von

Geochemische Grundlagen
zur nachhaltigen Bewirtschaftung von Gesteinen
in Baden-Württemberg
Von der Gemeinsamen Naturwissenschaftlichen Fakultät
der Technischen Universität Carolo-Wilhelmina
zu Braunschweig
zur Erlangung des Grades eines
Doktors der Naturwissenschaften
(Dr.rer.nat.)
genehmigte
Dissertation
von Thomas Lotze
aus Hannover
1. Referent: Prof. Dr. D. Zachmann
2. Referent: Prof. Dr. W. Schneider
eingereicht am: 27. August 1998
mündliche Prüfung (Disputation) am: 21.04.1999
1999
(Druckjahr)
Danksagung
Mein besonderer Dank für die Anteilnahme bei der Verwirklichung dieser Arbeit gilt Herrn Prof. Dr. D. Zachmann,
dessen Anregungen sowie fachliche und menschliche Unterstützung mir stets eine große Hilfe waren.
Darüber hinaus möchte ich mich bei Frau R. Löhr und Frau S. Scheffler bedanken, die einen großen Teil der
Analytik des Probenmateriales besorgten.
Ich danke insbesondere Herrn O. Ewald für seine Anregungen und viele fruchtbare Diskussionen.
Nicht zuletzt bedanke ich mich bei meiner Frau Susanne und meiner Tochter Victoria für ihre Unterstützung und ihr
Verständnis.
Th. Lotze, Mai 1999
Inhalt
Inhalt
Zusammenfassung ____________________________________________________________ 6
Summary ____________________________________________________________________ 7
Einleitung __________________________________________________________________ 10
1. Problemstellung und Durchführung ___________________________________________ 13
1.1. Problemstellung_________________________________________________________________13
1.2 Durchführung ___________________________________________________________________14
1.2.1. Voruntersuchungen ___________________________________________________________________14
1.2.2. Planung und Recherchen _______________________________________________________________15
1.2.3. Probennahme, Analytik ________________________________________________________________16
1.2.4. Datenbewertung, Auswertung, Folgerungen ________________________________________________16
1.2.5. Ablaufplan __________________________________________________________________________17
2. Geologische Situation _______________________________________________________ 19
2.1. Stratigraphie ___________________________________________________________________19
3. Probennahmen ____________________________________________________________ 26
3.1. Methoden ______________________________________________________________________26
3.2. Beprobte geologische Formationen _________________________________________________26
4. Probenaufbereitung und -aufschlüsse __________________________________________ 30
4.1. Aufbereitung der Gesteinsproben __________________________________________________30
4.2. Königswasseraufschluß nach DIN 38414 S7__________________________________________30
4.3. Elution nach DIN 38414 S4 _______________________________________________________30
4.3.1. Vergleich von Filtern unterschiedlicher Porenweiten _________________________________________31
4.4. Ionentrennung im Säulenverfahren ________________________________________________33
4.5. Messung von anorganischen Kohlenstoffverbindungen, C-org. und Schwefel______________34
5. Analysenverfahren _________________________________________________________ 35
5.1. Elementanalytik_________________________________________________________________35
5.2. Röntgendiffraktometrie __________________________________________________________36
6. Toxikologie, Grenz- und Richtwertklassen ______________________________________ 38
6.1. Toxikologie der natürlichen Spezies ________________________________________________38
6.2. Grenz- und Richtwertklassen______________________________________________________39
7. Meßergebnisse_____________________________________________________________ 42
7.1. pH-Werte und Leitfähigkeit_______________________________________________________42
7.2. Gesamt- und Eluatgehalte an Haupt-elementen ______________________________________43
7.3. Gesamt- und Eluatgehalte an Spurenelementen ______________________________________47
7.4. Kohlenstoffgesamtgehalte und organischer Kohlenstoff _______________________________51
7.5. Ammoniumgehalte ______________________________________________________________51
7.6. Chloridgehalte __________________________________________________________________52
3
Inhalt
7.7. Sonderproben: ausgelaugter Gipskeuper ___________________________________________ 52
7.8. Mineralbestand_________________________________________________________________ 53
8. Korrelationen, Cluster- und Faktorenanalysen ___________________________________55
8.1. Korrelationsanalysen ____________________________________________________________ 59
8.1.1. Bestimmung von Schichtähnlichkeiten auf der Basis von Elementgesamtgehalten und -beziehungen mittels
Clusteranalyse ____________________________________________________________________________ 59
8.1.2. Korrelationsanalyse der Elementgesamtgehalte über alle Schichten ______________________________ 64
8.1.3. Korrelationsanalysen von Elementgesamtgehalten der nach stratigraphischen Serien getrennten Gesteine 66
8.1.4. Korrelationen Gesamt- / Eluatgehalte _____________________________________________________ 74
8.2. Gesamtübersicht________________________________________________________________ 76
9. Vergleichsdaten ____________________________________________________________77
9.1. Elementgesamtgehalte in Gesteinen ________________________________________________ 77
9.2. Natürliche Grundwasserbeschaffenheit / Eluatgehalte ________________________________ 81
9.2.1. Ergebnisse der Gegenüberstellung________________________________________________________ 84
10. Geochemische Modellierungen_______________________________________________85
10.1. Zusammenfassung der Ergebnisse ________________________________________________ 87
10.1.1. Aluminium (aus Kaolinit u. Gibbsit) _____________________________________________________ 87
10.1.2. Calcium und Sulfat (aus Anhydrit und Gips)_______________________________________________ 88
10.1.3. Eisen (Pyrit, Goethit) und Schwefel (Pyrit) ________________________________________________ 89
10.1.4. Fe, Zn, Pb und SO4 (aus Pyrit/ Goethit, Galenit u. Sphalerit) __________________________________ 91
10.1.5. Blei (aus Cerussit und Anglesit) ________________________________________________________ 92
10.1.6. Zink (aus Smithsonit) ________________________________________________________________ 95
10.1.7. Cadmium (aus Otavit) ________________________________________________________________ 97
10.1.8. Sulfat (aus Anglesit) _________________________________________________________________ 99
10.1.9. Eisen (aus Siderit) __________________________________________________________________ 100
11. Elementbelastungen und Klassifizierungen____________________________________102
11.1. Schichteneinteilung nach Belastungsstärke auf der Basis von Gesamtgehalten im Gestein 105
11.2. Beurteilung der Schichten unter Beschränkung auf die Eluatwerte ___________________ 106
11.3. Bewertung ___________________________________________________________________ 110
11.3.1 Klassifizierung nach Sulfatanteil im Eluat ________________________________________________ 111
11.3.2. Einteilung von Gefährdungsklassen_____________________________________________________ 115
11.3.3. Gefährdungsklassen_________________________________________________________________ 118
12. Empfehlungen ___________________________________________________________120
Zusammenfassung___________________________________________________________123
Anhang____________________________________________________________________133
Tabellen zu Kapitel 3: Entnahmestellen der Proben / Probenlisten ____________________134
Tabellen und Abbildungen zu Kapitel 7: _________________________________________140
Meßwerte ________________________________________________________________________ 140
Tabellen und Abbildungen zu Kapitel 7: _________________________________________184
Abbildungen______________________________________________________________________ 184
Tabellen und Abbildungen zu Kapitel 8: Korrelationen _____________________________191
Tabellen und Abbildungen zu Kapitel 10: Modellierungen___________________________195
Tabellenverzeichnis __________________________________________________________218
4
Inhalt
Tabellen im Anhang ________________________________________________________________220
Abbildungsverzeichnis _______________________________________________________ 222
Abbildungen im Anhang ____________________________________________________________222
Literaturverzeichnis:_________________________________________________________ 224
5
Zusammenfassung / Summary
Zusammenfassung
Im Zuge von Abbauprojekten (Berg-, Straßen- und Wohnungsbau) in großen Mengen anfallendes Gesteinsmaterial weist ein erhebliches Nutzungspotential auf. Statt eine kostspielige und ressourcenschädigende Entsorgung
der natürlichen abgebauten Materialien vorzunehmen, bemüht sich etwa das Bundesland Baden-Württemberg seit
einiger Zeit um eine kontrollierte Wiederverwertung von Böden und Gesteinen. Dies bedarf jedoch Untersuchungen
bezüglich der Umweltverträglichkeit dieser Materialien, was für natürlich vorkommende Gesteine bisher nicht in
einem befriedigenden Umfang geschah. Ziel dieser Dissertation war daher die Bestimmung der geogenen Inhaltsstoffe von im besonders bauaktiven Großraum Stuttgart vorkommenden Gesteinen sowie die darauf aufbauende
Klassifizierung zu deren Weiterverwendbarkeit, z.B. bei der Verfüllung von Rohstoffabbauen, um einen nachhaltigen Umgang mit den natürlichen Ressourcen zu gewährleisten. Das Hauptaugenmerk lag auf den Gehalten an
Schwermetallen und anderen potentiell toxischen Elementen. Deren leicht verfügbare Anteile waren dabei von besonderem Interesse, da wiederverwendete Gesteine, vor allem im frisch abgebauten Zustand, im Kontakt mit
Grundwasser und Niederschlag mit ihren leicht löslichen Anteilen zu einer Überschreitung von Richt- und Grenzwerten in Trinkwasser und Böden im Umfeld des Einlagerungsraumes führen können. Ein wesentlicher Aspekt der
Arbeit war daher die Eluierbarkeit von Schadstoffen aus dem Gestein.
Es wurden ca. 400 Einzelproben aus 53 stratigraphisch definierten Sedimentschichten im Bereich des Großraumes Stuttgart gewonnen. Die untersuchten geologischen Schichten entstammen der Trias (z.T. Oberer Buntsandstein,
Oberer Muschelkalk mo2 sowie die nahezu vollständige Keuperabfolge des Untersuchungsgebietes), dem Schwarzen
und Braunen Jura und untergeordnet Teilbereichen des Weißen Jura. Die Proben wurden mittels
Königswasseraufschluß (DIN 38414 S7) und Laugung mit deionisiertem Wasser (DIN 38414 S4) aufbereitet und mit
verschiedenen Methoden gemessen (ICP-OES, AAS, RDA). Schwerpunkt war die Untersuchung toxischer Spurenelemente (v.a. Schwermetalle) sowie leicht löslicher grundwassergefährdender Hauptelemente. Das gewonnene
Datenmaterials (ca. 20 000 Analysenwerte) wurde mit Hilfe statistischer Tests aufbereitet und durch geochemische
Modellierungen verifiziert.
Für eine Einschätzung der potentiellen Umweltgefährdung durch die untersuchten Gesteine mußten entsprechende Grenz- und Richtwerte herangezogen werden, die entweder eine gesetzliche Vorschrift bilden oder aber auf
(inter-) national anerkannten Empfehlungen von Fachgremien beruhen (u.a. TVO, KLOKE-Liste, Z-Werte der
LAGA). Bei der Zuordnung zu diesen Grenz- und Richtwerten war zwischen Gesteins- (Boden-) materialien und
deren Eluat zu unterscheiden.
Anhand von Korrelationsanalysen des Datenmaterials wurden Unterschiede bezüglich Stoffbestand und Bindungsformen der Elemente zwischen den stratigraphischen Serien oder verschiedenen Gesteinsarten ermittelt. Die
Befunde dieser Korrelationen ergeben eine einfache Charakterisierung der stratigraphischen Serien hinsichtlich ihres
jeweiligen hauptsächlichen Steuerungsverhaltens für Schwermetall-Bindungsformen. Dabei sind im Keuper die
Schwermetalle (SM) überwiegend adsorptiv an (Fe-) Tonminerale gebunden, während die SM im Schwarzen Jura
größtenteils in (Fe-) sulfidischen Mineralisationen, aber auch an Tone und organischen Kohlenstoff gebunden,
vorliegen. Im Braunen Jura sind die SM sowohl tonmineralisch als auch an Fe-/Mn- Oxide/Hydroxide gebunden, die
aus Fe- (Mn-) Karbonaten hervorgehen.
6
Zusammenfassung / Summary
Um Vorhersagen zum Löslichkeitsverhalten einiger Elemente unter Abweichung der Bedingungen bei den Elutionsversuchen stellen sowie mögliche Umweltszenarien durchprüfen zu können, war es notwendig, mit verschiedenen Programmen (WATEQ4F, PHREEQE) geochemische Modellierungen vorzunehmen. Dabei wurden Equilibrierungen bestimmter Minerale mit unterschiedlichen Lösungen berechnet, um die jeweilige Sättigungsgrenze zu
bestimmen und damit Prognosen für die höchstmöglichen Gehalte eines Elementes in einer definierten Lösung zu
treffen. Von besonderem Interesse war das Verhalten von Al, Fe, SO4, Zn, Cd und Pb.
Aufbauend darauf wurde letztlich eine Klassifizierung der Gesteine zum Zweck ihrer Wiederverwendung und des
nachhaltigen und umweltschonenden Umgangs mit diesen natürlichen Ressourcen erarbeitet. Dabei wurden die
Materialien verschiedenen Belastungsklassen zugeordnet, die sich an den Maßgaben von TVO, KLOKE-Liste,
LAGA u.a. orientieren.
Es wird belegt, daß für die Einteilung in Gefährdungsklassen die eluierbaren Schadstoffe der Gesteine sowie der
Anteil an C-org. maßgebend sind. Als Hauptgröße der eluierbaren Anteile ist das Sulfat zu nennen, das u.a. auch auf
die oxidierten Sulfidanteile eines Gesteins hinweist. Für die Bewertung und Einteilung der Gesteine ist somit die
Bestimmung des Sulfatgehaltes im Eluat, des Gesamtgehaltes an organischem Kohlenstoff sowie der toxischen
Elemente im Eluat (nach den Richtlinien von TVO bzw. LAGA) hinreichend und notwendig. Letztlich läßt sich jeder
Gesteinsschicht eine Anzahl von Belastungspunkten zuordnen. Insgesamt konnten 5 Gefährdungsgruppen
unterschieden werden, deren Belastungspotential von keine Gefährdung bis sehr starke Gefährdung im Falle der
Wiederverwendung des Materiales reicht.
Im ganzen weisen 50% der Sedimente des Lias eine mäßige bis sehr starke Gefährdung auf. Diese beruht auf
hohen Anteilen an oxidiertem Sulfid sowie an leicht eluierbaren toxischen Elementen, wobei es sich überwiegend um
Schwermetalle handelt. Im Verbreitungsraum dieser Serie ist daher besondere Vorsicht bei der Wiederverwendung
von Sedimentgesteinen geboten. 11% der Keuperschichten bewirken eine starke bis sehr starke Gefährdung, was in
der Hauptsache auf die hohen Sulfatgehalte in den nicht ausgelaugten Schichten des Gipskeuper zurückzuführen ist.
Das Belastungsproblem bei der Wiederverwertung liegt in der Hauptsache bei den Schichten des Lias. Seit längerem bekannt und in dieser Untersuchung bestätigt und genauer quantifiziert ist die Belastung der Schichten des
Lias ε.
Läßt man die Bereiche außer acht, in welchen die Schichten des Lias anstehen, so weisen 87% der geologischen
Formationen keine bzw. nur schwache Gefährdungen auf. D.h., der ganz überwiegende Anteil von abgebauten Gesteinen kann uneingeschränkt in Regionen anderer geologischer Zusammensetzung verbracht und gelagert werden.
Aufgrund des relativ großen Anteiles an den höheren Gefährdungsklassen sollten Gesteine des Schwarzen Jura
grundsätzlich nur im Ausstrichbereich des Lias wiederverwendet werden.
7
Zusammenfassung / Summary
Summary
Huge amounts of rock materials, which have a considerable potential of utilization, are produced by projects in
mining, road construction and house building. As one of the first german states Baden-Württemberg tries to achieve
a controlled recycling of soils and rocks instead of an expensive and damaging-to-resources disposal of these mined
natural materials. This terms of reference require researches concerning the environmental compatibility of the materials which have not been performed for natural rocks in a satisfactory size yet. Therefore, the scope of the investigations of this study was to determine the geogenic element components of rocks which are found in the particularly construction-active Stuttgart area and, based on this determination, draw up a classification for the rocks
reuse (e.g. for the filling of raw material minings) to get a sustainable management of natural resources.
The main attention focussed on heavy metals and other potential toxic components. Their easily available shares
were of special interest, as particularly in a freshly mined condition the reused rocks may release soluble elements
when coming into contact especially with ground water and precipitation. As a result, exceedings of guide numbers
and threshold values in drinking water and soils can occur in the sphere of the deposit area. Therefore, besides the
bulk concentrations of the rock materials the water-extraction of noxious substances from the rocks was an important
aspect of this treatise.
About 400 samples from 53 stratigraphically defined sedimentary layers were taken within the Stuttgart area. The
examined geological layers are mainly from the triassic series, Schwarzer Jura and Brauner Jura and partially from
the series of Weißer Jura. The samples were digested with aqua regia (according to DIN 38414 S7) as well as
leached with distilled water (according to DIN 38414 S4) and were measured with different analytical methods (ICPOES, AAS, RDA). The analyses focussed on toxic trace elements (especially heavy metals) and readily soluble
ground water contaminating major elements. The results (about 20 000 analytical data) were processed with
statistical methods and verified by geochemical calculations.
Threshold values and guide numbers which are either prescribed by law or otherwise based on (inter-) national
accepted recommendations (TVO, KLOKE-List, Z-Values of LAGA etc.) were used to estimate the hazardous potential of the examined rocks. For the classification by threshold values and guide numbers the discrimination between the bulk concentrations of the rock materials and the leached proportions in the hydrous extracts was
necessary.
Concerning the main elements and mineral contents and the bonding forms of (toxic) trace elements distinctions
between the various stratigraphical series and different types of rocks were scrutinized by intercorrelating the analytical data. The results of the correlations indicate a clear-cut characterization of different heavy metal bonding
forms in the stratigraphical series. In the Keuper series the heavy metals (HM) are predominantly bound by adsorption to (Fe-) clay minerals. In the Schwarzer Jura the proportion of the HM is generally controlled by the sulphidic
mineralization (but the HM are also bound to clay minerals and organic carbon). Heavy metals in the Brauner Jura
are bound to clay minerals as well as Fe-/Mn-oxides/hydroxides which developed from Fe- (Mn-) carbonates.
Based on the extraction experiments scenarios for the solubility behaviour of some elements were simulated for
different environmental conditions. The calculations were mainly performed with the thermodynamic modelling
8
Zusammenfassung / Summary
program PHREEQE (in some cases WATEQ4F was used for a cross-check). The calculations focus on equilibrations of specific minerals with varying hydrous solutions with the scope to assess the highest possible concentration
of an element in a defined solution. The behaviour of Al, Fe, SO4, Zn, Cd and Pb was of special interest.
Based on all studies carried out a classification of the rocks was developed under the aspect of the sustainable
environmental management. On this classification the rock materials were assigned to different contamination classes
in accordance with TVO, KLOKE-List, LAGA etc.
It is proved that the water extractable pollutants of the rocks as well as the concentration of organic carbon are
decisive for a classification in pollution hazard groups. In strata without primary proportions of gypsum the sulphate
contents are due to the oxidation of sulphides of partially toxic elements. In these strata sulphate is the main extractable component. Therefore, the determination of the concentration of sulphate and toxic elements in the hydrous
extract (according to TVO and LAGA) and the total organic carbon of the rocks are sufficient and nessessary for the
assessment of the pollution hazard and the classification of the rocks. Finally a number of contamination criteria can
be assigned to every stratum.
50% of the liassic sedimentary layers fall into classes between a moderate hazard and very strong hazard. This is
due to their amounts of oxidized sulphide and readily soluble toxic elements (predominantly heavy metals). In the
area of outcropping liassic sediments special care in the reuse of rocks is required. 11% of the Keuper layers show a
strong to very strong hazard which is mainly based on high concentrations of gypsum and anhydrite in the unleached
layers of the Gipskeuper.
In general, the pollution problem due to recycling rock materials is mainly restricted on liassic layers. As one of
the strata with the highest concentrations of sulphides and organic carbon the contamination potential of the Lias ε
layers was quantified more exactly in this study.
Disregarding the ambit of the liassic layers 87% of the geological formations can be classified as non-hazardous
or low hazardous. Therefore, the predominant part of the mined rocks can be handled without environmental risks
and redeposited without regard of a different geological composition of the area. On account of their relatively great
share of the more hazard classes rocks of Schwarzer Jura should be reused only in the original liassic environment.
9
Einleitung
Einleitung
Im Jahr 1996 betrug die bergbauliche Rohförde-
[Quelle aller Zahlen: Landesbergamt Baden-Würt-
rung des Landes Baden-Württemberg bei der
temberg, Freiburg 1997].
Mineralgewinnung 9,2 Mio. Tonnen, davon 8,6 Mio.
Nimmt man die Tätigkeiten für Straßen- und
Tonnen verwertbare Förderung. Auf die einzelnen
Wohnungsbau hinzu, so ergeben sich extrem große
Abbaugüter entfielen an verwertbarer Förderung:
Mengen an abgebauten Gesteinen und Böden, die ein
Anhydrit
Gips
Kalkstein/Traß
Quarzsand
Ton
Steinsalz und Sole
Ölschiefer
Flußspat
Schwerspat
Erdgas/-öl in 1000m3 (Vn)
Erdöl und Kondensat
207.810 t
260.525 t
496.235 t
1.571.600 t
2.252.128 t
3.382.755 t
293.758 t
32.448 t
64.661 t
20.337 t
8.837 t
erhebliches Nutzungspotential aufweisen. Statt einer
kostspieligen und ressourcenschädigenden Entsorgung der natürlichen abgebauten Materialien, bemüht
sich das Bundesland Baden-Württemberg daher seit
einiger Zeit um eine kontrollierte Wiederverwertung
von Böden und Gesteinen [Im Auftrag des Umweltministeriums Baden-Württemberg: ZWÖLFER et al.
1991, HAGELAUER & WOLFF 1993, KOHL et al.
1994].
Insgesamt wurden 1996 in baden-württembergi-
Für eine Wiederverwendung dieser Materialien
schen Bergbauen rund 3,7 Mio. Tonnen Abfallma-
sind jedoch Untersuchungen bezüglich ihrer Um-
terialien entsorgt. Im einzelnen sind dies:
Auffüllung (Tagebau)
davon: bergbaueigen (Abraum)
bergbaufremde Materialien
2.254.415 t
986.341 t
1.268.074 t
Versatz (unter Tage)
davon: bergbaueigen (Berge)
bergbaufremd (Reststoffe)
1.166.578 t
1.015.471 t
151.107 t
Deponie
davon: unter Tage
über Tage
weltverträglichkeit nötig. Dies ist für natürlich vorkommende Gesteine bisher noch nicht in einem
befriedigenden Umfang geschehen. Dabei ist die
Nachhaltigkeit der Auswirkungen, also eine mögliche
Langzeitbeeinflussung der potentiellen Nutzungsumgebung, von besonderer Relevanz.
257.840 t
76.780 t
181.060 t
Ziel der im Rahmen dieser Dissertation vorgenommenen Untersuchungen war daher die Bestim-
Die Anzahl der Bergbaubetriebe im Bundesland
mung der geogenen Inhaltsstoffe von im besonders
Baden-Württemberg belief sich 1996 auf 11 Berg-
bauaktiven Großraum Stuttgart vorkommenden Ge-
werke (unter Tage), 134 Tagebaue und 91 Bohr-
steinen sowie die darauf aufbauende Klassifizierung
betriebe. Bei den Althohlräumen mit einem Volumen
zu deren Weiterverwendbarkeit, v.a. bei der Verfül-
>50m3 sind ca. 3000 Objekte zu verzeichnen, davon
lung von Rohstoffabbauen (z.B. Kiesabbaustätten im
ca. 1200 Bohrungen. Bei Tunnelbaumaßnahmen ent-
Oberland). Das Hauptaugenmerk lag auf den Gehal-
standen 21 Hohlraumbauwerke. Das größte Tunnel-
ten an Schwermetallen und anderen potentiell
bauvorhaben im Land ist die Auffahrung des Engel-
toxischen Elementen. Deren leicht verfügbare Anteile
bergbasistunnels der A81 bei Leonberg, mit 2 parallel
waren dabei von besonderem Interesse, da wieder-
verlaufenden Tunnelröhren von 2500m Länge und
verwendete Gesteine, vor allem im frisch abgebauten
2
2
Ausbruchquerschnitten zwischen 210m und 270m
Zustand, im Kontakt mit Grundwasser und Nieder-
10
Einleitung
schlag mit ihren leicht löslichen Anteilen zu einer
Nach Durchführung der Probennahmekampagnen
Überschreitung von Richt- und Grenzwerten in
erfolgte die Analytik des gewonnenen Gesteinsmate-
Trinkwasser und Böden im Umfeld des Einlage-
riales, verbunden mit einer Vorauswertung und Be-
rungsraumes führen können.
wertung der Analysenresultate. Teilweise mußten
Aufbereitungs- und Analysenverfahren an die Pro-
Ein wesentlicher Aspekt des Vorhabens war daher
blemstellung, insbesondere für die Messung der
die Eluierbarkeit von Schadstoffen aus dem Gestein.
Eluate, neu adaptiert werden.
Bei der anthropogenen Nutzung werden v.a. im Ballungsraum Stuttgart große Mengen der Gesteine aus
Die Untersuchungsergebnisse wurden mit statisti-
ihrem ursprünglichen geogenen Verband bewegt und
schen Methoden ausgewertet. Geochemische Model-
somit aus ihrem natürlichen Gleichgewicht gebracht.
lierungen sollten dann die Steuerungsparameter für
Dies hat die potentielle Freisetzung von Schwerme-
die potentielle Freisetzung der toxischen Inhaltsstoffe
tallen, Sulfaten und anderen Schadstoffen zur Folge.
der Gesteine aufzeigen, um so zu einer Einschätzung
der Auswirkungen auf verschiedene Einlagerungsmi-
Im einzelnen umfaßten die Untersuchungen Lite-
lieus gelangen zu können. Darauf aufbauend wurden
raturrecherchen, Feststellungen zur geologischen
Konsequenzen und Empfehlungen für die Wieder-
Situation im Großraum Stuttgart, eine Auswahl der
verwertung von abgebauten Gesteinen des Großrau-
Probennahmeorte, Probennahmen sowie Aufbereitung
mes Stuttgart abgeleitet.
und Analyse der gewonnenen Proben im Labor.
Die Aktualität der Problemstellung wird z.B. in
Danach erfolgte eine Auswertung des resultierenden
dem Bericht der Enquete-Kommission des Deutschen
Datenmaterials, das mit Hilfe von statistischen Tests
Bundestages zum Schutz des Menschen und der
aufbereitet und durch geochemische Modellierungen
Umwelt deutlich, der als verbindliches Umwelthand-
verifiziert wurde. Die zu untersuchenden geologi-
lungsziel den Erhalt des Naturkapitals und die Ver-
schen Schichtglieder entstammen der Trias (z.T.
minderung von entsprechenden Belastungen sieht
Oberer Buntsandstein, Oberer Muschelkalk mo2
[Mitteilungen: Enquete-Kommission „Schutz des
sowie die nahezu vollständige Keuperabfolge), dem
Menschen und der Umwelt“ – Zwischenbericht
Schwarzen und Braunen Jura und untergeordnet
1997]. Hier ist u.a. der Begriff vom „nachhaltigen
Teilbereichen des Weißen Jura.
Umgang von Stoff- und Materialströmen“ zu finden,
Als Voruntersuchung wurden im Sinne einer
der im Zusammenhang mit dem Bodenschutz disku-
Durchführbarkeitsstudie die Schichten des Braunen
tiert wird. Die Kommission hat dabei den Schutz der
Jura beprobt und auf ihre Gesamtgehalte an relevan-
Böden in den Vordergrund gestellt. Eine Zielvorstel-
ten Elementen analysiert. Da das Material in frischen
lung für den Bereich „Siedlungs- und Verkehrsflä-
Bohrkernen vorlag, konnte fast die gesamte stratigra-
che“ ist die Reduzierung des zusätzlichen Flächen-
phische Abfolge des Braunen Jura im Voralbgebiet
verbrauchs auf 10% des heutigen Niveaus bis zum
gewonnen werden.
Jahr 2010.
Auf dieser Basis wurde dann ein Konzept zur Be-
Ähnliche Maßgaben werden auch von der Volks-
probung relevanter Gesteinsschichten im Raum
wagen-Stiftung in ihrem Schwerpunktthema „Umwelt
»Mittlerer
Neckar«
entwickelt.
Parallel
hierzu
als knappes Gut“ propagiert,
in dem Steue-
wurden Literaturstudien zur gesamten Thematik vor-
rungsverfahren und Anreize zur Schadstoff- und Ab-
genommen.
fallverringerung entwickelt werden sollen, insbeson-
11
Einleitung
dere auch unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit
stand wichtige Funktionen erfüllen bzw. erfüllen
[Volkswagen-Stiftung – Bericht 1996].
können. Allerdings macht erst eine genaue Kenntnis
Diese Handlungsziele und Maßgaben betreffen
der Inhaltsstoffe des Gesteins und deren lösliche An-
jedoch nicht nur Böden, sondern mindestens ebenso
teile
die natürlichen Gesteine, die als „Bodenlieferanten“
dieses Gutes möglich. Diesem Zweck soll u.a. diese
sowohl im anstehenden als auch im abgebauten Zu-
Arbeit dienen.
12
eine
umweltschonende
Wiederverwendung
1. Problemstellung und Durchführung
1. Problemstellung und Durchführung
1.1. Problemstellung
Schichten des Unteren Keuper enthalten dagegen z.T.
hohe Gipsanteile, aus denen Sulfat durch Einwirkung
von
Im Zuge von Bauprojekten und Tagebauen fallen
Oberflächenwasser
bis
zur
Sättigungs-
im Großraum Stuttgart jährlich erhebliche Mengen an
konzentration gelöst werden kann. Werden diese
Gesteinsmaterial an, deren Entsorgung einen hohen
Gesteine als Abbaumaterial in ortsfremde Umgebun-
Kostenfaktor darstellt und erhebliche organisatorische
gen eingelagert, können die problematischen, um-
Probleme mit sich bringt. Im Vorfeld einer ent-
weltbelastenden Inhaltsstoffe freigesetzt und in das
sprechenden Projektplanung bedarf es daher neben
Grundwasser oder den umgebenden Boden verlagert
der vordergründig rein kommerziell orientierten Ent-
werden. Dies kann sowohl kurz- als auch langfristig
sorgungslogistik einer Klärung der Umweltverträg-
zu einer drastischen Verringerung der Grundwasser-
lichkeit der anfallenden Materialien, um diese mög-
qualität in dem betroffenen Gebiet führen.
lichst einer umweltschonenden Wiederverwertung
Um zu prüfen, ob und welches Gestein aufgrund
zugänglich zu machen.
seiner Inhaltsstoffe und deren Löslichkeitsverhalten
In den einzelnen Ländern der Bundesrepublik
für eine Wiederverwertung ausgeschlossen bzw. ein-
Deutschland zeichnet sich die Auffassung ab, daß der
geschränkt verwendet werden sollte, war es das Ziel
Boden- und Gesteinsaushub nicht als Abfall sondern
dieser Arbeit, ausgewählte Gesteinsschichten auf ihre
als wiederzuverwertender Rohstoff anzusehen ist. Die
Schadstoffe zu untersuchen und deren löslichen An-
Länderarbeitsgemeinschaft Abfall (LAGA) hat dieses
teil zu bestimmen. Für die vorliegende Arbeit wurden
Problem aufgegriffen
die
Gesteine aus den geologischen Formationen des
erarbeitet
Großraumes Stuttgart ausgewählt. Dieser Ansatz-
und
Wiederverwendung dieser
Richtlinien
Materialien
für
punkt war insofern von besonderem Interesse, als das
[LAGA 1994].
Das Hauptproblem bei der Wiederverwertung von
Bundesland Baden-Württemberg die bei den umfang-
Gesteinen liegt in deren potentiell toxischen Inhalts-
reichen Bau- und Abbautätigkeiten dieses Gebietes
stoffen. Von Interesse ist dabei nicht nur der Ge-
anfallenden Gesteine zur Wiederverwertung vorgese-
samtgehalt an Schadstoffen im Gestein, sondern auch
hen hat [Umweltministerium Baden-Württemberg
und zuallererst das Lösungsverhalten dieser Ele-
1993]. Darüber hinaus zeichnet sich gerade dieses
mente. Natürliche Gesteinsschichten können über ein
Gebiet durch eine hohe Variabilität an geologischen
weites Spektrum umweltgefährdender, respektive
Schichten aus. Hinzu kam weiterhin, daß das Um-
toxischer Inhaltsstoffe verfügen, wie z.B. Schwerme-
weltamt Stuttgart eine Reihe frisch erbohrter Ge-
talle und Sulfat. So zeigte sich bei den vorliegenden
steinsproben zur Verfügung stellen konnte.
Untersuchungen an Gesteinen mit hohen Schad-
Die Bewertung der Analysenergebnisse der unter-
stoffkonzentrationen, daß z.B. Tone und Schwarz-
suchten Gesteine dient dabei der Empfehlung von
schiefer des Unteren Jura Süddeutschlands infolge
Konsequenzen und Machbarkeiten für die Wieder-
der milieuspezifischen natürlichen Sulfidbildung er-
verwertung des Materials. Dies ist um so mehr von
höhte Gehalte löslicher Schwermetalle aufweisen. Die
Bedeutung, da die Länderarbeitsgemeinschaft Abfall
13
1. Problemstellung und Durchführung
(LAGA) der Bundesrepublik Deutschland bereits
Arbeitsgruppe „Bewertung von Gefährdungspotentia-
Richtwerte für eine Reihe von Schadstoffen in Böden
len im Bodenschutz“ wird zum Schutz von Grund-
und Gesteinen vorgelegt hat, die eine Einteilung der
und Oberflächenwasser ebenfalls die Prüfung der
Materialien
Eluierbarkeit von Schadstoffen aus Bodenmaterial
in
verschiedene
Verwertungsklassen
angemahnt [DECHEMA 1989].
vorsieht und im Falle der Wiederverwendung als
Baustoff für Erdbauwerke oder bei der Verfüllung
Die zu diesem Zweck für lösliche Anionen und
von Rohstoffabbauen bundesweit Gültigkeit besitzt
Schwermetalle anzuwendenden Verfahren wären z.B.
[LAGA 1994].
das Deutsche Einheitsverfahren S4 [DEV 1984, DIN
Wie die vorliegende Untersuchung zeigt, sind
38414 Teil 4], die Extraktion mit Ammoniumnitrat-
diese Richtwerte allerdings dem vorgestellten Pro-
lösung [PRÜESS et al. (1991); DINV 19730 (1993)],
blem nicht immer angemessen, da sie sich offen-
das Schweizer Verfahren [TVA 1990] oder das pH-
sichtlich an den bereits gut erforschten, anthropogen
Stat-Verfahren [OBERMANN & CREMER 1992] (zu
beeinflußten Böden orientieren und nicht an den na-
den Verfahren siehe auch TRENCK 1997).
türlichen Gegebenheiten und Zusammensetzungen
In der vorliegenden Arbeit sollten die Löslichkei-
des ungestörten Gesteinsverbandes. Sie sind für die
ten von Schadstoffen aus dem Gesteinsmaterial mit-
vorliegende Problemstellung somit teilweise wenig
tels Eluierungen mit deionisiertem Wasser nach DIN
praxisgerecht. Um potentielle negative Einflüsse
38414 S4 überprüft werden [SOMMERFELD &
eines wiederzuverwertenden Gesteinsmaterials von
SCHWEDT 1996], die gleichsam eine Simulation der
vornherein zu erkennen und deren Folgen zu vermei-
Einwirkung von Oberflächenwasser auf das Gestein
den, ist es notwendig, die betroffenen Gesteinsschich-
darstellen. Zu diesem Zweck sind auch geochemische
ten im möglichst ursprünglichen, naturbelassenen
Zustand
auf
ihren
Schadstoffanteil
und
Modellierungen von Bedeutung, deren Anwendung
ihre
Prognosen und Aussagen über das Löslichkeitsver-
Schadstoff-Freisetzung anzusprechen, um somit eine
halten von Inhaltsstoffen zulassen.
Empfehlung hinsichtlich ihrer Wiederverwendung
treffen zu können. Die Untersuchungen mußten daher
an frischem, aus dem ursprünglichen Verband entnommenen Material durchgeführt werden.
1.2 Durchführung
Schwerpunkt dieser Arbeit sollte die Untersuchung toxischer Spurenelemente, v.a. Schwermetalle,
sowie
leicht
löslicher
grundwassergefährdender
Hauptelemente darstellen. Darüber hinaus mußten zur
Charakterisierung
auch
die
Hauptkationen
und
1.2.1. Voruntersuchungen
-anionen erfaßt werden (Sulfat, Eisen, Aluminium).
In den Empfehlungen der Länderarbeitsgemein-
Im Rahmen des Ausbaus der Bundesbahntrasse
schaft Wasser (LAWA) wird zur Abschätzung der
Stuttgart - Ulm - München wurden im Bereich des
Grundwassergefährdung primär der unter realen Be-
nördlichen Albrandes die Bohrungen Gruibingen 401,
dingungen eluierbare bzw. der mobile und mobili-
403 und 404 niedergebracht. Das Material dieser
sierbare
Bohrungen schien geeignet, die Durchführbarkeit der
Stoffanteil
als
maßgebend
angesehen
Untersuchungen zu Beginn der Arbeit zu prüfen.
[LAWA 1994]. In einem Resumée der Dechema-
14
1. Problemstellung und Durchführung
1.2.2. Planung und Recherchen
Die Bohrungen der Deutschen Bundesbahn
schließen den Braunen Jura weitgehend auf. Die Flächen über dem Braunen Jura bilden zwar einen
Den zweiten Abschnitt der vorliegenden Untersu-
wesentlichen Anteil von Baden-Württemberg, wobei
chung bildete die Entwicklung eines Konzeptes zur
jedoch für den Braunen Jura selbst kaum zugängliche
Beprobung von geologischen Formationen in ausge-
Aufschlüsse anstehen. Somit stellte der Zugriff auf
wählten Gebieten Baden-Württembergs, insbesondere
das Material der Bundesbahnbohrungen einen her-
für den Raum „Mittlerer
vorragenden Ansatz dar, den geogenen Spurenele-
Geislingen, Heilbronn), unter besonderer Berück-
mentanteil des Braunen Jura zu erfassen. Zusätzlich
sichtigung des Großraumes Stuttgart. Außerdem
durchteuften die Bohrungen 403 und 404 noch Unte-
wurde eine Literaturstudie zum Thema durchgeführt.
Neckar“ (Tübingen,
Dabei zeigte sich, daß die bisher veröffentlichten
ren Weißjura, der als Oxford-Mergel ausgebildet ist
Arbeiten zu Schwermetallgehalten in den Ausgangs-
und ebenfalls beprobt wurde.
gesteinen Baden-Württembergs recht undifferenziert
bezüglich der geologischen Formationen und Besonderheiten bleiben. Dies beruht auf der Tatsache, daß
Die Probennahme erfolgte in der Hauptsache in
hauptsächlich Bodenproben im Hinblick auf das
den dunklen Sedimentschichten, da diese auf ein re-
Ausgangsgestein untersucht wurden, selten jedoch
duzierendes Stillwassermilieu mit hohen Tonanteilen
das Gestein an sich (vgl. Kapitel 9). Schwermetallge-
schließen lassen. Sedimente dieser Art weisen oft
halte in Gesteinen lassen sich jedoch nicht ohne wei-
hohe Schwermetallanteile auf. Bei der vorzugsweisen
teres aus aktuellen SM-Gehalten in Böden ableiten.
Beprobung dunkler, toniger Sedimente wurden
Zwar ist ein Großteil der in silikatischer Bindung
scheinbar zu hohe Durchschnittsgehalte gemessen.
vorliegenden Gehalte stabil und somit vom Gestein
Jedoch ist davon auszugehen, daß bei der Verwitte-
auf die Böden übertragen als ererbt rekonstruierbar.
rung die kalkigen Partien gelöst werden und sich die
Ein nicht unerheblicher Teil der SM wird jedoch
Residualtone mit ihrem charakteristischen Schwer-
durch bodenbildende Prozesse im Lauf der Zeit ab-
metallanteil anreichern. Somit werden die Durch-
oder angereichert. Tendenziell weisen oxidreiche
schnittsgehalte von Schwermetallen ebenfalls zu
Böden und karbonathaltige Horizonte Anreicherun-
höheren Werten verschoben, so daß die Art der Be-
gen, saure sowie karbonatfreie Böden dagegen Ab-
probung diesem natürlichen Anreicherungsprozeß
reicherungen von SM auf [STAHR 1990].
Rechnung trägt.
Somit lag zu den durchzuführenden Untersuchungen nur eine geringe Datenbasis vor. Aus diesem
Grund mußte zur Konzeption der Durchführung der
Das frische Material wurde vor Ort aus den Bohr-
vorgesehenen Untersuchung zunächst die geologische
kernen entnommen, im Labor nach DIN 38414 Teil 7
Situation Baden-Württembergs unter dem Aspekt der
aufbereitet und mittels ICP-OES auf seine Ge-
SM-Gehalte in den Ausgangsgesteinen ausgewertet
samtgehalte an Haupt- und Spurenelementen unter-
werden. Danach konnte die Bewertung und Auswahl
sucht (Al, Ca, Fe, K, Mg, Mn, Na, SO4, As, B, Ba,
der zur Beprobung vorgesehenen Schichtglieder und
Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Se, V, Zn). Die Ergeb-
der zugehörigen Lokationen in den ausgewählten
nisse dieser Analysen werden im Zusammenhang mit
Gebieten vorgenommen werden.
den übrigen Meßwerten dargestellt.
15
1. Problemstellung und Durchführung
1.2.3. Probennahme, Analytik
anschließend mit Graphitrohr-AAS untersucht. Die
Gesamtgehalte von Arsen, Quecksilber und Selen
Basierend auf den Resultaten der Vorunter-
wurden an der ICP mit Hydridzusatz gemessen.
suchungen und darauf aufbauenden genaueren Pla-
Durch die verschiedenen Optimierungsverfahren
nungen wurden Probennahmekampagnen in ausge-
konnten insgesamt äußerst niedrige instrumentelle
wählten Gebieten Baden-Württembergs vorgenom-
Nachweisgrenzen erreicht werden, so daß selbst sehr
men.
geringe Elementkonzentrationen in den Wasserelua-
Während
dieser
Kampagnen
mußten
Gesteinsproben von möglichst allen relevanten geo-
ten meßbar waren.
logischen Formationen entnommen werden. Um dabei
Zusätzlich wurde jedes Wassereluat auf seinen
einen zeitlich akzeptablen Rahmen einhalten zu
pH-Wert und die Leitfähigkeit gemessen. Hinzu
können, beschränkte sich die Probennahme auf den
kamen Sondenmessungen von Ammonium- und
Großraum Stuttgart. Zusätzlich wurde Bohrkern-
Chloridgehalten. Schließlich wurde jede Probe auf
material aus dem Untersuchungsgebiet vom Um-
ihren Gesamtkohlenstoffgehalt und ausgewählte Pro-
weltamt Stuttgart zur Verfügung gestellt.
ben auf organischen Kohlenstoff untersucht.
Um einen Gesamteindruck der Elementverteilung
Zur Identifizierung des Mineralbestandes erfolg-
in den einzelnen Gesteinshorizonten zu gewinnen und
Aussagen
über
die
Langzeitbeeinflussung
ten mittels RDA (Röntgendiffraktometeranalyse)
des
Röntgenaufnahmen an ausgewählten Gesteinsproben.
Umfeldes bei einer möglichen Einlagerung treffen zu
Sämtliche Analysen wurden am Geochemischen
können, wurden die Proben zunächst einem Königs-
Labor des Institutes für Geowissenschaften der TU
wasseraufschluß nach DIN 38414 Teil 7 unterzogen
Braunschweig durchgeführt.
und anschließend mit ICP-OES auf folgende Haupt-,
Neben- und Spurenelemente untersucht:
1.: Haupt- und Nebenelemente: Aluminium, Calcium,
Eisen, Kalium, Magnesium, Mangan, Natrium,
Schwefel (als Sulfat (SO4) berechnet).
1.2.4. Datenbewertung, Auswertung, Folgerungen
2.: Spurenelemente: Arsen, Barium, Blei, Bor, Cadmium, Chrom, Cobalt, Kupfer, Nickel, Quecksilber,
Selen, Vanadium, Zink.
gen problematischer Analysenergebnisse vorgenom-
Zur Einschätzung der Grundwasserrelevanz und
men und einige Aufbereitungsverfahren optimiert. Da
der kurzfristig durch Wasser freisetzbaren Anteile der
die Meßergebnisse aus der Wasserelution für die
verschiedenen geologischen Formationen folgte dann
Elemente Aluminium, Eisen und Mangan auffällig
eine Wassereluierung nach DIN 38414 Teil 4. An den
hoch ausfielen, wurde dieser Analysenschritt genauer
gewonnenen Eluaten wurden wiederum die oben
überprüft, wobei sich zeigt, daß die Gehalte im Eluat
aufgeführten Hauptelemente und ausgewählte Spu-
eine Funktion der Filterporenweite sind. Die bei Fil-
renelemente mittels ICP-OES gemessen.
tration mit 0,1µm gewonnenen „echten Lösungen“
Im vierten Arbeitsabschnitt wurden Nachmessun-
Zur Messung von Pb und Cd in den Eluaten ist
weisen wesentlich geringere Gehalte an Al, Mn und
das Meßverfahren der ICP-OES nicht hinreichend
Fe auf, als die bei Standardfiltration mit 0,45µm er-
genau, zumal die leichte Sulfatlöslichkeit z.T. sehr
zielten Lösungen (vgl. Abschnitt 4.3.1.).
hohe Matrixbelastungen verursacht. Daher wurden Pb
Um die
und Cd mittels Säulenchromatographie isoliert und
mineralischen Bindungsformen
der
Schwermetalle identifizieren zu können, wurden Kor-
16
1. Problemstellung und Durchführung
relationsanalysen für sämtliche Elementmeßwerte
als entsprechendes Werkzeug angewendet und findet
vorgenommen. Die Kenntnis der Bindungsformen
auch in der abschließenden Bewertung Berücksichti-
läßt Rückschlüsse bezüglich der Eluierbarkeit der
gung.
Elemente und somit auf die potentielle Gefährdung
ausgewählten Minerale orientierten sich an den aus
durch die entsprechenden Gesteine bei einer mögli-
den Korrelationen ermittelten Bindungsformen wich-
chen Wiederverwertung zu. Eine Bestimmung der
tiger toxischer Elemente.
Die
zur
Equilibrierungsberechnung
Bindungsformen mittels aufwendiger sequentieller
Schließlich wurden sämtliche Untersuchungser-
Elutionen [z.B. nach TESSIER et al. (1979), FÖRSTNER
gebnisse zusammengefaßt und die daraus folgenden
& CALMANO (1982), JACOB et al. (1990)] kamen
Konsequenzen und Empfehlungen für die Wieder-
aufgrund der großen Probenanzahl nicht in Betracht.
verwertung von abgebauten oder abzubauenden Ge-
Neben der Verifizierung der analytischen und ex-
steinen im Großraum Stuttgart abgeleitet.
perimentellen Arbeiten gehört die geochemische
Modellierung zur Methodik der Prognose beim Umgang und der Wiederverwertung von Gesteinen. Mit
1.2.5. Ablaufplan
Hilfe dieses Ansatzes werden die Auswirkungen einer
Vielzahl von Parametern (z.B. pH, Eh, Leitfähigkeit,
Eine schematische Übersicht über die einzelnen
Salzlasten etc.) auf das Gestein simuliert. Im Rahmen
Arbeitsabläufe zeigt Abb. 1.2.5.1 (siehe nächste
der Untersuchungen wurde daher die Modellierung
Seite).
17
1. Problemstellung und Durchführung
A b b . 1.2.5.1: A b lau fp lan fü r d ie ge och e m isc h e U n te rsu c h u n g von r e le van te n ge ologisc h e n S ch ic h te n in au sge w ä h lte n G e b ie te n B ad e n -W ü r ttem b e r gs
P r o bennahm e
P r o benau fber eit u ng m it B ack enbr echer ,
K u g elm ü hlen, V ier t elu ng
M essu ng d er K o hlenst o ff- u nd S chw efelg ehalt e
m it C - S - G er ä t
W ass er au fschlu ß nach
D I N 3 8 4 1 4 T eil 4
M essu ng vo n p H , L eit fä hig k e it ,
A m m o niu m u nd C hlo r id
M essung ausgewä hlt er Proben mit Rö ntgen-Diffraktomet er
K ö nig sw asserau fschlu ß nach
D in 3 8 4 1 4 T eil 7
I o nenau st au sch im
S ä u lenver fahr en
M essu ng d er G esam t g ehalt e m it I C P - O E S
M essu ng vo n C d u nd P b
m it G r ap hit r o hr - A A S
A u fb ere itu ng u n d A u sw e rtu ng d e r D a ten
M essu ng d er w asser elu ier bar en A nt eile
m it I C P - O E S
K o rre la tio n e n
G e o ch e m isc he M o d e llie run g en
B e w e rtu n g e n u n d
E m p fe h lu n g e n z u r
W ie d e rv e rw e n d u n g v o n
g e o log isc he n F or m atio n en
18
M essu ng vo n A s , H g u nd S e m it
I C P - O E S u nd H yd r id syst em
2. Geologische Situation
2. Geologische Situation
Der überwiegende Anteil des geologischen Un-
bereiche mit Vererzungen und eisenoolithische
tergrundes von Baden-Württemberg besteht aus
Schichtglieder.
Sedimentgesteinen, insbesondere in den für diese
Die in den Tabellen 2.1.1. und 2.1.2. aufgelisteten
Untersuchung relevanten Gebieten. Unter bestimmten
Bedingungen
sind
Sedimente
in
der
Gesteine der einzelnen Schichtstufen wurden nach
Lage,
den oben erwähnten Kriterien gewertet. Somit enthal-
Schwermetalle natürlich anzureichern, wobei die Ge-
ten diese Tabellen eine möglichst vollständige stra-
halte deutlich oberhalb der vom Gesetzgeber vorge-
tigraphische Abfolge aller Sedimente, welche unter
sehenen Richtwerte bezüglich einer weiteren Ver-
dem Aspekt der Schwermetallbelastung von erhöhter
wendung liegen können. Da sich Schwermetalle nur
Relevanz sein können.
unter bestimmten Bedingungen im Sediment anreichern, war es weder zweckmäßig noch zeitlich durchführbar, die gesamte stratigraphische Abfolge in
gleicher Intensität zu untersuchen. Vielmehr mußte
2.1. Stratigraphie
hinsichtlich einer zu prognostizierenden geogenen
Schwermetallakkumulation eine Vorauswahl unter
Die folgenden Tabellen (2.1.1., 2.1.2.) listen die
den einzelnen Gesteinstypen und ihren zugehörigen
zur Beprobung relevanten Schichtglieder der stra-
Formationen getroffen werden.
tigraphischen Stufenabfolge von der Trias bis zum
Die Hauptkriterien für die Anreicherung von
Jura im Untersuchungsraum auf. Dabei führt die Rei-
Schwermetallen in Sedimenten sind
henfolge vom stratigraphisch Älteren zum stratigra– der Tonanteil des Sedimentes (Ton in mineralogischer Definition),
phisch Jüngeren. Die Stratigraphie und Gesteinsbeschreibung erfolgte gemäß GEYER & GWINNER
– Gehalte an Fe-Mn-Al-Oxyden/Hydroxyden,
(1991). In der nachfolgenden Auflistung sind unter
– pH-Wert, Eh-Wert, Kalkanteil,
der
– Huminstoffe bzw. organischer Anteil im Sediment,
Rubrik
„Gestein“
insbesondere
diejenigen
Schichtglieder einer Stufe näher beschrieben, die für
eine Anreicherung mit potentiell toxischen Inhalts-
– die Eh-pH-Bedingungen zum Zeitpunkt der
Ablagerung sowie
stoffen sprechen. Der Weiße Jura war nur zum Teil
für die Probennahme relevant (Weißer Jura α und γ).
– Diagenese und spätdiagenetische Vererzungen.
Wegen
Der Auflistung entsprechend sind allgemein in
seiner
weiten
regionalen
Verbreitung
(Schwäbische Alb) ist er jedoch der Vollständigkeit
Tonsteinen bzw. Gesteinen mit hohen Tongehalten
halber mit in die stratigraphischen Tabellen aufge-
(auch dunkle Mergel etc.) und/oder organischen An-
nommen worden.
teilen (Schwarzschiefer) die besten Voraussetzungen
für eine Anreicherung von Schwermetallen gegeben.
In der Tabelle finden sich unter der Rubrik
Daher lag das Hauptaugenmerk bei der Beprobung
„Besonderheiten“ Hinweise, die auf eine Anreiche-
auf diesen Gesteinen. Hinzu kommen Sonderfazies-
rung von Schwermetallen deuten könnten.
19
2. Geologische Situation
Die Rubrik „Ort“ gibt überwiegend allgemeine,
Legende:
meist großräumige Anhaltspunkte über das Vor-
so
= Oberer Buntsandstein
kommen der Gesteinsschichten. Für die Entwicklung
mu
= Unterer Muschelkalk
mm = Mittlerer Muschelkalk
der Probennahmestrategie wurden zur Festlegung der
vorgesehenen Probennahmepunkte die entsprechen-
mo
= Oberer Muschelkalk
ku
= Unterer Keuper
den geologischen Karten und Erläuterungen benutzt.
km
= Mittlerer Keuper
Allerdings wurde vor Ort oftmals eine von den Be-
ko
= Oberer Keuper
schreibungen z.T. erheblich differierende Situation
sj
= Schwarzer Jura(Unterer Jura, Lias)
angetroffen. Um die Nachvollziehbarkeit der Proben-
bj
= Brauner Jura (Mittlerer Jura, Dogger)
wj
= Weißer Jura (Oberer Jura, Malm)
nahme zu gewährleisten, werden daher in Abschnitt
3.2. genauere Angaben zu den tatsächlichen Probennahmelokalitäten gegeben.
20
2. Geologische Situation
Stufe
Tab. 2.1.1.: Stratigraphie der Trias im Untersuchungsgebiet
Gestein
Besonderheiten
s8 (so) = Röt-Tone
mu1 = Wellendolomit
– Untere Mergel
– buchi - Mergel
mu2 = Wellendolomit
– Mittlere Mergel
mu3 = Orbicularis - Schichten
mm
– untere Abteilung
Ort
dunkelrote Tone
oberste Folge des
Buntsandstein
in flächenhafter Ausbreitung;
w´ Althengstett
dünnbankige graue bräunliche Mergel
unt. bis mittl. mu ; im Süden
im Hgd. eine Bleiglanzbank
unteres Neckargebiet
fossilreiche Mergel
Mächtigkeit 1 -5 m
in flächenhafter Ausbreitung
Wechselfolge von Mergel und
Tonen
Basis: Leithorizont des
Schwarzen Schiefertons mit
hohem Sulfidgehalt
teilweise mit Gipseinlagerung,
Bitumengehalt
Zwischen unterem Neckar und
Hochrhein
feingeschichtete flaserige
Wechsellagerung von Karbonaten und Tonen
dolomitische Mergel
– obere Abteilung
mo1 = Trochitenkalk
mo2 = oberer
Hauptmuschelkalk
gelbl. Tone, dolomit. Mergel
Blaukalk (2 Bänke)
ku = Lettenkeuper
dicht an der Basis :
Vitriolschiefer
gelegentlich rötlich gefärbt
blaugrau, z.T. hoher Tongehalt
im ob. Teil des Profils treten
an ihre Stelle gelblich dolomitische Mergel
Pyrit / Sulfat
Tonhorizonte α - ζ
Blaubank
blaugrauer Kalk
Wechselfolge von grau / grünlichen, gelbl. bis bräunl. verwitterten Tonen u. Tonmergeln (Estherienschichten) und
Karbonaten (Dolomitbänke)
die Tone weisen teilweise
kohlige Horizonte auf
unterer Neckar
Mundelsheim-Felsengarten
selten obertäg. aufgeschlossen
selten obertäg. aufgeschlossen
nördl. Bad.-W., oberer Neckar
Rielingshausen
Crailsheim und SchäbischHall;
Rielingshausen
mittleres und nördliches
Neckarland;
Rielingshausen
km1 = Gipskeuper (GrabfeldFolge)
– Myophorien-Schichten
– Grundgips
Leonberg−Eltingen
– Steinmergel β
kalkiger Mergel
– Bochinger Horizont
graugrüne Tonsteine; 6 - 8 m
mächtig
gelegentliche Gipseinschaltungen; i.d. Mitte: Die Bochinger
Bank, ein dolomit. Mergel
in ganz Südwestdeutschland
entlang der Keuperschichtstufe; sw´ Eltingen
– Dunkelrote Mergel
dunkelrote Silttonsteine; 20 25 m mächtig
Im östl. Teil des Landes auch
in grüner Farbe, sonst eintönige Folge; z.T. Gipslinsen
in ganz Südwestdeutschland
entlang der Keuperschichtstufe
– Bleiglanzbank
Karbonatbank; wenige cm 1m mächtig
Zinkblende und kleine Bleiglanzkristalle; Leithorizont;
gelegentlich Quarzsand im
Lgd. und Hgd. der Schicht
in der Umrandung der Talbuchten im Keuperbergland:
Engelhofer Platte (Typuslokalität) zw. Bühler u. Jagst;
Hohenloher Ebene; Umlaufberge im Kochertal bei Schwäbisch Hall; sw´ Eltingen
– mittlerer Gipshorizont
siltig - tonige Schichtenfolge;
25 -30 m; Tonschichten zumeist rot gefärbt
mit Gipsausscheidungen und
rostigen Auslaugungsrelikten
von Dolomitasche und Silt
Region der Engelhofer Platte
im Keuperbergland;
sw´ Eltingen
– Estherienschichten
insgesamt tonige Gesteinsabfolge mit regelhaftem
Wechsel der Gesteinsfarben im
Profil
gelegentl. im unt. Teil d. Profils mit Gipslagen; i. d. Heilbronner Gegend ist eine Malachitbank mit Baryt verbreitet
in der Gegend um Heilbronn;
zwischen Stromberg und
Heuchelberg;
sw´ Eltingen
zw. Sandsträngen wurden in
ruhigem Wasser dunkelrotbraune, dünnschichtige,
sandig-siltige Tonsteine
abgesetzt; 5 - 20 m
Normalfazies mit Tonen
im Keuperbergland
km2 =1. Stuttgart - Folge
– Schilfsandstein
Gaildorf, Schwäb.Hall Hessental, Crailsheim sowie
oberer Neckar (Oberndorf)
21
2. Geologische Situation
Stufe
Gestein
Besonderheiten
Ort
km2 =1. Stuttg. - F. (Forts.)
– Dunkle Mergel
dunkelrotbraune Silttonsteine
km2 = 2. Ansbach - Folge
– Hauptsteinmergel
Deckschicht d. Schilfsandsteins; z.T. mit Gipslagen
dolomitische Steinmergelbänke
km3
– km3u = Rote Wand
Keupergebiet bei Crailsheim
und im Bühlertal
rote Siltonsteine, gelegentlich
mit grünen Lagen und Flecken
– km3s = Waldenburg - Subfolge (untere Kieselsandsteinschichten) der Coburg
Folge; Lehrbergschichten
lagige Abfolge braunroter violettbrauner oder grünlichgrauer Silttonsteine
– km3o = obere dunkle Mergel
(obere Kieselsandsteinschichten)
km4 = Stubensandsteinschichten 1 - 3 (Löwenstein Subfolge) der Coburg Folge
km5 = Knollenmergel
zwischengeschaltet rote und
bunte Tone sowie Steinmergelbänke (Letten)
zwischengeschaltet rote und
bunte Tone sowie Steinmergelbänke (Letten)
einförmige karbonatische
violettrote Tone
ko
helle, gelegentl. tonig gebundene Sandsteine, können seitl.
in sandige Tone übergehen;
stellenweise folgt daüber noch
ein „Grauer Oberkeuperton“;
Mächtigkeit 5m
Stufe
sjα3 = Arietitenschichten
(Gryphaeenkalke oder
Arietenkalke)
Hoher Oxidationszustand der
intensiv u. einheitl. rot gefärbten Eisenverbindungen; teilw.
mit größeren Gipsvorkommen
Keuperbergland;
Stuttgart-SW
zwischen Stromberg und
Albvorland;
Nordostwürttemberg
Lettenschichten dienen als
Leithorizonte, gelegentl. mit
Kalkkonglomeraten
Lettenschichten dienen als
Leithorizonte, gelegentl. mit
Kalkkonglomeraten
stellenw. m. Karbonatknollen;
ungeschichtet und ungeregelt,
neigt daher zu Rutschungen,
die dann auch den meist
darüber anstehenden schw.
Jura alpha betreffen
lokal kleine Flöze u.
Schmitzen von
schwefelkiesreicher Kohle
(z.B. bei Mittelbronn)
im Keuperbergland,
Stromberg, Löwensteiner
Berge
im Keuperbergland,
Stromberg, Löwensteiner
Berge
im Keuperbergland,
Stromberg, Löwensteiner
Berge und im Albvorland
lückenhaft, jedoch in ganz
Südwestdeutschland verbreitet
Tab. 2.1.2. : Stratigraphie des Jura im Untersuchungsgebiet
Gestein
Besonderheiten
sjα1 = Psiloceratenschichten
(Psilonotentone)
sjα2 =
Schlotheimienschichten
(Angulatensandstein,
Angulatentone)
im Keuperbergland sowie bei
Eberstadt und Stuttgart-SW
Ort
harte, dunkelgraue Kalkbank = dunkelgrau
Psilonotenbank i.e.S.
Tone und Tonmergel mit
variierendem Sandgehalt
Pyrit, Kohlenschmitzen,
Nagelkalklagen
Zw. Fildern u. Schw. Gmünd
einzelne Sandsteinkörper;
bei Büsnau im Büsnauer Rain
sandige Kalkbank =
Oolithenbank
eisenoolithisch
Mittelwürttemberg
dunkle, sandige, z.T. schiefrige Tone u. Tonmergel mit
eingeschalteten Kalksandsteinbänken, aus denen d. Angulatensandsteine hervorgehen
dunkel
oolithische Kalkbank
=Kupferkalkbank
stellenweise Eisenooidanreicherung
blaugraue Kalkbänke i. Wechsel mit schiefrigen Tonen und
Mergeln, die im ob. sj alpha3
dunkle, bituminöse Schiefertone bilden (Ölschiefer)
blaugrau
dunkel und bituminös
zwischen Balingen und
Stuttgart
kalkiger Grobsandstein =
Gryphaeensandstein am Top
des sj alpha3
mit pyritischem Horizont, der
zu rötl., sandigen Eisenmulm
verwittert
östlich Ellwangen
graue Farbe, Gelbfärbung bei
Verwitterung
22
Württemberg
2. Geologische Situation
Stufe
Gestein
Besonderheiten
sjβ = Oxynoticeratenschichten durchgehend vorw. dunkelgraue Tone und Tonmergel
(Untere Schwarzjuratone)
Ort
Pyrit - und Toneisensteinkonkretionen
bei Hyochdorf
β1 + β2
im oberen sjβ : β -Kalkbank
z.T. mit Eisenooiden
nur i. d. Mittl. und Westalb
sjγ = Polymorphitenschichten
(Untere Schwarzjuramergel)
graue Mergelfolge mit
zwischengeschalteten
fleckigen Mergelkalkbänken
dunkelgraue, pyritreiche
Gesteinspartien
nur in Mittel- und Südwürttemberg;
bei Notzingen
sjδ1
dunkelgraue bis blaugraue
Tone und Tonmergel
dunkelgrau bis blau,
Pyritkonkretionen
zw. Ötlingen und Notzingen
sjδ2
Mergel und Mergelkalkbänke
Pyritkonkretionen und
pyritisierte Fossilien
sjε = Dactylioceratenschichten (Posidonienschiefer)
fast durchgehend
schwarzgraue, bituminöse
Tonmergel = Ölschiefer
schwarz, bituminös, Pyrit
feinstverteilt und in Konkretionen, oft gagathaltig, hoher
C-org.-Gehalt
ε1 = Seegrasschiefer und
Blaugraue Mergel
C-org. > 6%
Tonmergel
C-org. > 6%, mit reichlich
Fukoiden, feinstverteilter Pyrit
Stinkkalkbänken
kalkreichere Zwischenlagen
(Fleins), Tonmergel, härtere
Mergelkalkbänke
C-org. > 9%
bituminös, gagathaltig
ε3 = Wilde Schiefer
Tonmergel
ε3 fehlt mancherorts
Wechselfolge von schiefrigblättrigen grauen Mergeln und
knolligen Mergelkalkbänken;
oftmals noch bituminöse Tonmergel mit Stinkkalkbänken
dunkle, z.T. schiefrige Tone
und Tonmergel, die keine klare
petrographische Gliederung
zulassen;
grau
sjδ = Amaltheenschichten
(Obere Schwarzjuratone)
Tafelfleins
ε2 = Tonmergel mit
Schieferbrüche bei Holzmaden
und Ohmden
(=Lederboden)
sjζ = Grammoceratenschichten (Obere
Schwarzjuramergel)
bjα = Leioceratenschichten
(Untere Braunjuratone oder
Opalinuston)
α1 + α2
zum Hangenden Zunahme des
Sand und Kalkgehaltes;
Zwischen Hochdorf und
Notzingen
bituminös
dunkel, feinstverteilter Pyrit,
Pyrit- und Mergelkalkkonkretionen, Nagelkalkbänkchen,
Anhäufungen von Muschelschalen und fossilen
Grabspuren
Albaufstieg Aichelberg
im ob. bjα2: Einschaltungen
von härteren Sandmergelbänken = Wasserfallschichten
bjβ = Ludwigienschichten
(Sandflasrige Braunjuratone)
β1 + β2 + β3
1. Ostalb - Fazies:
sandflaserige Tongesteine mit
3 eingeschalteten Sandsteinkomplexen, die im Hangenden
jeweils Eisenoolithflöze
zeigen, denen feingeschichteter Tonstein und Kalksandstein eingelagert sind:
eisenschüssig, feinkörnig
Brauneisenoolith
Unterer Donzdorfer Sandstein
eisenschüssig
Unteres Flöz
Brauneisenoolith
Personatensandstein
eisenschüssig
Zwischenflöz
Brauneisenoolith
Oberer Donzdorfer Sandstein
eisenschüssig
Aalener u. Geislinger Ob. Flöz
Brauneisenoolith
Abbau in Aalen (bis
1888),Wasseralfingen (1948),
Geislingen a.d. Steige (1963)
nur in der weiteren Umgebung
von Gosheim
2. Westalb - Fazies:
sandflaserige Tongesteine mit
geringmächtigen Kalksandsteinen und Sandmergeln;
im mittl. bjβ : comptum-Bänke Chamositoolith
23
2. Geologische Situation
Stufe
Gestein
Besonderheiten
bjγ = Sonninienschichten
(Kalksandige Braunjuratone)
Folge v. gelbbr.-dunkelgrauen,
sandigen Tonen und Mergeln
bjγ1=Wedelschichten
Mergelkalk: ‘sowerbyi’-Oolith
z.T. eisenoolithisch
knollig-harte Mergelkalklagen
und weichere Sandmergel:
‘discites’ - Schichten
mit Phosphorit- und
Toneisensteinkonkretionen
sandige Komplexe
(Wedelsandsteine)
Sandgehalt steigt von NE nach
SW
bjγ2=Blaukalkschichten
Kalksandstein (Blaukalk)
blaugrau
bjδ = StephanoceratenParkinsonienschichten
(Oolithische
Laibsteinschichten)
dunkle Tone u. Tonmergel mit
Einschaltungen v. eisenoolithischen Mergelkalken u.
Mergeln
dunkelgrau, Laibstein- und
Muschelkalkknollen, Toneisenstein- und Pyritkonkretionen
bjδ1
bjδ2
bjε = ParkinsonienOxyceritenschichten (Obere
Braunjuratone)
ε1 + ε2
bjζ = Macrocephaliten - Kosmoceratenschichten
(Ornatenton, auch Obere
Braunjuratone)
bjζ1
bjζ2
wjα = Cardioceratenschichten
(Untere Weißjuramergel)
Ort
nur in Ostwürttemberg bis in
das Gebiet von Balingen
‘Abraumschichten’
‘giganteus Tone’
nur i. d. Mittl. Alb u. angrenzenden Teilen der Westalb
Kalkmergelkomplex (Ostreenkalke), an der Basis mit
humphriesi-Oolith
in der Westalb; humphr.-Ool.
durchgehend, nur i.d. Mittl.
Alb undeutlich ausgebildet
2 eisenoolithische Mergelkalkbänke: ‘subfurcatus’-Oolith,
‘parkinsoni’-Oolith
dunkle Tone und Tonmergel
mit nach oben hin eisenoolithführenden Laibsteinbänken
von der Wutach bis zum Ries
‘Oberer Blaukalk’
dunkel, eisenoolithisch, selten
gut aufgeschlossen, meist vom
Schutt des wj bedeckt
in Ostwürtt. nur geringmächtig
u. als eisenoolith. KalkMergelkomplex ausgebildet
Einschaltungen kalkiger
Bänke im bj epsilon2 mit
‘varians’- und ‘aspidoides’Oolith
Tone und Tonmergel
an der Basis und im Top mit
einem Eisenoolithhorizont
nur SW’ Spaichingen
reichlich Pyritkonkretionen
i. Wutachgebiet geringmächtig, kalkig-mergeligeisenoolithisch
‘macrocephalus’-Oolith
eisenoolithischer Horizont
Tone und Tonmergel
‘anceps’-Oolith
eisenool. Horizont
Tone und Tonmergel
am Top glaukonitführend,
kleine Phosphorit- und
Mergelkalkkonkretionen)
phosphoritische Knollenlage:
‘lamberti’-Knollen
glaukonitführende Tonmergel
(Glaukonit-Sandmergel)
Phosphoritknollen, bilden
Grenze zum weißen Jura
glaukonitführend, aber nur
selten aufgeschlossen
nur in der Westalb bis Raum
Reutlingen
am Hörnle
härtere Bänke durch
Tonmergel getrennt
(transversarium-Schichten)
Mergel mit Mergelkalkbänken
und Kalkmergelbänken
im Grenzbereich α / β
mehrere Mergellagen
(Fukoiden-Bänke)
wjβ = Idoceratenschichten
(Wohlgeschichtete Kalke)
Verschwammung d. Schichten
bereits im tiefen wj aplpha
Folge v. hell- bis gelbl.-grauen
Kalkbänken, die durch dünne
Mergelfugen getrennt sind
’Lochen’-Fazies bis in den
mittleren Weißjura
vereinzelt auftretende Verschwammung neben d. Westauch in d. Mittl.- und Ostalb
Hochwanger Steige
in der Mittleren- und Ostalb
24
2. Geologische Situation
Stufe
Gestein
wjγ = Ataxioceratenschichten
(Mittlere Weißjuramergel)
Wechselfolge von Mergel- und
Kalkkomplexen
Besonderheiten
wjγ1
wohlgeschichtete Kalke mit
Mergelbänken, am Top
Mergelkomplex
wjγ2
Mergel mit eingeschalteten
härteren Bänken
wjγ3
an der Basis kalkiger, häufig
verschwammter Schichtenstoß
Ort
i. d. Westalb kann
durchgehend Schwammfazies
vorherrschen
Hochwanger Steige
Mergel mit harten Kalkbänken
am Top Wechsellagerung von
Kalk- und Mergelbänken
wjδ = Aulacostephanenschichten
(Untere Felsenkalke)
bildet in weiten Teilen des
schwäbischen Jura den Felskranz des Albtraufs
wjδ1
dünnbankige Kalke
wjδ2
Kalkbänke mit kräftigeren
Mergelzwischenlagen
wjδ3
wjδ4
wjε = Sutnerien- Virgataxioceratenschichten
(Obere Felsenkalke)
ε1+ε2
Kieselknollen in den Kalkbänken ab wjδ3
dickbankige Kalke, am Top
mit 2 gräulichgrauen,
verwittert grünl.-braungelben,
etwas dolomitischen Kalkmergelbänken (Glaukonitbank)
Quaderkalke
meist weißgraue bis gelbgraue, oft kristalline Kalke
stellenweise starkes Auftreten
von Kieselknollen
mehr oder weniger deutlich
gebankte, gelegentlich leicht
kristalline Kalke (WeißjuraKieselkalke)
zahlreiche Kieselknollen
durch Verwitterung entstanden
‘Feuersteinlehme’
im obersten wjε auftretende
Mergelführung
nur in manchen Gebieten
wjζ = Gravesienschichten
wjζ1 = Liegende Bankkalke
wjζ2 = Oberer Weißjuramergel oder Zementmergel
Gesteine nehmen einen großen
Teil der Albhochfläche ein
helle Kalkbänke mit zwischengeschalteten Mergelfugen, oft
auch Einschaltungen von
Breccienbänken; z.T. treten
Platten- u. Schieferkalke auf
häufig plattige Verwitterung
Kieselknollen sind relativ
häufig
mergelig-kalkiger Schichtenstoß
‘Zwischenkalke’: 60m
dunkel- bis blau-grau im bergmächtiger Kalkkomplex, der in frischen Zustand; verwittert zu
die Mergel eingeschaltet ist
kleinscherbigem Stückwerk
wjζ3 = Hangende Bankkalke
nur in der Ostalb
ziemlich regelmäßig gebankte
Folge von Kalken mit Mergelfugen
gelblich bis bräunlichgrau
25
nur in der Ostalb
3. Probennahmen
3. Probennahmen
Bei der Angabe der jeweils beprobten geologi-
der Schlitzbohrstange entnommen werden, da keine
schen Horizonte und ihrer zugehörigen Entnahme-
Aufschlüsse anzutreffen waren.
stellen ist zu berücksichtigen, daß zu einigen
Die entnommenen Probenmengen waren z.T. ab-
Schichten keine Tagesaufschlüsse gefunden werden
hängig von den jeweiligen Aufschlußverhältnissen. In
konnten. Auch in den mir zur Verfügung gestellten
der Regel wurden 500-2000 Gramm/Probe ent-
Bohrkernen wurden diese Formationen nicht ange-
nommen; bei der Gewinnung mit der Schlitz-
troffen. Dabei handelt es sich insbesondere um die
bohrstange fielen die Mengen etwas geringer aus.
Bleiglanzbänke von mu1 und km1 sowie den Mittle-
Jede Probe wurde einzeln in Probennahmepapier und
ren Muschelkalk. Ansonsten konnten die zur Ent-
speziellen Plastikbeuteln verpackt.
nahme vorgesehenen Gesteinsschichten relativ vollständig beprobt werden. Maßgebend war generell die
3.2. Beprobte geologische Formationen
Gewinnung möglichst frischen, unverwitterten Materials. Die Einhaltung dieses Kriteriums ist sowohl
Im Verlauf von zwei größeren und einigen kleine-
für die Repräsentativität des gewonnenen Materials
ren Probennahmekampagnen wurden im Großraum
als auch die Aussagekraft der Analysen von ent-
Stuttgart an zahlreichen genau lokalisierten Punkten
scheidender Bedeutung, stellt jedoch gleichzeitig den
ca. 400 Proben aus 53 stratigraphisch definierten Se-
limitierenden Faktor für die Anzahl der als geeignet
dimentschichten gewonnen. Das Material stammt
erscheinenden Probenentnahmelokalitäten dar.
einerseits aus Bohrungen, wie z.B. den BundesbahnBohrungen im Braunen Jura am Albaufstieg bei
Gruibingen, andererseits (und zum größeren Teil) aus
3.1. Methoden
Tagesaufschlüssen aus dem Bereich zwischen Geislingen - Nürtingen - Reutlingen - Leonberg - Maulbronn - Marbach.
Die Schichten wurden hauptsächlich an Aufschlüssen im Gelände oder in Baugruben beprobt. In
Weiterhin konnten aus Bohrkernen einige Proben
den meisten Fällen konnten die Proben mit dem
von ausgelaugtem Gipskeuper gezogen werden, deren
Geologenhammer entnommen werden. Dabei war
Elementgehalte denen der entsprechenden Schichten
darauf zu achten, daß das Material, das bereits der
im nicht ausgelaugten Bereich gegenübergestellt
Oberflächenverwitterung ausgesetzt war, verworfen
werden sollen.
wurde. Um keine Zufallsprobe zu erhalten, mußte ein
Die folgende Tabelle 3.2.1. führt die beprobten
Horizont, soweit möglich, mindestens fünfmal be-
geologischen Formationen sowie die jeweiligen Ent-
probt werden. Dabei sollten möglichst gleichmäßige
nahmestellen auf. Die nachgestellte Kennung enthält
Abstände, bei gleichzeitiger großräumiger Streuung
eine Nummer, anhand derer sich die Lokation auf der
zwischen den Entnahmepunkten eingehalten werden.
nachfolgenden geologischen Karte über den Groß-
In einigen Fällen, besonders bei den Schichten des
raum Stuttgart wiederfinden läßt (Abb. 3.2.2). Diese
Schwarzen Jura, konnten die Gesteinsproben nur mit
Karte wiederum ist ein Ausschnitt aus der vorange-
26
3. Probennahmen
stellten geologischen Übersichtskarte von Baden-
bzw. Ortsbezeichnungen finden sich im Anhang
Württemberg (Abb. 3.2.1; beide Karten nach GEYER &
(siehe dort: Tabellen zu Kapitel 3 – Tab. 3.2.2. -
GWINNER 1991). Eine detaillierte Auflistung aller Pro-
3.2.5.).
ben und ihrer zugehörigen Rechts- und Hochwerte
Tab. 3.2.1.: Beprobte Gesteinsschichten und zugehörige Probennahmelokalitäten
Geologische Formation
so, Röttone
mo2, Mergel/Tone an d. Basis
mo2, Tonhorizonte
mo2, Mergel/Tone im ob. Abschnitt
ku Basis, Vitriolschiefer
ku, Estherienschichten
km1, Grundgipsschichten
km1, Bochinger Horizont
km1, Dunkelrote Mergel
km1, Mittlerer Gipshorizont
km1, Estherienschichten
km2, dunkle Tonsteine im Schilfsandstein
km2, Schilfsandstein
km2, Dunkle Mergel des oberen km2
km3u, Rote Wand
km3u, Untere Bunte Mergel
km3l, Lehrbergschichten
km3o, Obere Bunte Mergel
km4, Stubensandstein
km5, Knollenmergel
ko, Rhät; Tonstein
sj α 1, Psilonotenkalke
sj α 1, Psilonotentone
sj α 2, Angulatensandstein
sj α 2, Angulatentonstein
sj β, Untere Schwarzjuratone
sj γ, Untere Schwarzjuramergel
sj δ, Obere Schwarzjuratone
sj ε 1, Seegrasschiefer
sj ε 2, Tonmergel
sj ε 2, Stinkkalke
sj ε 3, Wilde Schiefer
sj ζ, Obere Schwarzjuramergel
bj α, Opalinuston
bj β, Zopfplatten
bj β, Tolutariazone
bj β, Unterer Donzdorfer Sandstein
bj β, Personatensandstein
bj β, Oberer Donzdorfer Sandstein
bj γ, Wedelsandstein
bj δ, Dorsetensienbank
bj δ, Humphriesi-Oolith
bj δ, Coronatenschichten
bj δ, Blagdeni-Schichten
bj δ, Subfurcatus-Oolith
bj δ, Hamitenton
bj δ, Parkinsoni-Oolith
bj ε, Obere Braunjuratone
bj ζ, Macrocephalus-Oolith
bj ζ, Ornatenton
wj α, Grenzglaukonit
wj α, Untere Weißjuramergel
wj γ, Obere Weißjuramergel
Lokation
Kennung
w´ Althengstett, n´ d. Tafelberges
Steinbruch bei Rielingshausen
Steinbruch bei Rielingshausen
Steinbruch bei Rielingshausen
Steinbruch bei Rielingshausen
Steinbruch bei Rielingshausen
Leonberg/Eltingen, Park
Hinterer Ehrenberg, se´ Eltingen
Hinterer Ehrenberg, se´ Eltingen
Hinterer Ehrenberg, se´ Eltingen
Hinterer Ehrenberg, se´ Eltingen
Hinterer Ehrenberg, se´ Eltingen
Kernbohrung B12, Hedelfingen
Hinterer Ehrenberg, se´ Eltingen
Hinterer Ehrenberg, se´ Eltingen
Kernbohrung B12, Hedelfingen
Kernbohrung B231, Stuttgart 21
Auf dem Stromberg bei Hohenhaslach
Kernbohrung B3, Stuttgart - Waldau
Kernbohrung B3
Kernbohrung B3
Kernbohrung B3
Alter Steinbruch im Büsnauer Rain
Kernbohrung B3
Kernbohrung B3
Baugrube in Hochdorf, 100m südlich der Kirche
Baugrube in Notzingen, Ortskern
Autobahnböschung zw. Ötlingen und Notzingen
Schieferbruch bei Ohmden
Schieferbruch bei Ohmden
Schieferbruch bei Ohmden
Schieferbruch bei Ohmden
Hochdorf Richtung Notzingen
Albaufstieg Aichelberg, Tunnelröhren - Südende
rechts der Autobahn
Bohrkernproben der Bohrungen Gruibingen 401,
403, 404
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
Steinbruch am Hörnle
Hochwanger Steige
1
2
2
2
2
2
3
3
3
3
3
3
4
3
3
4
6
5
6
6
6
6
7
6
6
8
9
10
11
11
11
11
12
13
14
14
14
14
14
14
14
14
14
14
14
14
14
14
14
14
14
15
16
Sonderproben − ausgelaugter Gipskeuper:
km1 (ausgel.), Grundgipsschichten
Kernbohrung B 224
27
6
3. Probennahmen
Abb. 3.2.1: Geologische Übersichtskarte von Südwestdeutschland (nach GEYER & GWINNER (1991): Geologie von BadenWürttemberg).
28
3. Probennahmen
Abb. 3.2.1: Geologische Karte des Großraumes Stuttgart (nach GEYER & GWINNER (1991): Geologie von Baden-Württemberg) mit Probennahmepunkten gemäß Tab. 3.2.1.
29
4. Probenaufbereitung und -aufschlüsse
4. Probenaufbereitung und -aufschlüsse
4.1. Aufbereitung der Gesteinsproben
besondere Sorgfalt erforderlich. Blindwerte durch an
Gefäße anhaftendes Fremdmaterial sowie Verunrei-
Nach einer ersten Trocknung an der Luft wurden
nigungen von verwendeten Chemikalien können
die Proben, soweit notwendig, mit dem Backenbre-
weitaus höhere Konzentrationen im Eluat verursa-
cher vorzerkleinert. Danach wurde jede Probe bei
chen, als dies den löslichen Anteilen entspricht. Zu
40°C einer 24stündigen Trocknung im Trocken-
diesen Versuchen wurden daher ausschließlich durch
schrank unterzogen. Das so behandelte Gesteinsmate-
Ausdampfen gereinigte Gefäße, in der Quarzglasde-
rial konnte darauf mit dem Backenbrecher, bei klein-
stillation hergestelltes bidestilliertes Wasser sowie in
ster Spaltbreite, weiter zerkleinert werden. Es schloß
der nachfolgenden Probenbehandlung mittels Destil-
sich eine mehrmalige Viertelung des Probengutes an,
lation nachgereinigte Säuren verwendet. Zur weiteren
bis dieses eine Endmenge von max. 25g je Probe er-
Absicherung der Resultate wurden jeweils auch
reichte. Schließlich wurde jede dieser Proben mit
Blindeluate mitgemessen.
einer Achatkugelmühle analysenfein gemahlen und in
Die für die DIN-konforme Durchführung der
geeigneten Behältern luftdicht verschlossen. Die
Elution erforderliche Probenmenge von 100g Ge-
Materialien konnten daraufhin den verschiedenen
steinsmaterial stand nicht in allen Fällen zur Verfü-
Aufbereitungsmethoden unterzogen werden.
gung. Daher wurde die Prozedur an geringere Probenmengen angepaßt. In 50ml Weithalsflaschen
wurden je 2g (bzw. 4g bei größerer Ausgangsmenge)
4.2. Königswasseraufschluß nach DIN
38414 S7
analysenfein gemahlene Probe mit 20ml (bzw. 40ml)
bidestilliertem Wasser versetzt und anschließend 24
Stunden langsam über Kopf rotiert (1 Umdre-
0,3g einer analysenfein gemahlenen Probe wurden
hung/Minute). Nach einer Standzeit von mehreren
mit 30ml Königswasser (3 Teile HCl, 1 Teil HNO3 )
Tagen, in denen sich die Partikel in der Lösung wie-
versetzt, nach einer mehrstündigen Vorreaktionszeit
der absetzten, wurden die überstehenden klaren
bei 80°C auf einer Heizplatte fast bis zur Trockne
Eluate zunächst mittels einer Filterpipette über
eingedampft und anschließend mit 30ml 1N HCl
0,45µm Acetatfilter (Sartorius) abgezogen und ana-
aufgenommen. Die Lösungen wurden bis zur Analytik
unter
Abdeckung
mit
Parafilm
kühl
lysiert.
gelagert
aufbewahrt.
Die Verwendung analysenfein gemahlenen Probengutes entspricht nicht den in der Natur vorliegen-
4.3. Elution nach DIN 38414 S4
den Gegebenheiten. Mittels der Aufmahlung kann jedoch auch in der von der DIN vorgegebenen relativ
Um die z.T. sehr geringen in Wasser löslichen
kurzen Zeit von 24 Stunden eine Equilibrierung der
Anteile der Gesteine an Metallen zuverlässig zu
Mineralkomponenten mit Wasser bis zur Sättigung
quantifizieren, ist bei der Durchführung der Elution
erreicht bzw. angenähert werden. Durch die Aufmah-
30
4. Probenaufbereitung und -aufschlüsse
4.3.1. Vergleich von Filtern unterschiedlicher Porenweiten
lung werden somit die in der Natur gegebenen Langzeitprozesse simuliert.
Die aus dieser Methode resultierenden Meßergebnisse wurden mittels thermodynamischer Berech-
Zum Zweck des Vergleichs der Durchlässigkeit
nungen kontrolliert. Hierbei handelt es sich um rech-
von Filtern mit verschiedenen Porenweiten wurden
nergestützte Modellierungen, in welchen an Hand von
drei Proben unterschiedlicher Gesteinsschichten aus-
Datensätzen natürlich auftretende bzw. für die
gewählt. Jede Probe wurde dem S4-Elutionsversuch
untersuchten Gesteine typischen Minerale mit Wasser
unterzogen. Zur Filterung der Eluate wurden an-
zu Gleichgewichtskonstanten und Bildungsenergien
schließend Filter mit den Porenweiten 0,1µm, 0,45µm
theoretisch
und 0,8µm verwendet. Zu jedem Eluat liegt somit je
equilibriert
wurden
[PHREEQE:
PARKHURST et al. 1990]. Für Al, Mn und Fe zeigte
ein Filtrat für jeden Porendurchmesser vor.
sich, daß die erzielten Analysenresultate z.T. signifiDie folgende Abbildung 4.3.1.1 zeigt das Verhal-
kant oberhalb der Sättigungsgrenze lagen. Die deutli-
ten von Aluminium. Dabei kann ein deutlicher An-
che Diskrepanz beruht auf der Problematik „echter
stieg der Al-Gehalte bei größeren Porenweiten kon-
Lösungen“, wobei hierunter ionare Lösungen zu ver-
statiert werden. Auffällig ist der konstante niedrige
stehen sind. Die auffälligen Elemente tendieren zur
Wert bei allen Proben für die Filtration mit 0,1µm,
Bildung von Gelen mit Partikelgrößen >0,1µm und
wobei die Meßwerte von ca. 0,19mg Al/l im Bereich
täuschen somit deutlich zu hohe „gelöste“ Konzen-
des thermodynamisch berechneten Löslichkeitspro-
trationen im Eluat vor. Für diese Elemente ist daher
duktes für Al aus Kaolinit liegen (vgl. Abschnitt
die üblicherweise verwendete Filterung der Lösungen
10.1.1.). Der überwiegende Anteil des Aluminiums
mit einer Porenweite von 0,45µm unbrauchbar, da sie
im Eluat liegt in gelgebundener Form vor, welches
sich offensichtlich für Gele von Al, Fe und Mn als
mit einem Faktor bis zu >50 gegenüber der ionaren
durchlässig erweist.
Form vorherrscht. Für den Nachweis „gelösten“
Um diesen Effekt zu eliminieren und nur die in
Aluminiums empfiehlt sich daher die Verwendung
„echter Lösung“ vorhandenen Konzentrationen zu er-
von 0,1µm-Filtern (ebenso bei Fe und Mn).
fassen, wurden sämtliche Elutionslösungen über Filter
mit 0,1µm Porenweite abgezogen. Wie die daraus
Diese Aluminiumproblematik zeigt sich auch in
resultierenden vorgelegten Meßwerte zeigen, liegen
der Literatur. So stellten SOMMERFELD & SCHWEDT
die Eluatgehalte für Al, Fe und Mn signifikant nied-
(1996) in einem Vergleich verschiedener Elutionsme-
riger als bei einer Filtration mit 0,45µm. Somit sind
thoden extrem hohe Al-Mobilitäten fest, für die sie
nach Filtration mit 0,45µm gemessene mögliche
keine Erklärung fanden. Aus ihrer Versuchsbeschrei-
Grenzwertüberschreitungen dieser Elemente nach der
bung geht jedoch hervor, daß sie die Eluate über
Trinkwasserverordnung als nur scheinbar anzusehen
Membranfilter mit 0,45µm Porendurchmesser abfil-
und ohne Belang.
trierten.
Die Problematik der Filterung über Filter mit un-
Gegenüber Al, Fe und Mn ist für Schwermetalle
terschiedlichen Porenweiten wird im folgenden an-
keine Abhängigkeit von der Filterporenweite festzu-
hand der exemplarischen Darstellung von Versuchs-
stellen. Dieser wiederholt beobachtete Befund ist in
reihen näher ausgeführt.
der Literatur mehrfach beschrieben [z.B. OBERMANN
& CREMER 1992].
31
4. Probenaufbereitung und -aufschlüsse
In der Erfassung der Löslichkeit von Fe und Mn
der reduzierten Lösungsspezies im Eluat einigerma-
treten insofern weitere Schwierigkeiten auf, als beide
ßen repräsentativ zu quantifizieren, ist die Filterung
Elemente in unterschiedlichen Wertigkeiten Minera-
mit 0,1µm Porenweite unmittelbar an die Elutions-
lisationen bilden können, die jeweils auch Bestand-
prozedur anzuschließen. Die oxidativ bedingte nach-
teile der untersuchten Sedimente sind. Hierbei weisen
folgende Ausfällung von Fe und Mn kann durch
Fe2+- und Mn2+-Mineralisationen deutlich größere
Stabilisierung der Lösungen mit HNO3 vermieden
Löslichkeiten für Fe und Mn auf als Mineralisationen
werden.
3+
und höherwertigem Mn. Während der Elu-
Zur Verminderung weiterer durch die Gelbildung
tion können die zunächst in reduzierter Form vorlie-
bedingter Unwägbarkeiten, welche die Analytik be-
genden Elemente in Lösung gehen, sich jedoch im
einflussen können (Alterung der Gele), sollten die
Verlauf der 24-stündigen Prozedur bzw. bei an-
Messungen jedoch grundsätzlich unmittelbar im An-
schließender Standzeit aufoxidieren. Um die Gehalte
schluß an die Elutionsprozedur erfolgen.
Abb. 4.3.1.1 : Al-Gehalte im Eluat bei Filterung über Filter
unterschiedlicher Porenweiten
Al - Probe 88
Al - Probe 78
Al - Probe 4
100,0
10,0
mg/l [log]
1,0
32
Filter: 0.8mm
Filter: 0.45mm
Filter: 0.1mm
Filter: 0.8mm
Filter: 0.45mm
Filter: 0.1mm
Filter: 0.8mm
Filter: 0.45mm
0,1
Filter: 0.1mm
mit Fe
4. Probenaufbereitung und -aufschlüsse
4.4. Ionentrennung im Säulenverfahren
Frage kam. Die hierzu erforderliche Abtrennung von
den Matrixelementen erfolgte mittels Säulenchroma-
Natürlich in Gesteinen vorkommende Mineralisa-
tographie, wobei ein von KORKISCH & DIMITRIADIS
tionen von Schwermetallen sind in Wässern so gering
(1974) vorgeschlagenes Verfahren modifiziert wurde
löslich, daß deren Elementkonzentrationen im Eluat
[siehe auch KORKISCH 1989].
Ein Aliquot an Eluat wird eingedampft und mit
im Ultraspurenbereich vorliegen (µg/l; ng/l). Der
10ml 1,2N HCl aufgenommen. Die Abtrennung er-
Nachweis solcher Konzentrationen ist zwar unter
folgt mit dem Austauscherharz Dowex 1X8, 100-200
Aufwendung hoher Sorgfalt für eine Vielzahl von
mesh, bei einem Säulendurchmesser von 10mm und
Elementen inzwischen mit instrumentellen Routine-
einer Säulenhöhe von 85mm. Die Säulen sind zu-
verfahren möglich, wie z.B. der flammenlosen
nächst in folgender Weise vorkonditioniert:
Atomabsorptions-Spektrometrie (Graphit-AAS). Der
präzise Nachweis in diesen Konzentrationsbereichen
− 2 x 100ml aqua dest.
setzt jedoch Lösungen voraus, die nahezu frei von
− 2 x 25ml HCl 1,2N
Fremdelementen sind. Diese Voraussetzung ist in den
Die Probe (10ml; 1,2N HCl) wird mit 60ml HCl
Eluaten in keinem Falle gewährleistet. Vielmehr
1,2N versetzt und diese Lösung durch die vorkondi-
überwiegt die Zahl der Lösungen, die z.B. mehrere
tionierte Säule gegeben. Weiterer Trennungsgang:
hundert mg/l an Ca führen (Gipslösungen u.a.). Somit
− 50ml 1,2N HCl
sind Ultraspuren in einer hohen Fremdsalzlast
− 50ml 2N HNO3.
nachzuweisen, deren Konzentration diejenige des ge-
Cd und Pb befinden sich in der HNO3. Das Eluat
suchten Elementes um ca. den Faktor 105 bis 106
wird eingedampft und mit 10ml 2N HNO3 aufge-
überwiegt.
nommen. Als Modifier werden 5ml AmmoniumhyUnter diesen Bedingungen sind weder die für die
Geräte spezifischen Nachweisgrenzen,
drogenphosphat
noch eine
[(NH4)2HPO4]
zugegeben
(Konzentration der Lösung: 10g/l).
vernünftige Analytik verifizierbar, weshalb die SM
Zur Abtrennung bzw. der Analytik von Cd ist der
isoliert werden müssen. Hierbei ist maßgebend, daß
einfache Trennungsgang hinreichend. Der Nachweis
im Verlauf der Elementtrennung einerseits keine
von Pb wird sehr empfindlich durch geringste Kon-
Anteile der gesuchten Metalle verloren gehen, wo-
zentrationen an Matrixelementen, z.B. Calcium, ge-
hingegen die Reduzierung der Matrixbelastung le-
stört. Für den Nachweis von Pb ist der angeführte
diglich bis unterhalb eines elementspezifischen Stör-
Trennungsgang doppelt durchzuführen, um die Ma-
pegels erfolgen muß (z.B. Ca auf <1mg/l). Ebenso
trixkonzentration von z.B. Ca unter 1mg/l zu senken.
problematisch ist andererseits die Einschleppung der
Desgleichen dürfen die Lösungen für die Bleianalytik
gesuchten Elemente während des Trennprozesses. So
kein Sulfat führen (gipshaltige Proben).
müssen bei diesen Verfahren zwingend und aus-
Das Verfahren wurde anhand der Analytik von
schließlich in Quarzglasdestilliergeräten nachgerei-
internationalem Referenzmaterial verifiziert [SARM;
nigte Säuren verwendet werden.
ABBEY 1983]. Vor der Abtrennung wurden die Pro-
Die an der ICP-OES durchgeführten, sehr ge-
ben so verdünnt, daß deren Pb-Konzentrationen im
nauen Messungen zeigten, daß vor allem die Gehalte
Bereich der für die Eluate erwarteten Gehalte zu lie-
an Pb und Cd im Eluat zumeist so gering waren, daß
gen kamen.
für deren Nachweis nur die Graphitofen-AAS in
33
4. Probenaufbereitung und -aufschlüsse
SARMProbe
NIM-G
NIM-L
NIM-P
Konzentration d. Lösung
entspr. Literaturangabe
(µg/l = ppb)
26,7
28,6
4
gemessene Konzentration der
Lösung (µg/l)
24,1
28,8
3,8
4.5. Messung von anorganischen Kohlenstoffverbindungen, C-org. und Schwefel
Die Messung erfolgte mittels IR-Detektion des im
Bezogen auf das Referenzgestein (SARM) erge-
Sauerstoffstrom verbrannten und katalytisch zu CO2
ben sich folgende Vergleichswerte (Angaben in
aufoxidierten Kohlenstoffs (Gerät: Leco CS-144). Im
mg/kg):
gleichen Meßgang konnte Schwefel bestimmt werden
SARMProbe
NIM-G
NIM-L
NIM-P
Konzentration entsprechend Literaturangabe
(mg/kg)
40
43
6
(SO2). Zur Messung des Anteiles an organisch ge-
gemessene Konzentration (mg/kg)
bundenem Kohlenstoff (C-org.) mußte zunächst der
36,5
43,1
5,6
anorganisch gebundene Kohlenstoff aus den Proben
entfernt werden. Der anorganische Kohlenstoffanteil
Die Meßbedingungen für die Graphit-AAS zu den
ergibt sich aus der Differenz des Gesamtkohlenstoffes
Elementen entsprechen den jeweiligen firmenspezifi-
der unbehandelten Gesamtprobe und des C-org-
schen Angaben zu den verwendeten Geräten (hier: 2-
Gehalts. Die Entfernung des anorganischen Kohlen-
Strahl-2-Kanal-Gerät mit Aerosol-Probeninjektion).
stoffs erfolgte mittels HCl-Laugung. Das Verfahren
ist sowohl anhand von Messungen internationaler Referenzmaterialien als auch im Abgleich der Methode
nach DIN verifiziert [DIN-ISO 10694].
34
5. Analysenverfahren
5. Analysenverfahren
5.1. Elementanalytik
matrix) und die so behandelten Proben am Graphitofen-AAS untersucht werden (Verfahren vgl. Abschnitt 4.4.).
Die im Königswasseraufschluß und aus den S4-
As, Hg und Se wurden am ICP-OES-Sequenzgerät
Elutionen gewonnenen Lösungen wurden mit einem
ICP-OES-Simultangerät (Fisons Maxim) auf Haupt-
mit
und Spurenelemente gemessen. Als besonders pro-
quenzgerät, UV-Version). Hierbei wird die Eigen-
blematisch erwiesen sich bei den untersuchten Proben
schaft dieser Elemente genutzt, mit Wasserstoff
die oft hohen Sulfatanteile, welche das Zusetzen der
gasförmige Hydride zu bilden. Diese Gase werden
Zerstäuberdüse
Reprodu-
über einen Argonstrom dem Plasma zugeführt und
zierbarkeit der Messungen entscheidend von einer
können sehr empfindlich gemessen werden. Voraus-
konstanten Probenzufuhr abhängt, wurden zur Über-
setzung für die Messungen sind, neben konstanten
wachung der Stabilität jeweils nach 5 bis 8 Proben
Förderraten bei der Durchmischung von Probe und
Kontrollösungen vermessen. Bei leichtem Driften
Chemikalien, die zwischen Proben und Referenzlö-
wurden die Resultate der Probenmessungen rechne-
sung angeglichenen Temperaturen. Im Gegensatz zu
risch korrigiert. Bei starker Instabilität mußte das Ge-
der an der AAS ebenfalls verwendeten Hydridtechnik
rät jeweils neu konditioniert und die entsprechenden
ist das ICP-Verfahren weniger anfällig gegen chemi-
Proben nachverdünnt analysiert werden. Hierbei ist
sche Interferenzen durch edlere Metalle bei der Hy-
anzumerken, daß im Königswasseraufschluß generell
dridbildung.
1g
Probe
je
verursachten.
100ml
Da
Säure
die
gelöst
Hydridzusatz
analysiert
(ARL
3520,
Se-
Da sich die Schwefelgehalte als entscheidendes
werden
Kriterium bei der Beurteilung der Proben erwiesen,
(Verdünnungsfaktor 100).
Sowohl die hohe Matrixbelastung als auch die oft
wurde auf die Messungen dieses Elementes erhöhte
erforderliche Nachverdünnung, z.T. bis auf den Fak-
Sorgfalt angewendet. Die Messungen erfolgten daher
tor 2000, beeinträchtigen die optimale Nutzung der
nicht nur mittels IR-Detektion nach Verbrennung im
gerätespezifischen Nachweisgrenzen. Vor allem im
Sauerstoffstrom, sondern auch mittels ICP-OES
Falle der Eluate ist somit die Routineanalytik mittels
(ARL 3520, Sequenzgerät, UV-Version), wobei meh-
ICP-OES unter Verwendung kalibrierter Eichkurven
rere Emissionswellenlängen angefahren wurden.
für einzelne Elemente nicht mehr möglich. In diesen
Die Messungen von pH-Wert, Ammonium- und
Fällen wird zunächst versucht, durch Messungen im
Chlorid-Gehalten der Eluate erfolgten mittels ionen-
Wechselschrittverfahren
mit
selektiver Sonden. Ebenso wurde die Leitfähigkeit
Blindwertmessungen abzugleichen. In jedem Falle
der Eluate mit der Sonde gemessen. Die pH-Wert-
erwiesen sich die Pb-, und z.T. auch die Cd-Werte im
Messungen erfolgten nach DIN 38404 C5, die Leit-
Eluat als unterhalb der Nachweisgrenze.
fähigkeitsmessungen nach DIN EN 27888 bzw. DIN
die
Probengehalte
38404 Teil 8.
Aus diesen Gründen mußte für die Blei- und Cadmiummessung zuvor eine Ionentrennung vorgenom-
Abschließend sei erwähnt, daß die Analysener-
men werden (Abtrennung der Alkali- und Erdalkali-
gebnisse des Labors bereits in mehreren Ringversu-
35
5. Analysenverfahren
chen zertifiziert wurden (zuletzt: Umweltbehörde
dabei nach der chemischen Zusammensetzung, wie
Hamburg, 5/97).
sie im Labor gemessen wurde, und beruht auf
folgendem vereinfachenden Prinzip (siehe auch
Kapitel 8: Korrelationen sowie Anhang: Tab. 8c:
5.2. Röntgendiffraktometrie
Geologische Schichten und ihre zugehörigen Gesteinstypen):
Um den Hauptmineralbestand der untersuchten Ge– Gehalt an Aluminium (als Maß für den Tonanteil)
steine zu prüfen, wurden von einigen Proben Röntgenaufnahmen mittels RDA (Röntgendiffraktometer-
– Gehalt an Calcium und karbonatisch gebundenem Kohlenstoff (Bestimmung des Kalkanteiles)
analyse) angefertigt. Dabei sollten von solchen
– Gehalt an organisch gebundenem Kohlenstoff
(für Gesteine mit hohem organischen Anteil,
z.B. Schwarzschiefer)
Gesteinstypen, die in mehr als 3 Schichten auftreten,
mindestens drei Proben ausgewählt werden. Wenn
möglich mußten diese auch jeweils aus unter-
– Sulfatgehalt (v.a. für stark gipshaltige Gesteine)
schiedlichen stratigraphischen Serien von Trias und
Jura stammen. Die Einteilung der Gesteine erfolgte
Zur Messung mittels RDA ausgewählte Gesteine bzw. Schichten:
Tone ( T ):
km3u, Rote Wand (Keuper)
sjβ , untere Schwarzjuratone (Schwarzer Jura)
bjα , Opalinuston (Brauner Jura)
Sandige Tone ( sT ):
so, Röttone (Buntsandstein)
ku Basis, Vitriolschiefer (Keuper)
km2, dunkle Tone im Schilfsandstein (Keuper)
Tonige Mergel ( tM ):
mo2, Tonhorizonte (Muschelkalk)
km1, Bochinger Horizont (Keuper)
km5, Knollenmergel (Keuper)
Sandige Mergel ( sM ):
sjα2, Angulatensandstein (Schwarzer Jura)
bjβ , oberer Donzdorfer Sandstein (Brauner Jura)
bjδ , Hamitenton (Brauner Jura)
bjζ , Ornatenton (Brauner Jura)
Mergelige Kalke ( mK ):
mo2, Mergel/Tone im ob. Abschnitt (Muschelkalk)
sjγ , untere Schwarzjuramergel (Schwarzer Jura)
wjα , untere Weißjuramergel (Weißer Jura)
Die Aufnahmen der Pulverpräparate (natur, Fein-
Das Hauptaugenmerk bei dieser Untersuchung lag
korn <2µ) wurden von 3°-65° (2ϑ) gefahren. Als
insbesondere auf der Identifizierung der Tonminerale,
Meßgerät diente ein Röntgendiffraktometer der Fa.
da diese bei der Freisetzung von Schwermetallen im
Phillips (Röhre Typ PW1730/10; Graphit-Mono-
S4-Laugungsversuch
chromator; CuKα-Strahlung [λ = 1,542 Å] ).
darstellen (adsorptive Bindung).
36
den
wichtigsten
Faktor
5. Analysenverfahren
Daher wurden die Proben in einem zweiten
Absorption auf 32Å. Nach Glühen bei 450-500°C
Durchlauf unter 2ϑ-Winkeln von 3°-15° gemessen,
fällt der d-Wert auf 13,8Å zurück. Dieses Verhalten
wobei jede Probe als Feinstkorn-Präparat (<2µ), gly-
und die angegebenen d-Werte können jedoch auf-
colbehandelt sowie geglüht (550-600°C) vorlag. Die
grund der komplexen Strukturen der Minerale unter-
Unterschiede in den drei daraus resultierenden Rönt-
schiedlich ausfallen [CARROL 1970].
genkurven erlauben Rückschlüsse auf die Art des
Wie die Ergebnisse zeigen (siehe Abschnitt 7.8.)
Tonminerales. Dies gilt insbesondere für die quell-
bestätigte sich die postulierte Annahme von Corrensit
fähigen Chlorite, von denen der Corrensit häufiger
in den Tonen der Keuperproben.
Bestandteil des süddeutschen Keupers ist [LIPPMANN
1954]. Die d-Werte von quellfähigen Chloriten liegen
Die Diagramme der Röntgenaufnahmen der
im allgemeinen um 28Å und steigen durch Glycol-
Tonmineralanalyse finden sich im Anhang (Abb.
7.8.A - 7.8.P).
37
6. Toxikologie, Grenz- und Richtwertklassen
6. Toxikologie, Grenz- und Richtwertklassen
6.1. Toxikologie der natürlichen Spezies
sentiell sind, beziehen sich die beschriebenen Erkrankungen zumeist auf akute Überdosen oder über-
Der größte Teil der in dieser Arbeit untersuchten
mäßige Langzeitaufnahmen. Die dargestellten Wir-
Stoffe weist in seiner elementaren oder in einigen
kungen stellen zumeist jedoch nur einen Ausschnitt
Verbindungen auftretenden Form für den Menschen
der möglichen Folgeerscheinungen von Vergiftungen
und andere Lebewesen toxische Eigenschaften auf.
dar, da eine vollständige Aufstellung den Rahmen
Dies kann insbesondere bei der Wiederverwendung
dieser Arbeit überschritten hätte.
von abgebauten Gesteinen relevante Auswirkungen
nach sich ziehen (z.B. Grundwasserbelastung). Im
folgenden werden daher die Schadwirkungen einer
Die Angaben wurden der Datenbank GiftlistePC
Reihe dieser Elemente bzw. Elementverbindungen in
von ROTH & DAUNDERER (ecobase Software, ecomed
einer Übersicht aufgeführt (Tab. 6.1.1.). Da die
verlagsgesellschaft AG & Co. KG, Landsberg 1996)
meisten der aufgeführten Elemente für Lebewesen es-
sowie MERIAN (1984) entnommen.
Tab. 6.1.1.: Toxikologie d. natürlichen Spezies (nach ROTH & DAUNDERER: GiftlistePC 1996) und MERIAN (1984)
Element /
Verbindung
Wirkcharakter
Aluminium
Al-Hydroxid, Al (OH)3
Aluminiumnitrat
Schäden des Nervensystems. Atemwegserkrankungen bei Einatmen von Rauch und Staub.
Reizwirkung in den Augen und im Magen-Darmtrakt. Brechreiz, Durchfall. Hustenreiz beim Einatmen.
Nervengift: Erst Erregung, Schwindel, Krämpfe, Gleichgewichtsstörungen, evtl. Halluzinationen, dann
Atemdepression, Atemstillstand, Koma.
Aluminiumoxid Al2O3
siehe Al-Hydroxid.
Arsen
Überdosis tödlich. Nervengift (siehe Al-Nitrat). Karzinogen, teratogen, mutagen. Schädigung von Haut, Herz und
Leber. Rückbildung des Knochenmarks.
Arsenverbindungen
krebserzeugend / krebsverdächtig
Blei / Bleiverbindungen
Fruchtschädigend, Verdacht auf Fortpflanzungsgefährdung. Umweltgift: Speicherung im Organismus, Schädigung
von Blutbildung, Immunsystem, Nervensystem, Stoffwechsel, ZNS. Nervengift (siehe Al-Nitrat).
Boroxid B2O3
Nervengift (siehe Al-Nitrat).
Bortrichlorid BCl3
Lungenreizstoff
Cadmium /
Karzinogen. Umweltgift: Speicherung im Organismus, Schädigung von Nervensystem, Niere, Lunge, Stoffwechsel,
Cadmiumverbindungen
ZNS. Knochenveränderungen. Phytotoxisch (Chlorosen, Nekrosen).
Chrom-VI-Verbindungen Karzinogen. Nervengift (siehe Al-Nitrat). Schwere Leber- u. Nierenschäden. Lungenkrebs (v.a. durch Chromate).
Hautgeschwüre bei Kontakt. Allergieauslöser. Arteriosklerose bei Chrommangel. Toxisch für Wasserorganismen
(Hautschädigungen). Bereits in geringen Konz. phytotoxisch (kurze Wirkungsdauer, da Reduktion zu Chrom III).
Cobalt
Gelegentlich sensibilisierend, krebsverdächtig. Störungen der Schilddrüsenfunktion. Schädigung des Herzmuskels
(tödl. Herzversagen) bei chronischer Aufnahme. Lungenschäden.
Eisen / Fe-Verbindungen Schädigung der Leber.
Kalium
Nierengift.
Kupfer
Nierengift, Lebergift. Wilsonsche Krankheit. Toxische Wirkung auf Wiederkäuer ( Leber- und Blutschädigung).
Phytotoxisch (Schädigung d. Wurzelwachstums). Hochtoxisch für viele Bakterien.
Magnesium
Nierenschäden, Lähmung der Skelettmuskulatur, Herzstörungen.
Mangan
Atemwegserkrankung (Manganpneumonie). Manganismus (ähnlich Parkinson). Überschuß verursacht bei Pflanzen
Chlorose.
Nickel
Allergieauslöser, stark sensibilisierend, häufigstes Kontaktallergen. Karzinogen. Umweltgift: Speicherung,
Schädigung v. Stoffwechsel u. ZNS. Reizstoff. Atemwegserkrankungen, Lungenkrebs. Phytotoxisch.
Quecksilber
Allergieauslöser. Karzinogen, teratogen. Umweltgift: Speicherung, Schädigung von Herz, Immunsystem, Leber,
Nervensystem, Niere, Stoffwechsel, ZNS. Nervengift (siehe Al-Nitrat).
Schwefel
Reizstoff.
Selen
Essentiell, daher auch Unterdosierungen gesundheitsschädigend. Selten sensibilisierend. Toxisch bei Inhalation.
Lungenerkrankungen. Tödliche Vergiftungen bei Überdosis. „Enshikrankheit“. Akute und chronische Vergiftungen bei Rindern („blind staggers“, „alkali disease“). Erzeugt bei einigen Pflanzen Chlorose.
38
6. Toxikologie, Grenz- und Richtwertklassen
6.2. Grenz- und Richtwertklassen
Zuordnung zu diesen Grenz- und Richtwerten ist
zwischen Gesteins- (Boden-) material und deren Eluat
Für eine Einschätzung der potentiellen Umwelt-
zu unterscheiden. Für die vorliegenden Unter-
gefährdung durch die untersuchten Gesteine müssen
suchungen wurden verschiedene Grenz- und Richt-
entsprechende Grenz- und Richtwerte Berücksichti-
wertlisten zur Einstufung der geologischen Forma-
gung finden, die entweder eine gesetzliche Vorschrift
tionen bezüglich ihrer Wiederverwertung herangezo-
bilden oder aber auf (inter-) national anerkannten
gen [z.T. aus: HEIN & SCHWEDT 1992]. Im einzelnen
Empfehlungen von Fachgremien beruhen. Bei der
sind dies:
– Verordnung über Trinkwasser und über Wasser für Lebensmittelbetriebe (Trinkwasserverordnung – TrinkwV) im Bundesgesetzblatt Nr.66 vom 12. 12. 1990 (Seiten 26122632),
–
–
–
–
–
–
Grenzwertliste nach KLOKE [Bad.-Württ. 1980],
Klärschlammverordnung [1992],
VwV Anorganische Schadstoffe – Prüfwerte [Umweltminist. Bad.-Württ. 1993],
„Hollandliste“ [1988] (nur für Barium),
Grenzwertliste nach EIKMANN-KLOKE [1993] (nur für Arsen, Quecksilber, Selen),
Zuordnungswerte für Boden bzw. Eluat der Länderarbeitsgemeinschaft Abfall (LAGA) –
Technische Regeln vom 1. März 1994 („Anforderungen an die stoffliche Verwertung von mineralischen Reststoffen/Abfällen“).
Die in dieser Untersuchung verwendeten Grenz-,
gewonnenen S4-Eluate stellen die Grenzwerte der
Richt- und Zuordnungswerte sind in den nachfolgen-
Trinkwasserverordnung dar. Sie führen gleichsam auf
den Tabellen aufgelistet.
anschauliche
Ein guter Ansatzpunkt zur Beurteilung der öko-
Weise
das
abgebauter Gesteine vor Augen:
toxikologischen Relevanz der aus den Versuchen
Tab. 6.2.1.: Grenzwerte der Trinkwasserverordnung von 1990
(Zuordnung zu Eluaten):
Bezeichnung
Grenzwert mg/l
Richtwert mg/l
pH-Wert
Leitfähigkeit
Arsen
Blei
Cadmium
Chrom
Nickel
Quecksilber
Aluminium
Ammonium
Barium
Bor
Calcium
Chlorid
Eisen
Kalium
Magnesium
Mangan
Natrium
Sulfat
Kupfer
Zink
6,5 - 9,5
2000 µS/cm
0,01
0,04
0,005
0,05
0,05
0,001
0,2
0,5 (30, wenn geogen bedingt)
1
1
400
250
0,2
12 (50, wenn geogen bedingt)
50 (120, wenn geogen bedingt)
0,05
150
240 (500, wenn geogen bedingt)
3
5
39
Gefährdungspotential
6. Toxikologie, Grenz- und Richtwertklassen
Auf der Basis von Untersuchungen von Schwer-
Tab. 6.2.3.: Hollandliste [1988] (Zuordnung zu
Gesteinen)
Bezeichnung Prüfwert f. nähere Untersuchung
metallgehalten in Böden erstellte KLOKE (1980)
seine „Orientierungswerte für tolerierbare Ge-
Barium
400 mg/kg
samtgehalte einiger Elemente in Böden“. Diese
fanden schließlich auch Eingang in die KlärIn der Klokeliste von 1980 fehlen überdies die
schlammverordnung [AbfKlärV 1982 & 1992] und
Grenzwerte für Arsen, Quecksilber und Selen. Daher
die sogenannte „Hollandliste“ [NL 1983 & 1988].
wurde für diese Elemente die aktuelle Liste nach
Die Kloke-Werte sind als Prüfwerte größtenteils auch
in
der
baden-württembergischen
VwV
EIKMANN-KLOKE (1993) herangezogen (vgl. auch
anorg.
Klärschlammverordnung 1992).
Schadstoffe enthalten [Umweltministerium BadenWürttemberg 1993].
Tab. 6.2.4.: Grenzwerte (mg/kg) nach EIKMANNKLOKE [1993] (Zuordnung zu Gesteinen)
Bezeichnung
Grenzwert (mg/kg)
Die Klokeliste stellt somit eine anerkannte
Gefährdungseinstufung von Elementgesamtgehalten
As
Hg
Se
dar. Dabei ist allerdings zu berücksichtigen, daß im
vorliegenden Fall Gesteine untersucht wurden, deren
20
0,5
1
Stoffgehalte im Vergleich zu Böden aufgrund
differierender
Bindungsformen
unterschiedliche
Die Z-Werte der LAGA (1994) verstehen sich
Gefährdungspotentiale darstellen. Da jedoch keine
als hierarchische Gliederung für Maßnahmen beim
Grenzwertlisten für Gesteine existieren, müssen die
Einbau bzw. der Wiederverwendung von Böden, zu
entsprechenden Bodenwerte herangezogen werden.
denen im Sinne der LAGA auch Festgesteine gehören. Dabei repräsentiert Z0 in etwa den natürlichen
Tab. 6.2.2.: Grenzwerte (mg/kg) für Böden
(Gesamtgehalte) nach KLOKE [Bad.-Württ. 1980]
bzw. AbfKlärV [1992] bzw. Prüfwerte VwV anorg.
Schadstoffe [Bad.-Württ. 1993]; (Zuordnung zu
Gesteinen):
Bezeichnung
Grenzwert (mg/kg)
Bor
Zink
Blei
Cadmium
Cobalt
Nickel
Chrom
Vanadium
Kupfer
Hintergrundwert, wobei ein uneingeschränkter Einbau
möglich ist. Bei Gehalten bis zu den Z1-Werten sind
Einschränkungen bestimmter Nutzungsmöglichkeiten
vorgesehen. Beim Einbau von Materialien mit
25
200
100
1,5
50
50
100
50
60
Gehalten bis Z2 müssen definierte technische Sicherungsmaßnahmen für den Grundwasserschutz vorgenommen werden. Die Z-Werte gelten bundesweit für
Verwendungen von Materialien als Baustoff für Erdbauwerke oder Füllkörper von Rohstoffabbaustätten
[v.d. TRENCK 1997], und werden somit den Anforderungen an das Thema der vorliegenden Arbeit ge-
Da in Bezug auf die Gesamtgehalte an Barium in
recht.
den bisher zur Beurteilung herangezogenen Listen
Die Zuordnungswerte der LAGA sind getrennt
keine Grenz- bzw. Prüfwerte festgelegt wurden,
nach Gehalten für Feststoffe (Gesamtgehalte des
mußte für diesen speziellen Fall die Hollandliste be-
Materials) und Eluat eines Materials:
rücksichtigt werden.
40
6. Toxikologie, Grenz- und Richtwertklassen
Tab. 6.2.5.: Zuordnungswerte (mg/kg) Feststoff für Boden: Z0, Z1.1, Z1.2 u. Z2 [LAGA
1994]
Parameter
Dimension
Z0
Z1.1
Z1.2
Z2
pH-Wert
Arsen
Blei
Cadmium
Chrom (ges.)
Kupfer
Nickel
Quecksilber
Zink
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
5,5 - 8
20
100
0,6
50
40
40
0,3
120
5,5 - 8
30
200
1
100
100
100
1
300
5-9
50
300
3
200
200
200
3
500
--150
1000
10
600
600
600
10
1500
Tab. 6.2.6.: Zuordnungswerte (mg/l) Eluat für Boden: Z0, Z1.1, Z1.2 u. Z2 [LAGA 1994]
Parameter
Dimension
Z0
Z1.1
Z1.2
Z2
pH-Wert
el. Leitfähigkeit
Chlorid
Sulfat
Arsen
Blei
Cadmium
Chrom (ges.)
Kupfer
Nickel
Quecksilber
Zink
µS/cm
mg/l
mg/l
µg/l
µg/l
µg/l
µg/l
µg/l
µg/l
µg/l
µg/l
6,5 - 9
500
10
50
10
20
2
15
50
40
0,2
100
41
6,5 - 9
500
10
50
10
40
2
30
50
50
0,2
100
6 - 12
1000
20
100
40
100
5
75
150
150
1
300
5,5 - 12
1500
30
150
60
200
10
150
300
200
2
600
7. Meßergebnisse
7. Meßergebnisse
Insgesamt resultiert aus den Untersuchungen eine
rücksichtigen, daß dieser Wert für die Gesamtgehalte
Gesamtzahl von ca. 20000 Analysenwerten. Die
nicht die reale Nachweisgrenze darstellt, da diese mit
Meßergebnisse aus den einzelnen Untersuchungsver-
dem
fahren sind im Anhang für jede Probe zusammenge-
wurde.
faßt (vgl. Anhang: Tab. 7.A1. - 7.A6.).
jeweiligen
Verdünnungsfaktor
multipliziert
Die Meßwerte der Proben des ausgelaugten
Gipskeuper werden gesondert aufgeführt.
Ebenfalls als Anlage werden die gemittelten oder
anderweitig komprimierten Daten angeführt (siehe
Es ist festzustellen, daß sich die oft hochdifferen-
Anhang: Tab. 7.1.1., 7.2.1 - 7.2.8, 7.3.1 - 7.3.11.,
zierte stratigraphische Ansprache einzelner Schicht-
7.4.1.). Darin sind für jede untersuchte geologische
glieder, wie sie im Gelände vorgenommen werden
Formation der Mittelwert der in ihr gemessenen Pro-
kann, geochemisch häufig nicht verifizieren läßt.
ben für jedes analysierte Element angegeben, getrennt
Vielmehr bestehen nach den Maßgaben der Statistik
nach Gesamtgehalten (Königswasseraufschluß) und
zwischen vielen Gesteinsschichten keine signifikanten
Eluatgehalten (S4-Wasseraufschluß). Als zusätzliche
Unterschiede der Elementkonzentrationen.
Angaben finden sich die Anzahl der gemessenen
Darüber hinaus ist zu konstatieren, daß hohe Ge-
Proben pro Schicht (n), der sich daraus ergebende
samtgehalte an Schwermetallen im allgemeinen nicht
Mittelwert
Stan-
mit entsprechend hohen Konzentrationen der Eluate
dardabweichung s. Da alle Meßwerte einer Formation
korrelieren (vgl. Abschnitt 11.2.). Die Eluierbarkeit
einem Ausreißertest unterzogen [Extremwerttest nach
wird vielmehr von der mineralischen Bindungsform
NALIMOV, in: KAISER & GOTTSCHALK 1972] und
der Schwermetalle sowie der Konzentration der ge-
signifikante
lösten Begleitelemente kontrolliert (Ionenstärke des
x
sowie
bzw.
die
zugehörige
hochsignifikante
Extremwerte
eliminiert wurden, sind gegebenenfalls die Anzahl der
Eluates, vgl. auch Kapitel 10).
Proben nach Entfernung der Extremwerte nE sowie
die sich daraus neu ergebenden Mittelwerte xE und
Standardabweichungen sE aufgeführt. Somit ist der
endgültige
Elementgehalt
einer
Formation
der
7.1. pH-Werte und Leitfähigkeit
Mittelwert nach der Extremwertbereinigung xE . Im
Falle des Fehlens von Ausreißern ist xE identisch mit
Bei den pH-Werten sind die Spannweiten der je-
x.
weiligen Probenmessungen einer Formation angegeSchließlich werden in den Tabellen für jedes
ben, bei der Leitfähigkeit deren Mittelwerte (Daten
Element die für Gesamt- und Eluatgehalte relevanten
Grenzwerte angegeben.
siehe Tab. 7.1.1., Anhang).
Grenzwertüberschreitende
Mittelwerte sind fett dargestellt. Die Meßwerte der
pH-Werte
mit » <X,X « versehenen Schichten sind kleiner
als die angegebene instrumentelle Nachweisgrenze (X
Die pH-Werte der Gesteine wurden analog DIN
= Platzhalter für natürliche Zahlen). Dabei ist zu be-
38414 Teil 5 bestimmt. Sie liegen generell zwischen
42
7. Meßergebnisse
7,1 und 8,7 und sind somit gemäß Trinkwasserver-
wobei die Z0-Z1.1-Werte (Eluat) der LAGA von
ordnung (6,5-9,5) nicht grenzwertrelevant. Lediglich
500µS/cm z.T. deutlich überschritten werden.
im Unteren Donzdorfer Sandstein des Braunen Jura β
Ein Vergleich mit den Sulfat-Eluatgehalten zeigt
findet sich ein Minimalwert von pH 5,9, der den
den Grund für die häufigen hohen Leitfähigkeits-
Grenzwert der Trinkwasserverordnung unterschreitet.
werte. Erhöhte Sulfatgehalte im Eluat finden sich in
Dies gilt im selben Maße für die Z-Werte (Eluat) der
den gips- und sulfidreichen Schichten, die durch
LAGA. Legt man die Z-Werte (Boden) zugrunde, so
Gipslösung bzw. Aufoxidierung von Sulfid größere
erfüllen die meisten Schichten die Richtlinien nicht,
Mengen von SO4 in Lösung gehen lassen. Dies führt
da ihre maximalen pH-Werte die Obergrenze für Z0-
analog schließlich auch zu erhöhten Leitfähigkeits-
Z1.1 überschreiten (pH 8). Dies kann im vorliegenden
werten.
Fall jedoch nicht als relevant angesehen werden, da
die
pH-Wert-Messungen ausschließlich an
den
Eluaten vorgenommen wurden.
Im allgemeinen sind die Abweichungen zwischen
7.2. Gesamt- und Eluatgehalte an Hauptelementen
den pH-Werten der Proben einer geologischen
Schicht nur gering. Die pH-Werte der Trias- und
Weißjuraschichten beginnen zumeist erst oberhalb
Als Hauptelemente sind nachfolgend aufgeführt:
8,0, was auf ihren durchgängig erhöhten Kalkanteil
Aluminium, Natrium, Calcium, Eisen, Mangan, Ka-
zurückzuführen ist (max. 8,3 in CaCO3-haltigen Bö-
lium, Magnesium und Schwefel (als Sulfat berech-
den und Wässern; i.a. zwischen 7,2 und 8,3
net). Die Mittelwerte aus den S4-Eluaten beziehen
[SCHEFFER & SCHACHTSCHABEL 1992, MÖLLER
sich direkt auf die Einzelwerte, wie sie aus den nach
1986]), während diejenigen der Schwarz- und
DIN 38414 Teil 4 hergestellten Lösungen gemessen
Braunjuraschichten größtenteils bereits im pH-Be-
wurden. Der bei der Herstellung des Eluates verwen-
reich von 7 einsetzen. Werte von 9 oder größer
dete Verdünnungsfaktor von 1:10 muß dabei unbe-
werden in keinem Fall erreicht.
rücksichtigt bleiben, weil einige Elemente bereits ihre
Sättigungskonzentration in der Lösung erreicht haben.
Da diese nicht mehr überschritten werden kann,
Leitfähigkeiten
würde eine Einbeziehung des Verdünnungsfaktors
irreale Werte erzeugen.
Die
Ergebnisse
der
Leitfähigkeitsmessungen
Alle Daten finden sich in den Tabellen 7.2.1. -
zeigen eine deutliche Variabilität zwischen den For-
7.2.8. des Anhangs. Zu den Angaben von Al, Fe und
mationen. Die höchsten Werte werden hier in den
Mn ist Abschnitt 4.3.1. zu berücksichtigen.
Grundgipsschichten und dem Mittleren Gipshorizont
des km1 erreicht (>2000µS/cm), wo der Grenzwert
der Trinkwasserverordnung von 2000µS/cm über-
Aluminium
schritten wird. Weiterhin sind hohe Werte in vielen
Schichten des Oberen Muschelkalkes sowie des
Die Al-Gesamtgehalte stellen ein Maß für den
Schwarzen und Braunen Jura festzustellen, die sich in
Tonanteil eines Sedimentgesteins dar. Obwohl der
Bereichen zwischen 500 und 900µS/cm bewegen,
Königswasseraufschluß nur einen Teil des Gesamt-Al
43
7. Meßergebnisse
erfaßt, dokumentieren die Werte für die verschiede-
im Grenzglaukonit des Weißen Jura α. Lediglich im
nen Schichten die Gesteinskomponenten. Die kalki-
Angulatensandstein des Schwarzen Jura α2 liegen die
geren oder sandigeren Formationen enthalten im
Gehalte unterhalb der Nachweisgrenze (<1mg/kg).
Königswasserauszug entsprechend weniger Alumi-
Die weit überwiegende Anzahl der geologischen
nium als die tonreicheren. Die geringsten Gehalte
Formationen enthält Na-Gehalte >200mg/kg.
finden sich in den Grundgipsschichten des km1
Die Eluatgehalte erstrecken sich von 1,9mg/l bei
(1800mg/kg), der aufgrund seines extrem hohen
den Psilonotentonen des Schwarzen Jura α1 bis zu
Gipsanteiles keine relevanten Anteile an Tonminera-
56,6mg/l bei den Ornatentonen des Braunen Jura ζ.
len enthält. Auch sind große Teile des Braunen Jura
Während die Na-Werte aus der S4-Elution in den
tonmineralärmer. So enthält die gesamte Abfolge von
den Zopfplatten des Braunen Jura β bis hoch zum
Schichten der Trias und des Schwarzen Jura zumeist
Parkinsoni-Oolith des Braunen Jura δ jeweils weniger
geringer als 10mg/l ausfallen, überschreiten die
Braunjuraschichten diesen Wert in fast allen Fällen.
als 10000mg/kg Al pro Schicht.
Da die Proben des Braunen Jura fast gänzlich aus
Trias und Schwarzer Jura zeigen, mit Ausnahme
Bohrkernen gewonnen wurden, könnten hierbei
einiger Kalk- und Sandsteine sowie dem bereits an-
Bohrspülungszusätze eine Rolle spielen. Der Grenz-
gesprochenen Grundgips, zumeist höhere Gehalte an
wert der Trinkwasserverordnung wird insgesamt nicht
Al. Der weitaus höchste Gehalt wird mit fast
berührt.
45000mg/kg Al in den äußerst tonreichen Gesteinen
der Roten Wand (km3u) erreicht.
Die S4-Gehalte zeigen im allgemeinen Werte
Calcium
<0,1mg/l. Die Eluate der Röttone sind demgegenüber
mit 0,13mg/l leicht erhöht. Spitzenwerte werden lediglich im Keuper bei den Grundgipsschichten des
Die Ca-Gesamtgehalte folgen dem Kalkgehalt des
km1 (0,28mg/l) und den Tonsteinen im Schilfsand-
Gesteins. Daneben sorgen auch die gipsreichen
stein (0,78mg/l) erreicht. Diese Gehalte überschreiten
Schichten für hohe Ca-Werte. Die höchsten Gehalte
auch die Grenzwerte der Trinkwasserverordnung von
werden in den Mergeln des oberen Weißen Jura γ er-
0,2mg/l. Generell werden die gelösten Gehalte durch
reicht (303320mg/kg Ca). Der Stubensandstein des
die Sättigungskonzentration der Lösung bestimmt, die
km4 weist mit 1170mg/kg die geringsten Ca-Werte
wiederum abhängig ist von der Art der Aus-
auf.
gangsminerale, den Mineralparagenesen sowie dem
Die eluierten Ca-Gehalte variieren stark. Dabei ist
pH-Wert, der Leitfähigkeit, der Temperatur und dem
zu berücksichtigen, daß die Sättigungskonzentration
CO2-Partialdruck der Lösung (siehe auch Kapitel 10:
der Lösung mit Ca in starkem Maße vom Aus-
Geochemische Modellierungen).
gangsmineral abhängt. So kann bei hohen Salzlasten
die Sättigungskonzentration für Calcium bei Gipslösungen
Natrium
weit
über
2000mg/l
betragen.
Unter
„normalen“ Bedingungen erreichen diese Werte
Die Natriumgesamtgehalte, wie sie aus dem Kö-
immer noch 600-700mg/l. Die Sättigungskonzentra-
nigswasserauszug folgen, variieren von 14mg/kg in
tion für Calcit liegt dagegen zumeist deutlich niedri-
den Röttonen des oberen Buntsandstein bis 974mg/kg
ger. Eine wichtige Rolle spielen dabei jedoch auch
44
7. Meßergebnisse
die
Begleitminerale
(siehe
auch
Kapitel
10:
Mangan
Geochemische Modellierungen).
Die geringsten Eluatgehalte von 3mg/l finden sich
Die Mn-Gesamtgehalte reichen von 19mg/kg im
im Stubensandstein, der bereits auch die niedrigsten
Stubensandstein des km4 bis zu 4048mg/kg im Par-
Ca-Gesamtgehalte aufweist. Die höchsten gelösten
kinsoni-Oolith des Braunen Jura δ. Die Gesteine der
Ca-Gehalte bieten die Eluate der gipsreichen Ge-
meisten Schichten enthalten Mengen <1000mg
steine. So überschreiten die Grundgipsschichten mit
Mn/kg.
622mg/l und der Mittlere Gipshorizont mit 615mg/l
Die Mn-Eluatgehalte fallen in den Triasschichten
(beide Schichten km1) deutlich den Grenzwert der
am geringsten aus. Hier wird kaum einmal der Wert
Trinkwasserverordnung von 400mg/l. Trotzdem wei-
von 0,02mg/l überschritten. Die Lösungskonzentra-
sen die Schichten des Keuper insgesamt die gering-
tionen der Juraschichten sind dagegen zumeist deut-
sten Gehalte an gelöstem Ca auf.
lich höher (ca. Faktor 10). Der Spitzenwert wird mit
1,39mg Mn/l in den Eluaten des Angulatensandstein
(Schwarzer Jura α2) erreicht. Der Grenzwert der
Trinkwasserverordnung von 0,05mg/l wird in 8 Fäl-
Eisen
len überschritten. Neben dem Angulatensandstein
sind davon der Rhät-Tonstein (ko), der Psilonoten-
Die Fe-Gesamtgehalte der untersuchten Gesteine
kalkstein (sjα1), die Seegrasschiefer, Tonmergel und
werden insbesondere von Fe-Tonmineralen, Fe-Sul-
Wilden Schiefer des sjε sowie Personatensandstein
fiden und Fe-Oxiden bestimmt (siehe auch Kapitel 8:
und oberer Donzdorfer Sandstein (beide bjβ) betrof-
Korrelationen). Die Grundgipsschichten des km1
fen.
enthalten die geringsten Mengen an Fe, der Macrocephalus-Oolith des Braunen Jura ζ die höchsten, wobei
die Konzentrationen des letzteren durch Fe-Oolithe
Kalium
hervorgerufen werden.
Eisen ist in den S4-Eluaten größtenteils nur in
geringen Mengen vorhanden. Im überwiegenden Teil
Für die K-Gesamtgehalte in den untersuchten
der Gesteinseluate konnten keine Fe-Gehalte oberhalb
Gesteinen sind überwiegend Kalium-Tonminerale
der instrumentellen Nachweisgrenze von 0,005mg/l
und -Glimmer verantwortlich (siehe auch Kapitel 8:
festgestellt werden. Der höchste Wert wurde mit
Korrelationen). Die niedrigsten Gehalte finden sich in
0,925mg/l
Unteren
den Psilonotenkalken des sjα1 (<9mg/kg), die
Schwarzjuratone gemessen. Dies ist auch der einzige
höchsten in den Unteren Bunten Mergeln des km3u
Fall, in dem der Grenzwert der Trinkwasserverord-
(22946mg/kg). Alle Schichten des Jura enthalten da-
nung von 0,2mg Fe/l überschritten wurde. In diesem
bei K-Mengen <8000mg/kg. Gehalte >10000mg/kg
Zusammenhang sei aber auf die starke Abhängigkeit
sind dagegen ausschließlich in den Keuperschichten
der Fe-Sättigungskonzentration, insbesondere bei Fe-
anzutreffen.
in
den
Eluaten
der
Sulfiden und -Oxiden, von den pH- und Eh-Bedin-
In den Gesteinseluaten sind die Kaliumgehalte
gungen verwiesen (siehe Kapitel 10: Geochemische
recht gleichförmig. Sie liegen in den meisten
Modellierungen).
Schichten zwischen 10 und 30mg/l. Die geringsten
Werte weisen die Eluate der Oberen Schwarzjuratone
45
7. Meßergebnisse
auf (1mg/l), die höchsten sind in den Lösungen der
weisen mit 132mg/kg die Röttone des Oberen
Vitriolschiefer des ku zu finden (48mg/l). Dies deutet
Buntsandstein auf. Mit Ausnahme der stark gipshalti-
auf eine durch unterschiedliche Ausgangsminerale
gen Schichten des nicht ausgelaugten Gipskeuper sind
und Mineralparagenesen für Kalium nur unwesentlich
die Sulfatgehalte im Keuper eher niedrig (meist
veränderbare Sättigungskonzentration. Da es sich bei
<2000mg/kg), in den Juraschichten dagegen eher
den Eluatgehalten um geogen bedingte Werte handelt,
höher (meist >20000mg/kg). Hierbei scheint der grö-
wird der Grenzwert der Trinkwasserverordnung in
ßere Sulfidanteil der Juraschichten ausschlaggebend
keinem Fall überschritten (50mg/l, wenn geogen;
zu sein.
andernfalls 12mg/l).
Die SO4-Gehalte in den Eluaten zeigen ein Bild
ähnlich den Leitfähigkeiten, die überwiegend durch
sie bestimmt werden. Die Sättigungskonzentrationen
Magnesium
von SO4 in den Lösungen sind zum großen Teil von
der Art des Ausgangsminerales und der Mineralpara-
Die Mg-Gesamtgehalte sind im Angulatensand-
genese abhängig. So lassen sich aus Gips unter den
stein des sjα2 am geringsten (1046mg/kg). Überhaupt
gegebenen Bedingungen theoretisch etwa 1600mg
finden sich unter den gesamten Juraschichten keine
SO4/l lösen (siehe Kapitel 10: Geochemische Model-
Gesteine mit Gehalten >10000mg Mg/kg. Dagegen
lierungen), was bei den Gipsschichten des Keuper mit
sind Gesteine mit >15000mg Mg/kg in den
ca.
Triasschichten eher die Regel. Der Höchstwert an
1530mg
SO4/l
auch
erreicht
wird.
Die
nächstkleinere Gehaltegruppe bildet dann der Lias ε
Magnesium ist in den Dunkelroten Mergeln des km1
mit Eluatwerten zwischen 500 und 650mg SO4/l.
zu verzeichnen (68989mg/kg). Die Mg-Gehalte
Darunter folgt eine weitere Gruppe mit bis zu ca.
dieser Gesteine werden in der Hauptsache über ihren
350mg/l.
Anteil an Dolomit und/oder Mg-Tonmineralen definiert (siehe auch Kapitel 8: Korrelationen).
Insgesamt überschreiten 35 SO4-Eluatgehalte die
Die Mg-Werte in den Eluaten bewegen sich zwi-
Z0- bzw. Z1.1-Werte (Eluat; 50mg/l) der LAGA, 33
schen 1mg/l in den Oberen Schwarzjuratonen und
den Z1.2-Wert (100mg/l) und 30 den Z2-Wert
37mg/l im Rhät-Tonstein des ko. Die Variabilität ist
(150mg/l). Der Grenzwert der Trinkwasserverord-
insgesamt gering.
nung von 240mg SO4/l wird immerhin noch in 18
Fällen übertroffen. Von diesen Überschreitungen sind
der gesamte Braune Jura, der größte Teil des
Sulfat
Schwarzen Jura, alle untersuchten Schichten des mo2
sowie der Obere Keuper und insbesondere die stark
Die Schwefelgesamtgehalte in den untersuchten
gipshaltigen Schichten des km1 (Grundgips, mittlerer
Gesteinen werden in der Hauptsache von Sulfiden
Gipshorizont) betroffen.
und Gips bestimmt. Die Meßergebnisse geben die
Gehalte als Sulfat wieder. Dabei finden sich die
Die Sulfatproblematik wird in den nachfolgenden
höchsten Sulfatwerte in den Gipsgesteinen der
Kapiteln noch einmal ausführlich aufgegriffen und
Grundgipsschichten und des Mittleren Gipshorizontes
diskutiert.
(461411 bzw. 316492mg/kg). Die geringsten Gehalte
46
7. Meßergebnisse
7.3. Gesamt- und Eluatgehalte an Spurenelementen
ren hier zwischen 0,008mg/l im Mittleren Gipshorizont des km1 und 0,954mg/l im Ornatenton des
Braunen Jura ζ. Dabei enthält der größte Teil der
Folgende Spurenelemente wurden in die Untersu-
Eluate Werte >0,1mg B/l. Die Borgehalte aus den
chungen einbezogen: Bor, Zink, Blei, Cadmium,
Braunjuragesteinen sind insgesamt höher als diejeni-
Cobalt, Nickel, Chrom, Vanadium, Kupfer, Barium,
gen der anderen Formationen (siehe auch Kapitel 8:
Arsen, Quecksilber und Selen. In den Wassereluaten
Korrelationen).
wurden Bor, Zink, Blei, Cadmium, Cobalt, Nickel,
Chrom, Kupfer und Barium gemessen. Aufgrund
nicht hinreichender instrumenteller Nachweisgrenzen
Zink
bei gleichzeitig äußerst geringen Gehalten, mußten
Messungen für Arsen, Quecksilber und Selen im
Die Zn-Gesamtgehalte des Großteils der Schich-
Eluat entfallen.
ten liegen zwischen 10 und 100mg/kg. Der geringste
Die Mittelwerte aus den S4-Eluaten beziehen sich
Wert findet sich im Grundgips des km1 (0,2mg
auf die direkt aus der nach DIN 38414 Teil 4 herge-
Zn/kg), der höchste in den Oberen Schwarzjuramer-
stellten Lösung gemessenen Einzelwerte. Ebenso wie
geln des sjζ (256mg Zn/kg). Letzterer überschreitet
bei den Hauptelementen bleibt bei den Messungen
somit den Grenzwert nach KLOKE bzw. der Klär-
der für die Herstellung des Eluates verwendete Ver-
schlammverordnung von 200mg Zn/kg. In drei wei-
dünnungsfaktor von 1:10 unberücksichtigt, da einige
teren Schichten wird zudem der Z0-Wert der LAGA
Elemente bereits ihre Gleichgewichtskonzentration in
von 120mg/kg übertroffen: Untere Schwarzjuramer-
der Lösung erreicht haben. Alle Daten sind in den
gel sjγ, Seegrasschiefer sjε1, Wilde Schiefer sjε3.
Tabellen 7.3.1. - 7.3.11. des Anhangs zu finden.
Diese vier Schichten liegen stratigraphisch eng beieinander und sind generell von ähnlicher chemischer
Zusammensetzung (siehe auch Kapitel 8). Die ZnBor
Gehalte der innnerhalb dieser Schichtfolge liegenden
Formationen weisen darüber hinaus nur unwesentlich
Die Gesamtgehalte an Bor lagen in 5 Schichten
unterhalb
der
Nachweisgrenze
von
geringere Werte auf (>100mg/kg). Ausnahme bilden
1mg/kg
hierbei die Stinkkalke des sjε, bei denen aufgrund des
(Grundgipsschichten km1, Schilfsandstein km2, Un-
größeren Kalkgehaltes ein Verdünnungseffekt auftritt.
tere Bunte Mergel km3u, Lehrbergschichten km3l,
In den S4-Eluaten liegen die Zn-Gehalte in 15
Angulatensandstein sjα2). Die höchsten Gehalte
Fällen
finden sich mit 63mg B/kg in den Dunkelroten Mer-
0,0006mg/l. Obwohl die Grundgipsschichten die bei
geln des km1. Insgesamt überschreiten 10 Gesteins-
weitem niedrigsten Zn-Gesamtgehalte
schichten, von denen allein 8 dem Keuper angehören,
(s.o.), treten in ihren Lösungen, aufgrund der starken
den Grenzwert nach KLOKE bzw. Klärschlammver-
Sulfatlöslichkeit, die höchsten Werte auf (0,02mg
ordnung bzw. VwV anorg. Schadstoffe Bad.-Württ.
Zn/l). Insgesamt sind bei den Eluaten keinerlei Grenz-
(25mg B/kg).
bzw. Richtwertüberschreitungen festzustellen.
Die
Gesteinseluate
weisen keinerlei
Grenz-
wertüberschreitungen für Bor auf. Die Gehalte variie-
47
unterhalb
der
Nachweisgrenze
von
aufweisen
7. Meßergebnisse
werte für Boden, davon 2 den Z1.2-Wert der LAGA
Blei
von 3mg/kg (Obere Schwarzjuramergel sjζ: 4,77mg
Die Pb-Gesamtgehalte bewegen sich generell
Cd/kg, Wilde Schiefer sjε3: 3,23mg Cd/kg) und wei-
zwischen 1,8mg/kg in den Estherienschichten des
tere 3 den Grenzwert nach KLOKE von 1,5mg/kg
km1 und 40,5mg/kg in den Wilden Schiefern des
(Angulatensandstein sjα2: 1,67mg Cd/kg, Seegras-
sjε3. Lediglich die Psilonotenkalke im Schwarzen
schiefer sjε1: 1,82mg Cd/kg, Tonmergel sjε2: 2,22mg
Jura α1 weisen einen Spitzenwert von 349mg Pb/kg
Cd/kg). Die höchsten Cd-Gehalte finden sich somit
auf. Die 2 gemessenen Proben dieses Gesteins unter-
hauptsächlich in den stärker vererzten Tongesteinen
schieden sich in ihren Gehalten jedoch beträchtlich,
des Schwarzen Jura.
so daß der Gesamtwert kaum repräsentativ für das
Von den S4-Eluaten liegen 41 unterhalb der
Gestein sein dürfte. Wahrscheinlicher ist hierbei eine
Nachweisgrenze (0,0006mg Cd/l). Die Lösungen der
lokale, punktuelle Vererzung. Dieser Wert bleibt auch
Tonmergel des sjε2 (3,4µg Cd/l) überschreiten den
die einzige Grenzwertüberschreitung nach KLOKE
Z1.1-Wert der LAGA von 2µg Cd/l. Die Eluate der
(100mg Pb/kg).
Seegrasschiefer sjε1 (9,7µg Cd/l), GrundgipsschichAufgrund meßtechnischer Schwierigkeiten konn-
ten km1 (6,6µg Cd/l) sowie der Wilden Schiefer sjε3
ten 9 Gesteinseluate nicht auf Blei untersucht werden.
(6,2µg Cd/l) liegen oberhalb des Grenzwertes der
Von den gemessenen Lösungen liegen 15 unterhalb
Trinkwasserverordnung bzw. des Z1.2-Wertes der
der Nachweisgrenze von 0,0045mg Pb/l. In 2 Fällen
LAGA von 5µg Cd/l. Die Tonschiefer des Lias ε zei-
wird der Grenzwert der Trinkwasserverordnung und
gen somit ein starkes Löslichkeitspotential an Cad-
der Z1.1-Wert (Eluat) nach LAGA überschritten
mium.
(beide 40µg/l): Untere Bunte Mergel km3u (51µg
Pb/l) und Psilonotentone sjα1 (50µg Pb/l). Zwei
PEIFFER et al. (1996) zeigen, daß Cd2+, im Gegen-
weitere Proben liegen oberhalb des Z0-Wertes von
satz zu anderen Metallionen, unter oxischen Bedingungen eine relativ hohe Löslichkeit besitzt und daß
20µg/l: Vitriolschiefer ku (21µg Pb/l) sowie Dunkle
ein offensichtlicher Zusammenhang zwischen Py-
Mergel km2 (27µg Pb/l).
ritoxidation und Cadmiumfreisetzung sowie zwischen
Calcium- und Cadmiumfreisetzung besteht. Dies
bestätigt
Cadmium
die
hier
zu
beobachtende
vermehrte
Eluierung von Cd aus pyrit- und gipsreichen Gesteinen (vgl. auch 7.8.: Mineralbestand).
Die Cadmium-Gesamtgehalte in den Braunjuraproben, die aus den Bohrkernen der Bohrungen 401,
403 und 404 gewonnen wurden, liegen sämtlich unCobalt
terhalb der Nachweisgrenze von 0,002mg/kg. Hier
handelt es sich möglicherweise um lokale Abreicherungen an Cd, da demgegenüber der andernorts be-
Die Co-Gesamtgehalte variieren zum Großteil
probte, ebenfalls dem Braunjura entstammende Opa-
zwischen 1,7mg/kg in den Grundgipsschichten des
linuston mit 1,22mg Cd/kg den Z1.1-Wert (Boden)
km1 und 39,7mg/kg in den Oberen Braunjuratonen
der LAGA (1mg Cd/kg) überschreitet. Insgesamt
des bjε. Lediglich 2 Oolithe des Braunen Jura bilden
übertreffen 22 Gesteinsschichten Grenz- bzw. Richt-
grenzwertüberschreitende Spitzenwerte: Parkinsoni-
48
7. Meßergebnisse
Chrom
Oolith bjδ (155mg Co/kg) und Macrocephalus-Oolith
bjζ (56mg Co/kg). Hierbei spielt die Bindung des
Die Cr-Gesamtgehalte bewegen sich im allgemei-
Cobalts an Fe-Oolithe eine Rolle (vgl. Abschnitt
nen zwischen 7mg/kg in den Psilonotenkalken des
8.1.3.).
In den Eluaten wird die Nachweisgrenze von
sjα1 und 53mg/kg in den Estherienschichten des ku
0,0015mg Co/l in 33 Fällen unterschritten. In den
sowie den Dunkelroten Mergeln des km1. Drei Oo-
übrigen Lösungen reichen die Gehalte von 0,0015mg
lithgesteine des Braunen Jura erreichen Höchstwerte
Co/l in den Unteren Schwarzjuramergeln des sjγ bis
von 437mg Cr/kg (Macrocephalus-Oolith) bzw.
zu 0,219mg Co/l in den Estherienschichten des ku.
318mg/kg
(Parkinsoni-Oolith)
und
176mg/kg
(Subfurcatus-Oolith). Damit werden sowohl der
Grenzwert nach KLOKE von 100mg Cr/kg als auch die
Z1.1- und Z1.2-Werte der LAGA von 100 bzw.
Nickel
200mg/kg übertroffen. Auch hier ist Chrom offenbar
verstärkt an Fe-Oolithe gebunden (siehe Abschnitt
Die niedrigsten Ni-Gesamtgehalte finden sich mit
8.1.3.).
2mg/kg in den Grundgipsschichten des km1, die
Bei den Eluaten liegen 27 Werte, v.a. der Jurahöchsten im Parkinsoni-Oolith des bjδ, wo 166mg/kg
schichten,
erreicht werden. Insgesamt überschreiten 17 Ge-
unterhalb
der
Nachweisgrenze
von
0,001mg Cr/l. Der Grenzwert der Trinkwasserver-
steinsschichten den Z0-Wert (Boden) der LAGA
ordnung (50µg Cr/l) wird in 2 Fällen überschritten:
(40mg Ni/kg) und 3 weitere den Z1.1-Wert (100mg
Grundgipsschichten km1 (72,5µg Cr/l) und Seegras-
Ni/kg). Den Grenzwert nach KLOKE von 50mg Ni/kg
schiefer sjε1 (58,6µg Cr/l). Zwei weitere Schichten
übertreffen 16 Schichten. Dabei ist eine Konzentra-
liegen oberhalb des Z0- (15µg Cr/l) bzw. Z1.1-Wer-
tion der hohen Werte im Bereich der Schwarzschiefer
tes (30µg Cr/l) der LAGA: Wilde Schiefer sjε3 (35µg
des Schwarzen Jura (Sulfidvererzungen) sowie bei
Cr/l) sowie Mittlerer Gipshorizont km1 (25µg Cr/l).
den Oolithen des Braunen Jura (Fe-Oolith-Bindungen) festzustellen. Diese Beobachtungen werden in
Kapitel 8 (Korrelationen) erneut aufgegriffen und
Vanadium
ausführlich diskutiert.
Die Ni-Nachweisgrenze von 0,002mg/l wird in
Die V-Gesamtgehalte zeigen insgesamt eine ähn-
den Eluaten in 21 Fällen unterschritten. Dies betrifft
liche quantitative Verteilung wie Nickel und Chrom,
insbesondere die Lösungen der Triasgesteine. Die
was auf ein gemeinsames Vorkommen in bestimmten
Spitzenwerte finden sich in den Eluaten der Seegras-
Sulfiden und Fe-Oolithen zurückzuführen ist. Die
schiefer des sjε1 (0,105mg Ni/l), der Wilden Schiefer
höchsten Gehalte finden sich also in den Schwarz-
des sjε3 (0,074mg Ni/l) sowie der Grundgipsschich-
schiefern des Schwarzen Jura sowie den Oolithen des
ten des km1 (0,069mg Ni/l). Deren Gehalte über-
Braunen Jura. In letzteren wird der Spitzenwert von
schreiten den Grenzwert der Trinkwasserverordnung
359mg V/kg erreicht (Macrocephalus-Oolith). Die
bzw. den Z1.1-Wert (Eluat) der LAGA von jeweils
geringsten Werte sind in den Grundgipsschichten des
50mg Ni/l.
km1 festzustellen (3mg V/kg).
Die Eluate wurden nicht auf Vanadium gemessen.
49
7. Meßergebnisse
Kupfer
Arsen
Die As-Gesamtgehalte bewegen sich zu einem
Die höchsten Cu-Gesamtgehalte zeigen sich in
Jura
Großteil zwischen 1-20mg/kg, wobei die Lehrberg-
im Übergangsbereich
schichten des km3 mit 0,14mg/kg die geringsten Ge-
zwischen Unterem Keuper und Oberem Muschelkalk.
halte aufweisen. Allerdings überschreiten 14 Ge-
Mit 57,5mg Cu/kg erreichen die Wilden Schiefer des
steinsschichten den Arsengrenzwert nach EIKMANN-
sjε3 den Spitzenwert. Insgesamt liegen 7 Gesteins-
KLOKE bzw. den Z0-Wert (Boden) der LAGA, der
schichten oberhalb des Z0-Wertes (Boden) der
jeweils 20mg As/kg beträgt. Von diesen 14 Schichten
LAGA von 40mg Cu/kg. Der Grenzwert nach KLOKE
liegen 8 oberhalb des Z1.1-Wertes, von denen sich
(60mg Cu/kg) wird nicht übertroffen. Die geringsten
wiederum einer oberhalb Z1.2 und ein letzter ober-
Gehalte sind in den dunklen Tonsteinen im Schilf-
halb Z2 befindet. Dieser Spitzenwert wird mit 440mg
sandstein zu verzeichnen, wo die Nachweisgrenze
As/kg im Parkinsoni-Oolith erreicht, offenbar her-
von 0,01mg Cu/kg unterschritten wird.
vorgerufen durch arsenhaltige Minerale in der Probe.
den
Schwarzschiefern
(Sulfidvererzungen)
sowie
des
Schwarzen
Bei den S4-Eluaten liegen 8 Proben unterhalb der
Die Überschreitungen der Grenz- und Z-Werte
Nachweisgrenze von 0,001mg Cu/l. Die höchsten
bleiben, mit Ausnahme des Rhät-Tonsteins (ko), auf
gelösten Kupfermengen finden sich in den Eluaten
den Braunen Jura beschränkt. Dies ist insofern inter-
der Grundgipsschichten des km1 (0,124mg Cu/l)
essant, als bei den klastischen Ablagerungen in
sowie der Seegrasschiefer des sjε1 (0,076mg Cu/l).
Deutschland ansonsten eher Rotliegendsandstein,
Buntsandstein, Sandsteinkeuper, Kreide, Tertiär und
Quartär von geogenen Arsenkonzentrationen betroffen sind [HEINRICHS & UDLUFT 1996].
Die S4-Eluate wurden nicht auf Arsen gemessen.
Barium
In den untersuchten Schichten liegen die Ba-Gesamtgehalte der Gesteine des so, mo2 sowie der
Quecksilber
Grundgipsschichten des km1 unterhalb der Nachweisgrenze von 1,5mg Ba/kg. Der Stubensandstein
In 34 Fällen liegen die Hg-Gesamtgehalte unter-
des km4 erreicht mit 231mg Ba/kg den höchsten
halb der Nachweisgrenze von 0,0007mg/kg. Die
Wert. Insgesamt weisen die Keuperschichten höhere
übrigen
Bariumgesamtgehalte als die Juraschichten auf. Der
Werte
reichen
von
0,04mg
Hg/kg
(Estherienschichten km1, Tonmergel sjε2, Obere
Prüfwert nach der Hollandliste (400mg Ba/kg) wird
Weißjuramergel wjγ) bis zu 1,16mg Hg/kg in den
nicht überschritten.
Röttonen des Oberen Buntsandstein. Insgesamt über-
In den S4-Eluaten reichen die Ba-Gehalte von
schreiten sowohl die Röttone als auch die Oberen
0,003mg/l in den Oberen Weißjuramergeln des
Schwarzjuramergel des sjζ den Hg-Grenzwert nach
Weißen Jura γ bis zu 0,328mg/l in den Seegrasschie-
EIKMANN-KLOKE (0,5mg/kg) bzw. den Z1.1-Wert
fern des Schwarzen Jura ε1. Der Grenzwert der
(Boden) der LAGA (1mg/kg). Eine weitere Schicht
Trinkwasserverordnung (1mg Ba/l) wird in keinem
liegt oberhalb des Z0-Wertes von 0,3mg Hg/kg
Fall erreicht.
(Parkinsoni-Oolith bjδ: 0,32mg Hg/kg).
50
7. Meßergebnisse
Quecksilbermessungen an den Eluaten fanden
des sjε1 (96000mg/kg), den Tonmergeln des sjε2
nicht statt.
(78500mg/kg),
den
Stinkkalken
des
sjε2
(37000mg/kg), den Wilden Schiefern des sjε3
(89400mg/kg) sowie den Oberen Schwarzjuramergeln des sjζ (93600mg/kg).
Selen
Bei den Se-Gesamtgehalten liegen 6 Gesteins-
Gesamtkohlenstoff
schichten, in der Hauptsache Formationen des Keuper, unterhalb der Nachweisgrenze von 0,0005mg/kg.
Die
Die übrigen Gehalte variieren zwischen 0,02mg Se/kg
Kohlenstoffgesamtgehalte
sind
im Stu-
bensandstein des km4 am geringsten (667mg/kg) und
(Dunkelrote Mergel km1, Estherienschichten km1)
in den Schichten des Schwarzen Jura ε sowie ζ am
und 1,91mg Se/kg (Wilde Schiefer sjε3). Insgesamt
höchsten. In den letzteren variieren die Gehalte von
überschreiten 5 Schichten den Se-Grenzwert nach
112000-125000mg/kg. Ausschlaggebend hierfür sind
EIKMANN-KLOKE von 1mg/kg. Dies sind im einzelnen
die extrem hohen Anteile an organischem Kohlenstoff
die Schichten des Schwarzen Jura ε (mit Ausnahme
in den Schwarzschiefern. Ansonsten bestimmt ganz
der Stinkkalke) und die oberhalb anschließenden
überwiegend der Karbonatanteil den Gehalt an C-ges.
Oberen
Schwarzjuramergel
sowie
die
Lehrbergschichten des km3. Die Höhe des Grenzwertes ist jedoch umstritten, da Selen in diesen Größenordnungen z.T. als toxisch, z.T. jedoch auch als es-
7.5. Ammoniumgehalte
sentiell angesehen wird [MERIAN 1984, SCHEFFER &
SCHACHTSCHABEL 1992].
Die Ammoniumgehalte wurden mittels Ammoni-
An den Eluaten wurden keine Selenmessungen
umsonde in wässriger Lösung, d.h. aus dem Eluat
vorgenommen.
nach DIN 38414 S4, ermittelt. Die instrumentelle
Nachweisgrenze lag bei 0,1mg/l. Aufgrund der vorgegebenen Verdünnung und der Nachweisgrenze der
Meßsonde mußten Meßwerte <10mg/l verworfen
7.4. Kohlenstoffgesamtgehalte und organischer Kohlenstoff
werden, da dies die untere relative Nachweisgrenze
darstellte. Bei keiner Probe wurde dieser Wert überschritten. Da in der Trinkwasserverordnung des Bun-
Die entsprechenden Daten finden sich in Tabelle
desgesetzblattes vom 12.12.1990 geogen bedingte
7.4.1. des Anhangs.
Ammoniumüberschreitungen
des
festgesetzten
Grenzwertes von 0,5mg/l bis zu einem Grenzwert von
30mg/l außer Betracht bleiben, ergeben sich somit
Organischer Kohlenstoff
auch keine gesetzlich relevanten Ammoniumkonzentrationen
Die geringsten Gehalte an C-org. weisen mit
in
Formationen.
970mg/kg die Lehrbergschichten des km3 auf. Die
höchsten Anteile finden sich in den Seegrasschiefern
51
den
untersuchten
geologischen
7. Meßergebnisse
7.6. Chloridgehalte
Der Vergleich der Gesamtgehalte zeigt deutlich
das Fehlen des CaSO4 in den Gesteinen des ausgelaugten
Die Messungen wurden mittels Meßsonde in
Gipskeupers
(ausgelaugter
Grundgips:
wässriger Lösung vorgenommen. Aufgrund der rela-
7071mg SO4/kg, 25849mg Ca/kg; nicht gelaugter
tiven Unempfindlichkeit dieser Meßsonde konnte
Grundgips: 461411mg SO4/kg, 219321mg Ca/kg).
lediglich eine Nachweisgrenze von 1,8mg/l erreicht
Die Cadmiumgehalte liegen mit 0,66mg Cd/kg dage-
werden. In 36 Fällen ergaben sich somit keine Meß-
gen noch immer auf fast gleichem Niveau und bedeu-
werte oberhalb der Nachweisgrenze. Die Daten sind
ten weiterhin eine Überschreitung von Z0 (Boden)
in Tabelle 7.1.1. enthalten (Anhang).
der LAGA. Die übrigen Schwermetallgehalte sind im
Die Chloridgehalte der Gesteinslösungen liegen
ausgelaugten Gipskeuper zwar fast immer wesentlich
bis auf eine Ausnahme bei Werten <10mg/l. Ledig-
höher, da durch die Gipslaugung eine Anreicherung
lich die Röttone des Oberen Buntsandstein weisen
dieser Elemente im verbliebenen Gestein erfolgte, je-
einen leicht höheren Anteil von 19,3mg/l auf. Sie
doch finden keine Grenz- oder Richtwertüberschrei-
überschreiten damit als einzige der untersuchten
tungen statt. Lediglich die Ni-Gesamtgehalte liegen
geologischen Formationen den Z1.1-Wert der LAGA
mit 40mg/kg im Bereich des Z0-Wertes der LAGA.
von 10mg/l. Dieser Wert ist jedoch äußerst niedrig
Die Eluate belegen einen drastischen Rückgang
angesetzt, bedenkt man den Grenzwert der Trinkwas-
der meisten Elementgehalte. Zeigte der Grundgips
serverordnung von 250mg Cl-/l.
noch bei 8 Parametern z.T. erhebliche Überschreitungen von Grenz- oder Richtwerten, so fehlen diese
beim ausgelaugten Gipskeuper völlig. Da die Gipslaugung offenbar auch andere leicht lösliche Kompo-
7.7. Sonderproben: ausgelaugter Gipskeuper
nenten abgeführt hat, verblieben im Residualgestein
hauptsächlich schwer bzw. nicht lösliche Verbindungen, so daß bei der S4-Elution kaum Schwermetall-
Die leichte Löslichkeit von Gips stellt für die
ionen im Eluat freigesetzt werden.
Wiederverwendung von entsprechenden Sedimenten
ein gravierendes Problem dar. Gipsführende Schich-
Diese Gegenüberstellung belegt somit deutlich das
ten sind z.B. im km1 (u.a. Grundgipsschichten des
wesentlich
Keuper) verbreitet. Im Anstehenden ist Gips durch
geringere
Belastungspotential
der
ausgelaugten Grundgipsschichten im Bereich der
die Verwitterung mehr oder weniger tiefgründig aus-
Wasserlöslichkeit. Die von ihnen ausgehende Ge-
gelaugt. In der vorliegenden Arbeit war zu überprü-
fährdung von Grundwässern durch Ca und Sulfat sind
fen, ob von diesen ausgelaugten Sedimenten ebenfalls
nicht mehr relevant. Auch liegen die Eluatgehalte von
eine Gefährdung ausgeht. Die Untersuchungen sind
Aluminium, Cadmium, Nickel, Chrom und Kupfer im
insofern von besonderem Interesse, als der aus-
Gegensatz
gelaugte Gipskeuper im Großraum Stuttgart recht
zu
denjenigen
der
nicht
gelaugten
Grundgipsschichten des km1 nicht mehr über den
häufig anzutreffen ist. Die Meßergebnisse und die
relevanten Grenz- oder Richtwerten. Die Leitfähigkeit
Gegenüberstellung von Grundgips und ausgelaugtem
ist, entsprechend den geringen Sulfatgehalten, um den
Gipskeuper (ebenfalls Grundgipsschichten) finden
Faktor 10 geringer und ebenfalls nicht mehr
sich im Anhang auf Tabelle 7.7.1.
grenzwertüberschreitend.
52
7. Meßergebnisse
7.8. Mineralbestand
Aus den durchgeführten Untersuchungen folgt,
daß gelaugte Gipsschichten kein Belastungsrisiko für
eine potentielle Einlagerungsumgebung darstellen.
Die nachfolgenden Tabellen 7.8.1. - 7.8.5. listen
Bei der Umlagerung von primär gipsführenden
den aus den Röntgenaufnahmen einiger ausgewählter
Schichten ist deren Auslaugungsgrad zu überprüfen,
Gesteinsproben identifizierten Hauptmineralbestand
da die Ablagerung von nicht vollständig ausgelaugten
auf. Ausgewählte Diffraktogramme sind im Anhang
Gipssedimenten zu hohen Sulfatbelastungen der
dargestellt (Abb. 7.8.A - 7.8.P, nur Tonmineral-
Grundwässer führen kann.
relevante Aufnahmen mit Winkeln von 3-15° 2ϑ).
Tab. 7.8.1.: Hauptmineralbestand der Tonsteine ( T )
km3u, Rote Wand
sjβ, unt. Schwarzjuratone
Quarz
Calcit
Dolomit
Kaolinit
Illit
Plagioklas (wenig)
Quarz
Dolomit
Kaolinit
Illit
Muskovit
Kaolinit
Illit
Muskovit
Chlorit / Corrensit
Plagioklas (wenig)
Pyrit (wenig)
Plagioklas
Tab. 7.8.2.: Hauptmineralbestand der sandigen Tone ( sT )
so, Röttone
kuBasis, Vitriolschiefer
Quarz
Kaolinit
Illit
Muskovit
Quarz
Gips ?
Kaolinit
Illit
Muskovit
Chlorit / Corrensit
Plagioklas
Tab. 7.8.3.: Hauptmineralbestand der tonigen Mergel ( tM )
mo2, Tonhorizonte
km1, Bochinger Horizont
Quarz
Calcit
Dolomit
Kaolinit
Illit
Muskovit (wenig)
Chlorit
bjα, Opalinuston
Quarz
Calcit
Quarz
km2, dunkle Tone im
Schilfsandstein
Quarz
Kaolinit
Illit
Muskovit
Chlorit / Corrensit
Plagioklas
Orthoklas
km5, Knollenmergel
Quarz
Calcit (wenig)
Dolomit
Kaolinit
Illit
Kaolinit
Illit
Chlorit / Corrensit
Plagioklas
Orthoklas (wenig)
53
Chlorit / Corrensit
Plagioklas (Albit)
7. Meßergebnisse
Tab. 7.8.4.: Hauptmineralbestand der sandigen Mergel ( sM )
sjα2,
bjβ , oberer Donzbjδ ,
Angulatensandstein
dorfer Sandstein
Hamitenton
Quarz
Calcit
Quarz
Calcit
Quarz
Calcit
Kaolinit
Illit
Muskovit
Chlorit
Kaolinit
Illit
Muskovit
Chlorit
Pyrit
Plagioklas (wenig)
Pyrit
Kaolinit (wenig)
Illit
Quarz
Calcit (wenig)
Gips
Kaolinit
Illit
Muskovit
bjζ ,
Ornatenton
Montmorillonit
Pyrit
Tab. 7.8.5.: Hauptmineralbestand der mergeligen Kalke ( mK )
mo2, Mergel / Tone im
sjγ , untere
oberen Abschnitt
Schwarzjuramergel
Quarz
Calcit
Dolomit
Kaolinit
Illit
Plagioklas (wenig)
Pyrit (wenig)
Pyrit
wjα , untere
Weißjuramergel
Quarz
Calcit
Quarz
Calcit (wenig)
Kaolinit
Illit
Chlorit / Corrensit
Kaolinit
Illit
Pyrit
54
8. Korrelationen, Cluster- und Faktorenanalysen
8. Korrelationen, Cluster- und Faktorenanalysen
a) Korrelationen
schiedenen statistischen Gruppeneinteilungen (Gesamtübersicht, stratigraphische und petrographische
Elemente in Gesteinen sind, selbst wenn sie nur in
Einteilung) führt dies zu folgenden offensichtlichen
Spuren vorliegen, spezifisch kombiniert. In der vor-
und sinnvollen Korrelationsmöglichkeiten:
liegenden Untersuchung wird davon ausgegangen,
daß Haupt-, Neben- und Spurenelemente in den Bin-
a) Einfache Elementkorrelation über die mittleren
dungsformen auftreten, die mit den bekannten Mine-
Gehalte aller 53 Schichten im Sinne einer ersten zu-
ralen dieser Elemente übereinstimmen. So sollte es
sammenfassenden Gesamtübersicht. Für die Korrela-
möglich sein, durch die Kenntnis des Vorhandenseins
tionsberechnungen wurden die für jede Schicht ge-
einer festgestellten Elementkombination auf die übri-
mittelten Elementgehalte verwendet. Es ergaben sich
gen Elemente, aber auch auf die Minerale und Bin-
folgende Beziehungen:
dungsformen der Elemente zu schließen.
– Korrelation der Gesamtgehalte der Hauptelemente
untereinander,
Mit der Darstellung und Berechnung von Korrelationen können diese Abhängigkeiten der Elemente
– Korrelation der Gesamtgehalte der Spurenelemente untereinander,
und ihrer Gehalte untereinander belegt werden. Dies
erfolgt auf mathematischem Wege durch Berechnung
– Korrelation der Gesamtgehalte der Hauptelemente
gegen die der Spurenelemente,
des Korrelationskoeffizienten einer Reihe von Wer-
– Korrelation der Gesamtgehalte der Hauptelemente
gegen die Eluatgehalte der Spurenelemente,
tepaaren [DOERFFEL 1984]. Zusätzlich können Korrelationen über X-Y-Punktdiagramme graphisch ver-
– Korrelation der Gesamtgehalte eines Elementes
mit
seinen
entsprechenden
Eluatgehalten
(untergeordnet).
deutlicht werden.
Über die reine Bestimmung von Mineralen und
Bindungsformen hinaus können die Korrelationen
mittels der Ausweisung von Elementbeziehungen
b) Elementkorrelationen nach stratigraphisch ge-
auch mögliche Zusammenhänge, Ähnlichkeiten und
trennten Serien, mit den entsprechenden Kombina-
Unterschiede innerhalb oder zwischen statistischen
tionen aus a). Die jeweiligen Elementmittelwerte der
Gruppen aufzeigen. Als statistische Gruppen sind hier
Schichten einer Serie wurden zur detaillierteren Cha-
die stratigraphische (schichtabhängige) oder die
rakterisierung dieser geologischen Serien miteinander
petrographische (gesteinsabhängige) Einteilung zu
korreliert. Dabei sind folgende Serien zu unterschei-
nennen.
den:
Für die vorliegende Arbeit wurden die Korrela-
– Buntsandstein
tionsbeziehungen der mittleren Elementgehalte von
– Muschelkalk
53 stratigraphisch definierten geologischen Schichten
– Keuper
verglichen. Dabei waren sowohl die Gesamtgehalte
– Schwarzer Jura
der Gesteine als auch ihre Eluatgehalte einzubezie-
– Brauner Jura
hen. Unter Berücksichtigung der möglichen ver-
– Weißer Jura
55
8. Korrelationen, Cluster- und Faktorenanalysen
Da die Korrelationen auf jeweiligen Elementmit-
signifikant/hochsignifikant
korreliert
berechneten
telwerten von Schichten beruhen und insgesamt über
Werte erfolgen. Dies geschah durch die graphische
alle geologischen Serien nur 53 Schichten vorliegen,
Darstellung jeder dieser Elementbeziehungen, indem
mußten trotz der scheinbar hohen Zahl an bearbeite-
jede Korrelation im x-y-Punktdiagramm überprüft
ten Proben der Buntsandstein (1 Schicht), der Mu-
wurde. Zeigten sich bei dieser Überprüfung Inkohä-
schelkalk (3 Schichten) sowie der Weiße Jura (3
renzen in der Verteilung, so war von einer Korrela-
Schichten) von den Korrelationsbetrachtungen ausge-
tionsangabe abzusehen. Ein Elementpaar galt somit
schlossen werden.
erst dann als korreliert, wenn der berechnete Koeffizient durch das graphische Verfahren bestätigt wurde.
c) Elementkorrelationen nach petrographisch ge-
Die hier vorgeschlagenen Korrelationsmöglich-
trennten Gesteinsgruppen, mit den entsprechenden
keiten sind zwar äußerst vielfältig, bilden jedoch den
Kombinationen aus a). Zur Berechnung wurden die
einzigen Ansatz, einerseits die Kontrollmechanismen
Mittelwerte der Schichten herangezogen, die einem
von Schwermetallen in Gesteinen zu identifizieren,
bestimmten Gestein zuzuordnen sind. Die Einteilung
und andererseits Rückschlüsse auf die Mineralzu-
der Gesteine erfolgte dabei nach der chemischen Zu-
sammensetzung zu erlauben sowie die mineralischen
sammensetzung, wie sie im Labor gemessen wurde
Bindungsformen der Schwermetalle abzuleiten. Die
und beruht auf folgendem vereinfachenden Prinzip
unter den verschiedenen Gesichtspunkten durchge-
(siehe auch Tab. 8c: Geologische Schichten und ihre
führten Korrelationen ergänzen sich somit und führen
zugehörigen Gesteinstypen, Anhang):
letztlich zu einer gegenseitigen Absicherung der Bewertungen.
– Gehalt an Aluminium (als Maß für den Tonanteil)
Die Fettdrucke in den Tabellen bezeichnen hoch-
– Gehalt an Calcium und karbonatisch gebundenem
Kohlenstoff (Bestimmung des Kalkanteiles)
signifikante, die Normaldrucke signifikante Elementkorrelationen. Einige ausgewählte Korrelationsdia-
– Gehalt an organisch gebundenem Kohlenstoff
(für Gesteine mit hohem organischen Anteil, z.B.
Schwarzschiefer)
gramme sind im Anhang abgebildet (Abbildungen 8a
und 8b).
– Sulfatgehalt (v.a. für stark gipshaltige Gesteine)
Generell ist das Referieren der bei den nachfol-
Die Ergebnisse der petrographischen Einteilung
genden Korrelationen aufgeführten Minerale nicht
führten gegenüber den vorhergehenden Untersu-
gleichbedeutend mit deren realem Auftreten bzw.
chungen jedoch zu keinen neuen Erkenntnissen. Es
Vorkommen in nachweisbaren Maßstäben in den
zeigte sich im Gegenteil, daß die stratigraphische
Gesteinen. Es ist vielmehr ein Hinweis auf das ge-
Einteilung den Vorgaben dieser Arbeit weitaus besser
meinsame Vorkommen in der Natur bzw. ein gegen-
gerecht wird. Somit konnte auf die Diskussion der
seitiges Stabilisieren auf der Basis der gemessenen
Ergebnisse der Korrelationsanalysen auf der Basis
Elementgehalte.
einer gesteinsabhängigen Einteilung verzichtet werden.
b) Clusteranalysen
Eine reine Berechnung der Korrelationskoeffizienten würde durch den Einfluß von möglichen Ex-
Die beschriebenen Korrelationen haben wegen der
tremwerten und Unstetigkeiten zu Fehlinterpretatio-
großen Anzahl an Einzelwerten in der Korrela-
nen führen. Daher mußte eine Kontrolle der als
tionsmatrix den Nachteil der relativ geringen Über-
56
8. Korrelationen, Cluster- und Faktorenanalysen
schaubarkeit. Obwohl die jeweiligen Korrelations-
gischen Schichten und Beziehungen zwischen den
werte für den Einzelfall die deutlicheren Ergebnisse
Elementen innerhalb dieser Serien ermittelt werden
liefern, kann ihre weitere Zusammenfassung sinnvolle
sollen.
Überblicke und neue Einsichten liefern. Für diese Art
Nach einer vorangestellten, zusammenfassenden
der statistischen Auswertung sind im vorliegenden
Clusteranalyse für sämtliche Objekte (alle 53 Schich-
Fall insbesondere die Cluster- und Faktorenanalysen
ten; siehe 8.1.1.) wurden anschließend die stratigra-
von Relevanz. Daher sollen die Korrelationen
phischen Serien Keuper, Schwarzer Jura und Brauner
zusätzlich
Jura jeweils getrennt nach den Elementkorrelationen
mit
diesen
statistischen
Methoden
zusammengefaßt werden.
(auf Basis der Elementgesamtgehalte) der in diesen
Mit hierarchischen Clusteranalysen wird versucht,
Serien auftretenden Schichten untersucht. Die Cluste-
aufgrund von Variablen (hier: Elemente) disjunkte
rung erfolgte dabei einerseits für die einzelnen geo-
Klassen von Objekten (hier: die durch Meßwerte re-
logischen Schichten (Objekte; siehe 8.1.1.) auf Basis
präsentierten Gesteinsschichten) zu finden. Diese
der Elementkorrelationen, andererseits für die Ele-
Klassen müssen in sich homogen sein und sich von-
mente selbst (Variablen; vgl. 8.1.3.). Insgesamt
einander deutlich unterscheiden. Damit läßt sich die
erscheint die Objektanalyse (Anwendung auf geolo-
Ähnlichkeit von Variablen (hier: ähnliches Verhalten
gische Schichten) in diesem Zusammenhang eher un-
von Elementen) darstellen, indem Distanz- oder
üblich, enthält allerdings ein aussagekräftiges Poten-
Ähnlichkeitsmatrizen eingelesen werden, die z.B.,
tial,
wie in diesem Fall, mit einer Pearson-Korrelation er-
Schichten vom geochemischen Milieu bestimmt
zeugt wurden [SCHUBÖ & UEHLINGER 1984]. Eine
werden, welches sich wiederum im Verhalten der
solche Analyse ergibt im vorliegenden Fall Dendro-
Hauptelemente und Schwermetalle niederschlägt.
weil
die
Zusammenhänge
zwischen
den
gramme, die die Beziehungen von Schichten oder
Während die Menge der verglichenen Objekte fast
Elementen zueinander charakterisieren, wobei diese
beliebig sein kann, darf die Anzahl der Variablen
Beziehungen auf der Basis der Korrelationen der zu-
(hier: chemische Elemente) nicht zu groß gewählt
gehörigen Elementgehalte beruhen.
werden, da die Berechnungen wegen methodenim-
Grundvoraussetzung einer solchen Clusteranalyse
manenter Probleme sonst zu Scheinkorrelationen füh-
ist eine genügend große Anzahl von Objekten (hier:
ren können [siehe auch DAVIS 1973]. Wie Erfah-
die durch Meßwerte repräsentierten Gesteinsschich-
rungswerte zeigen, sollten ein Dutzend Variablen im
ten). Eine Untersuchung auf Basis petrographischer
allgemeinen die Obergrenze bilden. Somit konnten
Gesichtspunkte muß daher entfallen, da fast keiner
nicht alle gemessenen Elemente zur Clusteranalyse
der zahlreichen Gesteinsklassen eine ausreichende
herangezogen werden.
Menge von Objekten (hier: geologische Schichten,
Die Clusteranalyse für die Elemente (Variablen)
d.h. Anzahl an Mittelwerten von Elementgehalten)
erfolgte auf der Basis der ausreißerbereinigten Ein-
zuzuordnen ist (Bsp.: 2 Schichten mit reinen Kalken,
zelwerte (Einzelproben der Schichten). Die Cluste-
2 Schichten reine Sandsteine, 3 Eisenoolithe, 5 tonige
rung der geologischen Formationen (Objekte) mußte
Mergel etc.). Somit rückt die stratigraphische Eintei-
dagegen auf den jeweiligen Mittelwerten beruhen.
lung in den Mittelpunkt, wobei mittels der Cluster-
Die Distanzmatrizen wurden bei sämtlichen Berech-
analyse Vergleiche zwischen den stratigraphischen
nungen auf Grundlage einer Pearson-Korrelation er-
Serien gezogen sowie Gemeinsamkeiten von geolo-
zeugt. Die Clusterung selbst beruht auf der average-
57
8. Korrelationen, Cluster- und Faktorenanalysen
linkage-Methode und wurde mit dem Programm
Die Faktorenanalyse geht von den Korrelationen
SPSS durchgeführt.
zwischen den Variablen (hier: Elementen) aus und
nimmt
Zur Veranschaulichung der Clusteranalysen er-
an,
daß
es
unabhängige
Faktoren
(kontrollierende Parameter) gibt, die in allen Varia-
folgte eine Umsetzung in Dendrogramme, wobei die
blen wirksam sind und damit zum Zustandekommen
horizontale Achse die Distanz (das Ähnlichkeitsmaß)
der Korrelationen beitragen [CLAUß & EBNER 1989].
zwischen den Objekten bzw. Variablen wiedergibt. Je
Zielsetzung ist dabei, eine möglichst kleine Anzahl
geringer die Distanz zwischen den Objekten oder
von Faktoren zu finden, die die Reproduktion der
Variablen ausfällt, desto größer ist eine bestimmte
Korrelationen erlauben. Die vielfältigen Beziehungen
Gemeinsamkeit unter ihnen.
zwischen den Merkmalen des untersuchten Bereiches
Generell müssen die Ergebnisse einer Clusterana-
können so auf eine einfache Faktorenstruktur redu-
lyse kritisch betrachtet werden [DAVIS 1973]. So fin-
ziert werden, wodurch sich wesentliche Zusammen-
den sich einerseits zwar deutliche Übereinstimmun-
hänge offenbaren, die aus der großen Korrelationsan-
gen mit den Korrelationen, andererseits werden
zahl nur schwer ablesbar sind.
Zusammenhänge dargestellt, die sich anderweitig
Die Faktorenanalyse zerfällt letztlich in vier
nicht verifizieren oder rechtfertigen lassen. Dieses
Schritte [SCHUBÖ & UEHLINGER 1984]:
Verhalten gründet sich in der Problematik von
− Bildung der Korrelationsmatrix für die ausgewählten Variablen,
Scheinzusammenhängen bei Clusteranalysen. Andererseits erfahren auch eine Vielzahl von Elementkor-
− Faktorenextraktion,
relationen durch die Clusteranalyse keinen Ausdruck,
thode eine Reihe von Zusammenhängen nicht offen-
− Rotation (VARIMAX) der Faktoren auf Einfachstruktur zur leichteren Interpretierbarkeit,
bar würde.
− Berechnung der Faktorwerte.
so daß bei einer alleinigen Anwendung dieser Me-
Im vorliegenden Fall wurden wiederum die
c) Faktorenanalysen
Schichten nach den größeren stratigraphischen Serien
zusammengefaßt. Um der Voraussetzung einer hin-
Als dritte Möglichkeit zur Ermittlung von Ele-
reichend großen Probenanzahl gerecht zu werden,
mentabhängigkeiten wurde die Faktorenanalyse her-
fanden nur die Serien Keuper, Schwarzer Jura und
angezogen. Ziel dieser Methode ist die Bestimmung
Brauner Jura Berücksichtigung, die jeweils getrennt
von solchen Größen, die von Einfluß auf die Ge-
einer Faktorenanalyse unterzogen wurden. Grundlage
samtheit der Variablen (hier: chemische Elemente)
der mit SPSS durchgeführten Berechnungen waren
eines Bereiches sind. Die Größen selbst sind dabei
die extremwertbereinigten Einzelwerte der Gesamt-
zunächst hypothetischer Natur. Da die ausgewählten
analyse.
Variablen nicht unabhängig voneinander sind, werden
Um Scheinkorrelationen zu vermeiden, mußte die
Korrelationen zwischen ihnen bestehen. Es kann
Anzahl der Variablen auf 12 Elemente begrenzt
somit eine kleinere Anzahl von unabhängigen
werden. Letztlich wurden zu den Faktorenanalysen
Variablen, den Faktoren, geben, die eine einfachere
die Gesamtgehalte von Al, Ca, Fe, SO4, Mn, Cges., B,
und übersichtliche Beschreibung der die Zusammen-
Zn, Pb, Cd, Ni und As herangezogen.
hänge kontrollierenden Parameter ermöglichen.
58
8. Korrelationen, Cluster- und Faktorenanalysen
8.1. Korrelationsanalysen
Schichten vorangestellt. Die Clusterung erfolgt dabei
für die einzelnen geologischen Schichten (Objekte)
Die einfachste Möglichkeit einer Korrelationsana-
auf der Basis der Elementkorrelationen (Pearson-
lyse beschreibt den Vergleich aller ermittelten Daten
Korrelation der Gesamtgehalte). Gemeinsamkeiten
untereinander. Da diese Datengesamtmenge im vor-
zwischen einzelnen Schichten werden dann als gege-
liegenden Fall aus einer Reihe genetisch ganz unter-
ben angesehen, wenn diese gleiche oder ähnliche
schiedlicher Proben resultiert, die zudem noch ver-
Korrelationen für eine maximale Anzahl von Ele-
schiedenen stratigraphischen Serien entstammen,
mentpaaren aufweisen. Für die Berechnung wurden
kann eine solche Korrelation naturgemäß nur einfache
allgemeingültige
Zusammenhänge
die Gesamtgehalte folgender Elemente herangezogen:
aufzeigen.
Al, Fe, Ca, SO4, Mn, C-ges., B, Zn, Cd, Pb, Ni und
Zunächst sollen Korrelations- und Clusteranalysen
As.
über die mittleren Gesamtgehalte aller Schichten
Die anhand der Clusterdarstellung ermittelten
vorgenommen werden.. Dabei erfolgt die Clusterana-
mehr oder weniger starken Ähnlichkeiten zwischen
lyse als direkter Vergleich der Schichten zueinander
verschiedenen Schichten zeigen somit nicht direkt die
(Clusterung der Schichten auf Basis der Elementgesamtgehalte).
Daran
anschließend
wird
Arten möglicher Gemeinsamkeiten an, sondern
diese
quantifizieren lediglich das Ausmaß der Überein-
Clusteranalyse jeweils separat für die Serien Keuper,
stimmungen. Die Qualität dieser Ähnlichkeiten bedarf
Schwarzer Jura und Brauner Jura vorgenommen.
zusätzlich der Interpretation auf der Grundlage der
Darauf folgt die einfache Elementkorrelation aller
verwendeten Elemente.
möglichen Wertepaare (Gesamtgehalte) über sämtli-
Das Dendrogramm der
che untersuchten Schichten.
Clusteranalyse
aller
Nach der erneuten Trennung der Schichten auf-
Schichten auf Basis der Gesamtgehalte der Elemente
grund ihrer stratigraphischen Zugehörigkeit (Keuper,
in Abb. 8.1.1.1 zeigt einige bemerkenswerte Gemein-
Schwarzer jura, Brauner Jura), werden die Element-
samkeiten zwischen den geologischen Formationen.
gesamtgehalte dieser Serien jeweils einer Element-
So findet sich zunächst und trivialerweise eine große
korrelation, einer Clusteranalyse (Clusterung der
Gruppe von stark kalkhaltigen Gesteinen (Psilonoten-
Elemente auf der Basis ihrer Gesamtgehalte) sowie
kalke bis mo2: Mergel/Tone im ob. Abschnitt, siehe
einer Faktorenanalyse unterzogen. Zum Abschluß er-
Abb. 8.1.1.1), die Schichten all derjenigen stratigra-
folgen dann die ebenfalls nach stratigraphischen
phischen Serien umfassen, die ohnehin zumeist
Serien getrennten Korrelationen der Elementge-
höhere Kalkanteile aufweisen (Schwarzer Jura, Mu-
samtgehalte mit den Eluatgehalten (v.a. Gesamtge-
schelkalk, Weißer Jura).
Keuper- und Braunjuraschichten bilden zum gros-
halte Hauptelemente / Eluatgehalte Spurenelemente).
sen Teil eigenständige Gruppen, in denen auch immer
wieder Schichten des Schwarzen Jura eingebunden
8.1.1. Bestimmung von Schichtähnlichkeiten auf der Basis von Elementgesamtgehalten und -beziehungen mittels
Clusteranalyse
sind. Ganz offenbar sind die geochemischen Unterschiede zwischen den Schichten des Keuper und des
Braunen Jura deutlich größer als jeweils zu den
Um einen Eindruck möglicher Gemeinsamkeiten
petrographisch recht variablen Schwarzjuraschichten,
aller untersuchten Schichten zueinander zu gewinnen,
die insbesondere Ähnlichkeiten mit den Triasschich-
wird hier zunächst die Clusteranalyse über sämtliche
ten zeigen. Ausschlaggebend für diese Ähnlichkeiten
59
8. Korrelationen, Cluster- und Faktorenanalysen
sind v.a. Keuper- und Schwarzjuraschichten mit
Schichten, die sehr enge petrographische, stra-
hohen Tongehalten. Als Beispiel dafür kann eine
tigraphische und chemische Gemeinsamkeiten auf-
Gruppe mit den dunklen Tonsteinen des km2, den
weisen, bilden meist kleine, deutlich abzugrenzende
Unteren Schwarzjuratonen, dem Schilf-sandstein des
Gruppen. Dazu zählen die Schiefer des Lias ε, der
km2 (sandiger Ton), den Lehrbergschichten des km3l
untere Donzdorfer Sandstein + Personatensandstein
(Tone) sowie den Röttonen gelten (siehe Abb.
(Brauner Jura β) sowie die stark CaSO4-reichen
8.1.1.1).
Grundgipsschichten + mittlerer Gipshorizont (km1).
Rescaled Distance Cluster Combine
C A S E
Label
Num
0
5
10
15
20
25
+---------+---------+---------+---------+---------+
bj delta; Dorsetens.
41
bj delta; Coronatens. 43
sj alpha2, Angul.-Tone 25
bj zeta; Ornatenton
50
bj delta; Parkins.-O. 47
sj zeta, Ob.Schwj.-Mer.33
sj alpha1, Psil.-Kalke 22
sj gamma, Unt.Schwj.-M.27
mo2, Mergel/Tone Basis 2
ob. wj gamma, Mergel
53
wj alpha, Unt.Wj-Merg. 52
wj alpha; Grenzglauk. 51
sj eps.2, Stinkkalke
31
mo2, Mergel/Tone ob.Ab. 4
km1, Estheriensch.
11
km5, Knollenmergel
20
km1, Bochinger Horizont 8
bj beta; Zopfplatten
35
bj eps.; Ob.Bj.-Tone
48
bj gamma; Wedelsandst. 40
bj delta; Humphr.-Ool. 42
bj delta; Blagdeni-S. 44
bj delta; Hamitenton
46
mo2, Tonhorizonte
3
sj eps.1, Seegrassfr. 29
sj eps.3, Wilde Sfr.
32
sj eps.2, Tonmergel
30
sj alpha2, Angul.-Sst. 24
bj beta; Tolutariazone 36
bj zeta; Macroceph.-O. 49
bj delta; Subfurc.-O. 45
bj beta; ob.Donzd.-Sst.39
km1, Dunkelrote Mergel 9
km3o, Ob.Bunte Mergel 18
km2, Dunkle Mergel
14
sj delta, Ob.Sj-Tone
28
km3u, Unt.Bunte Mergel 16
bj beta; u.Donzd.-Sst. 37
bj beta; Personatensst.38
km1, Grundgipsschichten 7
km1, Mittl.Gipshoriz. 10
ko, Rhät-Tonstein
21
km2, dunkle Tonsteine 12
sj beta, Unt.Sj-Tone
26
km2, Schilfsandstein
13
km3l, Lehrbergschicht. 17
so, Röttone
1
ku Basis, Vitriolsfr.
5
bj alpha, Opalinuston 34
ku, Estherienschichten 6
km3u, Rote Wand
15
km4, Stubensandstein
19
sj alpha1, Psil.-Tone 23
Abb. 8.1.1.1: Dendrogramm der Clusteranalyse aller Schichten auf Basis der Korrelationen von
Gesamtgehalten der Elemente
60
8. Korrelationen, Cluster- und Faktorenanalysen
Das gezeigte Dendrogramm (Abb. 8.1.1.1) kann
bezügliche Ähnlichkeiten mit den vorgenannten
letztlich nur grobe Gemeinsamkeiten der Schichten
Schichten aufweist.
zueinander aufzeigen, da die Vielzahl an korrelierten
Weiterhin bilden Schilfsandstein (Normalfazies),
Variablen (Elementen) mögliche Abgrenzungen zwi-
Lehrbergschichten und die dunklen Tone im Schilf-
schen Schichtübereinstimmungen verwischt.
sandstein eine gemeinsame Gruppe. Erhöhte Fe- und
Nachfolgend werden daher die einzelnen für die
Cd-Gehalte sind ein übereinstimmendes Merkmal
statistische Bearbeitung geeigneten Serien (Keuper-,
dieser Formationen. Zu dieser Gruppe lassen sich
Schwarzjura- und Braunjuraschichten) getrennt von-
auch die Estherienschichten (ku), Rote Wand, die
einander untersucht. Die Clusteranalysen beruhen
Tone im Stubensandstein und der Vitriolschiefer
dabei wiederum auf den Elementen Al, Fe, Ca, SO4,
rechnen, die jedoch trotz zusammengehöriger Cluster
Mn, C-ges., B, Zn, Cd, Pb, Ni und As.
keine eindeutigen Gemeinsamkeiten aufweisen.
Estherienschichten (km1), Knollenmergel und
Bochinger Horizont gehören petrographisch zu den
tonigen Mergeln und zeigen daher relativ gute Über-
Keuperschichten
einstimmungen, wie z.B. bei Al, Ca und Fe, aber auch
Abb. 8.1.1.2 stellt die Clusterung der Keuper-
bei einigen Schwermetallen. Sie gehören zu der
schichten dar. Dabei zeigen sich enge Beziehungen
dritten Gruppe, der auch die dunkelroten Mergel des
zwischen einer Reihe von Schichten, die sich in drei
km1, die Oberen Bunten Mergel (km3o) und die
Ähnlichkeitsgruppen einteilen lassen. Die Zusam-
dunklen Mergel des km2 zuzurechnen sind. Die Ge-
mengehörigkeit
Mittlerem
meinsamkeiten der letzteren Schichten beruhen auf
Gipshorizont zu einer Gruppe ist aufgrund der hohen
ähnlichen Werten von Al, Ca, SO4 und K (Gips und
CaSO4-Gehalte beider Schichten zu erwarten. Hinzu
Tone). Hinzu kommen erhöhte Bor- und Barium-
kommt, in etwas abgeschwächter Form, der Rhät-
sowie vergleichbare Zinkgehalte. Zu dieser Gruppe
Tonstein, der durch erhöhte SO4-Gehalte, bei gleich-
gesellen sich noch die Unteren Bunten Mergel des
zeitigen niedrigeren Werten für Mn, K und Mg, dies-
km3u, deren Beziehung allerdings schwächer ist.
von
Grundgips
und
Rescaled Distance Cluster Combine
C A S E
Label
km1, Grundgipssch.
km1, Mittl. Gipshor.
ko, Rhät-Tonstein
km2, Schilfsandstein
km3l, Lehrbergsch.
km2, dunkle Tonst.
ku, Estheriensch.
km3u, Rote Wand
km4, Stubensandstein
ku Basis, Vitriolsfr
km1, Estheriensch.
km5, Knollenmergel
km1, Bochinger Hor.
km1, Dunkelr. Mergel
km3o, Ob.Bunte Mergel
km2, Dunkle Mergel
km3u, Unt.Bunte Mergel
Num
0
5
10
15
20
25
+---------+---------+---------+---------+---------+
3
6
17
9
13
8
2
11
15
1
7
16
4
5
14
10
12
Abb. 8.1.1.2: Dendrogramm der Clusteranalyse von Keuperschichten auf Basis der
Gesamtgehalte der Elemente
61
8. Korrelationen, Cluster- und Faktorenanalysen
Insgesamt läßt sich beobachten, daß die beschrie-
Werte. Da dieses Element für die beiden Schichten
benen Gruppen von Keuperschichten wiederum un-
nicht gemessen werden konnte, ergeben sich somit
tereinander recht gut in Beziehung zu setzen sind.
deutliche Unterschiede zu den übrigen Formationen,
Ausnahmen bilden lediglich Grundgipsschichten,
womit die fehlenden Übereinstimmungen keine Aus-
Mittlerer Gipshorizont und Rhät-Tonsteine, was vor
sagekraft besitzen. Weiterhin sind die Oberen
allem bei den beiden ersten Schichten durch den ex-
Schwarzjuratone nicht mit Bestimmtheit einer der
trem hohen Gipsanteil bedingt wird.
Gruppen zuzuordnen. Wie bereits in Abb. 8.1.1.1
(s.o.) gezeigt, lassen sich insbesondere die Psilonotentone sowie die Oberen und Unteren Schwarzjura-
Schwarzjuraschichten
tone eher mit den tonreichen Schichten des Keuper
korrelieren.
Die Clusterung der einzelnen Schichten des
Schwarzen Jura zeigt, ähnlich wie im Keuper, eine
recht gute Übereinstimmung der Schichten untereinander (Abb. 8.1.1.3). Diese können dabei in zwei
Braunjuraschichten
Ähnlichkeitsgruppen aufgeteilt werden, wobei sich
drei Schichten außerhalb dieser Gruppen befinden.
Im einzelnen weisen die Schichten des Lias ε eine
Die Schichten des Braunen Jura weisen insgesamt
enge Gruppenzusammengehörigkeit auf. Eine Aus-
ebenfalls große Gemeinsamkeiten auf (Abb. 8.1.1.4).
nahme bilden die Stinkkalke, die einer kalkhaltigeren
Die einzelnen Blöcke (z.B. Gruppe Wedelsandstein,
Gruppe zuzuordnen sind, der noch die Psilonoten-
Humphriesi-Oolith, Blagdeni-Schichten, Hamitenton)
kalke und unteren Schwarzjuramergel sowie in etwas
unterscheiden sich geochemisch nur wenig, so daß
abgeschwächter Form der Angulatenton und die Obe-
auch unterschiedlich angesprochene Gesteinsarten
ren Schwarzjuramergel angehören. Die sich außerhalb
(Sandsteine, Tone, Oolithe) fast beliebig assoziiert
der Gruppen befindenden Psilonoten- und unteren
werden können. Die Gruppenbildungen lassen somit
Schwarzjuratone enthalten jeweils keine C-carb-
keine eindeutigen Schlüsse zu.
Rescaled Distance Cluster Combine
C A S E
Label
sj
sj
sj
sj
sj
sj
sj
sj
sj
sj
sj
sj
Num
0
5
10
15
20
25
+---------+---------+---------+---------+---------+
alpha1, Psil.-Kalke 1
gamma, U.Schwj-Merg. 6
epsilon2, Stinkk.
10
alpha2, Angulatenton 4
zeta, Ob.Schwj-Merg.12
eps.1, Seegrassfr.
8
eps.3, Wilde Sfr.
11
eps.2, Tonmergel
9
alpha2,Angulatensst. 3
delta, Ob.Schwj-Tone 7
alpha1, Psil.-Tone
2
beta, Unt.Schwj-Tone 5
Abb. 8.1.1.3: Dendrogramm der Clusteranalyse von Schwarzjuraschichten auf Basis der
Gesamtgehalte der Elemente
62
8. Korrelationen, Cluster- und Faktorenanalysen
Als markant unterschiedlicher Block treten ledig-
ähnlich geringe Gehalte aufweisen (mind. um den
lich der Untere Donzdorfer Sandstein sowie Persona-
Faktor 10 niedriger als übrige Schichten). Der Opa-
tensandstein und Opalinuston auf. Dies liegt in der
linuston ist zudem das einzige Gestein des Braunen
Hauptsache an den gegenüber den restlichen Braun-
Jura, in dem Cd-Gehalte oberhalb der Nachweis-
juraschichten deutlich geringeren Gehalten an Ca,
grenze gemessen wurden.
wobei Unterer Donzdorfer- und Personatensandstein
Rescaled Distance Cluster Combine
C A S E
Label
bj
bj
bj
bj
bj
bj
bj
bj
bj
bj
bj
bj
bj
bj
bj
bj
bj
Num
0
5
10
15
20
25
+---------+---------+---------+---------+---------+
delta; Dorsetens.
8
delta; Coronaten.
10
zeta; Ornatenton
17
delta; Parkins.-Ool.14
gamma; Wedelsandst. 7
delta; Humphr.-Ool. 9
delta; Blagdeni-S. 11
delta; Hamitenton
13
beta; Zopfplatten
2
epsilon; Ob.Brj-T. 15
beta; Tolutariazone 3
zeta; Macroceph.-O. 16
delta; Subfurc.-Ool.12
beta; ob.Donzd.-Sst. 6
beta; unt.Donzd.-Sst.4
beta; Personatensst. 5
alpha, Opalinuston
1
Abb. 8.1.1.4: Dendrogramm der Clusteranalyse von Braunjuraschichten auf Basis der Gesamtgehalte der Elemente
Zusammenfassung
Die Schichten innerhalb der stratigraphischen Se-
Ähnlichkeitsgruppen zusammenfassen. Die für diese
rien und ihre übereinstimmenden Merkmale lassen
Ähnlichkeitsgruppen maßgebenden Elementassozia-
sich, bezogen auf die o.a. Clusteranalysen, jeweils in
tionen sind mit angeführt:
Keuper
3 Ähnlichkeitsgruppen:
1. sulfatbedingt (v.a. Gips)
2. tonreich (v.a. mit Fe, Cd)
3. tonmergelig (v.a. Al, Ca, Fe)
Schwarzer Jura
2 Ähnlichkeitsgruppen:
1. Tonschiefer d. Lias ε (generelle Übereinstimmung mit Ausnahme der Stinkkalke)
2. stark kalkhaltig (v.a. Ca)
Brauner Jura
mehrere Blöcke ohne eindeutige Ähnlichkeitsmerkmale
63
8. Korrelationen, Cluster- und Faktorenanalysen
8.1.2. Korrelationsanalyse der Elementgesamtgehalte über alle Schichten
Schichten jedoch nur gering bis nicht vorhanden ist,
fällt die Korrelation hierbei nicht so deutlich aus.
Aluminium und Kalium zeigen eine hochsignifi-
Im Gegensatz zum Vergleich der Gemeinsamkeit
kante positive Korrelation, die auch graphisch ein-
von Merkmalen der untersuchten Schichten mittels
deutig belegbar ist (Abb. 8a, Anhang). Beide Ele-
Clusteranalyse werden im folgenden anhand einer
mente sind gemeinsame Bestandteile der häufigsten
einfachen
im
Glimmer (incl. Illit) und Feldspäte (Orthoklase). Al
Verhalten der einzelnen Elemente geprüft. Die Prü-
ist auch mit Magnesium hochsignifikant positiv kor-
fung erfolgt an dieser Stelle zunächst unter Einbezie-
reliert, was auf die Anwesenheit entsprechender
hung der mittleren Elementgehalte aller Schichten,
Schichtsilikate
d.h. ohne stratigraphische Differenzierung (siehe dazu
miculite) in den tonigeren Sedimentgesteinen hindeu-
Abschnitt 8.1.3.). Dabei sind jedem Element im
tet. Da Kalium und Magnesium Bestandteile von
Idealfall 53 Meßwerte (= max. Anzahl der Schichten)
mixed-layer-Tonmineralen sind, zeigt sich auch hier-
zugeordnet.
bei eine Korrelation, die jedoch nur schwach ausfällt,
Korrelationsanalyse
Ähnlichkeiten
Die durch Korrelationen belegten Kombinationen
(Montmorillonite,
Chlorite,
Ver-
weil beide Elemente in unterschiedliche Tonminerale
der Hauptelemente lassen sich meist auf mineralogi-
eingebaut werden.
sche Gegebenheiten zurückführen. So sind Alumi-
Durch das Vorkommen von mehr oder minder
nium und Calcium hochsignifikant negativ korreliert,
hohen Gipsanteilen in einigen Gesteinen, ergibt sich
da der Al-Gehalt im wesentlichen den Tonanteil des
selbstverständlich eine leichte Korrelation bei Ca/SO4
Gesteins widerspiegelt, während Ca den Kalkanteil
(vgl. auch Abb. 8a, Anhang). Für das hochsignifikant
bestimmt (siehe Tab. 8.1.2.1. und Anhang: Abb. 8a).
negative Verhältnis von Calcium und Kalium gilt das
Eine gegensätzliche Beziehung gilt auch für das Ver-
bereits bei Al/Ca gesagte. Der Kalkanteil der Ge-
hältnis von Tonanteil und Gips, das die signifikant
steine wird durch das äußerst enge Verhältnis von Ca
negative Korrelation von Al mit SO4 erklärt (vgl. auch
und C-carbonat widergespiegelt.
Abb. 8a, Anhang). Da der Gipsgehalt in vielen
Tab. 8.1.2.1.: Elementkorrelationen über alle Schichten – Gesamtgehalte der
Gesteine
Al / Ca (-)
Fe / Ni
Co / Ni
Al / K
Fe / V
Co / V
K / Mg
Al / Mg
Cr / V
Al / SO4 (-)
K/B
Cu / Se
Al / B
K / Ba
Ni / As
Al / Ba
Mg / B
Ni / Cr
Mg / Se (-)
Ca / C-carb.
Ni / Cu
Ca / K (-)
Mn / Co
Ni / Se
Ca / SO4
Mn / Ni
Ni / V
Ca / B (-)
SO4 / B (-)
Zn / Cd
Ca / Ba (-)
Cd / As
Zn / Cu
Zn / Hg
Fe / Mn
Cd / Ni
Fe / As
Cd / Se
Zn / Ni
Fe / Cd
Cd / V
Zn / Se
Fe / Co
Co / As
Zn / V
Fe / Cr
Co / Cr
Fettdruck = hochsignifikant korreliert, Normaldruck = signifikant korreliert, (-) = negativ korreliert
64
8. Korrelationen, Cluster- und Faktorenanalysen
Die zahlreichen gemeinsamen physikalisch-che-
relationen Ni/As, Fe/As und Cd/As. Auch die deutli-
mischen Eigenschaften von Eisen und Mangan führen
che Korrelation von Arsen mit Cobalt wird erklärbar,
schließlich ebenfalls zu einer deutlichen Korrelation
wenn man berücksichtigt, daß Co, ebenso wie Ni, ein
(Abb. 8a, Anhang). Dies beruht wohl in erster Linie
Bestandteil von z.B. Skutterudit [(Co, Ni, Fe) As3]
auf dem gemeinsamen Auftreten von Fe- und Mn-
ist, und Co und Ni auch im Skorodit [FeAsO4·2H2O]
Oxiden/-Hydroxiden.
häufig anzutreffen sind.
Chrom
Ähnlich den Hauptelementen verweisen die Kor-
kommt
hauptsächlich
als
Chromit
relationen der Spurenelemente auf bekannte Minera-
[FeCr2O4] vor, was die deutliche Fe/Cr-Korrelation
lisationen bzw. gemeinsame Bindungsformen.
erklärt. Darüber hinaus zeigt Cr eine sehr enge Korre-
Die sehr deutliche Beziehung zwischen Zink und
lation mit Vanadium (siehe Abb. 8a, Anhang). Dies
Cadmium (vgl. auch Abb. 8a, Anhang) beruht auf
wird einerseits bedingt durch das Vorhandensein von
deren enger chemischer Verwandtschaft sowie der
V in praktisch allen Chrommineralen, andererseits
Vergesellschaftung des Cd mit Zinkmineralen (insbe-
durch die gemeinsame Bindung an Tonen, die
sondere mit Sphalerit [ZnS] und Smithsonit [ZnCO3],
allerdings bei der hier vorgenommenen Übersichtsbe-
reine Cd-Minerale sind dagegen selten).
trachtung nicht durch Korrelationen belegt ist (vgl.
Zink zeigt auch mit Nickel, Vanadium und Kupfer
jedoch Abschnitt 8.1.3.: Keuperschichten). Der Ersatz
hochsignifikante Korrelationen. Dabei sollten ins-
von Chrom durch Vanadium geht bis zur Bildung des
besondere die sulfidischen Bindungsformen sowie die
eigenständigen Minerals Coulsonit [FeV2O4]. Hieraus
Fixierung an Tonminerale eine große Rolle spielen.
ergibt sich wiederum die Fe/V-Beziehung. Allgemein
Durch Korrelationen belegt ist allerdings nur die
ersetzt 3-wertiges Cr das Fe3+ und 2-wertiges V das
ebenfalls mineralogisch bekannte gemeinsame Bin-
Fe2+. Die Korrelationen deuten somit auch auf eine
dung an Eisen- und Manganoxide (zur Beziehung von
mögliche Mischkristallbildung zwischen Chromit und
Cu und Zn zu Sulfid vgl. jedoch Abschnitt 8.1.4.).
Coulsonit. Die Korrelationen Co/Cr (Abb. 8a,
Anhang)
Das Selen kommt in der Regel mit Schwefel und
und
Ni/Cr
ergeben
sich
aus
der
Kupfer, Nickel sowie anderen Metallen vergesell-
gemeinsamen Bindung an Mn- und Fe-Oxide sowie
schaftet vor. Zudem vertritt Se den Schwefel im
Tonminerale und dem Einbau in Sulfiden.
Mittel im Verhältnis 1:6000 und bildet Metallsele-
Bor weist eine starke Adsorption durch Al-Oxide,
nide. Diese Faktoren bestimmen auch das deutliche
Fe-Oxide, organische Substanz und Tonminerale (v.a.
Korrelationsverhalten von Selen mit Zn, Cd, Ni und
Illit und Vermiculit) auf [SCHEFFER & SCHACHT-
Cu.
SCHABEL
1992]. Dies zeigt auch die äußerst enge
Den hochsignifikanten Nickelkorrelationen mit
Korrelation mit Al, K und Mg (vgl. auch Abb. 8a,
Cd, V und Cu (vgl. auch Abb. 8a, Anhang) liegen die
Anhang). Die leichten negativen Korrelationen mit Ca
bereits für Zink erwähnten Beziehungen mit Ni, V,
und SO4 scheinen auf Verdünnungseffekten durch
Cu und Cd (auch Cd/V, Co/V) zugrunde. Cobalt
Kalk und/oder Gips zu beruhen.
Eisen korreliert mit einigen Schwermetallen (siehe
kommt zumeist mit Ni vergesellschaftet vor, was de-
Abb. 8a, Anhang), was sich sowohl auf den Einbau
ren sehr enge Korrelation verdeutlicht.
Arsenverbindungen enthalten oft andere Metalle
der Elemente in Fe-Sulfide als auch durch adsorptive
wie z.B. Nickel oder Eisen [SAVORY & WILLS 1984].
Bindung an Fe-Oxide oder Fe-reiche Tonminerale
Dies zeigt sich auch in den (hoch-) signifikanten Kor-
zurückführen läßt. Bei gleichzeitiger Korrelation
65
8. Korrelationen, Cluster- und Faktorenanalysen
dieser
Schwermetalle
mit
Mangan
ist
eine
zwar konsistent mit mineralogisch allgemein bekann-
vorherrschende Bindung an Fe-Mn-Oxide zu vermu-
ten Grundschemata, führen jedoch nicht zu anwend-
ten. Allerdings können bei sehr hohen Fe-Gehalten
baren differenzierten Resultaten und nur im Bereich
die Fe/Cd-Beziehungen auf Schwierigkeiten in der
der Spurenelemente zu weiterreichenden Folgerun-
instrumentellen Analytik beruhen, etwa durch Über-
gen.
lagerung der Wellenlängen bei der optischen Detek-
Bedingt durch die stratigraphischen und petro-
tion in der Plasmaemission (Pile-up-Effekt).
graphischen Inhomogenitäten des Probenmateriales
Barium weist hochsignifikante Korrelationen zu
bedürfen die Daten einer entsprechenden Einteilung
Al und K auf. Dies beruht auf dem diadochen Ersatz
in Gruppen, um anhand von Korrelationsanalysen
von K durch Ba in Feldspäten und Tonen.
Unterschiede bezüglich Stoffbestand und Bindungsformen der Elemente zwischen den stratigraphischen
Serien oder verschiedenen Gesteinsarten ermitteln zu
8.1.3. Korrelationsanalysen von Elementgesamtgehalten der nach stratigraphischen Serien getrennten Gesteine
können.
Wie Abschnitt 8.1.2. zeigt, sind die Ergebnisse
der Korrelationsanalysen der Datengesamtmenge
Tab. 8.1.3.1.: Elementkorrelationen nach stratigraphischen Serien – Gesamtgehalte
der Gesteine
Keuper
Al / Fe
Al / K
Al / SO4 (-)
Al / B
Al / Ba
Al / Cd
Al / Cr
Al / V
Al / Zn
Ca / C-carb.
Ca / K (-)
Ca / SO4
Ca / Cr (-)
Ca / Ni (-)
Ca / V (-)
C-c. / Co (-)
C-c. / Ni
Fe / K
Fe / SO4 (-)
Fe / B
Fe / Ba
Fe / Cd
Fe / Cr
Fe / Zn
K/B
Schwarzer Jura
K / Cr
K / Zn
Mg / C-c.
Mn / Zn
Na / Hg
Na / V
SO4 / Co (-)
B / Cr
B / Se (-)
B / Zn
Ba / Hg
Cd / Ba
Cd / Hg
Cr / V
Hg / Se
Ni / Cr
Ni / V
Pb / Co
V / Ba
Zn / Ba
Zn / Cd
Zn / Hg
Zn / Ni
Zn / V
Al / Ca (-)
Al / C-c. (-)
Al / K
Al / As
Al / B
Al / Ba
Al / Co
Al / Cr
Al / Ni
Ca / C-carb.
Ca / Co (-)
Ca / Cr (-)
C-c. / Cr (-)
C-org. / As
C-org. / Cd
C-org. / Cu
C-org. / Ni
C-org. / Se
C-org. / V
C-org. / Zn
K / Ba
K / C-org.
K / Cr
K / Ni
K / Zn
Mn / Pb
Na / Mg
Na / Ni
B / Cr
Cd / Cu
Cd / Ni
Cd / Se
Cd / V
Co / Cr
Cr / Ba
Cu / As
Cu / Se
Ni / Ba
Ni / Cr
Ni / Cu
Ni / V
V / As
V / Cu
V / Se
Zn / Cd
Zn / Cu
Zn / Ni
Zn / V
Brauner Jura
Al / K
Al / Mg
Al / B
Al / Cu
Al / Pb
Al / Zn
Ca / C-carb.
Ca / As
Ca / Co
Ca / Ni
Ca / Se
C-carb. / Co
C-carb. / Ni
C-carb. / As
C-carb. / Se
Fe / C-carb.
Fe / Mn
Fe / Co
Fe / Cr
Fe / Ni
Fe / V
K/B
K / Cu
K / Zn
Mg / B
Mn / As
Mn / Co
Mn / Ni
Na / Mg
Na / B
Na / Se
As / Se
B / Cu
B / Pb
Co / As
Co / Cr
Co / Ni
Co / Se
Co / V
Cr / As
Cr / Se
Cr / V
Ni / As
Ni / Cr
Pb / Ba
Pb / Cu
Zn / Se
Fettdruck = hochsignifikant korreliert, Normaldruck = signifikant korreliert, (-) = negativ korreliert
66
8. Korrelationen, Cluster- und Faktorenanalysen
Insbesondere die Bindungsformen der Schwerme-
tretenden Gips (Gipskeuperschichten). Diese Bezie-
talle sind dabei für die Wiederverwendung des Ge-
hung ist in den anderen stratigraphischen Serien nicht
steins von besonderem Interesse, da sie direkte Rück-
zu beobachten. Dagegen sind kalkhaltige Gesteine in
schlüsse auf das Gefährdungspotential des Materials
allen drei statistischen Gruppen vertreten, so daß sich
zulassen. Untersuchungen mittels sequentieller Elu-
die entsprechenden Ca/C-carb.-Korrelationen auch
tionen zur Bestimmung der Bindungsformen [etwa
für alle Serien generell nachweisen lassen (für den
nach TESSIER et al. (1979), FÖRSTNER & CALMANO
Braunen Jura auch in der Clusteranalyse, vgl. Abb.
(1982), JACOB et al. (1990)] wären aufgrund der
8.1.3.3: Ähnlichkeitsgruppe Ca-C-ges.). Eine Mg/C-
großen Probenanzahl sowie des Aufwandes bei der
carb.-Beziehung ist dagegen nur für den Keuper zu
Probenaufbereitung im vorliegenden Fall wenig effi-
verifizieren. Dies läßt auf Dolomit in den Keuper-
zient. Korrelationen bieten diesbezüglich den weitaus
schichten schließen, was durch die Ergebnisse der
schnelleren Lösungsweg.
Röntgenaufnahmen z.T. bestätigt wird (siehe Ab-
Im folgenden sollen die Elementgesamtgehalte der
schnitt 7.8.). Die für Dolomit zu erwartende Ca/Mg-
Schichten mittels verschiedener Korrelationsanalysen
Korrelation tritt allerdings nicht auf, was auf eine
getrennt nach den stratigraphischen Serien Keuper,
Elementüberlagerung durch Gips und/oder Tone zu-
Schwarzer Jura und Brauner Jura untersucht werden
rückzuführen wäre.
(die übrigen Serien müssen aufgrund einer jeweils zu
Im Keuper sind die Elementkombinationen Al/Fe
geringen Anzahl an Schichten entfallen). Neben einer
(vgl. auch Abb. 8b, Anhang), Al/K und Fe/K hochsig-
einfachen Korrelation erfolgen für jede Serie auch
nifikant korreliert. Dies deutet auf Fe-Chlorite und
eine Cluster- und Faktorenanalyse. Ziel der Analysen
/oder Illit in dieser stratigraphischen Serie, wie in Ab-
ist
schnitt 7.8. belegt.
einerseits
die
Verifizierung
von
Ele-
mentgemeinsamkeiten und Bindungsformen innerhalb
der
stratigraphischen
Serien,
andererseits
Die negativen signifikanten Korrelationen Al/
der
SO4, Ca/K und Fe/SO4 im Keuper zeigen einen Ver-
Versuch, entsprechende Unterschiede zwischen die-
dünnungseffekt bei den Tonsteinen (v.a. Illit oder Fe-
sen Serien herauszuarbeiten.
Chlorit, s.o.) durch Karbonate und Sulfate. Das ge-
Tab. 8.1.3.1. zeigt die Ergebnisse der paarweisen
genläufige Fe/SO4-Verhältnis läßt überdies auf das
Elementkorrelationen, getrennt nach den stratigraphi-
Fehlen von Fe-Sulfiden in einem Großteil der Keu-
schen Serien (= statistischen Gruppen) Keuper,
perschichten schließen.
Schwarzer Jura und Brauner Jura.
Auffällig sind die verstärkt auftretenden Korrelationen Ba/Schwermetall (Zn, Cd, V, Hg). Ba selbst ist
Keuperschichten
wiederum mit Al korreliert (s.u.). Somit verweist die
Beziehung der SM zu Ba auf die Tone der Keuper-
Die hochsignifikante Korrelation Ca/SO4 in den
gesteine, da sowohl Ba als auch Zn, Cd und V als
Keuperschichten und die entsprechende starke Über-
Spurenelemente in einer Reihe von Tonmineralen zu
einstimmung im Dendrogramm der geclusterten
finden sind [RÖSLER & LANGE 1976]. Ebenso sind
Elementgesamtgehalte des Keuper (Abb. 8.1.3.1)
die hochsignifikanten Korrelationen von Zink mit
sowie in Faktor 1 der Faktorenanalyse (vgl. Tab.
Aluminium, Kalium, Eisen und Mangan im Keuper zu
8.1.3.2., s.u.) charakterisieren den dort verstärkt auf-
erklären (siehe auch Abb. 8b, Anhang).
67
8. Korrelationen, Cluster- und Faktorenanalysen
Rescaled Distance Cluster Combine
C A S E
Label
Num
Ca
SO4
Al
B
Fe
Zn
Ni
Cd
C-ges.
Mn
As
Pb
0
5
10
15
20
25
+---------+---------+---------+---------+---------+
5
11
1
3
7
12
9
6
4
8
2
10
Abb. 8.1.3.1: Dendrogramm der Clusteranalyse von Elementgesamtgehalten im Keuper
Aus den Korrelationen und der Clusteranalyse
vgl. auch Abb. 8b, Anhang. Zn, Cd, Ni: Überein-
(Abb. 8.1.3.1) ist zu ersehen, daß Bor in den Keuper-
stimmungen im Keuper-Dendrogramm für Fe/Zn,
schichten hochsignifikant sowohl mit Aluminium als
Fe/Cd und Ni/Fe/Al/B; vgl. Abb. 8.1.3.1). Dies wird
auch mit Eisen korreliert und damit an die Tonmine-
für B, Ni und Zn auch durch die Faktorenanalyse der
rale gebunden ist. Insgesamt entstammen im Keuper
Keuperschichten belegt (vgl. Tab. 8.1.3.2.), in der
Bor, Zink, Cadmium, Chrom, Nickel und Barium
Faktor 1 eine Assoziation Ni-Al-Zn aufweist, zu der
hauptsächlich Fe-reichen Tonmineralen (Cd, Cr, Ba:
auch noch Fe und B hinzuzurechnen sind.
Korrelationen sowohl mit Al als auch Fe und z.T. K;
Tab. 8.1.3.2.: Rotierte Faktormatrix der Faktorenanalyse von
Elementgesamtgehalten der Keuperschichten (Elementauswahl
entsprechend Kap. 8. c) Faktorenanalyse). As ist keinem Faktor
zuzurechnen und wurde daher nicht berücksichtigt.
Faktor 1
Faktor 2
Faktor 3
Faktor 4
Ca
-0,92
-0,12
0,11
-0,07
SO4
-0,89
-0,12
-0,29
0,02
Ni
0,79
0,11
-0,22
0,05
Al
0,65
0,58
0,18
-0,25
Zn
0,65
0,52
0,17
0,30
Cd
0,02
0,92
-0,16
0,05
Fe
0,53
0,74
0,12
0,01
-0,04
-0,07
0,95
-0,01
Mn
0,13
0,14
0,63
0,68
Pb
0,19
0,10
-0,03
0,67
B
0,48
0,46
0,07
-0,63
Eigenwert
4,92
1,87
1,23
1,13
C-ges.
68
8. Korrelationen, Cluster- und Faktorenanalysen
Diese Beziehungen in der Faktorenanalyse bestä-
Auftreten in Tonmineralen). Das Vorhandensein von
tigen somit das Vorhandensein von Fe-Chloriten in
Sulfaten und Karbonaten führt bei Co, Cr und V zu
den Gesteinen des Keuper (z.B. Bochinger Horizont,
einer Abnahme der Gehalte (Verdünnungseffekt;
siehe Tab. 7.8.3.). Letztlich kann Faktor 1 hier also
negative Korrelationen mit Ca, SO4 und C-carbonat).
auch als Tonmineralanteil und adsorptive Bindung
Für die deutliche Korrelation von Natrium mit
von Schwermetallen an Tonminerale bezeichnet wer-
Quecksilber in den evaporitischen Keuperschichten
den. Wie der hohe Eigenwert von Faktor 1 bei
(Gipskeuper) könnten Restanteile von NaCl verant-
gleichzeitiger negativer Assoziation mit Ca und SO4
wortlich sein, welche Cl--Ionen zur Stabilisierung für
belegt, sind die Keupergesteine damit ganz überwie-
das Hg bereitstellen (Bildung von Hg(I)-Chlorid). So
gend durch den Gegensatz Sulfat – Tonanteile do-
sind unter einer ganzen Reihe stabiler Hg-Cl-Mine-
miniert.
ralisationen der Terlinguait [2HgO · Hg2Cl2] und
Kalomel [α - Hg2Cl2] am bekanntesten.
Der zweite Faktor in Tab. 8.1.3.2. wird durch die
Gemeinsamkeit von Eisen und Cadmium bestimmt.
Aus der gemeinsamen Betrachtung von Korrela-
Ausschlaggebend dürfte hier die adsorptive Bindung
tionen, Cluster- und Faktorenanalyse bleibt insgesamt
des Cd an Fe-Tonminerale sein. Dafür spricht auch
festzustellen, daß der hauptsächliche Faktor in den
die gleichzeitige, allerdings etwas schwächere, Be-
Keuperschichten der Tonanteil und das durch ihn
ziehung zu Al und Zn. Somit handelt es sich hierbei
gesteuerte adsorptive Verhalten einiger Schwerme-
erneut um einen Tonfaktor, der durch einen Adsorp-
talle ist. Wie weiter oben beschrieben und röntgeno-
tionsfaktor ergänzt wird. Nicht auszuschließen wäre
graphisch belegt (siehe Abschnitt 7.8.), sind dabei
jedoch auch eine adsorptive Bindung des Cd an Fe-
besonders die Fe-Tonminerale (Chlorite) und Illit
Oxide/Hydroxide, wie z.B. Goethit [FORBES et al.
hervorzuheben. Gegenläufig zu diesem Tonanteil sind
1976].
die Gips- und Kalkgehalte.
Die Übereinstimmungen von Mangan und C-ges.
sind charakteristisch für den dritten Faktor in der
Faktorenanalyse der Keuperschichten. Dieser Zu-
Schwarzjuraschichten
sammenhang zeigt sich ebenfalls im Keuper-Dendrogramm (Abb. 8.1.3.1) und spricht für eine karbonati-
Die
große
petrographische
Variabilität
des
sche Bindung von Mn (z.B. Ankerit), was sich aus
Schwarzen Jura im Bereich Kalk-Mergel-Ton führt zu
den Einzelkorrelationen nicht ersehen läßt. Ähnliches
einer sehr deutlichen negativen Al/Ca-Korrelation. Im
gilt für Faktor 4, der Mangan und Blei (Pb an Mn-
Gegensatz zu den Keuperschichten spielen Sulfat-
Oxide gebunden) sowie, mit gegenläufigem Verhal-
sedimente hier keine Rolle. Somit wird die Zusam-
ten, Bor in Beziehung setzt. Diese beiden letzten
mensetzung der Schichten durch ein gegenläufiges
Faktoren spielen jedoch nur eine untergeordnete
Ton-/Kalk-Verhältnis repräsentiert. Dies wird noch
Rolle (siehe Eigenwerte) und sind somit bei der Be-
von der negativen Al/C-carb.-Beziehung unterstrichen
trachtung der Elementbeziehungen eher zu vernach-
und durch Faktor 2 der Faktorenanalyse (vgl. Tab.
lässigen.
8.1.3.3.) bestätigt.
Vanadium ist im Keuper ebenfalls an die Tone
Die im Schwarzen Jura auftretende hochsignifi-
gebunden (Korrelation Al/V), worauf auch die Na/V-
kante Korrelation von Na/Mg weist deutlich auf das
Korrelation zurückzuführen sein dürfte (gemeinsames
Vorhandensein von Montmorillonit in den Gesteinen
69
8. Korrelationen, Cluster- und Faktorenanalysen
dieser Serie. Die hochsignifikante Al/K-Korrelation
Anteilen vorhanden sind (z.B. Pyrit in den Unteren
läßt daneben auch Illit vermuten (siehe Tab. 8.1.3.1.).
Schwarzjuramergeln, vgl. Tab. 7.8.5.). Dieser Befund
Zink, Cobalt, Nickel, Chrom, Barium und Arsen
wird durch die Clusteranalyse gestützt (vgl. Abb.
sind im Schwarzen Jura z.T. an die Tone gebunden
8.1.3.2), welche die gleiche Gruppierung zeigt. Zu
(Korrelationen mit Al und/oder K). Bei kalkhaltigeren
dieser Gruppe assoziiert sich auf Faktor 1 der
Gesteinen
und
Kohlenstoff, allerdings ohne Ca. Dies verweist auf
Chromgehalte, was sich in den negativen Korrelatio-
den organischen Teil des Kohlenstoffs in Verbindung
nen dieser Elemente mit Calcium (Co) bzw. Calcium
mit den Sulfiden (siehe auch enge Beziehung von C
und C-carbonat (Cr) niederschlägt. In einigen
und SO4 in der Clusteranalyse, Abb. 8.1.3.2) und
Schwarzjuragesteinen scheint Blei an Manganoxide
somit auf reduzierende Bedingungen bei der Bildung
gebunden zu sein (Korrelation Mn/Pb).
des Sediments. Entsprechend finden sich auch (hoch-)
reduzieren
sich
die
Cobalt-
signifikante Korrelationen von C-org. mit Zn, Cd, Ni,
In der Faktorenanalyse ist Faktor 1 der maßge-
Cu, V, As und Se (siehe Tab. 8.1.3.1.)
bende Indikator für die Elementbeziehungen in den
Schwarzjuraschichten (Eigenwert = 4,1, siehe Tab.
Der Zweite Faktor belegt den Zusammenhang der
8.1.3.3.). Dieser wird bestimmt durch die positiven
kalkbildenden Komponenten, ohne daß weitere Ele-
Beziehungen von Ni, Zn, Cd, Fe und SO4 sowie etwas
mente mit Kalk assoziiert wären. Die negative Bezie-
weniger deutlich auch As. In diesen Gesteinen sind
hung zu Al bedarf nach den vorhergehenden Diskus-
neben Fe offensichtlich die Schwermetalle Nickel,
sionen keiner weiteren Erklärung. Der Kalkanteil
Zink, Cadmium und z.T. As als Fe-Sulfide gebunden,
scheint somit keinen Einfluß auf die Schwermetall-
die insbesondere in den Schwarzschiefern in größeren
gehalte des Sediments zu haben.
Tab. 8.1.3.3.: Rotierte Faktormatrix der Faktorenanalyse von
Elementgesamtgehalten der Schwarzjuraschichten.
Faktor 1
Faktor 2
Faktor 3
Faktor 4
Ni
0,90
-0,09
-0,08
0,19
Zn
0,85
0,05
-0,01
-0,08
Cd
0,80
0,09
0,26
0,11
Fe
0,79
-0,26
-0,04
0,09
SO4
0,60
0,37
0,56
0,06
Ca
-0,01
0,89
-0,16
-0,24
Al
0,20
-0,86
-0,12
0,12
C-ges.
0,59
0,69
0,26
-0,001
Mn
0,23
-0,15
-0,85
-0,20
As
0,43
-0,35
0,71
-0,15
B
-0,04
-0,24
-0,10
0,83
Pb
0,27
-0,05
0,28
0,70
Eigenwert
4,17
2,66
1,60
1,04
70
8. Korrelationen, Cluster- und Faktorenanalysen
Rescaled Distance Cluster Combine
C A S E
Label
Num
Cd
Zn
Fe
Ni
C-ges.
SO4
As
Pb
Al
B
Ca
Mn
0
5
10
15
20
25
+---------+---------+---------+---------+---------+
6
12
7
9
4
11
2
10
1
3
5
8
Abb. 8.1.3.2: Dendrogramm der Clusteranalyse von Elementgesamtgehalten im Schwarzen Jura
Der dritte Faktor in der Faktorenanalyse der
Wie die enge Fe/Mn-Korrelation (vgl. Tab.
Schwarzjuraschichten stellt As in gegensätzliche Be-
8.1.3.1.) zeigt, weisen die gröberklastischen sandige-
ziehung zu Mn. Mangan steht hier für eine oxidische
ren Schichten des Braunen Jura offenbar einen höhe-
Bindung, während Arsen eher sulfidisch gebunden ist
ren Anteil an Eisen-/Mangan-Oxiden/-Hydroxiden auf
(z.T. auch an Tonminerale, siehe Korrelation) und
als die anderen Serien. Ein Vergleich der Durch-
zeigt somit, daß der Schwarze Jura, im Gegensatz
schnittlichen Fe- und Mn-Gehalte der stratigraphi-
zum Braunen Jura (vgl. Tab. 8.1.3.4.), kaum oxidi-
schen Serien mag dies belegen:
sche Bindungsformen aufweist. Der Eigenwert von
strat. Serie
Faktor 4 ist nur gering, so daß ihm hier keine Rele-
Keuper
Schwarzer Jura
Brauner Jura
vanz zugemessen wird.
Die Korrelationen belegen für den Schwarzen Jura
mittlerer Fe-Gehalt
(mg/kg)
21309
26285
44686
mittlerer Mn-Gehalt
(mg/kg)
465
641
735
die Bindung der SM an Sulfide, Tonminerale und
Die zusätzliche Fe/C-carb.-Korrelation, die das
organischen Kohlenstoff.
Vorhandensein von Sideriten im Braunen Jura nahelegt, verweist in Verbindung mit dem Fe/Mn-Verhältnis auch auf eine gemeinsame Herkunft der Oxide
aus teilweise zersetztem Ankerit [Ca (Mg, Fe, Mn)
Braunjuraschichten
(CO3)2]. Für diesen Umstand sprechen überdies die
Elementbeziehungen von Faktor 1 der Braunjura-
Im Braunen Jura ist eine hochsignifikante Al/K-
Faktorenanalyse (siehe Tab. 8.1.3.4.). Sie charakteri-
Korrelation zu beobachten, die für ein Auftreten von
sieren sehr gut eine karbonatische Bindungsform ent-
Illit spricht. Die leichte Al/Mg-Korrelation deutet zu-
sprechend Ankerit, da dieser nicht nur aus Ca, Mn, Fe
dem auf die Anwesenheit von Chloriten (Tab.
und CO3 besteht, sondern auch Ni als Spurenelement
8.1.3.1.).
enthält [RÖSLER & LANGE 1976].
71
8. Korrelationen, Cluster- und Faktorenanalysen
Tab. 8.1.3.4.: Rotierte Faktormatrix der Faktorenanalyse von
Elementgesamtgehalten der Braunjuraschichten.
Faktor 1
Faktor 2
C-ges.
0,88
0,08
Ca
0,84
-0,23
-0,08
Mn
0,80
0,001
-0,06
As
0,75
-0,08
0,35
Fe
0,53
0,25
0,36
Al
-0,05
0,92
0,08
Cd
-0,03
0,89
-0,13
B
-0,01
0,88
0,08
Zn
0,08
0,52
0,02
0,004
-0,12
0,85
0,55
0,12
0,65
Pb
-0,26
0,46
0,49
3,52
3,13
1,46
Eigenwert
Einzelkorrelationen (Tab. 8.1.3.1.) bestätigt. Letztere
Daneben ist der Faktor aber auch als gemeinsames
von
-0,04
Ni
SO4
Auftreten
Faktor 3
karbonatischen
und
oxidischen
zeigen den selben Sachverhalt auch für Cobalt,
Mineralisationen zu deuten. Diese Interpretation
Chrom und Vanadium ((hoch-) signifikante Korrela-
stimmt mit den Feldbefunden überein, wonach Kar-
tionen mit Fe und Mn, siehe auch Abb. 8b, Anhang).
bonate mit Fe-Mn-Oxiden vergesellschaftet auftreten.
Wichtig sind hierbei die Fe-Oolithe.
Da neben Ni auch As dem Faktor 1 zuzurechnen ist,
Faktor 2 der Faktorenanalyse (Tab. 8.1.3.4.) be-
wären diese dann eher als an die oxidischen Phasen
legt die Bindung von Bor, Zink und Cadmium an die
gebunden zu deuten. Die Bindung von Ni und As an
Tonminerale (Assoziation mit Al). Wie die Korrela-
Fe-Mn-Oxide wird neben der Faktoren- auch durch
tionen zeigen, gilt dies auch für Blei und Kupfer
die Clusteranalyse (Ähnlichkeitsgruppe As - Mn - Ni
(Beziehungen zu Al und z.T. K, vgl. Tab. 8.1.3.1.).
(-Fe), vgl. Dendrogramm Abb. 8.1.3.3) sowie den
Rescaled Distance Cluster Combine
C A S E
Label
Num
C-ges.
Ca
As
Mn
Ni
Fe
SO4
Al
B
Cd
Pb
Zn
0
5
10
15
20
25
+---------+---------+---------+---------+---------+
4
5
2
8
9
7
11
1
3
6
10
12
Abb. 8.1.3.3: Dendrogramm der Clusteranalyse von Elementgesamtgehalten im Braunen Jura
72
8. Korrelationen, Cluster- und Faktorenanalysen
Cobalt, Nickel, Arsen und Selen könnten z.T.
Faktorenanalyse legt einen gewissen Einfluß von
auch an Ca-reiche Tonminerale oder karbonatisch
sulfidischer Bindung auf Ni und Pb nahe (z.B. Pyrit,
gebunden sein (Korrelationen mit Ca, Tab. 8.1.3.1.),
siehe Tab. 7.8.4.). Diese Bindungsform dürfte auf-
wobei eine Assoziation von As und Se etwa als
grund des geringen Eigenwertes von Faktor 3 (1,46)
Calciumarsenat bzw. Calciumselenit möglich wäre.
jedoch nur von untergeordneter Bedeutung sein.
Allerdings verweisen die bei diesen vier Elementen
Eine Na/Se-Korrelation im Braunen Jura resultiert
ebenfalls auftretenden Korrelationen zu C-carbonat
aus den sandigen Mergeln, in denen sie hochsignifi-
eher auf ein lediglich gleichzeitiges Vorkommen mit
kant vorliegt. Diese Na/Se-Assoziation dürfte auf die
CaCO3 (siehe auch Faktorenanalyse).
Se-Stabilisierung durch Na als gering lösliches Na-
Die Kombination Ni-Pb-SO4 im dritten Faktor der
Selenit zurückzuführen sein.
Zusammenfassung
Zusammenfassend lassen die Korrelationen fol-
gen stratigraphischen Serien erkennen (wesentliche
gende mineralische Bindungsformen für die jeweili-
Bestandteile in Fettdruck):
Keuper
Schwarzer Jura
Brauner Jura
Fe-Chlorite
Illit
Gips
Ca-Karbonate
Mn-Karbonat
Dolomit
Mn-Oxide
Na-Salze
Fe-Sulfide
Illit
Montmorillonit
Ca-Karbonate
Mn-Oxide
Fe-Mn-Oxide/Hydroxide
Ca-Karbonate
Siderit
Ankerit
Illit
Chlorit
Sulfide
Na-Selenit
Darüber hinaus ergeben die Befunde der Korrela-
stratigraphischen Serien hinsichtlich ihrer hauptsäch-
tionsanalysen eine einfache Charakterisierung der
Keuper
Schwarzer Jura
Brauner Jura
lichen Schwermetall-Bindungsformen:
Schwermetalle gebunden an:
Tonminerale
Sulfide
C-org.
(adsorptiv)
(adsorptiv)
++
–
–
+
++
+
+
–
–
Fe-Mn-Oxide
–
–
++
Für die Wiederverwertung der Gesteine bedeutet
fate, zu einer vermehrten Freisetzung der adsorptiv
dies eine überwiegende Gefährdung durch Keuper-
gebundenen SM-Ionen führen. Dies ist v.a. abhängig
und insbesondere Schwarzjuraschichten. Adsorptiv an
vom jeweiligen Grad der Adsorption, da fließende
Tonminerale gebundene SM wie im Keuper lassen
Übergänge von nur schwacher Anlagerung der Ionen
sich in der Regel durch einwirkende Wässer recht
bis zum Einbau in Kristallgitter möglich sind.
leicht mobilisieren. Darüber hinaus können im Keu-
Besonders problematisch sind die Schwarzjura-
per auch hohe Salzlasten, insbesondere gelöste Sul-
gesteine, da zusätzlich zu den stabilen sulfidischen
73
8. Korrelationen, Cluster- und Faktorenanalysen
−
leicht eluierbare adsorptive Bindungen an C-org.
vorliegen. Unter dem Einfluß der Verwitterung wird
Korrelation der Gesamt- und Eluatgehalte eines
jeweiligen Elementes.
neben Sulfid auch C-org. oxidiert und somit die
Da die ganz überwiegende Zahl der Na-Minerali-
schwache adsorptive Bindung aufgelöst. Über die
sationen ein hohes Löslichkeitsprodukt aufweist, ist
Freisetzung der sulfidisch gebundenen SM während
der Befund einer deutlich positiven Nages./Nael.-Kor-
der verwitterungsbedingten Sulfatbildung hinaus be-
relation (Tab. 8.1.4.2.) sicherlich trivial. Die hochsig-
wirkt der gleichzeitig durch Sulfatlösung entstehende
nifikante Korrelation von Nages./Bel. in Tab. 8.1.4.1.
saure pH eine effiziente SM-Freisetzung aus den
zeigt, daß das Natrium in den untersuchten Gesteinen
Tonmineralen.
zum Teil in marinen Tonen mit hoher B-Adsorp-
Die vorwiegend oxidisch/hydroxidisch gebunde-
tionskapazität (v.a. Illit, siehe auch 7.8.) vorliegt, da
nen SM im Braunen Jura stellen aufgrund ihrer stabi-
bei erhöhten Na-Gehalten solcher Tone immer auch
leren Bindung ein eher geringeres Risiko bei der
höhere Boranteile gelöst werden können. Generell ist
Wiederverwendung der Gesteine dar.
Bor in Sedimentgesteinen hauptsächlich in Illiten und
Smectiten vorhanden. Bedingt durch den hohen Borgehalt des Meerwassers (im Durchschnitt 4,6mg/l),
sind insbesondere Tonminerale mariner Herkunft
8.1.4. Korrelationen Gesamt- / Eluatgehalte
reich an Bor [SCHEFFER & SCHACHTSCHABEL 1992].
Die fehlende Korrelation Nages./Bges. bei den Ge-
Die Beziehungen zwischen Gesamt- und Eluatge-
samtgehalten der Gesteine kann darauf zurückgeführt
halten können Hinweise zu möglichen leicht löslichen
werden, daß das Bor noch in weiteren, schwerer lös-
Bindungsformen der Elemente liefern. Dies geschieht
lichen Verbindungen in den Gesteinen vorkommt, wie
hier zunächst wiederum mittels einer einfachen
z.B. in Turmalinen.
Korrelationsanalyse über alle Schichten. Dabei sind
zwei
sinnvolle
Kombinationsmöglichkeiten
Zink und Kupfer zeigen durch ihre SO4-Korrela-
zu
tionen eine Bevorzugung der sulfidischen Bindungs-
überprüfen:
−
form, bei gleichzeitiger relativ guter Löslichkeit aus
Korrelation d. Gesamtgehalte d. Hauptelemente
mit den Eluatgehalten der Spurenelemente.
den durch Aufoxidierung gebildeten Sulfaten.
Tab. 8.1.4.1.: Elementkorrelationen über alle Schichten – Gesamtgehalte
Hauptelemente / Eluatgehalte Spurenelemente
Na / B
SO4 / Zn
SO4 / Cu
Fettdruck = hochsignifikant korreliert, Normaldruck = signifikant korreliert, (-) = negativ korreliert
Tab. 8.1.4.2.: Elementkorrelationen über alle Schichten – Gesamt- und
Eluatgehalte eines Elementes
Na / Na
Ca / Ca
SO4 / SO4
Fettdruck = hochsignifikant korreliert, Normaldruck = signifikant korreliert, (-) = negativ korreliert
74
8. Korrelationen, Cluster- und Faktorenanalysen
(siehe Tab. 8.1.4.3.).
Wie die geochemischen Modellierungen zeigen
(siehe Kapitel 10), ist die Gesamtmenge an Gips in
den Gesteinsproben für die Ca- und SO4-Gehalte in
Keuper
den Eluaten unerheblich, da die Ionen stets nur bis
zur Wassersättigung in Lösung gehen können. Ob-
Die negativen Korrelationen von Gesamtgehalten
wohl somit die Gipsgehalte in der Lösung bei unter-
an Aluminium, Eisen und Kalium mit den Eluatge-
schiedlichen Gehalten im Gestein identisch sein soll-
halten verschiedener Schwermetalle im Keuper (Tab.
ten, und daher keine signifikanten Cages./Cael.- bzw.
8.1.4.3.) belegen die retardierende Wirkung der
SO4ges./SO4el.-Korrelationen entstehen dürften (Tab.
Tonminerale gegenüber Laugungsvorgängen. Blei
8.1.4.2.), liegen die Eluatwerte aus Gesteinen mit ge-
scheint in hohem Maße mit Kalifeldspäten (vgl. km2,
ringeren Gipsanteilen zumeist deutlich unterhalb der
Tab. 7.8.2.) assoziiert zu sein, da eine positive Korre-
tatsächlich möglichen wassergesättigten Gehalte. Der
lation von eluiertem Pb mit Gesamtkalium festzustel-
Widerspruch löst sich aus der Tatsache, daß geringere
len ist. Kupfer und Barium werden wahrscheinlich bei
Gesamtanteile an Gips, bei gleichzeitiger Gegenwart
der Lösung von Ca-Sulfaten (Gips), Ca-Feldspäten
von Tonen, den einwirkenden Wässern auch eine
(Ba)
kleinere Oberfläche zur Lösung darbieten („coating“
oder
Karbonaten
vermehrt
freigesetzt
(hochsignifikante Korrelationen Ca/Cu sowie Ca/Ba).
von Tonen). Dies ist insbesondere bei einer zeitlich
begrenzten Einwirkung des Wassers (S4-Versuch)
von Relevanz. Neben dem Anteil an Gips spiegelt die
Schwarzer Jura
SO4ges./SO4el.-Beziehung auch den Anteil oxidierter
und dann leicht löslichen Sulfidverbindungen wider.
Die
Gesamtsulfat/SMel.-Korrelationen
(Tab.
Um mögliche Unterschiede zwischen den stra-
8.1.4.3.) spiegeln die vorherrschende sulfidische
tigraphischen Serien aufzeigen zu können, werden im
Bindung der Schwermetalle in diesen Schichten, ins-
folgenden die Korrelationen der Gesamtgehalte der
besondere bei Tonen und Schwarzschiefern, wider.
Hauptelemente mit den Eluatgehalten der Spuren-
Wie die hochsignifikante Mgges./Bel.-Korrelation zeigt,
elemente noch einmal getrennt nach den Serien Keu-
ist das Bor v.a. an Chlorite adsorptiv gebunden.
per, Schwarzer Jura und Brauner Jura durchgeführt
Tab. 8.1.4.3.: Elementkorrelationen nach stratigraphischen Serien – Gesamtgehalte
Hauptelemente / Eluatgehalte Spurenelemente
Keuper
Al / Cr (-)
Al / Cu (-)
Al / Ni (-)
Ca / Ba
Ca / Cu
Fe / Cr (-)
Fe / Cu (-)
K / Cu (-)
K / Pb
Schwarzer Jura
Mg / B
SO4 / Ba
SO4 / Cr
SO4 / Cu
SO4 / Zn
Brauner Jura
Al / B
Al / Pb (-)
Fe / Ni
Fe / Pb (-)
K/B
Mg / B
Mg / Pb (-)
Na / B
Fettdruck = hochsignifikant korreliert, Normaldruck = signifikant korreliert, (-) = negativ korreliert
75
8. Korrelationen, Cluster- und Faktorenanalysen
Die nachfolgende Übersicht zeigt die Resultate
Brauner Jura
dieser Untersuchung anhand der mineralischen BinIn den Schichten des Braunen Jura liegen hoch-
dungen einiger Spurenelemente in den verschiedenen
signifikante Korrelationen von eluiertem Bor mit den
stratigraphischen Serien:
Gesamtgehalten von Natrium, Aluminium, Kalium
und Magnesium vor (Tab. 8.1.4.3.). Dies unterstützt
Keuper
die bereits besprochene Herkunft aus marinen Tonen
Schwarzer
Jura
(Illit, vgl. 7.8.). Die negativen Verhältnisse von Pbel.
Brauner Jura
mit Alges., Feges. und Mgges. deuten entweder auf eine
mineralische Bindung
Pb in Kalifeldspäten
Cu, Ba in Ca-reichen Verbindungen
SM vorherrschend sulfidisch gebunden
B adsorptiv an Chlorite gebunden
Ni an Fe-Oxide gebunden
zunehmende Festlegung des Schwermetalles bei erhöhtem Tonmineral-/Glimmeranteil im Gestein oder
auf vorherrschende karbonatische Bindung des Pb.
8.2. Gesamtübersicht
Leicht lösliches Nickel ist offenbar mit Fe-Oxiden
assoziiert, wobei v.a. adsorptiv gebundenes Ni eluiert
Nachfolgende Tabelle zeigt eine zusammenfas-
wird (Fe/Ni-Korrelation).
sende Darstellung der sich aus der Diskussion dieses
Kapitels ergebenden Bindungsformen der in den Ge-
Zusammenfassung
steinen
Die Ergebnisse der Gesamtgehalt-/Eluat-Korrela-
vorkommenden
Spurenelemente
bzw.
Schwermetalle (Tab. 8.2.1.). Die Bindungsformen
tionen belegen größtenteils die Feststellungen der
sind insbesondere bei der Wiederverwendung des
vorhergehenden Untersuchungen. Insbesondere die
Materials von Bedeutung, da sie Rückschlüsse auf das
vorherrschende sulfidische Bindung der Schwerme-
Eluierungspotential der toxischen Inhaltsstoffe durch
talle im Schwarzen Jura und das vermehrte Auftreten
einwirkende Wässer erlauben.
von Illit finden hier ihre Bestätigung.
Tab. 8.2.1.: Aus Korrelationsanalysen abgeleitete Bindungsformen der Spurenelemente
in den verschiedenen untersuchten Serien
Serie
Schwermetall/Spurenelement
Bindungsform
B, Zn, Cd, Cr, Ni, V, Ba, Hg
tonmineralisch
Keuper
Zn, Cd, Cr, Ba, B, Ni
an Fe-Chloriten
Cd
adsorptiv an Fe-Tonmineralen
Pb
in Kalifeldspäten u. Mn-Oxiden
Cu, Ba
in Ca-reichen Verbindungen
Cd
an Fe-Oxide
Hg
chloridisch
(Fe-) sulfidisch
Schwarzer Jura Cd, Zn, Ni, As
Zn, Co, Ni, Cr, Ba, As
tonmineralisch
Zn, Cd, Ni, Cu, V, As, Se
adsorptiv an C-org.
B
adsorptiv an Chloriten
Pb
an Mn-Oxide
Co, Ni, Cr, V, As
an (Fe-, Mn-) Oxide/Hydroxide
Brauner Jura
B, Zn, Pb, Cd, Cu
tonmineralisch (z.T. Illit)
Co, Ni, As, Se
an Ca-reichen Tonmineralen
Ni, Pb
sulfidisch
Ni
an Ca-Mn-Karbonaten (Ankerit)
Pb
karbonatisch ?
Se
aus Na-Selenit ?
76
9. Vergleichsdaten
9. Vergleichsdaten
Zur besseren Einordnung der gemessenen Ele-
Die Ergebnisse des Gutachtens (vgl. Tab. 9.1.1.)
mentgehalte dieser Arbeit werden im folgenden Ver-
stimmen für Zink größtenteils mit den Bestimmungen
gleichsdaten anderer Untersuchungen herangezogen.
der Zn-Gesamtgehalte der vorliegenden Untersu-
Zusätzlich sind die Eluatwerte den natürlichen
chung überein. Lediglich der Grundgips enthält bei
Grundwassergehalten gegenübergestellt.
JAHN et al. deutlich höhere Zn-Gehalte und ist eher
mit den ausgelaugten Gipskeuperschichten dieser
Arbeit zu vergleichen. Die Bleiwerte sind ebenfalls
recht kongruent, lediglich die Gehalte im Lias fallen
9.1. Elementgesamtgehalte in Gesteinen
bei JAHN et al. z.T. etwas höher aus. Cadmium ist in
den meisten Schichten des JAHN-Gutachtens jedoch
Vergleichsdaten a:
deutlich geringer vorhanden (ca. Faktor 10 bei den
Maximalwerten).
Im Auftrag des Umweltamtes Stuttgart untersuch-
Die Cobaltgehalte in beiden Untersuchungen un-
ten JAHN et al. (1992) den geogenen Schwermetall-
terscheiden sich kaum voneinander. Ebenso bewegen
bestand der Schichtenfolge des Stadtgebietes von
sich die Nickelwerte in einem vergleichbaren Rah-
Stuttgart. Die geologische Abfolge reicht dabei vom
men. Bezüglich Chrom liegen die Ergebnisse von
unteren Keuper bis zum Lias γ des Schwarzen Jura,
JAHN et al. z.T. geringfügig höher. Die Kupfergehalte
ist dabei jedoch nicht vollständig. Da für die SM-Ge-
beider Arbeiten sind für den Lias gut vergleichbar,
halte nur der Bereich minimaler bis maximaler Werte
während die Angaben für den Keuper in der stuttgar-
der Einzelproben angegeben ist, kann der Vergleich
ter Untersuchung von 1992 teilweise zu stark diver-
mit den Mittelwerten der vorliegenden Arbeit ledig-
gierende Min.-Max.-Bereiche aufweisen, was einen
lich unter rein orientierenden Gesichtspunkten erfol-
Vergleich erschwert.
gen.
Tab. 9.1.1.: Geogener Schwermetallbestand (mg/kg) der Schichtenfolge des Stadtgebietes
von Stuttgart (min.-max. Angaben) [nach JAHN et al. 1992] – Gesamtgehalte
Schicht
ku
Zn
> 7 - 54
Pb
6 - 10
Cd
Co
> 0,006 - 0,011
8 - 14
Ni
15 - 75
Cr
43 - 46
Cu
11 - 33
km1 Grundgips
4 - 65

< 0,003 - 0,53
< 1 - 29
6 - 63
< 1 - 55
< 1 - 32
km1 Dunkelrote Mergel
4 - 64

< 0,003 - 0,035
1 - 16
6 - 56
< 1 - 67
< 1 - 11
km1 Mittl. Gipshorizont
33 - 60
0,008 - 0,026
2 - 20
18 - 50
< 1 - 63
< 1 - 31
km3o
45 - 75

4 - > 37
> 0,006 - 0,052
8 - 23
16 - 82
39 - 68
3 - 27
km4
13 - 56
2 - > 55
> 0,006 - 0,456
2 - 21
2 - 60
24 - 75
> 0 - 42
km5
16 - 29
6-9
22 - 51
< 1 - 56
< 1 - 15
14 - 69

4 - 28
0,029 - 0,099
Lias α2
> 0,008 - 0,031
> 4 - 18
4 - 72
33 - 99
2 - 26
Lias β
70 - 101
21 - 26
0,049 - 0,111
11 - 20
39 - 77
73 - 96
21 - 36
Lias γ
> 38 - 85
> 11 - 19
> 0,096 - 0,325
>7 - >10
33 - 42
20 - 21
>12 - 21
77
9. Vergleichsdaten
Eine Zusammenfassung der Meßergebnisse der
weisen daneben z.T. fast identische Werte auf.
Einzelproben bei JAHN et al. (inkl. Extremwertelimi-
Kupfer unterscheidet sich lediglich in den Gehalten
nierung und Mittelwertbildung) wäre zum Zweck der
der Keupertonsteine, die in der Untersuchung der LfU
besseren Vergleichbarkeit mit anderen Daten wün-
teilweise höher ausfallen, während Nickel insgesamt
schenswert gewesen, da bei Min.-Max.-Angaben die
eine deutliche Übereinstimmung zeigt. Auch die
Spannweiten der Elementgehalte fast zwangsläufig zu
Zinkgehalte beider Untersuchungen sind sich zum
groß ausfallen, so daß Abgleiche mit weiteren
großen Teil recht ähnlich.
Untersuchungen kaum nennenswerte Aussagen zu-
Es gilt jedoch zu beachten, daß die Ergebnisse des
lassen. Auf Arsen oder Quecksilber wurde bei JAHN
LfU aus Böden gewonnen wurden. Rückschlüsse auf
et al. nicht gemessen.
das entsprechende Ausgangsgestein sind durch Anoder Abreicherungsprozesse in den Böden insgesamt
nur eingeschränkt möglich, was eine Vergleichbarkeit
Vergleichsdaten b:
mit direkt aus den Gesteinen gemessenen Elementgehalten erschwert.
Eine Untersuchung der Landesanstalt für Umweltschutz Baden-Württemberg (1994) beschäftigt
sich mit Schwermetallgehalten in anthropogen unbe-
Vergleichsdaten c:
lasteten Böden aus verschiedenen Ausgangsgesteinen
Baden-Württembergs. Hierin wurden die Schichten
Eine weitere Vergleichsmöglichkeit für Nickel
grob nach ihrer Gesteinsart und Stratigraphie zu-
bietet eine Untersuchung von GRUPE (1989), in der
sammengefaßt (siehe Tab. 9.1.2.).
Schwermetallgehalte in Böden in Abhängigkeit vom
Dabei ergeben sich für Cadmium, im Gegensatz
Ausgangssubstrat ermittelt wurden. Dabei sollten
zum vorgenannten Gutachten, durchaus vergleichbare
geogene Ni-Gehalte am Beispiel eines Standortes in
Gehalte mit den Ergebnissen der vorliegenden Arbeit.
Baden-Württemberg (Rottenburg/Neckar) die Gren-
Die Bleiwerte fallen dagegen etwas höher aus, wobei
zen unterschiedlicher Ausgangssubstrate nachzeich-
ein Pb-Eintrag aus der Luft in die Böden trotz
nen. Die Schichtenfolge umfaßte den Unteren und
weitgehender Vermeidung anthropogener Belastung
Mittleren Keuper (Lettenkohle (ku), Gipskeuper
sicher nicht auszuschließen ist. Die Chromgehalte
(km1), Bunte Mergel (km3), Stubensandstein (km4)).
Tab. 9.1.2.: Mittlere Schwermetallgehalte (mg/kg) in Böden aus verschiedenen Ausgangsgesteinen Baden-Württembergs (LfU Baden-Württemberg 1994)
Ausgangsgesteine
Kalksteine Muschelkalk
Tonsteine Keuper
Wechselfolgen Keuper
Tonsteine
Posidonienschiefer
Tonsteine Jura
Kalksteine Jura
Cd
Pb
Cr
Cu
Ni
Zn
0,24
50,3
23,3
19,7
43,7
52,3
34,0
33,0
38,9
9,5
43,8
42,8
24,1
84,9
49,6
45,9
32,8
30,9
46,9
66,0
32,4
27,2
88,0
59,7
119,8
97,3
0,12
1,00
0,52
78
9. Vergleichsdaten
Tab. 9.1.3.: Elementgehalte des Lias epsilon
Element
Hintergrundwerte UmweltMittelwerte der Liasschichten
ministerium Bad.-Württ. (1994) - dieser Arbeit - Gestein
Boden (Werte in mg/kg)
(Werte in mg/kg)
Arsen
45
30 - 95
Cadmium
2,2
1,13 - 3,23
Kupfer
75
28 - 57,5
Nickel
190
29 - 99
Zink
190
33 - 143
Es zeigte sich, daß die Ni-Gehalte in den Horizon-
Böden bereits eine Akkumulation stattgefunden. Die
ten des Stubensandsteins (km4) am geringsten (bis
Anteile an As und Cd erreichen dagegen im frischen
15mg/kg) waren. Sie stiegen dann zu den Böden aus
Gesteinsmaterial z.T. deutlich höhere Werte, was auf
Gipskeuper (km1) hin stark an (bis 65mg/kg). Dies
einen teilweisen Abtransport dieser Schwermetalle in
deckt sich zwar für den km4 mit den Ergebnissen
den Böden hinweist. Somit zeigt diese Gegenüber-
dieser Arbeit (20mg/kg), die älteren Schichten
stellung erneut den recht problematischen Ansatz ei-
schwanken jedoch in ihren Ni-Gehalten. Interessant
nes Rückschlußes vom Boden auf sein ursprüngliches
ist dabei der identische Wert von 65mg/kg in km1
Ausgangsgestein, selbst, wenn man dessen Inhalts-
(GRUPE) und ku Vitriolschiefer (diese Arbeit). Mög-
stoffe über den Kalkanteil korrigieren würde.
licherweise handelt es sich im ersten Fall um eine
irrtümliche Ansprache des Ausgangssubstrats. Die
Einschränkungen bei dem Vergleich von Meßergeb-
Vergleichsdaten e:
nissen aus Böden bezüglich des Ausgangsgesteins
und direkten Messungen am Gestein wurden bereits
Einen zusammenfassenden Bericht (Datenkompi-
im vorhergehenden Beispiel angesprochen.
lation) über die Schwermetallgesamtgehalte von
Gesteinen Nordrhein-Westfalens liefern VIERECKGÖTTE et al. (1997) in einer Auswertung verschiedener Untersuchungen. Dabei werden die vorhandenen
Vergleichsdaten d:
Daten sowohl petrographisch als auch stratigraphisch
geordnet. Die Tabelle 9.1.4. zeigt die entsprechenden
Das Umweltministerium Baden-Württemberg hat
Schwermetallgehalte derjenigen Schichten, die sich
1994 einige Hintergrundwerte für Gesamtgehalte an
mit denen der vorliegenden Arbeit decken. Dabei ist
anorganischen Schadstoffen für Böden aus den Öl-
zu berücksichtigen, daß in einigen Quellen lediglich
schiefern des Lias ε bestimmt. Tabelle 9.1.3. zeigt die
Untersuchungen an Böden (C-Horizonte) durchge-
Ergebnisse und stellt die entsprechenden Werte der
führt wurden, wodurch eine genaue stratigraphische
vorliegenden Untersuchung gegenüber.
Zuordnung entfällt. Zum Vergleich werden die ent-
Die Gehalte aus Lias-epsilon-Böden liegen für Cu,
sprechenden mittleren SM-Gehalte der Gesteine
Ni und Zn höher als die Gesteinsgehalte dieser
Baden-Württembergs (diese Arbeit) in Klammern
Arbeit. Dies ist nicht verwunderlich, hat doch in den
angeführt.
79
9. Vergleichsdaten
Tab. 9.1.4.: Geogene Schwermetallgehalte in Nordrhein-Westfalen nach petrographischer Zuordnung (in mg/kg)
unter Angabe der verschiedenen Quellen. In Klammern die entsprechenden mittleren Gehalte in BadenWürttemberg (Ergebnisse der vorliegenden Arbeit in mg/kg)
Gesteinsart
Schichten
As
Cd
Cr
Cu
Ni
Pb
Zn
Ton-/
Mittlerer Keuper 1
Schluffsteine
Oberer Keuper 1
Posidoniensfr. (Lias ε)
Mergel
Kalksteine
1
HORNBURG 1993
3 (0,1-10)
0,15 (0,3-1)
-
27 (1-33)
46 (20-43)
37 (2-22)
10 (23,5)
0,15 (0,1)
-
18 (22)
30 (23)
31 (31)
61 (7)
- 115 (28-32)
41 (45-58)
118 (78-99)
25 (7-40)
149 (110-143)
35 (5-23) 1442 (max.256)
2
-
Lias - Tonmergelstein 3
146 (18-89)
13 (7-15)
-
74 (14-36)
55 (13-54)
98 (59-117)
Unt./Mittl. Malm 4
7 (3-6)
-
65 (27-29)
9 (7-14)
26 (21-80)
10 (7-15)
29 (42-61)
Ob. Muschelkalk 1
4
0,35
-
10
13
73
126
2
JOCHUM 1992
3
GLA NRW 1996
4
JUISTEN 1996
Da die NRW-Untersuchung nur eine Probe für
Die Elementgehalte der Mergel des Unteren Malm
den km berücksichtigt, ist ein Vergleich mit den ent-
sind generell gut vergleichbar. Ausnahme bilden
sprechenden Schichten Baden-Württembergs wenig
lediglich Zink und Chrom (B-W: max. 29mg/kg,
aussagekräftig. Gleiches gilt für den Oberen Keuper,
NRW: 65mg/kg), dessen Gehalte auch in den übrigen
dessen Elementgehalte in beiden Untersuchungen nur
untersuchten NRW-Schichten z.T. deutlich höher
auf einer geringen Probenanzahl basieren.
ausfallen.
Bei den Posidonienschiefern zeigen sich die
Ein Vergleich der Schichten des Oberen Muschel-
besten Übereinstimmungen bei Cu, Pb und Zn. Auch
kalk muß entfallen, da es sich bei den NRW-Proben
sind die Ni-Gehalte durchaus noch vergleichbar (B-
um Kalksteine handelt, während für die vorliegende
W: max. 99mg Ni/kg, NRW: 118mg/kg). Die Cr-
Arbeit tonigere Zwischenlagen zur Analytik ausge-
Werte unterscheiden sich dagegen stark (B-W: max.
wählt wurden (mergelige Kalke und tonige Mergel).
32mg Cr/kg, NRW: 115mg/kg). Die Lias-ε-Ergeb-
Die folgende Tabelle 9.1.5. stellt eine Zusammen-
nisse der NRW-Untersuchung beruhen allerdings nur
fassung der verschiedenen NRW-Untersuchungen dar
auf 5 Einzelwerten (diese Arbeit: 35), was ebenso zu
und differenziert die Schwermetallgehalte der unter-
differierenden Ergebnissen führen kann, wie regional
schiedlichen Gesteinsarten grob nach den stratigra-
unterschiedliche Zusammensetzungen der Gesteine
phischen Systemen. Die mittleren SM-Gehalte der
und Bereiche lokaler Vererzung.
entsprechenden Schichten Baden-Württembergs wer-
Die Lias-Tonmergelsteine in NRW sind für As,
den in der Tabelle wiederum in Klammern angeführt.
Cu und Ni gut mit den Gehalten der entsprechenden
Dabei ist zu berücksichtigen, daß eine Gegenüberstel-
baden-württembergischen
vergleichbar.
lung der als Sandsteine deklarierten NRW-Proben mit
Der hohe Zn-Wert der NRW-Untersuchung deutet bei
den entsprechenden Gesteinen Baden-Württembergs
nur 2 Proben auf eine lokale Vererzung, was eine
nur schwer möglich ist, da für letztere insbesondere
Gegenüberstellung nicht erlaubt. Hierbei zeigt sich
die tonigen und mergeligen Anteile der ent-
deutlich die Problematik der Bewertung von Ge-
sprechenden Schichten untersucht wurden. Allerdings
steinsschichten anhand nur weniger Einzelproben:
ist die Vergleichbarkeit bei den Trias-Sandsteinen
Punktuelle Maximalwerte lassen sich nicht durch Ex-
recht gut, was die Vermutung nahelegt, daß es sich
tremwerttests eliminieren und tragen somit zu einer
bei den NRW-Sandsteinen auch um eher tonige
erheblichen Verfälschung bezüglich allgemeingültiger
Gesteinsanteile handelt.
Schichten
Aussagen bei.
80
9. Vergleichsdaten
Tab. 9.1.5.: Geogene Schwermetallgehalte (Median) in Gesteinen Nordrhein-Westfalens differenziert nach
stratigraphischen Systemen (Angaben in mg/kg). In Klammern die entsprechenden mittleren Gehalte in BadenWürttemberg (Ergebnisse der vorliegenden Arbeit in mg/kg)
Gestein System
As
Cd
Co
Cr
Cu
Hg
Ni
Pb
Zn
Sandsteine
Trias
5 (2-3) 0,15 (0,3-1) 11 (6-10) 43 (20-33) 10 (1,5-19)
0,02 (0,07)
14 (20-34)
5 (2-10)
-
-
-
-
-
8 (4-23) 0,15 (0,1-1) 11 (4-26) 64 (18-51) 18 (0,8-42)
0,04 (0,05-1)
37 (14-65)
28 (7-31)
69 (7-46)
Jura
Tonsteine
Mergel
Trias
-
-
-
40 (18-47)
Jura
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Trias
-
-
- 36 (19-53)
6 (0,5-42)
-
21 (19-64)
30 (2-13)
38 (18-53)
- 25 (6-21) 64 (12-36)
11 (3-55)
Jura
Kalksteine
-
4 (5-15)
- 27 (18-117)
10 (5-36) 27 (16-256)
Trias
4
0,4
1,5
-
10
0,01
15
60
128
Jura
39
-
-
57
11
-
37
9
34
9.2. Natürliche Grundwasserbeschaffenheit / Eluatgehalte
Die Trias-Tonsteine in NRW zeigen für einige
Elemente recht gute Übereinstimmungen mit den
entsprechenden Werten Baden-Württembergs. Insgesamt ist die Spannweite der SM-Gehalte in den B-W-
Seit 1985 wird in Baden-Württemberg ein landes-
Gesteinen jedoch zu groß, um sich derart grob
weites Meßnetz zur Grundwasserbeschaffenheit be-
zusammenfassen zu lassen. Dies betrifft auch die
trieben (Grundwasserüberwachungsprogramm). Ein
Mergel der Trias.
Teilmeßnetz ist das Basismeßnetz des Landesamtes
Die As-Gehalte der Juramergel in Baden-Würt-
für Umweltschutz von Baden-Württemberg, mit dem
temberg liegen generell deutlich über dem NRW-
die natürliche, von menschlichen Einflüssen weit-
Wert von 4mg As/kg (B-W: max. 15mg/kg). Die
gehend unberührte Grundwasserbeschaffenheit an
Werte für Co, Cu, Ni und Pb sind dagegen z.T. ver-
Quellen, Brunnen und Grundwasserbeobachtungs-
gleichbar. Da für die vorliegende Untersuchung kaum
rohren regelmäßig erfaßt wird. Mit Einschränkungen
reine Kalksteine beprobt wurden, verbietet sich
ist das Basismeßnetz der unbelasteten Wässer als Re-
darüber hinaus eine entsprechende Gegenüberstellung
ferenz zur Beurteilung der Resultate der Elutionsver-
mit den NRW-Kalken.
suche geeignet. Sowohl die natürlichen Grund- und
Die vorangegangenen Beispiele zeigen, daß Ver-
Quellwässer als auch die Eluate equilibrieren mit den
gleiche zwischen den Elementgehalten von Gesteinen
anstehenden Gesteinen, so daß die Elementgehalte für
nur dort sinnvoll sind, wo zumindest nach Gesteinsart
natürliche Wässer mit denjenigen der Eluate ver-
und grober stratigraphischer Zugehörigkeit unter-
gleichbar sein sollten. Die Vergleichbarkeit wird
schieden wird. Wirklich verlässlich sind Aussagen
durch mehrere Faktoren eingeschränkt:
letztlich nur im direkten Vergleich entsprechender
a) Die Eluate wurden mit Gestein einer eng und
Schichten untereinander, da die SM-Gehalte zwischen
präzise definierten stratigraphischen Zuordnung equi-
den
libriert, während die natürlichen Wässer in der Regel
Gesteinen
verschiedener
stratigraphischer
Horizonte zu stark differieren. Deshalb sollten Zu-
mehrere Schichten durchlaufen.
sammenfassungen ähnlicher Gesteine bzw. stratigra-
b) Die Zeitdauer der Elution ist vorgegeben; über
phischer Horizonte mittels Medianwerten möglichst
die Verweildauer der Wässer in den einzelnen stra-
vermieden werden.
tigraphischen Serien sind keine präzisen Angaben
möglich. Somit wird sehr oft in den natürlichen Wässern keine Equilibrierung mit dem Umgebungsgestein
81
9. Vergleichsdaten
erfolgen und die Gehalte unter dem Sättigungswert
unterscheiden sich vor allem in der Ionenstärke von
bleiben.
der
destilliertem Wasser. Entsprechende Versuchsreihen
natürlichen Wässer unterhalb derjenigen der Eluate
unter variierenden Bedingungen vorzunehmen würde
bleiben bzw. maximal die Eluatwerte erreichen.
entschieden
Hieraus
folgt,
daß
die
Gehalte
zu
weit
führen.
Zur
effizienten
Annäherung an diese Problematik wird die theoreti-
c) Die natürlichen Wässer equlibrieren mit Ge-
sche Simulation mit Rechnerprogrammen eingesetzt
stein, das bereits einer langen Auslaugungsphase
(vgl. Kapitel 10).
unterworfen war, aus welchem somit die leicht löslichen Bestandteile bereits gelaugt sind. Dagegen
Insbesondere die theoretischen Simulationen be-
stehen die Eluate im Gleichgewicht mit frischem
dürfen einer Koppelung an Meßbefunde, welche im
Gestein und weisen folglich höhere Gehalte dieser
vorliegenden Falle durch den Abgleich experimentell
leicht löslichen Komponenten auf als die Proben der
ermittelter Gehalte (Eluate) mit Gehalten natürlicher
natürlichen Wässer.
Wässer gegeben sind.
In der folgenden Tabelle 9.2.1. werden die in den
Dennoch können gerade aus diesen Gründen die
Jahren 1985-1991 erhobenen Daten des Basismeß-
Eluatversuche für die Beurteilung der Klassifizierung
netzes [LfU Baden-Württemberg 1994], eingeteilt
von Gesteinen von ausschlaggebender Bedeutung
nach Grundwasserlandschaften und Aquiferen, den
sein, da mit diesem Verfahren der „worst case“ einer
aus der vorliegenden Untersuchung gewonnenen S4-
Belastung des Grundwassers durch umgelagertes
Eluatgehalten gegenübergestellt. Letztere wurden da-
Gestein simuliert wird. Der Abgleich mit den Gehal-
bei insoweit zusammengefaßt, daß sie den jeweiligen
ten natürlicher Wässer soll die Plausibilität des
Grundwasserlandschaften gegenübergestellt werden
Verfahrens belegen und Hinweise auf die Weiterent-
konnten.
wicklung der Qualitäten von mit frischem Abraum-
Die Zusammenfassung der gesamten Schwarz-
material beaufschlagten natürlichen Wässern geben.
und Braunjuraeluate ist aufgrund der Vielzahl an
Als weitere Einschränkung bleibt schließlich anzu-
Schichten problematisch. Da in der Literatur bezüg-
merken:
lich dieser Grundwasserlandschaft jedoch keine weid) Die Eluatversuche werden bei festgesetzter
tere Unterscheidung erfolgte, muß aus Vergleichbar-
Temperatur unter Raumtemperatur mit luftgesättig-
keitsgründen zunächst eine solche Pauschalisierung in
tem, destilliertem Wasser durchgeführt. Die natürli-
Kauf genommen werden.
chen Wässer variieren sowohl in T als auch pCO2 und
Die Tabellen sind wie folgt aufgebaut:
Erster Wert:
Mittelwert aus allen Probennahmestellen einer Grundwasserlandschaft des Basismeßnetzes in Baden-Württemberg.
Werte in Klammern:
Maximalwert der bei diesen Probennahmestellen insgesamt
gemessenen Konzentrationen.
Wert nach Schrägstrich:
Meßwerte aus der S4-Wasserelution der zugehörigen geologischen Formationen. Dabei handelt es sich um die jeweils
niedrigsten und höchsten Mittelwerte aller Schichten, die in
der genannten Grundwasserlandschaft anzutreffen sind
(sofern beprobt).
82
9. Vergleichsdaten
Tab. 9.2.1.:
Vergleich geogen geprägte Beschaffenheit des Grundwassers in Baden-Württ. / Eluatgehalte
Hintergrundwerte 1985-1991
Median-Werte im Vergleich mit den Mittelwerten des Eluates
Schema: Mittelwerte d. Grundwasseruntersuchung, (jeweils gemessenes Maximum) / Bereiche der Eluatmessungen dieser Untersuchung.
n.g. = nicht gemessen
Grundwasserlandschaft Elektr. Leitfähigkeit (µS/cm)
Malm, Schwäbische Alb
Lias & Dogger, Albvorland
Höherer Keuper, Keuperbergland
Lettenkeuper
Muschelkalk
Buntsandstein
Grundwasserlandschaft
Malm, Schwäbische Alb
Lias & Dogger, Albvorland
Höherer Keuper, Keuperbergland
Lettenkeuper
Muschelkalk
Buntsandstein
Grundwasserlandschaft
Malm, Schwäbische Alb
Lias & Dogger, Albvorland
Höherer Keuper, Keuperbergland
Lettenkeuper
Muschelkalk
Buntsandstein
46,65 (62,7)
46,6 (60,3)
48,8 (103)
50,6 (78,9)
67,8 (93)
6,5 (37,8)
pH - Wert
/
/
/
/
/
/
219 - 424
46 - 902
194 - 740
181 - 325
463 - 541
116
7,47 (8,3)
7,21 (7,5)
7,5 (8,25)
7,23 (7,5)
7,3 (7,83)
5,975 (7,8)
/
/
/
/
/
/
21 - 49
6 - 237
3 - 92
14 - 17
45 - 57
14
3,4 (19,9)
8,8 (13)
29,05 (44,7)
20 (35,3)
27,35 (51,8)
2 (18,5)
/
/
/
/
/
/
28 - 41
1 - 46
16 - 20
22 - 48
35 - 47
13
0,003 (0,275)
0,003 (0,055)
0,003 (0,18)
0,001 (0,01)
0,004 (0,185)
0,001 (0,05)
/
/
/
/
/
/
< 1,8
< 1,8 - 3,1
< 1,8 - 1,8
< 1,8 - 3,6
2,8 - 6,9
19,3
/
/
/
/
/
/
0,14 - 0,89
0,074 - 0,95
0,3 - 0,7
0,13 - 0,21
0,13 - 0,2
0,09
/
/
/
/
/
/
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
/
/
/
/
/
/
< 0,0006
< 0,0006 - 0,01
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
/
/
/
/
/
/
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
Ca (mg/l)
84,6 (142)
85,5 (111)
59 (196)
75,5 (125)
118 (152)
5,5 (58)
Grundwasserlandschaft
Malm, Schwäbische Alb
Lias & Dogger, Albvorland
Höherer Keuper, Keuperbergland
Lettenkeuper
Muschelkalk
Buntsandstein
Grundwasserlandschaft
Malm, Schwäbische Alb
Lias & Dogger, Albvorland
Höherer Keuper, Keuperbergland
Lettenkeuper
Muschelkalk
Buntsandstein
Grundwasserlandschaft
Malm, Schwäbische Alb
Lias & Dogger, Albvorland
Höherer Keuper, Keuperbergland
Lettenkeuper
Muschelkalk
Buntsandstein
Grundwasserlandschaft
Malm, Schwäbische Alb
Lias & Dogger, Albvorland
Höherer Keuper, Keuperbergland
Lettenkeuper
Muschelkalk
Buntsandstein
2,9 (27,2)
8,5 (32,9)
5,7 (13)
6,65 (20,8)
6,95 (27,9)
2,7 (7,5)
12,5 (22,4)
27 (34)
27 (273)
25,1 (29,3)
55,25 (168)
6,65 (48)
0,005 (0,7)
0,005 (0,132)
0,007 (0,49)
0,003 (0,013)
0,003 (0,03)
0,0185 (1,66)
< 0,01 (0,04)
0,01 (0,09)
0,45 (0,982)
0,08 (0,56)
0,085 (0,5)
0,067 (1,126)
/
/
/
/
/
/
33 - 193
6 - 648
14 - 275
22 - 66
199 - 244
5
/
/
/
/
/
/
0,006 - 0,024
0,007 - 0,163
0,006 - 0,035
0,007 - 0,027
0,013 - 0,025
0,13
/
/
/
/
/
/
0,003 - 0,05
0,004 - 0,33
0,014 - 0,07
0,005 - 0,02
0,007 - 0,009
0,0038
/
/
/
/
/
/
< 0,001
< 0,001 - 0,06
< 0,001 - 0,004
< 0,001
< 0,001 - 0,001
0,0023
/
/
/
/
/
/
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
1,2 (9,7)
6,2 (9,8)
4,2 (25)
4,6 (6,4)
2,2 (9,5)
1,4 (4,7)
/
/
/
/
/
/
4 - 45
2 - 57
11 - 29
3-4
4-7
3
/
/
/
/
/
/
< 0,0012
< 0,0012 - 1,4
0,0015 - 0,058
< 0,0012
< 0,0012
0,0012
Mn (mg/l)
< 0,001 (0,02)
< 0,001 (0,015)
< 0,001 (0,02)
< 0,001 (0,001)
0,001 (0,02)
0,004 (0,83)
Ammonium (mg/l)
< 0,06 (0,132)
< 0,06 (0,06)
< 0,06 (0,24)
< 0,06 (< 0,06)
< 0,06 (0,12)
< 0,06 (0,4)
/
/
/
/
/
/
< 10
< 10
< 10
< 10
< 10
< 10
/
/
/
/
/
/
n.g.
< 0,0045 - 0,05
0,006
< 0,0045 - 0,02
< 0,0045 - 0,02
0,006
/
/
/
/
/
/
< 0,002 - 0,004
< 0,002 - 0,1
< 0,002 - 0,004
< 0,002 - 0,003
< 0,002
< 0,002
/
/
/
/
/
/
< 0,0006 - 0,0016
< 0,0006 - 0,015
0,0008 - 0,007
< 0,0006
< 0,0006 - 0,001
0,0008
Pb (mg/l)
Cr ges.(mg/l)
< 0,0002 (0,0014)
< 0,0002 (0,0009)
0,0002 (0,0006)
0,00085 (0,001)
< 0,0002 (0,0015)
< 0,0002 (0,0124)
Hg (mg/l)
<0,00005 (0,00026)
<0,00005 (0,00017)
<0,00005 (0,00038)
< 0,00005 (0,00015)
< 0,00005 (0,00014)
< 0,00005 (0,00018)
< 0,005
< 0,005 - 0,93
< 0,005
< 0,005 - 0,16
< 0,005 - 0,006
< 0,005
Ba (mg/l)
Cd (mg/l)
< 0,00005 (0,0001)
<0,00005 (0,00005)
<0,00005 (0,00086)
< 0,00005 (dito)
< 0,00005 (0,0002)
<0,00005 (0,00087)
/
/
/
/
/
/
Na (mg/l)
Al (mg/l)
As (mg/l)
< 0,0002 (0,0002)
< 0,0002 (< 0,0002)
0,0006 (0,003)
< 0,0002 (0,0002)
0,0014 (0,002)
0,0002 (0,01)
4 - 13
1 - 27
6 - 37
4 - 11
23 - 35
2
SO4 (mg/l)
B (mg/l)
< 0,01 (0,2)
< 0,01 (0,079)
< 0,01 (0,22)
< 0,01 (0,02)
< 0,01 (0,06)
< 0,01 (0,02)
/
/
/
/
/
/
Fe (mg/l)
Grundwasserlandschaft Chlorid (mg/l)
Malm, Schwäbische Alb
Lias & Dogger, Albvorland
Höherer Keuper, Keuperbergland
Lettenkeuper
Muschelkalk
Buntsandstein
8,0 - 8,3
5,9 - 8,3
7,8 - 8,5
8,0 - 8,3
8,0 - 8,3
8,0 - 8,1
Mg (mg/l)
K (mg/l)
< 0,5 (1,8)
0,9 (2,1)
1,3 (3,5)
0,8 (1,0)
0,8 (2,7)
1,7 (3,8)
/
/
/
/
/
/
Ni (mg/l)
Se (mg/l)
< 0,003 (dito)
< 0,003 (dito)
<0,003 (0,0038)
< 0,003 (dito)
< 0,003 (dito)
< 0,003 (dito)
83
< 0,0005 (0,002)
< 0,0005 (0,0005)
< 0,0005 (0,04)
< 0,0005 (< 0,0005)
< 0,0005 (0,0024)
< 0,0005 (0,0018)
< 0,0005 (0,0022)
< 0,0005 (0,0007)
< 0,0005 (0,0024)
< 0,0005 (0,0005)
< 0,0005 (0,04)
0,0008 (0,0098)
Zn (mg/l)
< 0,01 (0,026)
< 0,01 (dito)
< 0,01 (0,05)
< 0,01 (dito)
< 0,01 (0,06)
< 0,01 (0,035)
9. Vergleichsdaten
9.2.1. Ergebnisse der Gegenüberstellung
Die Chromgehalte liegen sowohl bei den Eluaten
als auch bei den Grundwasserproben häufig unterhalb
der Nachweisgrenze. Meßbare Eluatgehalte liegen im
Die Leitfähigkeit liegt in den Eluaten wesentlich
Bereich der Grundwassermaximalwerte, z.T. auch
höher als in den Grundwasserproben des Basismeß-
darüber. Gleiches läßt sich bei Nickel feststellen. Die
netzes. Selbst die dort gemessenen Maximalwerte
Zinkwerte im Grundwasser befinden sich größtenteils
werden deutlich überschritten. Dieses Meßergebnis
unterhalb der Nachweisgrenze, die allerdings zu hoch
bestätigt den Trivialbefund, nach welchem sich fri-
liegt, um einen eindeutigen Vergleich mit den Eluaten
sches Gestein durch einen höheren Anteil löslicher
führen zu können. Die Zn-Maximalgehalte der
Komponenten auszeichnet.
Grundwasserproben sind jedoch größer als die
Die pH-Werte stimmen mit den Grundwasserwer-
Mittelwerte der Eluate.
ten relativ gut überein. Ebenso liegen Calcium und
Da Arsen aus meßtechnischen Gründen in dieser
Magnesium in etwa im Wertebereich der Grundwas-
Untersuchung im Eluat nicht bestimmt werden
serproben oder geringfügig darunter.
konnte, muß ein Vergleich hier entfallen. Die As-Er-
In den Eluaten wurden z.T. höhere Na-Werte für
gebnisse der Wasserproben des Basismeßnetzes fal-
die Schichten des Jura gemessen. Im höheren Keuper
len jedoch generell recht niedrig aus und zeigen keine
entsprechen sie den Maximalwerten der Grundwas-
Grenzwertüberschreitungen
seruntersuchung. Die Na-Gehalte für Lettenkeuper,
Untersuchungen
Muschelkalk und Buntsandstein sind vergleichbar.
allerdings in
Die Kaliumgehalte in den Eluaten sind erheblich
As/l).
Neuere
Baden-Württemberg
weisen
Trinkwasserbrunnen
im Mittleren
Buntsandstein sowie im Unteren und Mittleren Mu-
höher als in den Grundwasserproben. Dies gilt auch
schelkalk As-Konzentrationen von 50-100µg/l nach
für das Sulfat, das im höheren Keuper allerdings
[HEINRICHS & UDLUFT 1996]. Diese geologischen
ähnliche Maximalwerte im Grundwasser aufweist.
Formationen waren jedoch nicht Gegenstand der
Eisen-, Mangan- und Aluminiumgehalte unterschei-
vorliegenden Arbeit.
den sich kaum voneinander. Die Chloridgehalte im
Die Tabellen belegen eine gute Übereinstimmung
Eluat sind gegenüber den Grundwasserwerten leicht
der Resultate der Eluatuntersuchungen mit den Mes-
erniedrigt.
sungen an natürlichen Wässern. Die Konzentrationen
In den Eluaten konnten durchgängig deutliche
der aus frischem Gestein relativ leicht löslichen An-
Borgehalte nachgewiesen werden, wohingegen die
teile liegen in den natürlichen Wässern unterhalb
Grundwasserwerte zum größten Teil unterhalb der
derjenigen der Eluate (Na, K, B). In Einzelfällen sind
Nachweisgrenze lagen. Die Bariumwerte in den Elua-
die Gehalte in beiden Lösungen gleich. Auch dieser
ten sind um ein Vielfaches niedriger als in den
Befund verweist auf die leichte Löslichkeit der Kom-
Grundwasserproben. Blei konnte im Grundwasser nur
ponenten (Cl, Mg; Gipskomponenten: Ca, SO4). Bei
selten nachgewiesen werden. Auch in den Eluaten
der Wiederverwendung von Gesteinen ist mit der er-
liegen die Werte häufig unterhalb der Nachweisgrenze. Allerdings sind die
in
(10µg
höhten Freisetzung dieser Elemente zu rechnen. Bis
nachweisbaren
auf Bor bleiben die Spurenelementgehalte in diesem
Gehalte in den Eluaten meist höher als in den
Zusammenhang ohne Belang, da auf Grund unter-
Grundwasserproben. Die Cadmiumwerte lassen kei-
schiedlicher Nachweisgrenzen bei den Meßverfahren
nen Vergleich zu, da fast alle unterhalb der jeweiligen
für die natürlichen Wässer und die Eluate eine direkte
Nachweisgrenze liegen.
Vergleichbarkeit fragwürdig ist.
84
10. Geochemische Modellierungen
10. Geochemische Modellierungen
Um Vorhersagen zum Löslichkeitsverhalten eini-
Kaolinit gewählt, welcher einen häufigen Bestandteil
ger Elemente unter Abweichung der Bedingungen bei
den
Elutionsversuchen
mögliche
Weiterhin wurden einige natürlich vorkommende
Umweltszenarien durchprüfen zu können, war es
Minerale der Schwermetalle Pb, Zn und Cd in karbo-
notwendig,
Programmen
natischer bzw. sulfatischer Bindung zu den Berech-
(WATEQ4F, PHREEQE) geochemische Modellie-
nungen herangezogen und jeweils sowohl mit Calcit
rungen vorzunehmen [Computerprogramme siehe
als auch untereinander equilibriert (z.T. unter Einbe-
BALL et al. 1987 sowie PARKHURST et al. 1990]. Da-
ziehung von Siderit).
mit
stellen
sowie
der untersuchten Gesteine darstellt (siehe 7.8.).
verschiedenen
bei sollten Equilibrierungen bestimmter Minerale mit
In den untersuchten Gesteinen sind jedoch die
unterschiedlichen Lösungen berechnet werden, um
SM-Gehalte im Verhältnis zu den C-carb.-Gehalten
die jeweilige Sättigungsgrenze zu bestimmen und
bzw. Kalkanteilen zumeist außerordentlich gering.
damit Prognosen für die höchstmöglichen Gehalte ei-
Auf Grund dieser extremen Disproportionierung ist
nes Elementes in einer definierten Lösung zu treffen.
das reale Vorhandensein von karbonatischen Schwermetallverbindungen weder durch röntgenographische
Die Auswahl der zu den Equilibrierungsberech-
Methoden noch rechnerisch über Korrelationen nach-
nungen herangezogenen Minerale orientierte sich an
weisbar (Kapitel 8). Insgesamt ist allerdings ein
den in Kapitel 8 mittels Korrelationen bestimmten
Auftreten entsprechender Minerale recht wahrschein-
sowie den real auftretenden Bindungsformen der un-
lich, umso mehr, da die meisten Gesteinsschichten
tersuchten Gesteine.
große Mengen an Kalk aufweisen, der in der Regel
Von besonderem Interesse waren Al-, Fe-, Ca,-
karbonatische Spurenanteile an Schwermetallen führt
und Sulfat-/Sulfidminerale (v.a. Schwermetallsulfide)
(v.a. Pb, Zn und Cd).
sowie die aus ihnen durch Verwitterung bzw. Alterungsprozesse
hervorgehenden
Daneben sind auch SM-Sulfate zu beachten, die
Umwandlungspro-
als Umwandlungsprodukt aus den insbesondere im
dukte. Dieser Ansatz läßt auch eine Unterscheidung
Schwarzen Jura in größeren Anteilen vorhandenen
bezüglich des kurz- und des langfristigen Lösungs-
SM-Sulfiden hervorgehen können. Ebenso wie Kar-
verhaltens eines Elementes zu, was Aussagen zu
bonate führen Sulfate Spuren an Schwermetallen, in
Langzeitwirkungen und Ausbreitungen ermöglicht.
diesem Falle jedoch, der Matrix entsprechend, in sul-
Wie in Kapitel 8 (Korrelationen) gezeigt und z.T.
fatischer Bindung. Stellvertretend für diese Sulfate
in Abschnitt 7.8. (Mineralbestand) röntgenographisch
wurde Anglesit [PbSO4] in die Gleichgewichtsbe-
nachgewiesen, sind die Sulfate und Sulfide insbeson-
rechnungen einbezogen.
dere im Hinblick auf ihr Vorkommen in den Keuper-
Für die theoretische Equilibrierung wurden fol-
(Ca-Sulfate) und Schwarzjuraschichten (Schwerme-
gende Minerale und ihre Umwandlungsprodukte aus-
tallsulfide) von Relevanz. Als Al-Mineral wurde
gewählt:
85
10. Geochemische Modellierungen
Als Konstanten wurden gesetzt: pH = 7 (neutral),
Mineral
Kaolinit
Gibbsit
Anhydrit
Gips
Pyrit
Goethit
Galenit
Sphalerit
Cerussit
Anglesit
Smithsonit
Otavit
Siderit
Eh = 200mV (durchschnittlicher oberflächennaher
Al2 [(OH)4 / Si2O5]
Al (OH)3 (= Hydrargillit)
CaSO4
CaSO4 * 2 H2O
FeS2
α - FeOOH
PbS
ZnS
PbCO3
PbSO4
ZnCO3
CdCO3
FeCO3
Wert), Ctot. = 0mg/l (z.T.), 300mg/l (z.T.), 1000mg/l
(zumeist; durchschnittlicher Wert für Bodenluft). Die
Temperatur wurde einerseits auf 25°C gesetzt
(Standardberechnung), andererseits bei der Equilibrierung der Schwermetallkarbonate auf 10°C herabgesetzt, da dies der realistischere Wert für natürliche
Wässer in unseren Breiten ist und Karbonate zudem
empfindlich auf Temperaturerhöhungen reagieren.
Bei der Angabe der pH-Werte ist zu beachten, daß
der effektive, also nach der Equilibrierung mit den
Mineralen in der Lösung auftretende pH-Wert
Zur realistischeren Simulation von natürlichen
deutlich vom ursprünglichen pH-Wert der Lösung
Stoffsystemen wurden die aufgeführten Minerale je-
abweichen kann. So kann trotz Variation des Aus-
weils zusätzlich mit Calcit [CaCO3] equilibriert, da
gangs-pH von 4-9 (bzw. 3-9) der resultierende Wert
dieser in den untersuchten Schichten größtenteils an-
durch Abpufferung (Karbonatpufferung, Alumini-
zutreffen ist. Darüber hinaus wurde in einigen Fällen
umpufferung,
zusätzlich auch Gips in die Berechnungen einbezo-
Silikatpufferung)
durchgängig
die
gleichen Werte aufweisen, die dann z.T. deutlich über
gen.
dem Ausgangs-pH liegen. Für die Auswertung ist nur
Folgende Simulationsprozeduren wurden einge-
der resultierende, effektive pH-Wert von Relevanz,
halten:
da dieser das Milieu der wässrigen Lösung im Beisein
des entsprechenden Minerales beschreibt und somit
a) Equilibrierung von einem bzw. mehreren
die Löslichkeit von z.B. Schwermetallen kontrolliert.
Mineralen (z.B. Kaolinit, Kaolinit + Calcit, Kaolinit
Die Eh-Werte wurden in Bereichen zwischen
+ Calcit + Gips) mit Wasser bei fest vorgegebenen,
-300mV und 600mV variiert, was in etwa dem Spiel-
konstanten Parametern.
raum der Redoxbedingungen in Böden entspricht
b)
Veränderung eines der Parameter unter
(-350mV bis 800mV [SCHEFFER & SCHACHTSCHA-
Konstanthaltung der übrigen, z.B. Eh und T kon-
BEL
1992] ).
stant – pH variiert zwischen 3 und 9. Ebenso wurde
Die Berechnungen liefern die jeweils gelöste
die Temperatur der Lösung bei konstantem pH- und
Menge eines Elementes bis zur Sättigungsgrenze.
Eh-Wert verändert (5-75°C). Als weiterer Parameter
Diese errechneten Werte sind folglich die Maximal-
wurde der Einfluß der Fremdsalzlast von Lösungen
anteile, die unter den vorgegebenen Bedingungen
auf die Freisetzung von Elementen aus den entspre-
(Mineral/Lösung) in Lösung gehen können. Gleich-
chenden Mineralen und die Sättigungsgrenzen der
zeitig sind die Berechnungen eine Kontrolle für die in
Lösung überprüft (Molaritäten von Na+ und Cl-). Zu-
den Eluaten analysierten gelösten Gehalte. Eine völ-
dem erfolgte die Vorgabe verschiedener CO2-Ge-
lige Übereinstimmung zwischen Berechnungen und
samtgehalte, da CO2 zumindest in der Bodenluft in
Meßwerten ist aus vielen Gründen nicht zu erwarten.
variablen Anteilen vorhanden ist.
86
10. Geochemische Modellierungen
Insgesamt sind die Modellierungen auch für die
menden pH-Werten bis 4,25 - 4,3 steigt die Löslich-
Prognose von möglichen Grundwassergefährdungen
keit steil an (mit Ctot. = 1000mg/l: aus Kaolinit bis
durch toxische Elemente von großem Interesse. Ent-
0,97mg Al/l, aus Gibbsit bis 0,92mg Al/l). Im alkali-
sprechende Vorhersagen lassen sich durch Vergleiche
schen Bereich bis pH 9 ist ebenfalls eine, wenn auch
mit Grenzwerten nach der TVO (Trinkwasser-
allmählichere Zunahme zu beobachten (mit Ctot. =
verordnung) treffen.
1000mg/l: aus Kaolinit bis 0,32mg Al/l, aus Gibbsit
bis 0,083mg Al/l).
Die Ergebnisse der Modellierungen werden im
Anhang tabellarisch (Tab. 10.2.1. - 10.2.14.) und
Im Beisein von Calcit (mit Ctot. = 1000mg/l) sind
graphisch (Abb. 10.2.1 - 10.2.21) dargestellt. Es gilt
keine pH-Werte unterhalb 6 zu beobachten, da dieser
2-
2-
zu beachten, daß S als SO4 und C als CO3 berech-
wiederum die pH-Werte abpuffert (Karbonatpuf-
net wurde.
ferung: CaCO3 + H+ ↔ Ca2+ + HCO3-). Ist zusätzlich
noch Gips vorhanden, beschränkt sich der resultierende pH-Wert auf den Bereich zwischen 6 und 6,5
(siehe Abb. 10.2.1, Anhang).
Beim Gibbsit führt ein Anstieg des CO2-Ge-
10.1. Zusammenfassung der Ergebnisse
samtgehaltes zu einer leichten Zunahme der Al-Löslichkeit im mittleren pH-Bereich von 0,0007 auf
0,001mg Al/l (siehe Abb. 10.2.2, Anhang).
Die Löslichkeit von Aluminium aus Gibbsit ist in
10.1.1. Aluminium (aus Kaolinit u. Gibbsit)
den pH-Bereichen von 5-9 deutlich geringer als aus
Kaolinit (siehe Abb. 10.2.3, Anhang). Dies bedeutet
für den Fall einer Wiederverwendung kaolinitreichen
a) Veränderung des pH-Wertes der Lösung
Gesteins eine Abnahme dessen Grundwasserbelastungspotentiales mit der Zeit, da Gibbsit das Alte-
Befindet sich kein CO2 in der Lösung, so ist der
rungsprodukt von Kaolinit darstellt. Auch ein rele-
Ausgangs-pH für die Löslichkeit nicht relevant, da
vanter Langzeittransport von Al kann aus diesen
durch Aluminiumpufferung, hervorgerufen durch den
Gründen ausgeschlossen werden, solange die auf das
Kaolinit, die resultierenden pH-Werte der Lösung
Gestein einwirkenden Wässer keine zu geringen oder
generell nur zwischen 9 und 10 variieren. Ist die Lö-
hohen pH-Werte aufweisen.
sung dagegen mit CO2 angereichert, unterscheiden
Insgesamt ist für die Wiederverwendung kaolinit-
sich die resultierenden pH-Werte nur unwesentlich
führender Schichten die Anwesenheit von Calcit
von den Ausgangswerten, da der pH-Wert u.a. vom
günstig, da so keine pH-Werte unter 6 erzielt werden
CO2-Partialdruck gesteuert wird.
und die Al-Löslichkeit folglich im Gleichgewicht mit
Die Löslichkeit von Aluminium aus Kaolinit und
Kaolinit kaum über den Grenzwert der Trinkwasser-
Gibbsit ist bei neutralen pH-Werten und einer ein-
verordnung (TVO) von 0,2mg Al/l ansteigen kann.
wirkenden wässrigen Lösung am geringsten (mit Ctot.
Des weiteren wird bei diesen pH-Werten die Löslich-
= 0mg/l: Kaolinit = 0,02mg Al/l; Gibbsit = 0,0004-
keit von Al durch die Fällung von Gibbsit kontrol-
0,0007mg Al/l; mit Ctot. = 1000mg/l: Kaolinit = 0,02-
liert,
0,03mg Al/l; Gibbsit = 0,001mg Al/l). Bei abneh-
0,01mg/l nicht überschreiten kann.
87
so
daß
langfristig
die
Al-Konzentration
10. Geochemische Modellierungen
größten (bis max. 0,05mg Al/l) und bei einer weiteren
b) Veränderung der Lösungstemperatur
Hinzunahme von Gips am geringsten (bis Minimum
Bei der Temperaturänderung der Lösung ist für
0,0096mg
Al/l).
Die
Werte
nähern
sich
bei
reinen Kaolinit nur ein leichter, fast linearer Anstieg
zunehmender Molarität einander an (siehe Abb.
der Al-Löslichkeit zu höheren Temperaturen zu be-
10.2.7, Anhang). Relevante Unterschiede im Lö-
obachten (bis 0,16mg Al/l [Ctot.= 0mg/l] bzw. 0,55mg
sungsverhalten des Al aus Gibbsit sind nicht festzu-
Al/l [Ctot.=1000mg/l] bei 75°C). Im Beisein von
stellen.
Calcit steigt die Löslichkeit allerdings schnell expo-
Salzlasten spielen somit für Grenzwertüberschrei-
nentiell zu den höheren Temperaturen hin an (bis
tungen von Al nach der TVO keine Rolle.
0,7mg Al/l bei 75°C). Durch die Hinzunahme von
Gips wird dieser Effekt dann wieder deutlich abgeschwächt (0,2mg Al/l bei 75°C). Ebenso bewirkt
eine Erhöhung eines bereits vorhandenen Kohlen-
10.1.2. Calcium und Sulfat (aus Anhydrit
und Gips)
stoffgehaltes bei Anwesenheit von Calcit eine leichte
Abnahme der Al-Löslichkeit. Insgesamt sind die Divergenzen von maximal löslichem Al bei den unter-
a) Veränderung des pH-Wertes der Lösung
schiedlichen Mineralparagenesen bis zu Temperaturen von 15°C nur gering. Stärkere Unterschiede im
Bei reinem Gips oder Anhydrit ist nur eine sehr
Löslichkeitsverhalten zwischen den verschiedenen
leichte Erhöhung der Löslichkeit von Ca und SO4 mit
Kombinationen treten erst ab 25°C in Erscheinung
zunehmendem pH-Wert zu beobachten (Gips: SO4 =
(siehe Tab. 10.2.2. u. Abb. 10.2.4, Anhang).
1527-1655mg/l, Ca = 637-691mg/l; Anhydrit: SO4 =
Aus den Ergebnissen resultiert die Empfehlung,
2275-2420mg/l, Ca = 940-1010mg/l). Lediglich bei
kaolinitführende Schichten bei einer Wiederverwer-
pH-Werten <4 ist wiederum ein geringer Anstieg zu
tung keinen Lösungen mit Temperaturen oberhalb
verzeichnen. Generell liegt jedoch die Löslichkeit
von 45°C auszusetzen, da ansonsten größere Mengen
beider Elemente im normalen Temperaturbereich im
als 0,2mg Al/l in Lösung gehen können (TVO-
Anhydrit deutlich höher als im Gips. Dies hat zur
Grenzwert).
Folge, daß unter Oberflächenbedingungen Gips die
stabile Modifikation darstellt.
Das gleiche Löslichkeitsverhalten gilt auch bei der
c) Veränderung der Salzlast in der Lösung
Hinzunahme von Calcit, wobei jedoch, bedingt durch
Der Einfluß der Salzlast auf die Löslichkeit von
die Karbonatpufferung, der resultierende pH-Wert auf
Al aus Kaolinit ist insgesamt nur gering (0,01-0,05mg
Bereiche von 6,1-6,5 beschränkt bleibt. Dabei erhöht
Al/l). Generell bewirkt eine Erhöhung der Molarität
sich die Sulfatlöslichkeit bei Zunahme des pH-Wertes
+
-
von Na und Cl nach anfänglicher leichter Zunahme
kontinuierlich (Gips: 1350mg/l bei Ausgangs-pH 3
eine im weiteren Verlauf stetige Abnahme der
bis 1837mg/l bei pH 9; Anhydrit: 2100mg/l bei
Sättigungsgrenze. Bei gleichzeitiger Erhöhung des
Ausgangs-pH 3 bis 2593mg/l bei pH 9), wohingegen
Kohlenstoffgehaltes steigt bei geringerer Molarität
unter diesen Bedingungen die Ca-Löslichkeit ebenso
auch die Löslichkeit. Allgemein ist die Al-Löslichkeit
stetig abnimmt (Gips: 784mg/l bei Ausgangs-pH 3
bei Vorhandensein von Kaolinit und Calcit am
bis 564mg/l bei pH 9; Anhydrit: 1088mg/l bei
88
10. Geochemische Modellierungen
Ausgangs-pH 3 bis 867mg/l bei pH 9; siehe Abb.
Die Hinzunahme von Calcit bewirkt eine leichte
10.2.10 und 10.2.11, Anhang).
Erhöhung der Sulfat- und eine geringe Abnahme der
Calciumlöslichkeit (siehe Abb. 10.2.8 und 10.2.9,
Anhang).
b) Veränderung der Lösungstemperatur
Einem leichten Anstieg der Sulfat- und Calciumlöslichkeit im Gips mit zunehmenden Lösungstempe-
10.1.3. Eisen (Pyrit, Goethit) und Schwefel (Pyrit)
raturen (bis etwa 50°C, danach wieder leichter Rückgang) steht eine deutliche Abnahme im Anhydrit ab
ca. 25°C gegenüber (Maximalwerte Gips: SO4 =
Es ist zu beachten, daß Schwefel in den Tabellen
1662mg/l und Ca = 693mg/l bei 45°C; Maximal-
und Diagrammen als Sulfat (SO4) berechnet wird.
werte Anhydrit: SO4 = 2361mg/l und Ca = 985mg/l
Dieser Ansatz ist insofern berechtigt, als Schwefel in
bei 25°C). Prädominant bleibt bei normalen Umge-
Lösungen ganz überwiegend als Sulfation vorliegt.
bungstemperaturen jedoch immer noch die Stabilität
des Gipses, so daß die für Anhydrit berechneten
Pyrit und Goethit wurden für die Berechnungen
Werte zunächst belanglos sind. Beim Sulfat erhöht
generell mit Calcit vergesellschaftet, da dies zumeist
sich bei beiden Mineralen durch die Hinzunahme von
den natürlichen Bedingungen entspricht.
Calcit auch die Löslichkeit (aus Gips bis 1797mg/l
Für die Löslichkeit von Eisenmineralisationen hat
SO4 bei 45°C, aus Anhydrit bis 2470mg/l bei 25°C).
neben dem pH-Wert der Eh-Wert eine zentrale Be-
Bei Lösungstemperaturen zwischen 50°C und
deutung.
70°C unterschreitet der Sättigungswert von Sulfat und
Calcium aus Anhydrit denjenigen von Gips. Daraus
und aus den Beobachtungen unter a) läßt sich folgern,
a) Veränderung des pH-Wertes der Lösung
daß die Kurzzeitbelastung mit Sulfat und Calcium aus
ursprünglich
abgelagertem
Anhydrit
die
Der Eh von normalen Wässern liegt im Bereich
Sättigungswerte für Gips nicht überschreitet (Um-
von -300 bis 600mV. Für die Modellierungen wurde
wandlung von Anhydrit zu Gips). Bei Lösungs-
daher zunächst ein für ca. neutralen pH leicht redu-
temperaturen oberhalb 50°C sind die Sättigungswerte
von Anhydrit maßgebend
zierender Eh von -190mV eingesetzt. Die Fe-Lös-
(siehe Abb. 10.2.5 und
lichkeit liegt im Bereich von pH 6-7 für Goethit (bis
10.2.6, Anhang).
19,4mg Fe/l) deutlich über derjenigen für Pyrit (bis
0,21mg Fe/l), sinkt mit zunehmendem pH-Wert jec) Veränderung der Salzlast in der Lösung
doch bis zur Unlöslichkeit im alkalischen Bereich.
Die Löslichkeit von Pyrit nimmt bei stabil gehaltenem
Bei einer Erhöhung der Salzlast in der Lösung
Eh mit höherem pH stark zu (bis 52mg Fe/l bei pH 9;
steigen die Sulfat- und Calciumlöslichkeiten bis zu
relative Zunahme des Eh). Der Kreuzungspunkt für
einer Molarität von 2 an (aus Gips: SO4 bis 4395
beide Minerale liegt etwa bei einem pH-Wert von 7
mg/l, Ca bis 1834mg/l; aus Anhydrit: SO4 bis 5337
und Fe- sowie Sulfatwerten von 0,15 bzw. 0,25mg/l.
mg/l, Ca bis 2227mg/l), um danach bei einer weiteren
Durch die Carbonatpufferung werden keine pH-Werte
Erhöhung der Molarität wieder leicht abzunehmen.
unter 6 erreicht.
89
10. Geochemische Modellierungen
Da im basischen Bereich Goethit das die Fe-
b) Veränderung des Eh-Wertes der Lösung
Löslichkeit limitierende Mineral darstellt und im sauren Bereich die Fixierung von Pyrit kontrolliert wird,
Die Löslichkeit von Fe und Schwefel im Pyrit
sind, wie Abbildung 10.2.12 (Anhang) zeigt, unter
steigt mit zunehmenden Eh-Werten, also im Bereich
normalen Umgebungsbedingungen generell keine Fe-
des oxidierenden Milieus. Maßgebend für die Lös-
Konzentrationen >0,15mg/l möglich. Dies ist insbe-
lichkeit ist die Umwandlung des wenig löslichen
sondere unter dem Gesichtspunkt der Grenzwertüber-
Sulfides zum leicht löslichen Sulfat. Hierbei bildet
schreitung nach der Trinkwasserverordnung beach-
sich ein saurer pH der Lösungen aus, so daß der pH
tenswert, da dieser Wert mit 0,2mg Fe/l festgeschrie-
nicht unabhängig vom Redoxmilieu gesehen werden
ben ist.
kann. Um Grenzwertüberschreitungen bei Fe und SO4
Das Löslichkeitsverhalten von Schwefel im Pyrit
zu
verhält sich analog zum Eisen. Unter den für das un-
vermeiden,
dürfen
eisensulfidhaltige
Ge-
steinsschichten nicht im oxidierenden Bereich wie-
gestört anstehende Gestein geltenden Bedingungen
derverwendet werden.
werden Grenzwertüberschreitungen nach der TVO
(240mg SO4/l) nicht erreicht (Maximum bei pH 7,6:
Im Goethit sind nur geringe Mengen an Eisen
178mg/l). Werden die Gesteine jedoch beim Abbau
löslich (max. 0,17mg/l bei Eh -200mV), wobei diese
einem oxidierenden Milieu ausgesetzt, so kann der
bei niedrigen Eh-Werten (-300 bis -200mV) die An-
Sulfidanteil des Gesteins quantitativ in lösliches Sul-
teile des gelösten Fe aus Pyrit (max. 0,035mg/l bei Eh
fat übergehen und Grenzwertüberschreitungen in den
-200mV) übersteigen (Reduktion von schwer lös-
Wässern verursachen.
lichem Fe3+ des Goethit in lösliches Fe2+).
Abb. 10.1.3.1: Stabilitätsbeziehungen wichtiger Fe-Minerale im System Fe-S-Si-CO2-H2O bei
25°C und 1 bar Gesamtdruck (aus: RÖSLER 1988).
90
10. Geochemische Modellierungen
Nach einer leichten Zunahme der Gehalte im Eh-
Dabei zeigt sich, daß der ursprünglich neutrale pH-
Bereich von -300 bis -200mV sinkt die Konzentration
Wert der Lösung bei Anstieg des Eh zunehmend in
des Fe in der Lösung mit zunehmendem Redox-
den sauren Bereich absinkt (100mV: pH 3,5; siehe
potential wieder ab (Oxidation zu schwer löslichem
Abb. 10.2.14, Anhang). Dies führt dann auch zu einer
3+
des Goethit). Oberhalb von -200mV fällt die
zunehmenden Löslichkeit der Metalle (Maximum bei
Löslichkeit von Fe im Goethit dann unter diejenige
Eh = 100mV, pH 3,5: Fe 12,6mg/l, Pb 0,09mg/l, Zn
des Pyrit.
233mg/l). Schwefel wird ebenfalls zunehmend stärker
Fe
Trägt man die zugehörigen gegenläufigen Lös-
gelöst (bis 386mg/l bei Eh = 100mV). Die gelösten
lichkeitskurven für Fe aus Goethit und Pyrit im Dia-
Elementgehalte steigen insgesamt bei einem Eh-Wert
gramm auf, so bildet die Fläche unterhalb des
zwischen 0 und 50mV sprunghaft an.
Schnittpunktes beider Geraden den Löslichkeitsbe-
Abb. 10.2.15 (Anhang) zeigt das Löslichkeitsver-
reich von Eisen bei gleichzeitigem Vorhandensein
halten von Schwefel aus den Sulfiden bei unter-
beider Minerale (siehe Abb. 10.2.13, Anhang). Eh-
schiedlichen pH- und Eh-Werten. Während der pH
Werte sind für Goethit bezüglich Fe-Grenzwertüber-
mit zunehmendem Eh deutlich sinkt (Oxidation des
schreitungen nicht relevant. Zu den Stabilitätsbezie-
Sulfids zu Sulfat und Bildung von H2SO4), steigt
hungen wichtiger Fe-Minerale vgl. auch Abb.
gleichzeitig die Schwefellöslichkeit stark an.
10.1.3.1.
Bei der Zugabe von Goethit zu obiger resultieren-
Das Löslichkeitsverhalten von Schwefel im Pyrit
der Lösung stellt man Unterschiede im Lösungsver-
ist analog dem des Fe.
halten von Eisen fest (siehe Abb. 10.2.16, Anhang).
Das aus dem Goethit stammende Fe wird bei niedrigen Eh-Werten wesentlich stärker gelöst als das Fe
10.1.4. Fe, Zn, Pb und SO4 (aus Pyrit/
Goethit, Galenit u. Sphalerit)
des Pyrits (Eh = -300mV: 0,015mg Fe/l aus Goethit,
Zur Simulation des Löslichkeitsverhaltens von
Reduktion das wenig lösliche Fe3+ des Goethit in lös-
Schwermetallen aus Sulfiden wurde ein Dreikompo-
liches Fe2+ umgewandelt. Ab einem Eh von ca.
nentensystem, bestehend aus Pyrit, Galenit und
-100mV aufwärts ist die Löslichkeit aus beiden Mine-
Sphalerit, mit einer wässrigen Lösung equilibriert. In
ralen etwa gleich stark.
7-9mg Fe/l aus Pyrit). Dabei wird durch zunehmende
der Simulation erfolgte dann die Veränderung des Eh-
Die Berechnungen belegen eine im Vergleich zu
Wertes der Lösung.
Pb deutlich stärkere Löslichkeit von Zn, insbesondere
Die aus den Eh-Wert-Veränderungen resultieren-
bei steigenden Eh- und abnehmenden pH-Werten
den verschiedenen Lösungen wurden im Anschluß
(allgemein leichtere Mobilität von Zn; siehe Abb.
mit Goethit equilibriert. Neben dem Lösungsverhalten
10.2.14, Anhang). Ebenso wie bei Pyrit wird in Ge-
der Schwermetalle waren auch die Löslichkeits-
genwart von Kalk der pH auf einen Minimalwert von
veränderungen des Schwefels aus den Sulfiden von
ca. 6,4 stabilisiert. Unter diesen Bedingungen bleiben
Interesse.
die Zn- und Pb- Konzentrationen im Eluat weit unter
0,001mg/l.
Auch in diesem Fall gilt, daß Gesteinsschichten
Ergebnis
mit sulfidisch gebundenen Schwermetallen nicht in
Der Eh-Wert wurde von -200 bis 100mV variiert.
oxidierenden, kalkfreien Milieus Verwendung finden
91
10. Geochemische Modellierungen
dürfen, da ansonsten die Schadstoffe gelöst und ins
bene Lösungskonzentration hauptsächlich bestimmt
Grundwasser gelangen würden.
(PHREEQE-Berechnung).
Kombiniert man Anglesit mit Calcit, so bewegen
sich die resultierenden pH-Werte zwischen 6,5
10.1.5. Blei (aus Cerussit und Anglesit)
(Ausgangswert 3) und 7,5 (Ausgangswert 9). Die
Bei den Equilibrierungen wurde jeweils nur ein
Karbonatpufferung bewirkt hierbei allerdings keine
Parameter verändert, während die anderen konstant
Reduzierung der Löslichkeit von Blei. Die Gehalte
gehalten wurden. Als Ausgangskonstanten waren ge-
sind im Gegenteil etwas höher als bei reinem An-
setzt: Temperatur 10°C, pH-Wert 7, Eh-Wert 200mV
glesit. Auch hier spielt wiederum die Bildung von
und C-total 1000mg/l. Die Eh-Wert-Modellierung
PbCO3aq die entscheidende Rolle. Durch eine Teillö-
von reinem Anglesit wurde sowohl mit Ctot.= 1000
sung des Calcit wird der Anteil des gelösten Bleikar-
mg/l als auch mit Ctot. = 0mg/l durchgeführt.
bonates noch erhöht.
Wird Anglesit mit Cerussit equilibriert, so weist
a) Veränderung des pH-Wertes der Lösung (s. Abb.
10.2.17, Anhang)
das Blei wieder ein „normales“ Löslichkeitsverhalten
auf: die Gehalte steigen mit abnehmendem pH-Wert.
Wie erwartet, steigen die Pb-Löslichkeiten bei
Der Anteil an PbCO3aq geht somit fast vollständig
reinem Cerussit mit abnehmendem pH-Wert stark an
zugunsten von Pb2+-Ionen zurück. Der resultierende
(115mg/l bei pH 3). Bei einem Anstieg von pH 5 auf
pH-Wert bewegt sich mit Werten zwischen 4,3 (Aus-
pH 6 wird die Freisetzung drastisch reduziert (von 5,4
gangswert 3) und 5,7 (Ausgangswert 9) in z.T. deut-
auf 0,3mg/l) und erreicht bei Werten von pH 7 und
lich niedrigeren Bereichen als bei reinem Cerussit
pH 8 0,2mg/l. Ab pH 9 steigt die Löslichkeit dann
bzw. Anglesit, was auf das Zusammenwirken von
wiederum leicht an (0,5mg/l; Komplexierung durch
H2CO3 und H2SO4 zurückzuführen ist.
Hydroxide).
Die Hinzunahme von Calcit zum System Cerussit
Durch die Hinzunahme von Calcit wird der resul-
+ Anglesit führt zu fast identischen Gehalten (ca.
tierende pH-Wert der Lösung durch Karbonatpuffe-
0,7mg/l Pb) bei allen pH, da diese auf einen Wert von
rung heraufgesetzt (6,5 bei Ausgangs-pH 3) und das
etwa 6 abgepuffert werden.
freiwerdende Blei bei Werten von unter 0,2mg/l
fixiert. Ab einem Ausgangs-pH-Wert von 8 (resultie-
Die Equilibrierung eines karbonatischen Mineral-
rend 8,1) steigt die Löslichkeit dann erneut leicht an
gemenges mit Cerussit, Smithsonit, Otavit, Siderit
(0,2mg/l), um bei pH 9 etwa 0,5mg/l zu erreichen,
und Calcit zeigt für Blei das gleiche Löslichkeitsver-
was der Löslichkeit aus der Berechnung ohne Calcit
halten wie das System Cerussit + Calcit. Die Pb-Ge-
entspricht.
halte in der Lösung reichen von 0,19mg/l bei pH 3 bis
1mg/l bei pH 10.
Bei der Equilibrierung mit reinem Anglesit steigt
die Löslichkeit von Blei ab pH >6 deutlich an. Liegen
die Gehalte bei pH-Werten von 3-5 bei ca. 28mg/l, so
b) Veränderung des Eh-Wertes der Lösung (s. Abb.
10.2.18, Anhang)
steigen sie von 48mg/l bei pH 6 auf 394mg/l bei pH
9. Dies wird bedingt durch den C-total-Gehalt der
Lösung, der zur Bildung eines gelösten Bleikarbo-
Bei der Equilibrierung mit reinem Cerussit liegen
natkomplexes führt (PbCO3aq), welcher die angege-
die gelösten Bleiwerte im Bereich von -200mV bis
92
10. Geochemische Modellierungen
600mV konstant bei 0,2mg/l, da Pb2+ nicht Eh-ab-
33mg/l, -300mV = 204mg/l). Wird der Ctot.-Gehalt
hängig ist. Unterhalb -200mV steigen die Gehalte auf
auf 1000mg/l heraufgesetzt, so steigen die Gehalte an
1,8mg/l (-250mV), um danach wieder leicht abzufal-
gelöstem Pb sprunghaft an (-100 bis 600mV =
len (1,4mg/l bei Eh = -300mV). Das PbCO3 gerät hier
185mg/l, -200mV = 546mg/l, -300mV = 6983mg/l).
in den Bereich seiner Stabilitätsgrenze (pH-ab-
Dabei handelt es sich jedoch in der Hauptsache um
hängig). Der resultierende pH-Wert steigt bei Eh-
Komplexe von PbCO3aq.
Werten < -200mV leicht an (7,3 bei -250mV, 8 bei
Die Equilibrierung von Anglesit mit Cerussit führt
-300mV), was zu einer Absenkung der Stabilitäts-
zu einer Verringerung der Bleilöslichkeit. Im Bereich
grenze führt, so daß sich die Menge an gelöstem Pb
von 600 bis -200mV sind die Gehalte nur noch gering
bei -300mV wieder verringert. Unter Hinzunahme
(1,3-1,6mg/l), während sie bei Werten <-200mV
von Calcit betragen die gelösten Bleigehalte in allen
erneut stark ansteigen (-250mV = 748mg/l, -300mV =
Eh-Bereichen 0,18mg/l.
4076mg/l). Dabei wird offensichtlich das Pb bei Eh2+
vor und
Werten >-200mV durch die Anwesenheit des
ist somit nicht Eh-abhängig. Die Stabilität von PbSO4
Cerussits in PbCO3 gebunden, während sich der
nimmt allerdings durch die Reduktion des Sulfats zu
Einfluß von Cerussit bei niedrigeren Eh-Werten stark
Sulfid bei Eh-Werten < -100mV (pH 7) ab [RÖSLER
reduziert (Erreichen der Stabilitätsgrenze von Cerus-
1988, siehe auch Stabilitätsbeziehungen einiger Pb-
sit) und es erneut zu einer erheblichen Bildung von
Verbindungen in Abb. 10.1.5.1]. Equilibriert man
PbCO3aq kommt. Durch die Hinzunahme von Calcit
ohne CO2, so liegen die gelösten Bleigehalte im Eh-
wird eine einheitliche Pb-Löslichkeit von 0,7mg/l in
Bereich -100mV bis 600mV bei 27mg/l. Bei kleine-
allen Eh-Bereichen bis -145mV verursacht (niedrige-
ren Eh-Werten erhöht sich die Löslichkeit (-200mV =
re Eh-Werte von PHREEQE nicht berechenbar).
Blei liegt im Anglesit ebenfalls als Pb
Abb. 10.1.5.1: Stabilitätsbeziehungen zwischen einigen Bleiverbindungen im System Pb-S-Se-H2O bei 25°C und 1 bar Gesamtdruck
(aus: RÖSLER 1988).
93
10. Geochemische Modellierungen
Equilibriert man schließlich ein karbonatisches
bewegt sich bei Vorhandensein von CO2 der gelöste
Mineralsystem mit Cerussit, Smithsonit, Otavit, Si-
Bleigehalt in der Lösung um ca. 0,2mg/l. Bei Abwe-
derit und Calcit, so sind bei den Bleilöslichkeiten
senheit von CO2 steigt dieser Wert bei reinem Cerus-
gegenüber dem System Cerussit/Calcit keine Verän-
sit auf 1,5mg/l, da ein geringeres Angebot von CO32--
derungen festzustellen (0,18mg/l gelöstes Blei maxi-
Ionen mehr Blei in Lösung hält. Ebensolches ist unter
mal; gleichbleibend über alle Eh-Bereiche).
Hinzunahme von Calcit zu beobachten, wobei jedoch
nur 1mg/l Pb in Lösung geht. Dies erklärt sich durch
ein etwas höheres Angebot an CO32--Ionen (aus ge-
c) Veränderung der Lösungstemperatur (s. Abb.
10.2.19, Anhang)
löstem Calcit), die einen Teil des gelösten Pb als
PbCO3 binden. Bei der Equilibrierung von Cerussit +
In allen untersuchten Fällen nimmt die Löslichkeit
Smithsonit + Otavit + Siderit + Calcit befindet sich
von Blei mit einer Temperaturerhöhung zu. In den
genug CO32- in Lösung, um das System abzupuffern
equilibrierten Systemen Cerussit,
und den Pb-Gehalt konstant bei etwa 0,2mg/l zu
Cerussit/Calcit
sowie Cerussit/Smithsonit/Otavit/Siderit/Calcit stei-
halten.
gen die maximal löslichen Pb-Gehalte von 0,15mg/l
Die Equilibrierung mit reinem Anglesit zeigt da-
(bei 5°C) auf 0,9mg/l (bei 75°C). Im System Cerus-
gegen ein anderes Bild. Hier steigen die gelösten Pb-
sit/Anglesit sind diese Werte leicht erhöht (1,3-
Gehalte mit dem Gehalt an Ctot. (Ctot. = 0mg/l:
3,5mg/l). Durch die Hinzunahme von Calcit wird die
27mg/l Pb; Ctot. = 1000mg/l: 185mg/l Pb; Ctot. =
Löslichkeit des Pb dann wieder herabgesetzt (0,6-
10000mg/l: 844mg/l Pb). Dies findet seine Begrün-
2,6mg/l).
dung erneut in der Bildung von PbCO3aq, dessen
Bei der Equilibrierung mit reinem Anglesit sind
Konzentration mit dem Angebot an CO32--Ionen
die Pb-Löslichkeiten wesentlich größer (168-332
steigt. Durch die Hinzunahme von Calcit werden die
mg/l). Durch die Hinzunahme von Calcit erhöhen sich
Werte noch einmal erhöht (278-861mg/l Pb). Dabei
die Gehalte noch einmal (258-380mg/l). Dieses
steigen die Pb-Werte in den Bereichen niedrigerer
Verhalten entspricht den bereits unter a) diskutierten
Ctot.-Gehalte gegenüber reinem Anglesit stärker als
Effekten. Dabei ist offensichtlich der aus dem Calcit
bei hohen Ctot.-Konzentrationen, da die Ca-Löslich-
gelöste CO32--Anteil für die Erhöhung der Gehalte an
keit dort aufgrund des Überangebotes von CO32- wie-
PbCO3aq verantwortlich. Da sich die Löslichkeit von
der abnimmt.
Calcit mit zunehmenden Temperaturen verringert,
Kombiniert man Cerussit mit Anglesit, so nehmen
steigen die gelösten Pb-Gehalte nicht proportional zu
die Pb-Gehalte wieder mit zunehmenden Ctot.-Gehal-
der Equilibrierung mit reinem Anglesit. So liegen die
ten ab ( Ctot. = 0mg/l: 28mg/l Pb; Ctot. = 100mg/l:
Pb-Werte im System Anglesit/Calcit bei 5°C um den
6,6mg/l Pb; Ctot. = 10000mg/l: 0,6mg/l Pb). Bei der
Faktor 1,53 über den Gehalten des reinen Anglesit,
Hinzunahme von Calcit ergibt sich ein ähnliches Bild,
bei 75°C jedoch nur noch um 1,14.
wobei
die
Pb-Gehalte
bei
niedrigeren
Ctot.-
Konzentrationen geringer sind (Ctot. = 0mg/l: 2,025
mg/l Pb; Ctot. = 10000mg/l: 0,619mg/l Pb).
d) Variation des Ctot.-Gehaltes der Lösung (s. Abb.
10.2.20, Anhang)
Zusammenfassend läßt sich feststellen, daß bei
In den equilibrierten Systemen Cerussit, Cerussit/
Anwesenheit von Cerussit ein vermehrtes Angebot an
Calcit sowie Cerussit/Smithsonit/Otavit/Siderit/Calcit
Calcit bzw. CO2 zu einer Verminderung der Pb-Lös-
94
10. Geochemische Modellierungen
lichkeit führt, während diese bei reinem Anglesit
Insgesamt werden die Richt- und Grenzwerte der
deutlich erhöht ist.
TVO (0,04mg/l) bzw. LAGA (0,02mg/l [Z0], 0,04
mg/l [Z1.1]) generell überschritten, und zwar unabhängig von den äußeren Systemparametern. Gesteinsmaterial mit erhöhten Mengen an Cerussit und ins-
e) Veränderung der Salzlast in der Lösung (s. Abb.
10.2.21, Anhang)
besondere Anglesit stellt für das Grundwasser somit
einen erheblichen Risikofaktor dar.
Da eine zunehmende Salzlast die Aktivität der gelösten Ionen (auch des Pb) vermindert, wird somit die
Fazit
mögliche Sättigungskonzentration an Pb erhöht. Bei
der Equilibrierung mit reinem Cerussit steigen die
Um potentielle Grundwasserbelastungen mit Blei
maximal löslichen Pb-Gehalte von 0,18mg/l (0 Mol
zu verhindern, sollten stark anglesitführende Gesteine
NaCl) auf 2,19mg/l (4 Mol NaCl). Nach der Hin-
von einer Wiederverwendung generell ausgeschlossen
zugabe von Calcit werden diese Werte leicht nach
sein. Bei Vorhandensein von Cerussit sind zumindest
unten verschoben (0,18mg/l Pb bei 0 Mol NaCl; 0,57
stark reduzierende Milieus sowie geringe pH-Werte
mg/l Pb bei 4 Mol NaCl), da ein größeres CO32--
und
Angebot einen Teil des gelösten Bleis zur Ausfällung
hohe
Salzlasten
möglicher
einwirkender
Lösungen zu vermeiden. Ebenso wäre bei Cerussit die
zwingt. In ähnlichen Bereichen bewegen sich die Pb-
Anwesenheit
Konzentrationen bei der Berechnung des Systems
weiterer
Karbonate
(insbesondere
Calcit) bzw. ein höherer CO2-Partialdruck von
Cerussit/ Smithsonit/ Otavit/ Siderit/ Calcit (0,18mg/l
großem Vorteil, um die Pb-Ionen zu binden (gilt nicht
bei 0 Mol NaCl; 0,45mg/l bei 4 Mol NaCl).
für reinen Anglesit, s.o.).
Auch in diesem Fall weist die Anglesit-Equilibrierung wesentlich höhere gelöste Pb-Gehalte auf.
Sie steigen von 185mg/l Pb bei 0 Mol NaCl auf
10.1.6. Zink (aus Smithsonit)
2481mg/l Pb bei 4 Mol NaCl. Durch die Hinzunahme
von Calcit werden die Sättigungskonzentrationen
Auch bei diesen Equilibrierungen wurde jeweils
noch einmal erhöht (275mg/l Pb bei 0 Mol NaCl;
nur ein Parameter verändert, während die übrigen
2551mg/l Pb bei 4 Mol NaCl). Dieses Verhalten
konstant blieben. Als Ausgangskonstanten waren ge-
deckt sich mit den bisherigen Beobachtungen unter a-
setzt: Temperatur 10°C, pH-Wert 7, Eh-Wert 200mV
d, da erneut PbCO3aq in größeren Mengen in der Lö-
und C-total 1000mg/l.
sung vorliegt. Wird Anglesit mit Cerussit eqilibriert,
so zeigt sich eine Abnahme der Sättigungskonzentration für Pb insbesondere in den Bereichen geringerer
a) Veränderung des pH-Wertes der Lösung (s. Abb.
10.2.17, Anhang)
Molarität (1,4mg/l Pb bei 0 Mol NaCl; 1836mg/l Pb
bei 4 Mol NaCl). Die weitere Zugabe von Calcit führt
dann zu einem drastischen Rückgang der Bleilöslich-
Die Equilibrierung von reinem Smithsonit zeigt,
keit (0,7mg/l bei 0 Mol NaCl; 122mg/l bei 4 Mol
daß Zink mit geringeren pH-Werten zunehmend stär-
NaCl). Dabei werden die gelösten PbCO3aq-Kom-
ker in Lösung geht. Bei alkalischen pH-Werten der
plexe offenbar zugunsten von PbCO3 reduziert.
Ausgangslösung können maximal 2mg/l Zn in Lösung
95
10. Geochemische Modellierungen
gehen. Unter neutralen pH-Werten (7) steigt diese
senheit von CO2 liegen die gelösten Zn-Konzentra-
Konzentration auf 5mg/l. Senkt man die Werte weiter
tionen konstant bei 16mg/l. Die resultierenden
ab, so steigen die Sättigungskonzentrationen für Zink
pH-Werte sind auf 9,2 abgepuffert. Mit einem Ctot.-
sprunghaft an (52mg/l bei pH 6; 164mg/l bei pH 3).
Gehalt von 1000mg/l erreichen die Sättigungskonzen-
Durch die Zunahme der Löslichkeit von Smith-
trationen 4mg/l Zn. Lediglich bei -250mV steigen die
sonit werden vermehrt auch CO32--Ionen frei, die
Gehalte auf 6mg/l Zn. Der pHres-Wert steigt von 7,2
letztlich zu einem Anstieg des resultierenden pH-
auf 7,5 bei -250mV und 8,3 bei -300mV.
Im System Cerussit/Smithsonit/Otavit/Siderit/Cal-
Wertes (pHres) der Lösung führen (pH 5: pHres = 5,9
2-
[CO3
2-
= 1117mg/l]; pH 3: pHres = 5,8 [CO3
cit liegen die maximal löslichen Zinkgehalte zwischen
= 1153
3,4mg/l (600mV) und 5,8mg/l (-250mV), wobei ein
mg/l] ).
schwankender Verlauf keinen Trend erkennen läßt.
Unter Hinzunahme von Calcit zeigt sich die bekannte Verminderung der Zn-Löslichkeit. Die Gehalte bewegen sich nunmehr zwischen 2mg/l (pH 8)
c) Veränderung der Lösungstemperatur (s. Abb.
10.2.19, Anhang)
und 18mg/l (pH 3). Die resultierenden pH-Werte liegen bei den Ausgangs-pH von 3 bis 6 durch die Karbonatpufferung etwa gleichauf (ca. pH 6,5). Die sel-
ZnCO3 weist ebenso wie CaCO3 bei geringeren
ben Zn-Konzentrationen und pHres-Werte können für
Temperaturen eine höhere Löslichkeit auf. So sinken
das equilibrierte System Cerussit/Smithsonit/Otavit/
die Zn-Lösungskonzentrationen von 6,8mg/l bei 5°C
Siderit/Calcit beobachtet werden.
auf 0,9mg/l bei 75°C. Die Hinzunahme von Calcit
bewirkt eine leichte Absenkung dieser Werte, da ein
vermehrtes Angebot an CO32--Ionen zu einer ver-
b) Veränderung des Eh-Wertes der Lösung (s. Abb.
10.2.18, Anhang)
stärkten Ausfällung (ZnCO3) des Zinks führt. Die
Gehalte reichen dann von 5mg/l Zn bei 5°C bis 0,85
mg/l Zn bei 75°C.
Bei der Equilibrierung mit reinem Smithsonit
verändert sich die Zn-Sättigungskonzentration der
Die Lösungskonzentrationen aus der Equilibrie-
Lösung im Eh-Bereich von -100mV bis 600mV nicht
rung mit Smithsonit und Calcit sind identisch mit de-
2+
und liegt konstant bei 5,3mg/l, da Zn
nen des Systems Cerussit/Smithsonit/Otavit/Siderit/
nicht redox-
Calcit.
abhängig ist. Ab -200mV steigen die Gehalte von
5,4mg/l Zn auf 22mg/l Zn bei Eh -250mV, um danach
wieder abzufallen (13mg/l Zn bei Eh -300mV). Dies
d) Variation des Ctot.-Gehaltes der Lösung (s. Abb.
10.2.20, Anhang)
findet seine Begründung in der abnehmenden
Stabilität von ZnCO3 in Eh-Bereichen <-100mV (pHabhängig). Der resultierende pH-Wert steigt ab
Die Equilibrierung mit reinem Smithsonit zeigt
-250mV von 7,5 auf 8,2 bei -300mV, so daß die
eine Abnahme der Zn-Löslichkeit mit zunehmenden
Stabilitätsgrenze für Smithsonit zu einem niedrigeren
Ctot.-Gehalten. Die Werte reichen von 14mg/l Zn bei
Eh hin verschoben und somit die Menge an gelösten
Ctot. = 0 bis 2,6mg/l Zn bei Ctot. = 10000mg/l. Of-
Zn-Ionen wieder verringert wird.
fensichtlich führt eine größeres Angebot an CO2 zu
Das System Smithsonit/Calcit wurde mit Ctot. =
einer vermehrten Ausfällung von Zink als ZnCO3.
0mg/l und Ctot. = 1000mg/l equilibriert. Bei Abwe-
Unter dem Gesichtspunkt einer möglichen Kontami-
96
10. Geochemische Modellierungen
nation von Grundwasser mit Zn ist somit ein mög-
Fazit
lichst großer Anteil CO2 in der Bodenluft wünUm Grenzwertüberschreitungen von Zn nach der
schenswert.
Die Zugabe von Calcit führt zu leichten Löslich-
TVO (5mg/l) zu verhindern, sollten bei der Wieder-
keitsschwankungen. Die Zinkgehalte erreichen 16mg
verwendung von Gesteinsmaterialien mit Smithsonit
/l bei Ctot. = 0 und fallen auf 3,3mg/l bei Ctot. = 100
die pH-Werte einwirkender Wässer den Wert von 7
mg/l, um danach bis Ctot. = 1000mg/l wieder leicht
möglichst nicht unterschreiten. Die Anwesenheit von
bis auf 4mg/l Zn anzusteigen. Oberhalb eines Ctot.-
Calcit und CO2 wäre günstig. Um die Stabilität von
Gehaltes von 1500mg/l nehmen die Zinkkonzentra-
Smithsonit zu gewährleisten, sind stark reduzierende
tionen dann wieder ab (3,8mg/l Zn bei Ctot. = 1500
Milieus (<-200mV) zu vermeiden. Auch sollten keine
mg/l; 2,5mg/l Zn bei Ctot. = 10000mg/l). Die Zn-Ge-
Lösungen mit erhöhten Salzlasten auf das Gestein
halte liegen damit generell unter denen der reinen
einwirken können.
Smithsonit-Equilibrierung, da ein Teil des gelösten
CO2 von freigewordenem Ca gebunden wird.
Bei der Equilibrierung von Cerussit/Smithsonit/
10.1.7. Cadmium (aus Otavit)
Otavit/Siderit/Calcit sind höhere Zn-Gehalte auch bei
Ctot. = 0mg/l nicht zu beobachten (4,8mg/l Zn). Das
Die Equilibrierungen wurden wiederum unter
Angebot an CO32--Ionen ist in diesem System genü-
Veränderung jeweils nur eines Parameters durchge-
gend hoch, um einen Großteil der freiwerdenden Zn-
führt, während die übrigen konstant blieben. Als
Ionen sofort wieder in die feste Phase zu überführen.
Ausgangskonstanten waren gesetzt: Temperatur 10°C,
Die übrigen Zn-Werte entsprechen denjenigen des
pH-Wert 7, Eh-Wert 200mV und C-total 1000mg/l.
Systems Smithsonit/Calcit.
e) Veränderung der Salzlast in der Lösung (s. Abb.
10.2.21, Anhang)
a) Veränderung des pH-Wertes der Lösung (s. Abb.
10.2.17, Anhang)
Eine Erhöhung der Salzlast in der Lösung bewirkt
Die Cd-Löslichkeit aus reinem Otavit steigt mit
eine verstärkte Zn-Löslichkeit aus Smithsonit. Bei der
abnehmendem pH-Wert stark an. Bei einem pH von 9
Equilibrierung mit reinem ZnCO3 steigen die Gehalte
gehen lediglich 0,5µg/l Cd in Lösung. Die Konzen-
von 5mg/l Zn (NaCl = 0 Mol) auf 44mg/l Zn (NaCl =
tration erhöht sich auf 0,02mg/l Cd bei pH 6 und
4 Mol). Nach der Zugabe von Calcit werden diese
erreicht 58,5mg/l Cd bei pH 3. Die resultierenden
2-
Werte durch das größere CO3 -Angebot und eine
pH-Werte entsprechen zwischen 5 und 9 ihren Aus-
damit verbundene stärkere Ausfällung von Zink
gangswerten, sind darunter jedoch leicht angehoben
reduziert (4mg/l Zn bei NaCl = 0 Mol bis 23mg/l Zn
(pH 4 = pHres 4,5; pH 3 = pHres 4,2). Dies resultiert
bei NaCl = 4 Mol). Die maximalen Zn-Löslichkeits-
aus dem wachsenden CO2-Angebot in der Lösung
konzentrationen im System Cerussit/Smithsonit/Ota-
(pH 5-9 = ca. 1000mg/l CO2 ; pH 4 = 1006mg/l CO2 ;
vit/Siderit/Calcit sind entsprechend.
pH 3 = 1032mg/l CO2 ).
Bei der Wiederverwendung von smithsonithalti-
Durch die Hinzunahme von Calcit wird der resul-
gem Gestein sind erhöhte Salzlasten folglich zu ver-
tierende pH-Wert auf minimal 6,5 abgepuffert (bei
meiden.
Ausgangs-pH von 3 bis 6) und die maximale Cd-
97
10. Geochemische Modellierungen
Konzentration in der Lösung drastisch reduziert
Hinzunahme von Calcit (0,7µg/l Cd bei 75°C; 1,1
(0,0041mg/l Cd bei pH 3). Die Equilibrierung des
µg/l Cd bei 5°C). Selbiges gilt für das System Ce-
Systems Cerussit/ Smithsonit/ Otavit/ Siderit/ Calcit
russit/Smithsonit/Otavit/Siderit/Calcit, in dem Zn das
zeigt dieselben Werte. Zur Vermeidung von Grenz-
gleiche Verhalten wie Cd zeigt (im Gegensatz zu Pb,
wertüberschreitungen nach TVO (5µg/l) bzw. LAGA
s.o.).
(2µg/l [Z0, Z1.1] ), sind bei einer Wiederverwertung
Cd-karbonatreichen Gesteins pH-Werte < 7 zu verhindern.
d) Variation des Ctot.-Gehaltes der Lösung (s. Abb.
10.2.20, Anhang)
Die maximale Cd-Konzentration der Lösung
b) Veränderung des Eh-Wertes der Lösung (s. Abb.
10.2.18, Anhang)
nimmt bei reinem Otavit mit zunehmendem Ctot.-Gehalt ab. Aufgrund mangelndem CO32--Angebot und
Bei reinem Otavit liegen die gelösten Cd-Gehalte
einer geringen Ausfällungsrate ist der Cd-Gehalt bei
im Eh-Bereich zwischen -200 und 600mV bei 0,0013
Abwesenheit von Ctot. somit am größten (0,143mg/l
mg/l. Ab einem Eh-Wert von -210mV erhöhen sich
Cd). Durch die stufenweise Erhöhung von Ctot. führt
die Konzentrationen von 0,002mg/l Cd auf 0,52mg/l
das zunehmende CO32--Angebot zu einer Cd-Ausfäl-
bei -240mV. Darunter fallen die Cd-Gehalte dann
lung und die Cadmiumwerte verringern sich von
wiederum ab (-250mV: 0,46mg/l Cd; -300mV: 0,21
0,0065mg/l (Ctot.=100mg/l) auf 0,7µg/l (Ctot.=10000
mg/l Cd). Durch die Zugabe von Calcit werden diese
mg/l). Ein ausreichendes CO2-Angebot ist somit bei
Werte stark reduziert (-200 bis 600mV: 0,001mg/l
der umweltgerechten Wiederverwendung von otavit-
Cd; -250mV: 0,0014mg/l). Ursache für diese sich
haltigem Gestein unabdingbar.
kaum verändernden Konzentrationen ist das vermehr-
Nach der Zugabe von Calcit liegen die gelösten
2-
te Angebot an CO3 -Ionen, welches zu einer Ausfäl-
Cadmiumgehalte zwischen 0 und 1µg/l. Die Werte
lung von größeren Cd-Anteilen führt. Die Cd-Werte
schwanken insgesamt und lassen somit keinen Trend
des Systems Cerussit/Smithsonit/Otavit/Siderit/Calcit
erkennen. Generell läßt sich sagen, daß das größere
entsprechen der Kombination Otavit/Calcit, ver-
Angebot an CO32- keine höheren Löslichkeiten für
gleichbar dem Verhalten von Pb und Zn in den jewei-
Cadmium zuläßt. Das equilibrierte System Cerussit/
ligen Karbonatsystemen.
Smithsonit/Otavit/Siderit/Calcit zeigt fast identische
Cd-Löslichkeiten.
c) Veränderung der Lösungstemperatur (s. Abb.
10.2.19, Anhang)
e) Veränderung der Salzlast in der Lösung (s. Abb.
10.2.21, Anhang)
Die CdCO3-Löslichkeit nimmt, wenn auch nur
geringfügig, mit abnehmender Lösungstemperatur zu
Eine Erhöhung der Salzlast in der Lösung bewirkt
(vergleiche Zn). Die Gehalte steigen bei reinem Ota-
eine verstärkte Cd-Löslichkeit aus Otavit. Die Kon-
vit von 0,7µg/l Cd (75°C) auf 1,5µg/l Cd (5°C). Ent-
zentrationen steigen von 0,0013mg/l Cd bei NaCl = 0
sprechend verringern sich diese Werte etwas bei der
Mol auf 2mg/l Cd bei NaCl = 4 Mol. Durch Zugabe
98
10. Geochemische Modellierungen
von Calcit werden diese Werte verringert (0,001mg/l
Bei der Wiederverwendung anglesithaltigen Ge-
Cd bei NaCl = 0 Mol; 0,5mg/l Cd bei NaCl = 4 Mol).
steins sind daher alkalische Milieus unbedingt abzu-
Das System Cerussit/Smithsonit/Otavit/Siderit/Calcit
lehnen (Grenzwert TVO: 240mg SO4/l; LAGA [Z0,
stellt zusätzliche CO32--Ionen zur Ausfällung bereit,
Z1.1]: 50mg SO4/l). Da jedoch die Pb-Grenzwerte in
so daß die Cd-Konzentrationen der Lösung weiter zu-
jedem Fall überschritten werden (vgl. 10.1.5.), ist von
rückgehen (0,001mg/l Cd bei NaCl = 0 Mol; 0,35
einer Verwertung stark anglesithaltigen Gesteins
mg/l Cd bei NaCl = 4 Mol).
nachdrücklich abzuraten.
Wie die Ergebnisse zeigen, sind erhöhte Salzlasten bei der Wiederverwendung unbedingt zu ver-
b) Veränderung des Eh-Wertes der Lösung (s. Abb.
10.2.18, Anhang)
meiden.
Die SO4-Löslichkeit aus Anglesit nimmt, ebenso
wie bei Pb, mit abnehmenden Eh-Werten zu, wobei
die Ctot.-Gehalte der Lösung von entscheidender Be-
10.1.8. Sulfat (aus Anglesit)
deutung für die Höhe der Konzentrationen sind. In
Als Konstanten waren gesetzt: Temperatur 10°C,
Abwesenheit von Ctot. steigen die Werte von 12mg/l
pH-Wert 7, Eh-Wert 200mV und C-total 1000mg/l.
SO4 bei Eh = -100 bis 600mV auf 95mg/l SO4 bei Eh
Jeweils ein Parameter wurde verändert.
-300mV. Wird nun Ctot. auf 1000mg/l erhöht, so
nehmen die SO4-Gehalte von 86mg/l bei Eh -100 bis
600mV auf 3237mg/l bei Eh = -300mV zu.
Das System Cerussit/Anglesit verhält sich analog
a) Veränderung des pH-Wertes der Lösung (s. Abb.
10.2.17, Anhang)
den vorgenannten Systemen, wobei die Gehalte im
oxidierenden Bereich allerdings stärker ansteigen
Die Sulfatlöslichkeit aus reinem Anglesit steigt
(560mg/l SO4 bei Eh = 1-600mV). Die weitere Zu-
mit Zunahme des pH-Wertes. Dies geschieht, analog
gabe von Calcit vergrößert die Ausfällung des gelö-
Pb, ab pH-Werten >5 (pH 3-5: 12-13mg/l SO4; pH 6:
sten Pb als PbCO3 und hält große Mengen von SO4 in
22mg/l SO4; pH 9: 182mg/l SO4). Gleiches ist für das
Lösung (Eh 1-600mV: 29763mg/l; Eh -145mV:
System Anglesit/Calcit zu beobachten, wo lediglich
30546mg/l).
die absoluten Konzentrationen ansteigen (pH 3-5: 7476mg/l SO4; pH 6: 83mg/l SO4; pH 9: 213mg/l SO4).
c) Veränderung der Lösungstemperatur (s. Abb.
10.2.19, Anhang)
Im System Anglesit/Cerussit ist das Verhältnis
von SO4 und Pb entgegengesetzt. Während Blei hier
mit abnehmendem pH-Wert zunehmend stärker in
Bei reinem Anglesit nimmt die Löslichkeit des
Lösung geht, steigt die SO4-Konzentration wiederum
SO4 mit der Temperatur zu. Sie steigt von 78mg/l SO4
mit dem pH-Wert an (pH 3: 3mg/l SO4; pH 9: 756
bei 5°C auf 154mg/l SO4 bei 75°C. Die Hinzunahme
mg/l SO4). Durch die Hinzunahme von Calcit wird
von Calcit bewirkt eine weitere Erhöhung dieser
dann die Sättigungskonzentration für SO4 deutlich
Werte (120mg/l SO4 bei 5°C; 176mg/l SO4 bei 75°C).
angehoben, während Blei größtenteils sofort wieder
Die Equilibrierung von Cerussit und Anglesit
als PbCO3 ausgefällt wird. Die SO4-Gehalte steigen
zeigt Schwankungen in den Konzentrationen. So stei-
von 29408mg/l bei pH 3 auf 29871mg/l bei pH 9.
gen die SO4-Gehalte von 545mg/l bei 5°C auf 600
99
10. Geochemische Modellierungen
mg/l bei 45-55°C, um danach wieder leicht auf 590
Lösung. Bei reinem Anglesit erhöhen sich die Werte
mg/l bei 75°C abzunehmen. Durch die Zugabe von
von 86mg/l SO4 bei 0 Mol auf 1150mg/l SO4 bei 4
Calcit werden die Werte erneut drastisch erhöht. Da
Mol NaCl. Durch die Hinzunahme von Calcit ver-
die Löslichkeit von Calcit mit Zunahme der Tem-
größern sich diese Gehalte von 127mg/l SO4 bei 0
peratur abnimmt, zeigt auch SO4 dieses Verhalten
Mol auf 1183mg/l SO4 bei 4 Mol NaCl.
(31762mg/l SO4 bei 5°C; 7727mg/l SO4 bei 75°C).
Die Löslichkeit von SO4 aus Anglesit wird also direkt
Das System Cerussit/Anglesit führt zu noch höhe-
vom gelösten Anteil an Calcit bestimmt.
ren Konzentrationen an SO4 (560mg/l bei 0 Mol;
1524mg/l bei 4 Mol NaCl). Nach der Zugabe von
Calcit zeigen sich die bereits aus a – e bekannten,
d) Variation des Ctot.-Gehaltes der Lösung (s. Abb.
10.2.20, Anhang)
immens hohen Löslichkeitskonzentrationen für SO4.
Dabei wird wiederum deutlich, daß das Ca die aus-
Die Equilibrierungen zeigen in allen Systemen
schlaggebende Komponente für diese starke Löslich-
eine Zunahme der SO4-Löslichkeit mit Erhöhung des
keit darstellt. So steigen die SO4-Gehalte bis 1 Mol
Ctot.-Gehaltes der Lösung. So steigt bei reinem Ang-
NaCl analog den Ca-Werten an und lassen bei einer
lesit die SO4-Konzentration von 12mg/l bei Ctot. = 0
weiteren Salzlasterhöhung mit diesen wieder nach
mg/l auf 391mg/l bei Ctot. = 10000mg/l. Die Zugabe
(29763mg/l SO4 bei 0 Mol, 32528mg/l SO4 [max]
von Calcit erhöht diese Werte insbesondere in den
bei 1 Mol, 25359mg/l SO4 bei 4 Mol NaCl).
unteren Bereichen (129mg/l SO4 bei Ctot. = 0mg/l;
399mg/l SO4 bei Ctot. = 10000mg/l).
Generell sind also höhere Salzlasten bei der Wie-
Das System Cerussit + Anglesit zeigt eine deutli-
derverwendung zu vermeiden.
che steigende Konzentration von SO4. Liegen die Gehalte bei Ctot. = 0mg/l noch bei 12mg/l SO4, so steigen sie bereits bei Ctot. = 1000mg/l auf 560mg/l SO4
an, und erreichen bei Ctot. = 10000mg/l schließlich
10.1.9. Eisen (aus Siderit)
eine Lösungskonzentration von 5844mg/l SO4. Die
Zugabe von Calcit führt dann wiederum zu einer
enormen Verstärkung der SO4-Löslichkeit (2950732792mg/l). Wie unter 10.1.5. gezeigt, sinken gleich-
Siderit wurde lediglich im System Cerussit/
zeitig die Pb-Konzentrationen, da das vermehrte
Smithsonit/Otavit/Siderit/Calcit equilibriert. Als Kon-
Angebot an CO2 das gelöste Blei als PbCO3 bindet,
stanten waren gesetzt: Temperatur 10°C, pH-Wert 7,
was andererseits das Sulfat in Lösung hält.
Eh-Wert 200mV und C-total 1000mg/l. Jeweils ein
Parameter wurde verändert.
Bei der Variation des pH-Wertes bleiben die Lös-
e) Veränderung der Salzlast in der Lösung (s. Abb.
10.2.21, Anhang)
lichkeiten des Fe von pH 3 bis 5 konstant (2 mg/l, s.
Abb. 10.2.17, Anhang). Eine Anhebung des pH bis 8
Generell steigt in allen Systemen die Löslichkeit
führt zu einer Absenkung der Gehalte (bis 0,22mg/l
von SO4 aus Anglesit mit zunehmender Salzlast der
Fe bei pH 8). Darüber hinaus steigen dann die Fe-
100
10. Geochemische Modellierungen
Konzentrationen deutlich an (pH 9: 7,3mg/l Fe; pH
auf 5,1mg/l Fe bei 75°C.
In Abwesenheit eines Ctot.-Gehaltes in der Lösung
10: 119mg/l Fe).
Unter stark oxidierenden Bedingungen können
können 23mg/l Fe aus dem Siderit in Lösung gehen.
hohe Konzentrationen Fe aus Siderit in Lösung gehen
Erfolgt eine Anreicherung mit Ctot. = 100 mg/l, so
(Eh 300mV: 0,6mg/l; Eh 600mV: 5087mg/l). Im re-
reduziert sich dieser Wert auf 3mg/l Fe. Bei einer
duzierenden bis leicht oxidierenden Bereich liegen
weiteren Anhebung des Ctot. werden die Fe-Gehalte
die Werte relativ konstant bei 0,35-0,43mg/l Fe (s.
bei etwa 0,3-0,35mg/l fixiert (siehe Abb. 10.2.20,
Abb. 10.2.18, Anhang). Bei starker Reduktion sinkt
Anhang).
die Löslichkeit weiter ab (Eh -300mV: 0,18mg/l Fe).
Eine Anhebung der Salzlast bewirkt eine Zu-
Dabei ist jedoch zu bedenken, daß das Fe in stark
nahme der Fe-Löslichkeit von 0,35mg/l bei 0 Mol
oxidierenden Milieus als Fe3+ fixiert wird, was in der
NaCl auf 0,645mg/l Fe bei 4 Mol NaCl (s. Abb.
Berechnung nicht deutlich wird, da ohne Fe-Oxide
10.2.21, Anhang).
equilibriert wurde (siehe dazu Abb. 10.1.3.1: Stabili-
Insgesamt erzeugt das equilibrierte System gene-
tätsbeziehungen wichtiger Fe-Minerale).
rell Lösungen mit Gehalten > 0,2mg Fe/l (TVO-
Bei Variation der Lösungstemperatur zeigen sich
Grenzwert). In diesem Zusammenhang sei jedoch
deutliche Schwankungen im Fe-Lösungsverhalten (s.
noch einmal auf die Problematik der Equilibrierungs-
Abb. 10.2.19, Anhang). So sinken die Gehalte mit
berechnung verwiesen, wonach fehlende Mineralpa-
zunehmender Temperatur anfänglich leicht ab (0,4
ragenesen zu deutlich höheren Lösungskonzentratio-
mg/l Fe bei 5°C; 0,28mg/l Fe bei 25°C). Danach
nen führen können (s.o.: Fe-Oxide im oxidierenden
steigt die Konzentration von 0,28mg/l Fe bei 35°C
Milieu).
101
11. Elementbelastungen und Klassifizierungen
11. Elementbelastungen und Klassifizierungen
Die aus den Untersuchungen der verschiedenen
sen kann unter mehreren Gesichtspunkten erfolgen.
Gesteinsschichten des Großraumes Stuttgart gewon-
Da die vorliegende Studie als eigentliches Ziel Aus-
nenen Parameter bilden die Grundlage für Aussagen
sagen zur Klassifizierung für eine Wiederverwendung
zur Verwendungsfähigkeit dieser Materialien. Grund-
abgebauter Gesteine anstrebt, soll im folgenden die
sätzlich stellt dabei der Schutz der Umwelt, in diesem
Herleitung der schließlich vorgeschlagenen Zu-
Falle insbesondere von Grundwasser und Böden, das
ordnungskriterien genauer aufgezeigt und belegt
Hauptkriterium für die Wiederverwertung dar. Geo-
werden. Dabei wird die Herleitung einer möglichst
logisches Material mit hohen Gehalten an vor allem
einfach und schlüssig zu handhabenden Klassifizie-
leicht löslichen Inhaltsstoffen von potentiell toxi-
rung im Auge behalten, die dennoch alle für die hier
schem Charakter muß kritisch beurteilt und mit Ein-
untersuchten Gesteine wesentlichen Belastungskrite-
schränkungen zur Verwendungsfähigkeit versehen
rien berücksichtigt. Die Klassifizierungsmöglichkei-
werden.
ten beruhen auf verschiedenen Ansatzpunkten, die
Bezugspunkte für eine auch im rechtlichen Rah-
nachfolgend im einzelnen diskutiert werden sollen.
men vertretbare Entscheidung zur Nutzungsmöglich-
Die folgende Tabelle 11.1. gibt eine Übersicht
keit von Gesteinen definierter stratigraphischer Hori-
über die Grenz- und Richtwertüberschreitungen ein-
zonte bilden die für die vorliegende Problematik
zelner Elemente in den verschiedenen Schichten. Bei
relevanten Grenz- und Richtwerte des Bundes und der
den LAGA-Richtwerten ist jeweils die Überschrei-
Länder der Bundesrepublik Deutschland. Da diese
tung der zugehörigen Einbauklasse angegeben (Z-
Werte für die Beurteilung von Böden erstellt wurden,
Wert). Im Falle der TVO werden aus analysentechni-
hier jedoch Gesteine zu klassifizieren sind, müssen
schen Gründen für Kalium und Ammonium die geo-
weitergehende
gen bedingten Grenzwerte verwendet. Die relevanten
Kriterien
und
Relativierungen
berücksichtigt werden, als dies für Böden der Fall ist.
Grenz- und Richtwerte entsprechen den in Kapitel 6
Die Zuordnung der Sedimente zu Belastungsklas-
angegebenen Klassen.
102
11. Elementbelastungen und Klassifizierungen
Tab. 11.1: Grenzwertüberschreitungen in den einzelnen Schichten:
Angegeben sind die Parameter, bei denen eine Grenzwertüberschreitung in dem jeweiligen Bereich vorliegt.
Bei Überschreitung der LAGA-Richtlinien wurde zusätzlich die überschrittene Zuordnungseinheit angegeben (Z-Klassen 0 - 2).
Z 0: ca. natürlicher Hintergrundwert; bis Z 1: Einschränkungen bestimmter Nutzungsmöglichkeiten;
bei Einbau von Materialien mit Gehalten bis Z 2 müssen definierte techn. Sicherungsmaßnahmen für den Grundwasserschutz vorgenommen werden.
LF = Leitfähigkeit
Trinkwasserverordnung
Geologische Formation
so, Röttone
mo2, Mergel/Tone an d. Basis
mo2, Tonhorizonte
mo2, Mergel/Tone im ob. Abschnitt
ku Basis, Vitriolschiefer
ku, Estherienschichten
SO4
SO4
km1, Grundgipsschichten, nicht ausgelaugt
Al, Ca, SO4, Cd, Ni, Cr,
LF
km1, Grundgipsschichten, ausgelaugt
km1, Bochinger Horizont
km1, Dunkelrote Mergel
km1, Mittlerer Gipshorizont
km1, Estherienschichten
km2, dunkle Tonsteine im Schilfsandstein
km2, Schilfsandstein
km2, Dunkle Mergel des oberen km2
km3u, Rote Wand
km3u, Untere Bunte Mergel
km3l, Lehrbergschichten
km3o, Obere Bunte Mergel
km4, Stubensandstein
km5, Knollenmergel
ko, Rhät-Tonstein
sj alpha1, Psilonotenschichten, Kalkstein
sj alpha1, Psilonotentone
sj alpha2, Angulatensandstein
sj alpha2, Angulatenschichten, Tonstein
sj beta, Untere Schwarzjuratone
sj gamma, Untere Schwarzjuramergel
sj delta, Obere Schwarzjuratone
Grenzwerte Boden
(KLOKE etc.)
Z-Werte Boden (LAGA)
Hg
Cd (Z 1.1), Hg (Z 1.1)
B, Ni
Cd (Z 0), Ni (Z 0), Cu (Z 0)
Ni
B, Ni
Ni (Z 0), Cu (Z 0)
Ni (Z 0), Cr (Z 0), Cu (Z 0)
Cd (Z 0)
Z-Werte Eluat (LAGA)
Chlorid (Z 1.1)
SO4 (Z 2)
SO4 (Z 2), LF (Z 1.1)
SO4 (Z 2), LF (Z 1.1)
SO4 (Z 1.1), Pb (Z 0)
SO4 (Z 2), Cd (Z 1.2), Ni (Z 1.1),
Cr (Z 1.1), Cu (Z 1.1), LF (Z 2)
Cd (Z 0), Ni (Z 0)
B
Cd (Z 0), Ni (Z 0), Cr (Z 0)
Ca, SO4, LF
SO4 (Z 2), Cr (Z 0), LF (Z 2)
B
Al
Cd (Z 0)
B
B
Cd (Z 0)
Cd (Z 0), Cr (Z 0)
Cd (Z 0)
Cd (Z 1.1), Ni (Z 0)
Pb
Se
B
Mn, SO4
Mn, SO4
Pb
Mn, SO4
Fe
SO4
B
As
Pb
Cd (Z 0)
As (Z 0)
Pb (Z 1.2), Cd (Z 0)
Cd
Cd (Z 1.1)
Cd (Z 0)
Cd (Z 1.1), Ni (Z 0)
Zn (Z 0), Ni (Z 0)
Cd (Z 1.1), Ni (Z 1.1)
Ni
Ni
103
Pb (Z 0)
Pb (Z 1.1)
SO4 (Z 2), LF (Z 1.1)
SO4 (Z 2), LF (Z 1.1)
Pb (Z 1.1)
SO4 (Z 2)
SO4 (Z 2)
SO4 (Z 2), LF (Z 1.1)
11. Elementbelastungen und Klassifizierungen
Geologische Formation
Trinkwasserverordnung
Grenzwerte Boden
(KLOKE etc.)
B, V
Zn (Z 0), Cd (Z 1.1), Ni (Z 0),
Cu (Z 0)
Cd (Z 1.1), Ni (Z 0), Cu (Z 0)
Cd (Z 1.1)
Zn (Z 0), Cd (Z 1.2), Ni (Z 0),
Cu (Z 0)
Zn (Z 0), Cd (Z 1.2), Ni (Z 1.1),
Cu (Z 0), Hg (Z 1.1)
Cd (Z 1.1)
As
Ni, As
As
As
As (Z 0)
As (Z 0)
As (Z 0)
Ni (Z 0), As (Z 1.1)
As
As
As
Ni, Cr, V, As
As
Ni (Z 0), As (Z 1.1)
As (Z 1.1)
As (Z 0)
Ni (Z 0), Cr (Z 1.1), As (Z 1.2)
As (Z 0)
Ni (Z 1.1), Cr (Z 1.2), As (Z 2), Hg
(Z 0)
Ni (Z 0), As (Z 1.1)
Ni (Z 0), Cr (Z 1.2), As (Z 1.1)
Ni (Z 0), As (Z 1.1)
Ni (Z 0)
Cd (Z 0)
sj epsilon1, Seegrasschiefer
Mn, SO4, Cd, Ni, Cr
Cd, Ni, V, Se
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Stinkkalke
Mn, SO4
SO4
Cd, Ni, V, Se
sj epsilon3, Wilde Schiefer
Mn, SO4, Cd, Ni
Cd, Ni, V, Se
sj zeta, Obere Schwarzjuramergel
SO4, Zn
bj alpha, Opalinuston
bj beta; Zopfplatten
bj beta; Tolutariazone
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; Personatensandstein
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj gamma; Wedelsandstein
bj delta; Dorsetensienbank
bj delta; Humphriesi-Oolith
bj delta; Coronatenschichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Subfurcatus-Oolith
bj delta; Hamitenton
pH z.T < 6
Mn, SO4
Mn
SO4
SO4
SO4
bj epsilon; Obere Braunjuratone
bj zeta; Macrocephalus-Oolith
bj zeta; Ornatenton
wj alpha; Grenzglaukonit
wj alpha, Untere Weißjuramergel
ob. wj gamma, Mergel
Cd, Ni, V, Hg, Se
Co, Ni, Cr, V, As
bj delta; Parkinsoni-Oolith
SO4
Z-Werte Boden (LAGA)
Ni, As
Co, Ni, Cr, V, As
Ni, As
B, Ni
104
Z-Werte Eluat (LAGA)
SO4 (Z 2), Cd (Z 1.2), Ni (Z 1.1),
Cr (Z 1.1), Cu (Z 1.1), LF (Z 1.1)
SO4 (Z 2), Cd (Z 1.1), LF (Z 1.1)
SO4 (Z 2), LF (Z 1.1)
SO4 (Z 2), Cd (Z 1.2), Ni (Z 1.1),
Cr (Z 1.1), LF (Z 1.1)
SO4 (Z 2), LF (Z 1.1)
SO4 (Z 2), LF (Z 1.1)
SO4 (Z 1.2)
SO4 (Z 1.1)
SO4 (Z 2), pH (Z 1.2)
SO4 (Z 2), LF (Z 1.1)
SO4 (Z 2), LF (Z 1.1)
SO4 (Z 1.2)
SO4 (Z 2), LF (Z 1.1)
SO4 (Z 2)
SO4 (Z 2), LF (Z 1.1)
SO4 (Z 2)
SO4 (Z 2), LF (Z 1.1)
SO4 (Z 2)
SO4 (Z 2)
SO4 (Z 2), LF (Z 1.1)
SO4 (Z 2)
SO4 (Z 2)
SO4 (Z 1.2)
SO4 (Z 2)
11. Elementbelastungen und Klassifizierungen
±
±
±
±
11.1. Schichteneinteilung nach Belastungsstärke auf der Basis von Gesamtgehalten im Gestein
bj β: Zopfplatten
bj γ: Wedelsandstein
bj δ: Dorsetensienbank
wj γ: Obere Weißjuramergel
Als die zunächst am einfachsten erscheinende
Möglichkeit werden nachfolgend die geologischen
b) Schwach belastete Schichten
Formationen nach der Anzahl der Parameter eingeteilt, welche Überschreitungen der in der vorherge-
Nachfolgend angegebene geologische Formatio-
henden Tabelle aufgelisteten Grenz- bzw. Richtwerte
nen enthalten maximal 2 Parameter, die zu einer
für Gesamtgehalte aufweisen (Kloke-Liste und Z-
Grenz- oder Richtwertüberschreitung bei den Ge-
Werte Boden nach LAGA). Schichten ohne derartige
samtgehalten führen. Ein Parameter wird dabei ein-
Überschreitungen werden als unbelastet, solche mit
fach gewertet, auch wenn dieser in mehreren Grenz-
einer Vielzahl an Überschreitungen als stark belastet
oder Richtwertklassen auftritt. So überschreiten z.B.
angesprochen.
die Hg-Gesamtgehalte in den Röttonen sowohl die
Der Auflistung von Richt- und Grenzwerten ent-
Grenzwerte Boden nach KLOKE als auch die Z1.1-
sprechend sind unter Parametern je nach Regelwerk
Werte Boden nach der LAGA. Die Wertung für Hg
zu verstehen:
erfolgt jedoch nur einfach (1 Überschreitungsparameter).
– die Stoffgehalte im Ausgangsgestein (Gesamtgehalte)
– die Stoffgehalte im Eluat sowie als Summenparameter die Leitfähigkeit (an dieser Stelle
nicht relevant; siehe dazu 11.2.)
±
±
±
±
±
±
±
±
±
±
±
±
±
±
±
±
±
±
±
±
±
±
±
±
±
±
±
±
±
±
Die einfache Bewertung der Schichten auf der
Grundlage der Gesamtgehalte ist als vorläufig anzusehen und wird in den späteren Abschnitten relativiert. Sie orientiert sich jedoch an den Vorschriften
der Klärschlammverordnung bzw. den Vorschlägen
der LAGA zur Beurteilung von Böden.
a) Unbelastete Schichten
Folgende Schichten weisen keinerlei Grenz- und
Richtwertüberschreitungen bei den Gesamtgehalten
auf:
±
±
±
±
±
±
±
mo2: Mergel / Tone an der Basis
mo2: Mergel / Tone im oberen Abschnitt
km1: Bochinger Horizont
km1: Mittlerer Gipshorizont
km2: Schilfsandstein
km4: Stubensandstein
sj α 1: Psilonotentone
105
so: Röttone
ku Basis: Vitriolschiefer
km1: Grundgipsschichten, nicht ausgelaugt
km1: Grundgipsschichten, ausgelaugt
km1: Estherienschichten
km2: Dunkle Tonsteine im Schilfsandstein
km2: Dunkle Mergel des oberen km2
km3u: Untere Bunte Mergel
km3o: Obere Bunte Mergel
km5: Knollenmergel
ko: Rhät-Tonstein
sj α 1: Psilonotenkalke
sj α 2: Angulatensandstein
sj α 2: Angulatentone
sj β: Untere Schwarzjuratone
sj γ: Untere Schwarzjuramergel
sj δ: Obere Schwarzjuratone
sj ε 2: Stinkkalke
bj β: Tolutariazone
bj β: Unterer Donzdorfer Sandstein
bj β: Personatensandstein
bj β: Oberer Donzdorfer Sandstein
bj δ: Humphriesi-Oolith
bj δ: Coronatenschichten
bj δ: Blagdeni-Schichten
bj δ: Hamitenton
bj ε: Obere Braunjuratone
bj ζ: Ornatenton
wj α: Grenzglaukonit
wj α: Untere Weißjuramergel
11. Elementbelastungen und Klassifizierungen
löslich sind. Daraus ergeben sich für die einzelnen
c) Schichten mit mittelstarker Belastung
Elemente generell weit höhere Gesamtgehalte als
Die in dieser Rubrik aufgeführten Schichten ent-
lösliche Anteile. Somit kann die Beurteilung auf der
halten 3 – 4 grenz- bzw. richtwertüberschreitende
Basis von Gesamtgehalten zu einer Einteilung führen,
Parameter für Gesamtgehalte, wobei auch hier gleich-
die zur realen Stoffdynamik nur wenig Bezug
zeitig in mehreren Zuordnungsgrundlagen auftretende
aufweist. In die Diskussion
Parameter nur einfach gewertet wurden.
Klassifizierung entsprechend der löslichen Anteile
±
±
±
±
±
±
±
muß daher auch die
einbezogen werden.
mo2: Tonhorizonte
ku: Estherienschichten
km1: Dunkelrote Mergel
km3u: Rote Wand
km3l: Lehrbergschichten
bj α: Opalinuston
bj δ: Subfurcatus-Oolith
11.2. Beurteilung der Schichten unter Beschränkung auf die Eluatwerte
d) Stark belastete Schichten
Gesteine unterscheiden sich von Böden grundStark belastete Schichten enthalten 5 oder mehr
sätzlich dadurch, daß sie zunächst nicht mit der offe-
grenz- oder richtwertüberschreitende Parameter für
nen Atmosphäre im Gleichgewicht stehen. Bei der
Gesamtgehalte, wobei wiederum jeder Parameter nur
Exposition an die Atmosphäre wird ein gewisser
einfach gewertet wurde.
Anteil der Gesteinskomponenten instabil und wandelt
±
±
±
±
±
±
sj ε 1: Seegrasschiefer
sich in Anpassung an die neuen Bedingungen um
sj ε 2: Tonmergel
und/oder geht in Lösung. Im Gegensatz zu Böden
sj ε 3: Wilde Schiefer
enthalten somit frische Gesteine einen grundsätzlich
sj ζ: Obere Schwarzjuramergel
bj δ: Parkinsoni-Oolith
höheren Anteil löslicher Komponenten. Bei der Wie-
bj ζ: Macrocephalus-Oolith
derverwertung von Gesteinsmaterial sind durch Lösung von Inhaltsstoffen Belastungsspitzen zu erwar-
Die hier vorgesehene Klassifizierung folgt, wie
ten, die sich mehr oder weniger schnell abbauen.
oben erwähnt, zunächst derjenigen zur Beurteilung
von Böden anhand von Gesamtgehalten, wie sie etwa
Diese Gegenüberstellung von Böden und Gestei-
die Klärschlammverordnung oder die LAGA vor-
nen muß jedoch insofern relativiert werden, als Bö-
schlägt bzw. vorschreibt und scheint eine einfache
den wiederum erhebliche Anteile an Metallen ad-
Grundlage für die Bewertung von Schichten zu bie-
sorptiv gebunden führen und unter diesem Aspekt ein
ten.
hohes Umweltrisiko darstellen können [BRÜMMER
Für eine grobe Übersicht ist diese Einteilung bei
1983, SPOSITO 1983, TILLER et al. 1984, GERTH 1985,
Böden möglich. Ihre Entstehung ist u.a. an die
LOTZE 1992, KOCH & GRUPE 1993, ZACHMANN &
Verwitterung gekoppelt. Somit sind Böden unter At-
BLOCK 1994]. Adsorptive Bindungen sind in der
mosphärenbedingungen mit deren Umfeld equili-
Regel wenig stabil und somit leicht verfügbar.
briert. Natürliches Gesteinsmaterial besteht ebenso
wie Böden aus einer Vielzahl von chemischen Ver-
Die Gegenüberstellung belegt, daß die Gesamtge-
bindungen, die im einzelnen unterschiedlich stark
halte kein adäquates Kriterium zur Klassifizierung
106
11. Elementbelastungen und Klassifizierungen
von Böden und Gesteinen darstellen. Vielmehr ist
Cadmium und Kupfer, daß kein Zusammenhang zwi-
einer Einteilung als wichtigster bzw. minimaler Ba-
schen der Höhe der Gesamtgehalte eines Elementes
sisparameter der lösliche Anteil von Schadstoffen
im Gestein und seiner Eluierbarkeit besteht. Grund-
zugrunde zu legen. Auf Grund der Vielzahl möglicher
lage für die Korrelation waren dabei die gemittelten
Bindungsformen
jeweils
Meßwerte der untersuchten Schichten. Dieser Befund,
spezifischen Löslichkeit sind die einzelnen Gesteine
der auch durch die geochemischen Modellierungen
entsprechend ihres Elutionsverhaltens zu überprüfen.
untermauert wird (siehe Kapitel 10), bestätigt den
Erst auf dieser Grundlage kann eine Klassifizierung
oben diskutierten Ansatz, wonach für eine Klas-
aufbauen.
sifizierung nicht die Gesamtgehalte, sondern vielmehr
(Minerale)
mit
einer
Die Länderarbeitsgemeinschaft Abfall (LAGA)
die löslichen Anteile ausschlaggebend sein müssen.
der Bundesrepublik Deutschland hat für die Verwer-
Somit sind die Gesamtgehalte von Gesteinen für
tung von Bodenmaterial, worunter in diesem Zu-
die vorliegende Problemstellung im Vergleich zu den
sammenhang auch natürliche Gesteine fallen, ver-
eluierbaren Gehalten von nachrangiger Bedeutung.
schiedene Zuordnungsklassen für den Einbau (Z0-Z2)
Die Bestimmung der löslichen Anteile erfolgte mit
definiert. Hierbei unterscheidet die LAGA bereits
dem Verfahren der S4-Laugung. Wie die ausführliche
zwischen Gesamtgehalten (Z-Werte Boden) und lös-
Diskussion zum Abgleich der eluierbaren Gehalte mit
lichen Anteilen (Z-Werte Eluat). Die von der LAGA
den Konzentrationen natürlicher Wässer belegt (vgl.
vorgegebenen Gefährdungsklassen können somit zu-
Kapitel 9), kann das Verfahren als geeignete
nächst für die Klassifizierung herangezogen werden.
Annäherung an die natürliche, von Gesteinen
Im gleichen Sinne werden zur Beurteilung die
ausgehende Belastungssituation angesehen werden.
Grenzwerte der TVO verwendet.
Durch dieses Verfahren wird die Lösung vom Gestein
Zunächst belegen die nachfolgend dargestellten
selbst auf den seinem Mineralinhalt entsprechenden
Diagramme (Abb. 11.2.1 - 11.2.3) von Korrelationen
pH-Wert abgepuffert.
zwischen Gesamt- und Eluatgehalten für Zink,
Abb. 11.2.1 : Korrelation von Zink-Gesamtgehalten mit
Zink-Eluatgehalten
Zn S4
Korrelationskoeffizient: 0,161 (nicht korreliert)
0,0200
0,0180
0,0160
0,0140
0,0120
0,0100
0,0080
0,0060
0,0040
0,0020
0,0000
0
50
100
150
Zn ges.
107
200
250
300
11. Elementbelastungen und Klassifizierungen
Abb. 11.2.2 : Korrelation von Cadmium-Gesamtgehalten
mit Cadmium-Eluatgehalten
Korrelationskoeffizient: 0,179 (nicht korreliert)
1,00000
Cd S4
0,10000
0,01000
0,00100
0,00010
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
Cd ges.
Abb. 11.2.3 : Korrelation von Kupfer-Gesamtgehalten mit
Kupfer-Eluatgehalten
Korrelationskoeffizient: 0,1 (nicht korreliert)
1,00000
Cd S4
0,10000
0,01000
0,00100
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
Cd ges.
Baden-
Nachfolgend wird eine Klassifizierung vorgenom-
Württemberg maßgebenden Gesteinen ist vor allem
men, welche nur die löslichen Anteile der toxischen
der ubiquitär vorhandene Kalk von kontrollierender
Inhaltsstoffe berücksichtigt, wohingegen die Gesamt-
Funktion für die Einstellung des pH der Lösungen
gehalte der Gesteine nicht bewertet werden. Die
(pH 7-8,5). Die thermodynamischen Modellierungen
Basis dieser Klassifizierung bilden die Meßwerte der
bestätigen
den
S4-Eluate, da diese die tatsächliche Grundwasser-
Equilibrierungen partizipierenden Minerale den pH
beeinflussung durch die natürlichen Inhaltsstoffe von
der Lösungen bestimmen (vgl. Kapitel 10). Da diese
Gesteinen annähernd wiedergeben.
Bei
den
den
untersuchten
Befund,
und
wonach
für
die
an
Minerale in der Regel recht stabil sind, wird der
Grundlage für die neue Einteilung der Schichten
eingestellte pH über eine sehr weite Gesteins-
sind die Grenzwerte der Trinkwasserverordnung
Lösungs-Relation konstant bleiben.
(TVO) und die Z-Werte Eluat der LAGA. In den
Auf Grund der hohen Pufferkapazität von Gesteinen wird, im Gegensatz zum S4-Verfahren, die relativ aufwendige pH-stat.-Methode den hier vorgegebenen Bedingungen nicht gerecht.
108
11. Elementbelastungen und Klassifizierungen
±
±
±
±
±
±
±
±
±
±
±
±
±
±
±
±
±
±
±
nachfolgenden Auflistungen wird bei Überschreitungen von Grenzwerten die jeweilige Bezugsbasis angeführt (LAGA: Z0-Z2; TVO).
a) Unbelastete Schichten
Folgende Schichten weisen keinerlei Grenz- und
Richtwertüberschreitungen in den Eluaten auf:
±
±
±
±
±
±
±
±
±
±
±
±
±
ku: Estherienschichten
km1: Grundgipsschichten, ausgelaugt
km1: Bochinger Horizont
km1: Dunkelrote Mergel
km1: Estherienschichten
km2: Schilfsandstein
km3u: Rote Wand
km3l: Lehrbergschichten
km3o: Obere Bunte Mergel
km4: Stubensandstein
km5: Knollenmergel
sj γ: Untere Schwarzjuramergel (TVO, Z 2)
sj ε 2: Stinkkalke (TVO, Z 2)
bj α: Opalinuston ( Z 2)
bj β: Zopfplatten (Z 1.2)
bj β: Tolutariazone (Z 1.2)
bj β: Unterer Donzdorfer Sandstein (TVO, Z 2)
bj γ: Wedelsandstein (Z 1.2)
bj δ: Dorsetensienbank (Z 2)
bj δ: Humphriesi-Oolith (Z 2)
bj δ: Coronatenschichten (TVO, Z 2)
bj δ: Blagdeni-Schichten (TVO, Z 2)
bj δ: Subfurcatus-Oolith (TVO, Z 2)
bj δ: Hamitenton (Z 2)
bj δ: Parkinsoni-Oolith (TVO, Z 2)
bj ε: Obere Braunjuratone (TVO, Z 2)
bj ζ: Macrocephalus-Oolith (Z 2)
bj ζ: Ornatenton (Z 2)
wj α: Grenzglaukonit (Z 1.2)
wj α: Untere Weißjuramergel (TVO, Z 2)
c) Schichten mit mittelstarker Belastung
sj δ: Obere Schwarzjuratone
wj γ: Obere Weißjuramergel
Die in dieser Rubrik aufgeführten Schichten enthalten 3-5 grenz- bzw. richtwertüberschreitende Parameter, wobei auch hier identische Parameter nur
b) Schwach belastete Schichten
einfach gewertet wurden.
±
±
±
±
±
±
±
Die hier angegebenen geologischen Formationen
enthalten maximal 2 Parameter, die zu einer Grenzoder Richtwertüberschreitung in den Eluaten führen.
Die Überschreitung ist gegeben, sobald die Konzentration im Eluat oberhalb eines der in den Bezugs-
km1: Mittlerer Gipshorizont (TVO, Z 2)
ko: Rhät-Tonstein (TVO, Z 2)
sj α 1: Psilonotenkalke (TVO, Z 2)
sj ε 2: Tonmergel (TVO, Z 2)
sj ζ: Obere Schwarzjuramergel (TVO, Z 2)
bj β: Personatensandstein (TVO, Z 2)
bj β: Oberer Donzdorfer Sandstein (TVO, Z 2)
basen angegebenen Werte liegt. Somit wird ein Parameter nur einfach gewertet, auch wenn dieser in
d) Stark belastete Schichten
beiden Grenz-/Richtwertklassen auftritt.
±
±
±
±
±
±
±
±
±
±
±
±
so: Röttone (Z 1.1)
mo2: Mergel / Tone an der Basis (Z 2)
mo2: Tonhorizonte (TVO, Z 2)
mo2: Mergel / Tone im ob. Abschnitt (TVO, Z 2)
ku Basis: Vitriolschiefer (Z 1.1)
km2: Dunkle Tonsteine im Schilfsandstein (TVO)
km2: Dunkle Mergel des oberen km2 (Z 0)
km3u: Untere Bunte Mergel (TVO, Z 1.1)
Stark belastete Schichten enthalten 6 oder mehr
grenz- oder richtwertüberschreitende Parameter, wobei wiederum jeder Parameter nur einfach gewertet
wurde.
± km1: Grundgipsschichten, nicht ausgelaugt (TVO, Z 2)
± sj ε 1: Seegrasschiefer (TVO, Z 2)
± sj ε 3: Wilde Schiefer (TVO, Z 2)
sj α 1: Psilonotentone (TVO, Z 1.1)
sj α 2: Angulatensandstein (TVO, Z 2)
sj α 2: Angulatentone (Z 2)
sj β: Untere Schwarzjuratone (TVO)
109
11. Elementbelastungen und Klassifizierungen
11.3. Bewertung
Werden die auf dieser Basis erstellten Belastungseinteilungen der verschiedenen Schichtglieder
mit den Meßwerttabellen der einzelnen Stoffgruppen
Wird die auf der Basis der Eluierbarkeit erfolgte
entsprechend Kapitel 7 abgeglichen (Gesamt- und
neue Einteilung der Schichten mit der auf die Ge-
Eluatgehalte sämtlicher Parameter; siehe Anhang:
samtgehalte bezogenen Klassifizierung verglichen, so
Tabellen 7.1.1., 7.2.1. - 7.2.8., 7.3.1 - 7.3.11.), so
zeigen sich praktisch kaum Änderungen in der Beset-
wird ersichtlich, daß auch eine an den Eluaten vorge-
zungsstärke der einzelnen Kategorien:
nommene Klassifizierung nach Maßgaben der LAGA
und TVO den geochemisch-petrologischen Gegeben-
Anzahl der
Schichten
nach Gesamtgehalten
Anzahl der
Schichten
nach Elutionsgehalten
heiten und somit der vorgegebenen Problemstellung
Unbelastet
11
13
meisten Überschreitungen von Grenz und Richtwer-
schwach belastet
30
31
ten in den Eluaten durch hohe Gehalte von Sulfat
mittelstark belastet
7
7
verursacht werden (Tab. 7.2.8., Anhang sowie Tab.
stark belastet
6
3
11.1.), und somit eine sinnvolle Einteilung nicht al-
Klasse
nicht entspricht.
Zunächst belegen die Meßwerttabellen, daß die
lein auf der Überschreitung von Grenzwerten beruhen
darf,
Wie jedoch die Abbildungen 11.2.1 - 11.2.3 bele-
sondern auch
die
Berücksichtigung
von
Stoffklassen voraussetzt.
gen, besteht zwischen Gesamtgehalten und eluierba-
Die hohen Sulfatgehalte bedingen überdies die
ren Gehalten keine Beziehung. Somit ist die Auftei-
hohen Werte der elektrischen Leitfähigkeit (vgl. Ka-
lung der Schichten auf die verschiedenen Klassen je
pitel 8 sowie Kapitel 11, Tab. 11.1.). Die Leitfähig-
nach Untersuchungsverfahren unterschiedlich. So
keit kann daher in vielen Fällen die Klassifizierung
werden auf der Basis der Gesamtgehalte die gipsfüh-
mittels der Sulfatgehalte im Eluat ersetzen, wobei
renden Schichten den unbelasteten bis schwach bela-
jedoch für die Wiederverwendung von Gesteinen die
steten Klassen zugeordnet. Unter Berücksichtigung
Sulfatanteile das vorherrschende Problem bleiben.
der Eluatgehalte sind diese Gesteine mittelstark bis
Diese sind daher gesondert zu diskutieren, wobei der
stark belastet.
Zusammenhang der Klassifizierung mit der ProbleDas Verfahren zur Klassifizierung der Gesteine
matik der Bindungsformen evident wird.
anhand der Elutionsgehalte beruht auf den Maßgaben
Insgesamt sind die Bindungsformen ein maßgeb-
der TVO und LAGA, wobei sich die Richtlinie auf
licher Faktor für das aus den potentiell toxischen
das einfache Kriterium der Überschreitung von Richt-
Elementen resultierende Belastungsrisiko bei einer
und Grenzwerten beschränkt, ohne daß das Ausmaß
Wiederverwendung (siehe auch Kapitel 8: Korrela-
der Überschreitung oder die Art des Stoffes
tionen). Im folgenden Kapitel soll daher eine entspre-
berücksichtigt wird. Diesen Anforderungen teilweise
chende Einteilung zu den Verwendungsmöglichkeiten
entsprechend lassen die Z-Werte der LAGA noch
der
eine Klassifizierung gemäß des quantitativen Aus-
Gesteine
und
geologischen
entwickelt und begründet werden.
maßes der Belastung zu.
110
Formationen
11. Elementbelastungen und Klassifizierungen
11.3.1 Klassifizierung nach Sulfatanteil
im Eluat
Vereinfachung der Klassifizierung von Gesteinen für
deren Wiederverwendung. Dieser neue Klassifizierungsansatz ist somit auf das Wesentliche eingeengt
Nachfolgend aufgeführte Darstellung der Modal-
und berücksichtigt die Bindungsformen der potentiell
verteilung von Schwefelgehalten im Eluat beruht auf
toxischen Elemente. Im folgenden soll ein definitiver
den in Kapitel 7, Tab. 7.2.8 (Anhang), aufgelisteten
Einteilungsvorschlag
Werten und zeigt eine breite Streuung der Gehalte
möglichkeiten
zwischen 10 und 600mg/l mit einer gewissen Häufung
der
zu
den
Gesteine
und
Verwen-dungsgeologischen
Schichten entwickelt und begründet werden.
bei 250mg/l. Als weitere Gruppe mit 500-650 mg/l
tritt der Lias ε in Erscheinung. Extrem hohe Ge-halte
mit ca. 1500mg/l weisen die Eluate der nicht
a) Hohe Sulfatgehalte im Eluat
ausgelaugten Gipsproben auf. Dagegen liegen die aus
Proben von gelaugten Gipsschichten gewonnenen
Die hohen Eluatgehalte liegen bei 1500mg/l SO4.
Eluate unterhalb des Z0-Wertes von 50ppm. Die
Diese Konzentration ist charakteristisch für das Ak-
Häufigkeitsverteilung von Sulfatgehaltklassen im
tivitätsprodukt (bzw. die Löslichkeit) von Gips und
Eluat zeigt Abb. 11.3.1.1.
stellt den Sättigungswert für Sulfat in reinem Wasser
Die unterschiedlichen Sulfatgehalte im Eluat le-
dar (vgl. Kapitel 10). Sulfatgehalte dieser Größen-
gen die Klassifizierung der Gesteine unter Berück-
ordnung verweisen also auf Gips- bzw. Anhydritan-
sichtigung geochemischer Gesetzmäßigkeiten von
teile im Sediment. Der Sättigungswert für Sulfat kann
Stoffgruppen nahe, wobei im Untersuchungsraum die
sich bei Erhöhung der Fremdsalzlast (z.B. NaCl) nach
Schwefelgehalte die ausschlaggebende Größe sind.
oben verschieben. Eine weitere Variation ist mit
Die Reduzierung der Zuordnungsparameter auf die
maßgeblich kontrollierenden Größen ermöglicht die
Abb. 11.3.1.1 : Häufigkeitsverteilung der Sulfatgehalte
in der S4-Elution
20
18
14
12
10
8
6
4
2
Sulfatgehalt-Klassen (m g/l)
111
> 1500
650 - 1500
500 - 649
400 - 499
300 - 399
200 - 299
100 - 199
50 - 99
0
0 - 49
Anzahl der Schichten
16
11. Elementbelastungen und Klassifizierungen
Änderung der Temperatur gegeben, wobei die Sul-
metalle durch die Verwitterung ausgewaschen und
fatkonzentrationen grundsätzlich im Bereich von
nurmehr die stabil mineralisierten Anteile übrig. In
1500-1600mg/l bleiben.
den nicht gelaugten Gesteinsschichten sind dagegen
Da die Ablagerung von gipsführenden Gesteinen
auch die leicht löslichen Schwermetallanteile noch
in jedem Fall problematisch hinsichtlich der Sulfatbe-
vorhanden. Diese werden dann unter dem Einfluß der
lastung des Grundwassers zu klassifizieren ist und das
hohen Aktivität der im S4-Versuch entstandenen sul-
Ausmaß der Grundwasserbelastung leicht im Voraus
fatreichen Lösung in größeren Anteilen freigesetzt.
berechnet werden kann, wurde die Beprobung solcher
Unter dem Aspekt der Schwermetallgehalte sind
Gesteinsschichten nicht intensiviert. Darüber hinaus
somit die Residualschichten unbedenklich. Dagegen
wurde bis auf extrem wenige Ausnahmen sowohl im
können aus frischem Material erhöhte Anteile an
Anstehenden als auch aus Bohrproben primär
Schwermetallen eluiert werden, auch wenn deren Ge-
sulfatführender
samtgehalte niedriger liegen als in den Residualsedi-
Gesteinsschichten
Gips
nicht
menten.
angetroffen. Wie die Analysen der Gesamt- und
Eluatgehalte belegen, wurde das Sulfat durch
Verwitterungsvorgänge
quantitativ
gelaugt
b) Mittlere Sulfatgehalte im Eluat
(Residualschichten, z.B. ausgelaugter Gipskeuper,
vgl. Abschnitt 7.7.).
Die mittleren Gehalte der Eluate liegen bei 200-
Selbstverständlich werden auch nur teilgelaugte
300mg/l Sulfat. Dieser recht häufige Eluatwert findet
Horizonte mit Restbeständen an Gips die gleichen
sich sowohl bei Tonsteinen als auch bei Mergeln,
hohen Sulfatgehalte im Eluat ergeben wie frische,
Sandsteinen und Oolithen, die allerdings in jedem
ungelaugte Gipsschichten. Vor der Weiterverwen-
Falle gipsfrei sind. Naheliegend ist die Herleitung des
dung müssen also solche Gesteine auf Restbestände
gelösten Sulfats aus oxidiertem Sulfidschwefel. Bei
an Gips geprüft werden.
den Gesamtgehalten können diese Gesteine häufig
Gipse führen als reine mineralogische Phase in
hohe Anteile an Schwermetallen und bis zu 1 (Gew.-)
der Regel sehr geringe Gehalte an Schwermetallen.
% Schwefel aufweisen. Die sulfidischen Mineralisa-
Im frischen, unverwitterten Gesteinsverband treten
tionen von Schwermetallen gehören unter reduzie-
jedoch neben Gips auch tonige Sedimente auf, die
renden Bedingungen zu den stabilsten Bindungsfor-
recht hohe Gehalte an Schwermetallen im Eluat füh-
men der Natur. Sie sind daher auch bei hohen Ge-
ren können (vgl. km1 – nicht ausgelaugte Grund-
samtgehalten unter den Bedingungen des Sedimenta-
gipsschichten: Cd. Ni, Cr, Cu). Hinsichtlich der Ge-
tions- und Diageneseraumes der Gesteine nur äußerst
samtgehalte an Schwermetallen ist der nicht gelaugte
gering löslich. Diese Annahme wird durch den Be-
Grundgips allerdings unauffällig. Dagegen ist fest-
fund gestützt, wonach in den Eluaten dieser Gesteins-
zustellen, daß in den Eluaten der untersuchten Resi-
schichten keine erhöhten Schwermetallgehalte nach-
dualschichten keine erhöhten Schwermetallgehalte
zuweisen sind.
nachzuweisen sind (siehe Abschnitt 7.7.). Dies ist um
so auffälliger, als in den Residualschichten z.T.
Der gewisse Sulfidanteil macht die Gesteine die-
höhere Gesamtgehalte als z.B. in den Grundgips-
ser Gruppe jedoch anfällig für oxidative Verwitte-
schichten vorhanden sind. Offensichtlich sind aus den
rung, etwa nach dem Schema (Me = Schwermetall):
Residualgesteinen bereits die auslaugbaren Schwer-
2 MeS + 2 H2O + 3 O2 = 2 H2SO4 + 2 Me2+
112
11. Elementbelastungen und Klassifizierungen
der Fe-Oxide Goethit (vgl. Abschnitte 10.1.3. und
bzw. für Pyrit:
10.1.4.) und Hämatit limitiert.
2 FeS2 + 5 H2O + 7.5 O2 = 4 H2SO4 + 2 FeOOH
Als Hauptproblem bei der Wiederverwendung
Die Oxidation verläuft exotherm. Somit wird bei
sulfidhaltiger Gesteine ist der pH-Wert anzusehen,
der Exposition gegen Sauerstoff nicht nur Sulfat frei-
der allerdings auch von den Eh-Bedingungen gesteu-
gesetzt, vielmehr gehen auch Schwermetalle in
ert wird. Die hier bislang geführte Diskussion gilt je-
Lösung. Im Gegensatz zu den meisten übrigen
doch für kalkfreie Sedimente, wie sie im Untersu-
Schwermetallen gilt für Eisen der Sonderfall, daß die
chungsgebiet praktisch nicht vorkommen. Wie die in
Stabilität von oxidierten Fe-Verbindungen so hoch
Kapitel 10 vorgenommenen thermodynamischen Be-
ist, daß Fe praktisch nicht transportiert wird. Dagegen
rechnungen sowie am Labor durchgeführte Gleich-
wird auch bei der Oxidation von z.B. Pyrit, ebenso
gewichtsversuche belegen, wird der pH einer Lösung
wie bei den anderen Metallsulfiden, Schwefelsäure
in Gegenwart von Kalk in den neutralen Bereich (>6)
freigesetzt.
abgepuffert. Unter diesen Standardbedingungen erreichen die Schwermetallkonzentrationen zumeist
Ein Schema zur Zersetzung von Fe-, Pb- und Zn-
Löslichkeiten, die sich im Ultraspurenbereich bewe-
Sulfid (Pyrit, Galenit, Sphalerit) in Abhängigkeit vom
gen (<1µg/l), wobei Pb aus Anglesit und Cerussit
Eh wurde in Kapitel 10 dargestellt (siehe Abb.
sowie Zn aus Smithsonit Ausnahmen bilden (Anglesit
10.2.14 - 10.2.16, Anhang). Unter reduzierenden Be-
+ Calcit: >70mg/l Pb, Cerussit + Calcit: >0,1mg/l Pb,
dingungen, wie sie im Bereich stagnierender Grund-
Smithsonit + Calcit: >1mg/l Zn; alle Werte abhängig
wässer vorherrschen, findet praktisch keine Zerset-
von Eh- und Ausgangs-pH-Werten, vgl. Abschnitte
zung der Sulfide statt. Eine merkliche Freisetzung
10.1.5. und 10.1.6.). Diesen Befunden entsprechend
von Eisen und Zink ist in „normalen“ Grundwässern
finden sich in den Eluaten der sulfidführenden
ab einem Eh von -50mV (pH 7) festzustellen. Gleich-
Sedimente
zeitig wird H2SO4 frei, mit zunehmender Verschie-
kaum
erhöhte
Schwermetallgehalte.
Ausnahme bilden hier die Schichten des Lias ε, die
bung zu einem sauren pH in den Wässern.
noch gesondert zu diskutieren bleiben.
Besonders hervorzuheben ist hier die sehr geringe
Die Sulfatgehalte der Eluate des Lias ε liegen im
Mobilität von Pb2+. So überschreiten erst im oxidie-
Bereich von 600mg/l. Sie stellen somit eine eigen-
renden Grundwasserbereich mit Eh >50mV bei einem
ständige Gruppe dar. Es handelt sich hierbei um ge-
pH von ca. < 4 Bleikonzentrationen die TVO-Werte
nerell hoch mit Schwermetallen belastete Schwarz-
(40µg/l). Unter den angegebenen Bedingungen der
schiefer und bituminöse Mergel. Die Anzahl der die
oxidierenden Zersetzung wird Sulfat in relativ hohem
Grenz- und Richtwerte für Böden überschreitenden
Ausmaß freigesetzt. Mit diesem Anion bildet Blei als
Elemente ist in diesen Sedimenten besonders hoch.
eines der wenigen Elemente wiederum eine stabile
Neben sehr hohen Schwefelgesamtgehalten (bis nahe
Mineralisation (PbSO4 – Anglesit; vgl. Abschnitt
4%) zeichnen sich die Schichten außerdem durch
10.1.5.).
Anteile an organischem Kohlenstoff (C-org.) von bis
Unter oxidierenden Bedingungen werden sulfid-
zu 10% aus. Die Schwermetallgehalte sind in diesen
haltige Sedimente unter bevorzugter Freisetzung von
Gesteinsschichten somit nicht nur sulfidisch, sondern
Zn bei gleichzeitiger Absenkung des pH zersetzt. Die
auch an C-org. gebunden (siehe auch Korrelationen:
Mobilität von Fe wird durch die sehr hohe Stabilität
Abschnitt 8.1.3.). Da C-org. die Schwermetalle durch
113
11. Elementbelastungen und Klassifizierungen
Adsorption bindet, liegt hier neben der stabilen sul-
<50mg/l SO4. Die Schichten sind grundsätzlich gips-
fidischen eine leicht eluierbare adsorptive Bindungs-
frei, gehören jedoch allen Gesteinstypen an. Auch die
form vor.
gelaugten Gipsschichten sind dieser Gruppe zuzuordnen.
Unter oxidativen Bedingungen wird neben Sulfid
auch C-org. oxidiert und somit die ohnehin schwache
Die Schichten zeichnen sich in der Regel durch
adsorptive Bindung aufgelöst. Der gleichzeitig ent-
geringe Gesamtgehalte an Schwefel und Schwerme-
stehende saure pH sorgt für die effiziente Freisetzung
tallen im Gestein aus. Als Ausnahme ist Cd anzufüh-
der Schwermetalle (Ausnahme Pb; vgl. ZACHMANN &
ren, dessen Gesteinsgesamtgehalte häufig den Z0-
BLOCK 1994).
Wert der LAGA überschreiten. In diesem Zusam-
Entsprechend dem hohen Anteil an adsorptiven
menhang ist darauf zu verweisen, daß die LAGA-
Bindungen weisen unter allen untersuchten Sedimen-
Werte sehr niedrig angesetzt sind (0,6mg/l). Eine
ten die Eluate dieser Gesteinsschichten die größte
Überschreitung der in der Kloke-Liste angegebenen
Anzahl an Schwermetallen auf, welche die Grenz-
Werte für Schwermetalle ist nur für ganz wenige
und Richtwerte überschreiten. Somit ist in die Klas-
Ausnahmen zu beobachten, die daher nicht zu Ver-
sifizierung der Gesteine neben den Gehalten an
allgemeinerungen herangezogen werden können.
Schwermetallen sowie Sulfid- und Sulfatschwefel
Entsprechend der geringen Gesamtkonzentratio-
auch der Anteil an C-org. einzubeziehen. Daher sind
nen weisen auch die Eluate keine nennenswerten
die Sedimente mit hohen Anteilen an Sulfid und C-
Schwermetallanteile auf. Ausnahme bildet das Pb,
org. sowie Schwermetallen bei einer Wiederverwen-
dessen Eluatgehalte in drei Schichten die Grenz- bzw.
dung als besonders umweltgefährdend zu klassifi-
Richtwerte von Eluaten überschreitet.
zieren.
Die eine Gefährdung indizierende Stoffkombina-
Die Kloke-Liste weist Grenzwerte für Gesteinsge-
tion von hohen Gehalten an Sulfid, C-org. und
samtgehalte an Bor und Selen aus, die auch von den
Schwermetallen zeigt sich deutlich bei den Schichten
Konzentrationen in den gering belasteten Sedimenten
des Lias ε. Der zum Hangende folgende, stofflich
überschritten werden. Erhöhte Anteile an Bor sind
dem Lias ε sehr ähnliche Lias ζ weist jedoch bei
schon mehrfach in den Mergeln und Tonsteinen des
Keuper nachgewiesen worden. Die Selenproblematik
gleichbleibendem C-org.-Anteil deutlich geringere
gründet sich auf die sowohl essentielle als auch
Gesamtschwefelgehalte auf (ca. 1%). Dies hat letzt-
toxische Wirkung auf den Menschen, wobei die
lich eine geringere Eluierbarkeit von Schwermetallen
Grenzziehung noch weitestgehend umstritten ist
zur Folge, so daß dieses Sediment als weniger ge-
[EINBRODT & MICHELS 1984, FERGUSSON 1990,
fährdend zu klassifizieren ist. Somit belegt das Bei-
SCHEFFER & SCHACHTSCHABEL 1992]. Für Baden-
spiel des Lias ζ, daß nur die vollständige Kombina-
Württemberg ist im allgemeinen eher eine Unterver-
tion der gefährdungsindizierenden Parameter den
sorgung der Böden mit Selen festzustellen.
Ausschlag für die Wiederverwendungsmöglichkeiten
gibt.
Die hier als unbedenklich definierten Schichten
können lokal Anreicherungen von überwiegend sulfidisch gebundenen Schwermetallen enthalten. So
c) Niedrige Sulfatgehalte im Eluat
sind Gebiete mit vererztem Muschelkalk und BuntIn dieser Gruppe finden sich Eluatwerte mit
sandstein bekannt (z.B. östl. Schwarzwald: Cu, As,
114
11. Elementbelastungen und Klassifizierungen
Pb, Zn [LfU Baden-Württ. 1993] ). Die ebenfalls für
Konzentrationsbereich (mg/l)
0 - 50
50 - 250
250 - 500
500 - 750
> 750
den Muschelkalk, aber auch den Gipskeuper (km1)
ausgewiesene Bleiglanzbank ist so selten anzutreffen
und dann wiederum spärlich ausgebildet, daß sie als
geologische Raritäten nicht in diese generelle Be-
Bewertung (Punkte)
1
2
3
4
5
trachtung einbezogen werden sollen. In gleicher
Die Einteilung richtet sich einerseits nach den
Weise sind die äußerst selten lokal in Sandsteinen
natürlichen Befunden (vgl. Abschnitt 11.3.1. und
(z.B. Stubensandstein) ausgebildeten sulfidischen
Abb. 11.3.1.1), andererseits nach der TVO, die einen
Mineralisationen anzusehen. Diese Sedimente sind
Grenzwert von 240mg Sulfat/l bei anthropogener
natürlich von der Wiederverwendung auszuschließen.
Belastung vorsieht. Neben diesem Grenzwert läßt die
TVO bei geogen bedingter Überschreitung einen
Grenzwert von 500mg/l zu. Des weiteren soll auch
der LAGA-Richtwert Z0 bzw. Z1.1 berücksichtigt
werden (50mg SO4/l). Die Zuordnung der Bela-
11.3.2. Einteilung von Gefährdungsklassen
stungspunkte soll den Vorgaben der TVO und LAGA
entsprechen.
Die Diskussion belegt, daß für die Einteilung in
Gefährdungsklassen die eluierbaren Schadstoffe der
b) C-org.
Gesteine sowie der Anteil an C-org. maßgebend sind.
Als Hauptgröße der eluierbaren Anteile ist das Sulfat
Gesamtgehalte an organischem Kohlenstoff >5%
zu nennen, das u.a. auch auf die oxidierten Sulfidan-
werden mit 1 Bewertungspunkt berücksichtigt.
teile eines Gesteins hinweist. Für die Bewertung und
Einteilung der Gesteine ist somit die Bestimmung
c) toxische Elemente:
folgender Parameter hinreichend und notwendig:
Um auch der Höhe der Schadstoffbelastung im
− a) Sulfatgehalt im Eluat
− b) Gesamtgehalt an organischem
Kohlenstoff
Eluat Rechnung zu tragen, wurden nicht nur die
− c) toxische Elemente im Eluat (nach
LAGA bzw. TVO)
LAGA zur Klassifizierung herangezogen. Über-
Folgendes Klassifizierungssystem wurde für die
der LAGA, so erhält die entsprechende Gesteins-
Gesteins- bzw. Schichtbewertung (Tab. 11.3.2.1.)
schicht 1 Bewertungspunkt. Bei Überschreitung der
verwendet:
TVO-Grenzwerte werden 2 Punkte in die Wertung
Grenzwerte der TVO, sondern auch die Z0-Werte der
schreitet die Schadstoffkonzentration den Z0-Wert
einbezogen. Ein Element, das sowohl die LAGA- als
auch die TVO-Werte überschreitet wird lediglich mit
2 Punkten bewertet.
a) Sulfat:
Aus dem oben angegebenen Bewertungssystem
ergibt sich Tab. 11.3.2.1., die Schichtbewertungsta-
Die Einteilung wird in 5 Belastungsgruppen vor-
belle nach Punkten.
genommen:
115
11. Elementbelastungen und Klassifizierungen
Tab. 11.3.2.1.: Schichtbewertungstabelle nach Punkten
Geologische Formation
so, Röttone
mo2, Mergel/Tone an d. Basis
mo2, Tonhorizonte
mo2, Mergel/Tone im ob. Abschnitt
ku Basis, Vitriolschiefer
ku, Estherienschichten
km1, Grundgipsschichten, nicht ausgelaugt
km1, Grundgipsschichten, ausgelaugt
km1, Bochinger Horizont
km1, Dunkelrote Mergel
km1, Mittlerer Gipshorizont
km1, Estherienschichten
km2, dunkle Tonsteine im Schilfsandstein
km2, Schilfsandstein
km2, Dunkle Mergel des oberen km2
km3u, Rote Wand
km3u, Untere Bunte Mergel
km3l, Lehrbergschichten
km3o, Obere Bunte Mergel
km4, Stubensandstein
km5, Knollenmergel
ko, Rhät-Tonstein
sj alpha1, Psilonotenschichten, Kalkstein
sj alpha1, Psilonotentone
sj alpha2, Angulatensandstein
sj alpha2, Angulatenschichten, Tonstein
sj beta, Untere Schwarzjuratone
sj gamma, Untere Schwarzjuramergel
sj delta, Obere Schwarzjuratone
sj epsilon1, Seegrasschiefer
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Stinkkalke
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj zeta, Obere Schwarzjuramergel
bj alpha, Opalinuston
bj beta; Zopfplatten
bj beta; Tolutariazone
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; Personatensandstein
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj gamma; Wedelsandstein
bj delta; Dorsetensienbank
bj delta; Humphriesi-Oolith
bj delta; Coronatenschichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Subfurcatus-Oolith
bj delta; Hamitenton
bj delta; Parkinsoni-Oolith
bj epsilon; Obere Braunjuratone
bj zeta; Macrocephalus-Oolith
bj zeta; Ornatenton
wj alpha; Grenzglaukonit
wj alpha, Untere Weißjuramergel
ob. wj gamma, Mergel
Sulfatbelastung
im Eluat
1
2
2
2
2
1
4
1
1
1
4
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
2
1
2
2
1
2
1
3
3
3
3
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
1
116
C-org.Gehalt
tox. Elementox. Elemente über
te über TVO
LAGA Z-0Grenzwert
Wert (Eluat)
1
1
12
1
4
1
2
1
2
2
2
2
2
2
1
1
8
2
1
1
1
1
6
2
1
2
2
Gesamtpunktzahl
2
2
2
2
3
1
17
1
1
1
9
1
3
1
2
1
3
1
1
1
1
4
4
3
4
2
3
2
1
13
7
3
11
5
2
2
2
2
4
4
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
1
11. Elementbelastungen und Klassifizierungen
Tab. 11.3.2.2.: Gefährdungsgruppen
Gefährdungsgruppen
(G0 - G4):
G0: keine Gefährdung
G1: geringe Gefährdung
G2: mäßige Gefährdung
G3: starke Gefährdung
G4: sehr starke Gefährdung
Punkte
1-2
3
4-6
7-9
≥ 10
ProzentAnzahl der
anteil aller
Schichten
Schichten
37
68,5
6
11
6
11
2
4
3
5,5
Aus der Aufsummierung der Belastungspunkte
mo2 nur die potentiell gefährdenden Tonsteine
ergeben sich für die Gesteinsformationen fünf Ge-
untersucht. Somit beziehen sich die angegeben Pro-
fährdungsgruppen (G0 bis G4, Tab. 11.3.2.2.).
zentwerte nicht auf den gesamten Muschelkalk. Viel-
Wie obige Tabelle belegt, weisen über 20% der
mehr ist mit diesen Gesteinen nur ein verschwindend
Schichten eine mäßige bis sehr starke Gefährdung
geringer flächenhafter Anteil des Muschelkalk erfaßt,
auf. Da geologische Schichten ein bestimmtes geo-
da die Hauptflächen von den Kalkbänken gebildet
graphisches Verteilungsmuster aufweisen, kann die
werden, welche für eine Wiederverwendung generell
regionale Einteilung der Belastung mittels der zu-
unbedenklich sind. Die angeführten Prozentangaben
sammenfassenden Klassifizierung von größeren geo-
beziehen sich somit nur auf die stratigraphischen
logischen Abschnitten vorgenommen werden.
Schichten und haben keinen Bezug zu deren flächen-
Auf die einzelnen untersuchten geologischen Se-
hafter Verbreitung.
rien zugeordnet sind die prozentualen Anteile der
Wie Tabelle 11.3.2.3. belegt, weisen 50% der Se-
einzelnen Klassen wie in Tabelle 11.3.2.3. gezeigt
dimente des Lias eine mäßige bis sehr starke Gefähr-
(dazu in runden Klammern die Anzahl der unter-
dung auf. Im Verbreitungsraum dieser Serie ist daher
suchten Schichten sowie in eckigen Klammern die
besondere Vorsicht bei der Wiederverwendung von
jeweilige Anzahl der zugehörigen Proben).
Sedimentgesteinen geboten. Neben erhöhten Anteilen
Vom Weißen Jura (Malm) wurden nur die 3
an eluierbaren Sulfat- und Schwermetallgehalten be-
Schichten beprobt, die auf Grund ihrer mineralogi-
ruht die Einteilung auch auf TVO-Grenzwertüber-
schen Zusammensetzung höhere Schadstoffgehalte
schreitungen von Mn. Die Zuweisung zu einer un-
erwarten lassen. Es handelt sich hierbei insgesamt um
günstigeren Gefährdungsklasse aufgrund dieses eher
Tonsteine und tonige Mergel. Die ganz überwiegend
wenig problematischen Parameters erscheint zunächst
den Malm aufbauenden Kalke sind grundsätzlich als
unverhältnismäßig. In gleicher Weise sind Zu-
schadstoffrei anzusehen.
ordnungen wegen erhöhter Fe-Elutionen fragwürdig
In gleicher Weise wurden im Oberen Muschelkalk
(vgl. Abschn. 4.3.1.). Maßgabe für die Einbeziehung
Tab. 11.3.2.3.: Gefährdungsklassen u. geologische Formationen – prozentualer Anteil der
Schichten / (absoluter Anteil der jeweils zugehörigen Schichten) / [absoluter Anteil der
jeweils zugehörigen Proben]
Geol. Serie
G0 (%)
G1 (%)
G2 (%)
G3 (%)
G4 (%)
Muschelkalk (3) [20]
Keuper (18) [90]
Lias (12) [61]
Dogger (17) [168]
Malm (3) [22]
100 (3) [20]
67 (12) [62]
25 (3) [9]
88 (15) [147]
100 (3) [22] s.u.
-17 (3)
25 (3)
---
117
--5,5 (1) [1] 5,5 (1) [5]
25 (3) [9] 8 (1) [10]
-12 (2)
---
-5,5 (1) [10]
17 (2) [20]
---
11. Elementbelastungen und Klassifizierungen
11.3.3. Gefährdungsklassen
dieser Parameter bleiben jedoch zunächst die Grenzwerte der TVO. Die Heranziehung von Fe und Mn
zur Beurteilung der Sedimente ist auch insofern ge-
G0: keine Gefährdung:
rechtfertigt, als höhere Anteile an eluierbarem Fe und
Mn zur Verockerung ihres Umfeldes und so zur
Tab. 11.3.3.1.: Schichten der Klasse G0
erheblichen Beeinträchtigung der Permeabilität für
so: Röttone
Grundwasser führen können. Dies resultiert wiederum
mo2: Mergel / Tone an der Basis
in
mo2: Tonhorizonte
der
Veränderung
des
Redoxpotentials
und
mo2: Mergel / Tone im oberen Abschnitt
Sauerstoffhaushaltes. Aus diesen Gründen werden die
ku: Estherienschichten
genannten Parameter zur Klassifizierung mit her-
km1: Grundgipsschichten, ausgelaugt
angezogen.
km1: Bochinger Horizont
Die mit 11% angegebene starke bis sehr starke
km1: Dunkelrote Mergel
Gefährdung durch Keuperschichten ist in der Haupt-
km1: Estherienschichten
sache auf die hohen Sulfatgehalte in den nicht ausge-
km2: Schilfsandstein
laugten Schichten des Gipskeuper zurückzuführen. In
km2: Dunkle Mergel des oberen km2
diesem Zusammenhang ist jedoch darauf hinzuwei-
km3u: Rote Wand
km3l: Lehrbergschichten
sen, daß in den ausgelaugten Schichten des Gipskeu-
km3o: Obere Bunte Mergel
per keine erhöhten Sulfatgehalte festgestellt wurden.
km4: Stubensandstein
Somit reduziert sich das Belastungsproblem bei
km5: Knollenmergel
der Wiederverwendung in der Hauptsache auf die
sj α 2: Angulatentone
Schichten des Lias (vgl. auch Korrelationen: Ab-
sj γ: Untere Schwarzjuramergel
schnitt 8.1.3.). Seit längerem bekannt und in dieser
sj δ: Obere Schwarzjuratone
Untersuchung bestätigt und genauer quantifiziert ist
bj α: Opalinuston
die Belastung der Schichten des Lias ε. Wie die
bj β: Zopfplatten
Schichtbewertungstabelle zeigt, müssen z.T. auch
bj β: Tolutariazone
bj β: Unterer Donzdorfer Sandstein
Sandsteine des unteren Lias einer höheren Bela-
bj γ: Wedelsandstein
stungskategorie zugeordnet werden (Angulatensand-
bj δ: Dorsetensienbank
stein, mäßige Gefährdung). Das Material zu diesen
bj δ: Humphriesi-Oolith
schwer zugänglichen Schichten wurde mittels eines
bj δ: Coronatenschichten
Bohrkernes zur Verfügung gestellt, so daß in diesem
bj δ: Blagdeni-Schichten
Fall keine Aussage zur lateralen Stoffverbreitung
bj δ: Subfurcatus-Oolith
vorliegt und somit die Klassifizierung nicht unbedingt
bj δ: Hamitenton
repräsentativ sein muß. In diesem sowohl relativ hoch
bj δ: Parkinsoni-Oolith
belasteten als auch dicht besiedelten Raum müßten
bj ε: Obere Braunjuratone
daher
bj ζ: Macrocephalus-Oolith
die
hier
vorgestellten
Untersuchungen
bj ζ: Ornatenton
intensiviert werden.
wj α: Grenzglaukonit
Nachfolgend sind die Schichten den einzelnen
wj α:: Untere Weißjuramergel
Bewertungsklassen (G0-G4) zugeordnet.
wj γ: Obere Weißjuramergel
118
11. Elementbelastungen und Klassifizierungen
G1: geringe Gefährdung:
Tab.11.3.3.2.: Schichten der Klasse G1
ku Basis: Vitriolschiefer
km2: Dunkle Tonsteine im Schilfsandstein
km3u: Untere Bunte Mergel
sj α 1: Psilonotentone
sj β: Untere Schwarzjuratone
sj ε 2: Stinkkalke
G2: mäßige Gefährdung:
Tab. 11.3.3.3.: Schichten der Klasse G2
ko: Rhät-Tonstein
sj α 1: Psilonotenkalke
sj α 2: Angulatensandstein
sj ζ: Obere Schwarzjuramergel
bj β: Personatensandstein
bj β: Oberer Donzdorfer Sandstein
G3: starke Gefährdung:
Tab. 11.3.3.4.: Schichten der Klasse G3
km1: Mittlerer Gipshorizont
sj ε 2: Tonmergel
G4: sehr starke Gefährdung:
Tab. 11.3.3.5.: Schichten der Klasse G4
km1: Grundgipsschichten, nicht ausgelaugt
sj ε 1: Seegrasschiefer
sj ε 3: Wilde Schiefer
119
12. Empfehlungen
12. Empfehlungen
Läßt man den Bereich außer acht, in welchem die
Die Gefährdung beruht auf hohen Anteilen an Sulfid
Schichten des Lias anstehen, so weisen 87% der geo-
sowie an leicht eluierbaren toxischen Elementen,
logischen Formationen keine bzw. nur schwache Ge-
wobei es sich überwiegend um Schwermetalle han-
fährdungen auf. D.h., der ganz überwiegende Anteil
delt. Die Eluierbarkeit von Schwermetallen und
von abgebauten Gesteinen kann uneingeschränkt in
Schwefel (in der Form von Sulfat) beruht auf der
Regionen anderer geologischer Zusammensetzung
Oxidation dieser Sedimente. Im natürlichen, unge-
verbracht und gelagert werden.
störten Gesteinsverband sind diese Sedimente mit ih-
Die Gipshorizonte des nicht gelaugten km1 sollten
rem Umfeld equilibriert und stellen somit keine Ge-
nur an Ort und Stelle wiederverwendet werden. Dabei
fahr dar. Beim Abbau wird das Gleichgewicht gestört,
bleibt es unmaßgeblich, wieviel Gips die Sedimente
wobei vor allem die oxidative Wirkung der
führen. Eine Verwendung in der Gipsindustrie
Atmosphäre zur Freisetzung von Schadstoffen führt.
schließt sich auf Grund der Verunreinigungen des
Eingriffe in den Verband dieser Sedimente sollten
Materials größtenteils aus. In Gebieten mit anste-
daher räumlich und zeitlich minimiert werden. Vor
hendem Gips kann die Wasserhärte den Bereich der
allem darf Aushubmaterial des Lias ε nur möglichst
Gipssättigung erreichen (ca. 80°dH). Die Lagerung
kurzfristig der Einwirkung der Atmosphäre ausgesetzt
solcher Gesteine in Arealen außerhalb der gipsfüh-
werden. Es müßte vielmehr umgehend im ur-
renden Schichten verursacht daher eine zu starke
sprünglichen geologischen Umfeld wieder eingebaut
Aufhärtung des Grundwassers. Dies betrifft nicht die
werden. Zur weiteren Minderung oxidativer Reaktio-
Gesteine des gelaugten Gipskeuper, der im Eluat ex-
nen sollte das Material möglichst grobstückig abge-
trem geringe Sulfatanteile aufweist. In diesen Fällen
baut (Verringerung der Oberfläche) und impermeabel
muß allerdings gewährleistet sein, daß die Gipslau-
wieder eingebaut werden.
gung vollständig ist, da eine Erhöhung der Wasser-
Die Oxidation der stark sulfidhaltigen Gesteine
härte bis zur Gips-Sättigungsgrenze auch durch nur
(Schwarzschiefer des Lias) können zu einer extremen
teilgelaugte Gesteinsschichten hervorgerufen wird.
Versauerung der Lösungen unter Bildung von H2SO4
führen, wobei eine deutliche Zunahme der Löslichkeit
Gesteine mit hohen Anteilen an organischem
von Schwermetallen erfolgt (Cd bei pH < 6-6,5; Pb
Kohlenstoff führen zur Erniedrigung des Redoxpo-
< 4-4,5; Ni <5,5; Zn <5,5; Cu <5). In jedem Fall ist
tentials von Wässern unter Entzug von Sauerstoff.
daher bei der Wiederverwendung solcher Sedimente
Diese Gehalte sind stratigraphisch auf einen engen
auf einen gewissen Kalkanteil zu achten, da dieser
Bereich begrenzt, in welchem die Gesteine auf Grund
auch sehr niedrige pH-Werte abpuffert. Hierbei ist
hoher Belastung an eluierbaren toxischen Elementen
darauf hinzuweisen, daß die Liassedimente in der
prinzipiell schon höheren Gefährdungsklassen zuzu-
Regel bereits recht hohe Kalkanteile führen und somit
ordnen sind.
von Natur aus auf einen pH von ca. 8 abgepuffert
Die als mäßig bis stark gefährdend klassifizierten
sind. Die durch oxidative Prozesse bedingte Frei-
Schichten treten zu über 50% im Schwarzen Jura auf.
120
12. Empfehlungen
setzung von Schwermetallen wird somit herabgesetzt.
mittlere Leitfähigkeiten werden durch oxidierte Sulfidanteile verursacht. Eine gleichzeitige Schwarzfär-
Aufgrund des relativ großen Anteiles an den
bung der Sedimente deutet neben dem Sulfidanteil
höheren Gefährdungsklassen sollten Gesteine des
auf erhöhte Gehalte an C-org. hin. Sedimente dieses
Schwarzen Jura grundsätzlich nur im Ausstrichbe-
Typs wurden ausschließlich im Lias ε angetroffen und
reich des Lias wiederverwendet werden. Insbesondere
müßte sich die Wiederverwendung des Lias ε auf den
sind ebenfalls der Gefährdungsklasse G4 zuzuordnen.
geologischen Ablagerungsraum des Lias ε selbst
In gleicher Weise können die Klassen G3 bis G0 über
beschränken
und
dürfte
nicht
darüber
die Leitfähigkeit am Eluat definiert werden. Es wäre
hinaus
denkbar, diese Klassifizierung als Geländetest zu
verbreitet werden. So reichert der Posidonienschiefer,
verwenden.
wie an rezenten Böden nachgewiesen werden konnte,
bei der Bodenbildung durch Akkumulation einige
Vor allem bei Großbaumaßnahmen (Bahntrassen,
Schwermetalle (z.B. Cadmium, Nickel und Kupfer)
Tunnelbauten etc.) sollten im stratigraphischen Ni-
bis zu solchen Konzentrationen an, daß die Werte der
veau der den Gefährdungsklassen G3 und G4 zuge-
Klärschlammverordnung im natürlichen Boden er-
ordneten Gesteinsschichten jeweils genauere Labor-
reicht oder überschritten werden [PUCHELT 1989].
untersuchungen durchgeführt werden, um laterale
Stoffunterschiede in den Gesteinsschichten zu be-
Wegen der hohen Gefährdungsklassifizierung ei-
rücksichtigen. Dies ist umso wichtiger, als bei Groß-
nes Großteils der Liasschichten wäre sowohl eine
baumaßnahmen bereits beim Ausbruch der Gesteine,
Verdichtung der Probennahmepunkte je Gesteins-
etwa durch den Einsatz von Tunnelfräsen, technisch
schicht als auch eine regionale Ausdehnung der Un-
bedingt Mischungen zwischen Gesteinsschichten
tersuchung in deren Ausstrichbereichen erforderlich.
unterschiedlicher Gefährdungsklassen stattfinden. In
Da die Umweltgefährdung in der Hauptsache
diesen Fällen müßte für die Wiederverwendung des
durch sulfidische Bindungsformen verursacht wird,
Abraums die Zuordnung zu einer Gefährdungsklasse
sind wegen ihres oxidativen Milieus insbesondere
im einzelnen aus den anfallenden Gesteinsproportio-
Karsthohlräume und Kiesabbaue zur Aufnahme der
nen und deren jeweiliger Klassifizierung berechnet
als G2 bis G4 klassifizierten Gesteine nicht geeignet.
werden. Ansonsten sollte die generelle Regelung bei
Somit sollten z.B. alle Schichten des Lias ε sowie
der Entsorgung von belastetem Material beachtet
einige weitere Liasschichten weder auf der Alb noch
werden, wonach die Besserklassifizierung der Quali-
im Oberland wiederverwendet werden.
tät eines Abraumes nicht durch die Zumischung von
unbelastetem Material erreicht wird, um dann unbe-
Aus der Bewertung der Gesteins- und Eluatanaly-
denklich wiederverwendet werden zu können [HA-
tik resultiert ein einfaches Testschema zur Gefähr-
GELAUER &
dungsklassifizierung von Gesteinen. Da das Hauptbe-
WOLFF 1993].
lastungsproblem generell durch Schwefelverbindun-
Eine Sonderstellung in der Schwermetallbelastung
gen verursacht wird, reduziert sich die Untersuchung
nehmen lokale Vererzungen ein. Hierbei sind die
zur Klassifizierung der abgebauten Gesteine auf die
seltenen
Leitfähigkeitsmessung am Eluat, die im Anschluß an
aufgrund ihrer relativen Seltenheit zu vernachlässi-
den S4-Versuch erfolgt. Sehr hohe Leitfähigkeiten
gen. Eine weitere Verbreitung von Schwermetallmi-
(vgl. Tabelle 7.1.1., Anhang) verweisen auf Gips-
neralisationen (Pb, Zn, Cu) mit zum Teil hohen Kon-
bzw. Anhydritanteile in den Proben (G4). Hohe und
zentrationen sind aus Muschelkalkschichten bekannt,
121
Bleiglanzmineralisationen
des
Keuper
12. Empfehlungen
wie z.B. die Vererzungen im Umfeld von Wiesloch
talle durch Abraummaterial und Verhüttungsabfälle
(Bleiglanz-, Zinkblende- und Zinkspat-Vererzungen
zu berücksichtigen. Für diese Gebiete, die bereits z.T.
im Oberen Trochitenkalk mo1) und Neubulach
in römischer Zeit abgebaut wurden, lassen sich keine
(Schwerspatgänge mit Kupfer- und Silbererzen)
stratigraphisch bedingten Klassifizierungen und ge-
[GEYER & GWINNER 1991]. In diesen Fällen ist neben
neralisierenden Empfehlungen für die Wiederver-
dem eigentlichen geogenen Vorkommen auch die
wendung treffen.
abbautechnisch bedingte Verbreitung der Schwerme-
122
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Im Zuge von Bauprojekten und Tagebauen fallen
zu einer Überschreitung von Richt- und Grenzwerten
im Großraum Stuttgart jährlich große Mengen an
in Trinkwasser und Böden im Umfeld des Einlage-
Gesteins- und Bodenmaterial an, deren Entsorgung
rungsraumes führen können.
einen hohen Kostenfaktor darstellt und gravierende
Ein wesentlicher Aspekt des Vorhabens war daher
organisatorische Probleme mit sich bringt. Dabei
die Eluierbarkeit von Schadstoffen aus dem Gestein.
weisen diese Materialien ein erhebliches Nutzungspo-
Bei der anthropogenen Nutzung werden v.a. im Bal-
tential auf. Zur Vermeidung einer kostspieligen und
lungsraum Stuttgart große Mengen der Gesteine aus
ressourcenschädigenden Entsorgung bemüht sich das
ihrem ursprünglichen geogenen Verband bewegt und
Bundesland Baden-Württemberg daher seit einiger
somit aus ihrem natürlichen Gleichgewicht gebracht.
Zeit um eine kontrollierte Wiederverwertung von
Dies hat die potentielle Freisetzung von Schwerme-
Böden und Gesteinen. Im Vorfeld einer entsprechen-
tallen, Sulfaten und anderen Schadstoffen zur Folge.
den Projektplanung bedarf es neben der vordergrünIm einzelnen umfaßten die Untersuchungen Lite-
dig rein kommerziell orientierten Entsorgungslogistik
raturrecherchen, Feststellungen zur geologischen Si-
einer Klärung der Umweltverträglichkeit der anfal-
tuation im Großraum Stuttgart, eine Auswahl der
lenden Materialien, um diese möglichst einer
Probennahmeorte, Probennahmen sowie Aufbereitung
umweltschonenden Wiederverwertung zugänglich zu
und Analyse der gewonnenen Proben im Labor.
machen. Dies ist für natürlich vorkommende Gesteine
Danach erfolgte eine Auswertung des resultierenden
bisher noch nicht in einem befriedigenden Umfang
geschehen.
Dabei
ist
die
Nachhaltigkeit
Datenmaterials, das mit Hilfe von statistischen Tests
der
aufbereitet und durch geochemische Modellierungen
Auswirkungen, also eine mögliche Langzeitbeein-
verifiziert wurde. Die zu untersuchenden geologi-
flussung der potentiellen Nutzungsumgebung, von
schen Schichtglieder entstammen der Trias (z.T. Obe-
besonderer Relevanz.
rer Buntsandstein, oberer Muschelkalk mo2 sowie die
Ziel der im Rahmen dieser Dissertation vorge-
nahezu vollständige Keuperabfolge), dem Schwarzen
nommenen Untersuchungen war daher die Bestim-
und Braunen Jura und untergeordnet Teilbereichen
mung der geogenen Inhaltsstoffe von im besonders
des Weißen Jura.
bauaktiven Großraum Stuttgart vorkommenden Gesteinen sowie die darauf aufbauende Klassifizierung
Im Verlauf von zwei größeren und einigen kleine-
zu deren Weiterverwendbarkeit, z.B. bei der Verfül-
ren Probennahmekampagnen wurden im Großraum
lung von Rohstoffabbauen. Das Hauptaugenmerk lag
Stuttgart an zahlreichen genau lokalisierten Punkten
auf den Gehalten an Schwermetallen und anderen
ca. 400 Proben aus 53 stratigraphisch definierten Se-
potentiell toxischen Elementen. Deren leicht verfüg-
dimentschichten gewonnen. Das Material stammt
bare Anteile waren dabei von besonderem Interesse,
einerseits aus Bohrungen, wie z.B. den Bundesbahn-
da wiederverwendete Gesteine, vor allem im frisch
Bohrungen im Braunen Jura am Albaufstieg bei
abgebauten Zustand, im Kontakt mit Grundwasser
Gruibingen, andererseits (und zum größeren Teil) aus
und Niederschlag mit ihren leicht löslichen Anteilen
123
Zusammenfassung
Tagesaufschlüssen aus dem Bereich zwischen Geis-
sowie pH-Werte und Leitfähigkeiten gemessen. Hinzu
lingen - Nürtingen - Reutlingen - Leonberg - Maul-
kamen Sondenmessungen von Ammonium- und
bronn - Marbach.
Chloridgehalten. Schließlich wurde jede Probe auf
Schwerpunkt dieser Arbeit war die Untersuchung
ihren Gesamt-Kohlenstoffgehalt und ausgewählte
toxischer Spurenelemente (v.a. Schwermetalle) sowie
Proben auf organischen Kohlenstoff (C-org.) unter-
leicht löslicher grundwassergefährdender Hauptele-
sucht. Zur Identifizierung des Mineralbestandes er-
mente. Darüber hinaus mußten jedoch zur Charakte-
folgten mittels RDA (Röntgendiffraktometeranalyse)
risierung auch die Hauptkationen und -anionen erfaßt
Röntgenaufnahmen an ausgewählten Gesteinsproben.
Insgesamt resultierte aus den Untersuchungen eine
werden (Sulfat, Eisen, Aluminium).
In der Untersuchung sollten die Löslichkeiten von
Gesamtzahl von ca. 20 000 Analysenwerten. Die
Schadstoffen aus dem Gesteinsmaterial mittels Eluie-
Bewertung der Ergebnisse der analysierten Gesteine
rungen mit deionisiertem Wasser (nach DIN 38414
diente der Empfehlung von Konsequenzen und
S4) überprüft werden, die gleichsam eine Simulation
Machbarkeiten für die Wiederverwertung des Materi-
der Einwirkung von Oberflächenwasser auf das Ge-
als. Dies ist um so mehr von Bedeutung, da die Län-
stein darstellen. Zu diesem Zweck waren auch geo-
derarbeitsgemeinschaft Abfall (LAGA) der Bundes-
chemische Modellierungen von Bedeutung, deren
republik Deutschland bereits Richtwerte für eine
Anwendung Prognosen und Aussagen über das Lös-
Reihe von Schadstoffen in Böden und Gesteinen vor-
lichkeitsverhalten von Inhaltsstoffen zulassen.
gelegt hat, die eine Einteilung der Materialien in verschiedene Verwertungsklassen vorsieht und im Falle
Um einen Gesamteindruck der Elementverteilung
der Wiederverwendung als Baustoff für Erdbauwerke
in den einzelnen Gesteinshorizonten zu gewinnen und
Aussagen
über
die
Langzeitbeeinflussung
oder bei der Verfüllung von Rohstoffabbauen bun-
des
desweit Gültigkeit besitzt.
Umfeldes bei einer möglichen Einlagerung treffen zu
können, wurden die Proben zunächst einem Königs-
Für die vorliegenden Untersuchungen wurden
wasseraufschluß nach DIN 38414 Teil 7 unterzogen
verschiedene Grenz- und Richtwertlisten zur Einstu-
und anschließend mit ICP-OES auf folgende Haupt-,
fung der geologischen Formationen bezüglich ihrer
Neben- und Spurenelemente untersucht:
Wiederverwertung herangezogen. Im einzelnen sind
dies:
1.: Haupt- und Nebenelemente: Aluminium, Natrium,
Calcium, Eisen, Mangan, Kalium, Magnesium,
Schwefel (als Sulfat (SO4) berechnet).
– Verordnung über Trinkwasser und über Wasser für Lebensmittelbetriebe (Trinkwasserverordnung – TrinkwV) im Bundesgesetzblatt
Nr.66 vom 12. 12. 1990 (Seiten 2612-2632),
2.: Spurenelemente: Arsen, Quecksilber, Selen, Bor,
Zink, Blei, Cadmium, Cobalt, Nickel, Chrom, Vanadium, Kupfer, Barium.
– KLOKE - Grenzwertliste [Bad.-Württ. 1980],
– Klärschlammverordnung [1992],
– VwV Anorganische Schadstoffe – Prüfwerte
Zur Einschätzung der Grundwasserrelevanz und
[Umweltminist. Bad.-Württ. 1993],
der kurzfristig durch Wasser freisetzbaren Anteile der
verschiedenen geologischen Formationen folgte dann
– „Hollandliste“ [1988] (nur für Barium),
– Grenzwertliste nach EIKMANN-KLOKE
eine Wassereluierung nach DIN 38414 Teil 4. An den
[1993] (nur für Arsen, Quecksilber, Selen),
– Zuordnungswerte für Boden bzw. Eluat der
gewonnenen Eluaten wurden wiederum die oben
Länderarbeitsgemeinschaft Abfall (LAGA) –
Technische Regeln vom 1. März 1994 („Anforderungen an die stoffliche Verwertung von
mineralischen Reststoffen/Abfällen“).
aufgeführten Hauptelemente und ausgewählte Spurenelemente mittels ICP-OES und Graphitofen-AAS
124
Zusammenfassung
Die pH-Werte der Gesteine wurden analog DIN
logischen Formationen enthält Na-Gehalte >200mg/
38414 Teil 5 bestimmt. Sie liegen generell zwischen
kg. Die Eluatgehalte erstrecken sich von 1,9mg Na/l
7,1 und 8,7 und sind somit gemäß Trinkwasserver-
bei den Psilonotentonen des Schwarzen Jura α1 bis
ordnung (6,5-9,5) nicht grenzwertrelevant. Dies gilt
zu 56,6mg Na/l bei den Ornatentonen des Braunen
im selben Maße für die Z-Werte (Eluat) der LAGA.
Jura ζ. Der Grenzwert der Trinkwasserverordnung
wird insgesamt nicht berührt.
Die Ergebnisse der Leitfähigkeitsmessungen zeigen eine deutliche Variabilität zwischen den Formationen. Die höchsten Werte werden hier in den
Die Calcium-Gesamtgehalte folgen dem Kalkge-
Grundgipsschichten und dem Mittleren Gipshorizont
halt eines Gesteins. Daneben sorgen auch die gipsrei-
des km1 erreicht (>2000µS/cm), wo der Grenzwert
chen Schichten für hohe Ca-Werte. Die höchsten Ge-
der Trinkwasserverordnung (2000µS/cm) überschrit-
halte werden in den Mergeln des oberen Weißen Jura
ten wird. Weiterhin sind hohe Werte in vielen
γ erreicht (303320mg/kg Ca). Der Stubensandstein
Schichten des Oberen Muschelkalkes sowie des
des km4 weist mit 1170mg/kg die geringsten Ca-
Schwarzen und Braunen Jura festzustellen, die sich in
Werte auf. Die eluierten Ca-Gehalte variieren stark
Bereichen zwischen 500 und 900µS/cm bewegen,
(die Sättigungskonzentration der Lösung mit Ca ist in
wobei die Z0-Z1.1-Werte (Eluat) der LAGA von
hohem Maße vom Ausgangsmineral abhängig). Die
500µS/cm z.T. deutlich überschritten werden.
geringsten Eluatgehalte (3mg Ca/l) finden sich im
Trias und Schwarzer Jura zeigen, mit Ausnahme
Stubensandstein, die höchsten gelösten Ca-Gehalte
einiger Kalk- und Sandsteine sowie dem bereits an-
bieten die Eluate der gipsreichen Gesteine. So über-
gesprochenen Grundgips, zumeist höhere Gehalte an
schreiten die Grundgipsschichten mit 622mg/l und
Al. Der weitaus höchste Gehalt wird mit fast
der Mittlere Gipshorizont mit 615mg/l (beide Schich-
45000mg/kg Al in den äußerst tonreichen Gesteinen
ten km1) deutlich den Grenzwert der Trinkwasser-
der Roten Wand (km3u) erreicht. Der tonmineralär-
verordnung (400mg Ca/l). Trotzdem weisen die
mere Braune Jura führt größtenteils weniger Al (z.T.
Schichten des Keuper insgesamt die geringsten Ge-
<10000mg/kg Al). Die S4-Gehalte zeigen im allge-
halte an gelöstem Ca auf, was insbesondere auch für
meinen Al-Werte <0,1mg/l, wobei diesen Werten
die gelaugten Gipskeuperschichten zutrifft.
eine Filtration der Elutionslösungen mit 0,1µm zugrunde liegen. Spitzenwerte werden lediglich im
Die Grundgipsschichten des km1 enthalten die
Keuper bei den Grundgipsschichten des km1 (0,28
geringsten Mengen an Eisen, der Macrocephalus-
mg/l) und den Tonsteinen im Schilfsandstein (0,78
Oolith des Braunen Jura ζ die höchsten, wobei die
mg/l) erreicht. Diese Gehalte überschreiten auch die
Konzentrationen des letzteren durch Fe-Oolithe her-
Grenzwerte der Trinkwasserverordnung von 0,2mg
vorgerufen werden. Eisen ist in den S4-Eluaten
Al/l.
größtenteils nur in geringen Mengen vorhanden. Im
Die Natrium-Gesamtgehalte variieren von 14mg/
überwiegenden Teil der Gesteinseluate konnten keine
kg in den Röttonen des Oberen Buntsandstein bis
Fe-Gehalte oberhalb der instrumentellen Nachweis-
974mg/kg im Grenzglaukonit des Weißen Jura α.
grenze (0,005mg/l) festgestellt werden. Der höchste
Lediglich im Angulatensandstein des Schwarzen Jura
Wert wurde, wiederum bei einer Filtration mit 0,1
α2 liegen die Gehalte unterhalb der Nachweisgrenze
µm, mit 0,925mg Fe/l in den Eluaten der Unteren
(<1mg/kg). Die weit überwiegende Anzahl der geo-
Schwarzjuratone gemessen. Dies ist auch der einzige
125
Zusammenfassung
Fall, in dem der Grenzwert der Trinkwasserverord-
Überhaupt finden sich unter den gesamten Jura-
nung von 0,2mg Fe/l überschritten wurde.
schichten keine Gesteine mit Gehalten >10 000mg
Mg/kg. Dagegen sind Gesteine mit Werten >15000
Die Mangan-Gesamtgehalte reichen von 19mg/
mg Mg/kg in den Triasschichten eher die Regel. Der
kg im Stubensandstein des km4 bis zu 4048mg/kg im
Höchstwert an Magnesium ist in den Dunkelroten
Parkinsoni-Oolith des Braunen Jura δ. Die Gesteine
Mergeln des km1 zu verzeichnen (68989mg/kg). Die
der meisten Schichten enthalten Mengen <1000mg
Mg-Werte in den Eluaten bewegen sich zwischen
Mn/kg. Die Mn-Eluatgehalte fallen in den Trias-
1mg/l in den Oberen Schwarzjuratonen und 37mg/l
schichten am geringsten aus. Hier wird selten der
im Rhät-Tonstein des ko. Die Variabilität ist insge-
Wert von 0,02mg/l überschritten. Die Lösungskon-
samt gering.
zentrationen der Juraschichten sind dagegen zumeist
deutlich höher (ca. Faktor 10). Der Spitzenwert wird
mit 1,39mg Mn/l in den Eluaten des Angulaten-
Die Gesamtgehalte an Schwefel in den untersuch-
sandstein (Schwarzer Jura α2) erreicht. Der Grenz-
ten Gesteinen werden in der Hauptsache von Sulfiden
wert der Trinkwasserverordnung von 0,05mg Mn/l
und Gips bestimmt. Die Meßergebnisse geben die
wird in 8 Fällen überschritten. Neben dem Angula-
Gehalte als Sulfat wieder. Dabei finden sich die
tensandstein sind davon der Rhät-Tonstein (ko), der
höchsten Sulfatwerte in den Gipsgesteinen der
Psilonoten-Kalkstein (sjα1), die Seegrasschiefer,
Grundgipsschichten und des Mittleren Gipshorizontes
Tonmergel und Wilden Schiefer des sjε sowie Perso-
(461411 bzw. 316 492mg/kg). Die geringsten SO4-
natensandstein und Oberer Donzdorfer Sandstein
Gehalte weisen mit 132mg/kg die Röttone des Oberen
(beide bjβ) betroffen.
Buntsandsteins
auf.
Mit
Ausnahme
der
stark
gipshaltigen Schichten (nicht ausgelaugter Gipskeu-
Die niedrigsten Kalium-Gehalte finden sich in
per) sind die Sulfatgehalte im Keuper eher niedrig
den Psilonotenkalken des sjα1 (< 9mg/kg), die höch-
(meist < 2000mg/kg), in den Juraschichten dagegen
sten in den Unteren Bunten Mergeln des km3u
eher höher (meist >20000mg/kg). Hierbei scheint der
(22946 mg/kg). Alle Schichten des Jura enthalten da-
größere Sulfidanteil der Juraschichten ausschlagge-
bei K-Mengen <8000mg/kg. Gehalte >10 000mg/kg
bend zu sein. Die SO4-Gehalte in den Eluaten zeigen
sind dagegen ausschließlich in den Keuperschichten
ein Bild ähnlich den Leitfähigkeiten, die überwiegend
anzutreffen. In den Gesteinseluaten liegen die Kali-
durch sie bestimmt werden. Die Sättigungskon-
umgehalte in den meisten Schichten zwischen 10 und
zentrationen von SO4 in den Lösungen sind zum
30mg/l. Die geringsten Werte weisen die Eluate der
großen Teil von der Art des Ausgangsminerales und
Oberen Schwarzjuratone auf (1mg K/l), die höchsten
der Mineralparagenese abhängig. So lassen sich aus
sind in den Lösungen der Vitriolschiefer des ku zu
Gips unter den gegebenen Bedingungen theoretisch
finden (48mg K/l). Da es sich bei den Eluatgehalten
etwa 1600mg SO4/l lösen, was bei den eluierten
um geogen bedingte Werte handelt, wird der Grenz-
Gipsschichten des Keuper mit ca. 1530mg SO4/l auch
wert der Trinkwasserverordnung (50mg K/l, wenn
erreicht wird. Die nächstkleinere Gehaltegruppe bil-
geogen; andernfalls 12mg K/l) in keinem Fall über-
det dann der Lias ε mit Eluatwerten zwischen 500
schritten.
und 650mg SO4/l. Darunter folgt eine weitere Gruppe
Die Magnesium-Gesamtgehalte sind im Angula-
mit bis zu ca. 350mg/l. Insgesamt überschreiten 35
tensandstein des sjα2 am geringsten (1046mg/kg).
SO4-Eluatgehalte die Z0-Z 1.1-Werte (Eluat; 50mg
126
Zusammenfassung
SO4/l) der LAGA, 33 den Z1.2-Wert (100mg SO4/l)
Eluaten keinerlei Grenz- bzw. Richtwertüberschrei-
und 30 den Z2-Wert (150mg SO4/l). Der Grenzwert
tungen für Zn festzustellen.
der Trinkwasserverordnung von 240mg SO4/l wird
Die Blei-Gesamtgehalte bewegen sich generell
immerhin noch in 18 Fällen übertroffen. Von diesen
zwischen 1,8mg/kg in den Estherienschichten des
Überschreitungen sind der gesamte Braune Jura, der
km1 und 40,5mg/kg in den Wilden Schiefern des
größte Teil des Schwarzen Jura, alle untersuchten
sjε3. Lediglich die Psilonotenkalke im Schwarzen
Schichten des mo2 sowie der Obere Keuper und ins-
Jura α1 weisen einen Spitzenwert von 349mg Pb/kg
besondere die stark gipshaltigen Schichten des km1
auf (wahrscheinlich lokale, punktuelle Vererzung).
(Grundgips, mittlerer Gipshorizont) betroffen.
Dieser Wert bleibt auch die einzige Grenzwertüberschreitung nach KLOKE (100mg Pb/kg). Aufgrund
Die höchsten Gesamtgehalte an Bor finden sich in
meßtechnischer Schwierigkeiten konnten 9 Gesteins-
den Dunkelroten Mergeln des km1 (63mg/kg).
eluate nicht auf Blei untersucht werden. Von den
Insgesamt überschreiten 10 Gesteinsschichten den
gemessenen Lösungen liegen 15 unterhalb der Nach-
Grenzwert nach KLOKE (bzw. Klärschlammverord-
weisgrenze von 0,0045mg Pb/l. In 2 Fällen wird der
nung (25mg B/kg)), von denen allein 8 dem Keuper
Grenzwert der Trinkwasserverordnung von 40µg Pb/l
angehören. Die Gesteinseluate weisen dagegen kei-
und der Z1.1-Wert (Eluat) LAGA überschritten (Un-
nerlei Grenzwertüberschreitungen für Bor auf. Die
tere Bunte Mergel km3u: 51µg Pb/l, Psilonotentone
Gehalte variieren hier zwischen 0,008mg B/l im
sjα1: 50µg Pb/l) sowie in 2 weiteren der Z0-Wert
Mittleren Gipshorizont des km1 und 0,954mg B/l im
(Eluat) von 20µg/l (Vitriolschiefer ku: 21µg Pb/l,
Ornatenton des Braunen Jura ζ. Dabei enthält der
Dunkle Mergel km2: 27µg Pb/l).
größte Teil der Eluate Werte >0,1mg B/l. Die Borge-
Die Cadmium-Gesamtgehalte in den Braunjura-
halte aus den Braunjuragesteinen sind insgesamt
proben, die aus Bohrkernen gewonnen wurden, liegen
höher als diejenigen der anderen Formationen.
sämtlich
unterhalb
der
Nachweisgrenze
von
Die Zink-Gesamtgehalte liegen größtenteils zwi-
0,002mg/kg. Hier handelt es sich möglicherweise um
schen 10 und 100mg/kg. Der geringste Wert findet
lokale Abreicherungen an Cd, da demgegenüber der
sich im Grundgips des km1 (0,2mg Zn/kg), der
andernorts beprobte, ebenfalls dem Braunjura ent-
höchste in den Oberen Schwarzjuramergeln des sjζ
stammende Opalinuston mit 1,22mg Cd/kg den Z1.1-
(256mg Zn/kg). Letzterer überschreitet somit den
Wert (Boden) der LAGA (1mg Cd/kg) überschreitet.
Grenzwert nach KLOKE bzw. der Klärschlammver-
Insgesamt übertreffen 22 Gesteinsschichten Grenz-
ordnung von 200mg Zn/kg. In drei weiteren Schich-
bzw. Richtwerte für Boden, davon 2 den Z1.2-Wert
ten wird zudem der Z0-Wert der LAGA von 120mg
LAGA von 3mg Cd/kg (Obere Schwarzjuramergel
Zn/kg übertroffen (Untere Schwarzjuramergel sjγ,
sjζ: 4,77mg Cd/kg, Wilde Schiefer sjε3: 3,23mg
Seegrasschiefer sjε1, Wilde Schiefer sjε3). In den S4-
Cd/kg) und weitere 3 den Grenzwert nach KLOKE
Eluaten liegen die Zn-Gehalte in 15 Fällen unterhalb
von 1,5mg Cd/kg (Angulatensandstein sjα2: 1,67mg
der Nachweisgrenze von 0,0006mg/l. Obwohl die
Cd/kg, Seegrasschiefer sjε1: 1,82mg Cd/kg, Tonmer-
Grundgipsschichten die bei weitem niedrigsten Zn-
gel sjε2: 2,22mg Cd/kg). Die höchsten Cd-Gehalte
Gesamtgehalte aufweisen, treten in ihren Lösungen,
finden sich hauptsächlich in den stärker sulfidischen
aufgrund der starken Sulfatlöslichkeit, die höchsten
Tongesteinen des Schwarzen Jura. Von den S4-
Werte auf (0,02mg Zn/l). Insgesamt sind bei den
Eluaten liegen 41 unterhalb der Nachweisgrenze
127
Zusammenfassung
(0,0006mg Cd/l). Die Lösungen der Tonmergel des
serverordnung bzw. den Z1.1-Wert (Eluat) LAGA
sjε2 (3,4µg Cd/l) überschreiten den Z1.1-Wert der
von jeweils 50µg Ni/l.
LAGA von 2µg Cd/l. Die Eluate der Seegrasschiefer
Die Chrom-Gesamtgehalte bewegen sich im all-
sjε1 (9,7µg Cd/l), Grundgipsschichten km1 (6,6µg
gemeinen zwischen 7mg/kg (Psilonotenkalke sjα1)
Cd/l) sowie der Wilden Schiefer sjε3 (6,2µg Cd/l)
und 53mg/kg (Estherienschichten ku, Dunkelrote
liegen oberhalb des Grenzwertes der Trinkwasser-
Mergel km1). Drei Oolith-Gesteine des Braunen Jura
verordnung bzw. des Z1.2-Wertes (Eluat) der LAGA
erreichen Höchstwerte von 437mg Cr/kg (Macroce-
von 5µg Cd/l. Die Tonschiefer des Lias ε zeigen
phalus-Oolith) bzw. 318mg Cr/kg (Parkinsoni-Oolith)
somit ein starkes Löslichkeitspotential an Cadmium.
und
176mg
Cr/kg
(Subfurcatus-Oolith).
Damit
Die Gesamtgehalte an Cobalt variieren zum
werden sowohl der Grenzwert nach KLOKE (100mg
Großteil zwischen 1,7mg/kg (Grundgipsschichten
Cr/kg) als auch die Z 1.1 und Z1.2 Werte der LAGA
km1) und 39,7mg/kg (Obere Braunjuratone bjε).
(100 bzw. 200 mg Cr/kg) übertroffen. Bei den Elua-
Lediglich 2 Oolithe des Braunen Jura bilden grenz-
ten liegen 27 Werte, v.a. der Juraschichten, unterhalb
wertüberschreitende Spitzenwerte (Parkinsoni-Oolith
der Nachweisgrenze von 0,001mg Cr/l. Der Grenz-
bjδ: 155mg Co/kg, Macrocephalus-Oolith bjζ: 56mg
wert der Trinkwasservereinigung (50µg Cr/l) wird in
Co/kg). In den Eluaten wird die Nachweisgrenze von
2 Fällen überschritten (Grundgipsschichten km1:
0,0015mg Co/l in 33 Fällen unterschritten. In den
72,5µg Cr/l, Seegrasschiefer sjε1: 58,6µg Cr/l). Zwei
übrigen Lösungen reichen die Gehalte von 0,0015mg
weitere Schichten liegen oberhalb des Z0- (15µg Cr/l)
Co/l in den Unteren Schwarzjuramergeln des sjγ bis
bzw. Z1.1-Wertes (30µg Cr/l) der LAGA (Wilde
zu 0,219mg Co/l in den Estherienschichten des ku.
Schiefer sjε3: 35µg Cr/l, Mittlerer Gipshorizont km1:
25µg Cr/l).
Die niedrigsten Nickel-Gesamtgehalte finden sich
mit 2mg/kg in den Grundgipsschichten des km1, die
Die Gesamtgehalte an Vanadium zeigen insge-
höchsten im Parkinsoni-Oolith des bjδ, wo 166mg/kg
samt eine ähnliche quantitative Verteilung wie Nickel
erreicht werden. Insgesamt überschreiten 17 Ge-
und Chrom, was auf ein gemeinsames Vorkommen in
steinsschichten den Z0-Wert (Boden) der LAGA (40
bestimmten Sulfiden und Fe-Oolithen zurückzuführen
mg Ni/kg) und 3 weitere den Z1.1-Wert (100mg Ni/
ist. Die höchsten Gehalte finden sich also in den
kg). Den Grenzwert nach KLOKE von 50mg Ni/kg
Schwarzschiefern des Schwarzen Jura sowie den
übertreffen 16 Schichten. Dabei ist eine Konzentra-
Oolithen des Braunen Jura. In letzteren wird der
tion der hohen Werte im Bereich der Schwarzschiefer
Spitzenwert von 359mg V/kg erreicht (Macrocepha-
des Schwarzen Jura (Sulfid-Vererzungen) sowie bei
lus-Oolith). Die geringsten Werte sind in den Grund-
den Oolithen des Braunen Jura (Fe-Oolith-Bindun-
gipsschichten des km1 festzustellen (3mg V/kg). Die
gen) festzustellen. Die Ni-Nachweisgrenze von 0,002
Eluate wurden nicht auf Vanadium gemessen.
mg/l wird in den Eluaten in 21 Fällen unterschritten.
Die höchsten Kupfer-Gesamtgehalte zeigen sich
Dies betrifft insbesondere die Lösungen der Triasge-
in den Schwarzschiefern des Schwarzen Jura (Sulfid-
steine. Die Spitzenwerte finden sich in den Eluaten
Vererzungen) sowie im Übergangsbereich zwischen
der Seegrasschiefer des sjε1 (0,105mg Ni/l), der
Unterem Keuper und Oberem Muschelkalk. Mit 57,5
Wilden Schiefer des sjε3 (0,074mg Ni/l) sowie der
mg Cu/kg erreichen die Wilden Schiefer des sjε3 den
Grundgipsschichten des km1 (0,069mg Ni/l). Deren
Spitzenwert. Insgesamt liegen 7 Gesteinsschichten
Gehalte überschreiten den Grenzwert der Trinkwas-
oberhalb des Z0-Wertes (Boden) der LAGA von 40
128
Zusammenfassung
mg Cu/kg. Der Grenzwert nach KLOKE (60mg Cu/
(ko), auf den Braunen Jura beschränkt. Die S4-Eluate
kg) wird nicht übertroffen. Die geringsten Gehalte
wurden nicht auf Arsen gemessen.
sind in den dunklen Tonsteinen des Schilfsandstein
(km2) zu verzeichnen, wo die Nachweisgrenze von
0,01mg Cu/kg unterschritten wird. Bei den S4-Elua-
In 34 Fällen liegen die Gesamtgehalte an Queck-
ten liegen 8 Proben unterhalb der Nachweisgrenze
silber unterhalb der Nachweisgrenze von 0,0007mg/
von 0,001mg Cu/l. Die höchsten gelösten Kupfer-
kg. Die übrigen Werte reichen von 0,04mg Hg/kg
mengen finden sich in den Eluaten der Grundgips-
(Estherienschichten km1, Tonmergel sjε2, Obere
schichten des km1 (0,124mg Cu/l) sowie der See-
Weißjuramergel wjγ) bis zu 1,16mg Hg/kg in den
grasschiefer des sjε1 (0,076mg Cu/l).
Röttonen des Oberen Buntsandstein. Insgesamt überschreiten sowohl die Röttone als auch die Oberen
In den untersuchten Schichten liegen die Barium-
Schwarzjuramergel des sjζ den Hg-Grenzwert nach
Gesamtgehalte der Gesteine des Oberen Buntsand-
EIKMANN-KLOKE (0,5mg/kg) bzw. den Z1.1-Wert
stein, des mo2 sowie der Grundgipsschichten des km1
(Boden) der LAGA (1mg Hg/kg). Eine weitere
unterhalb der Nachweisgrenze von 1,5mg Ba/ kg. Der
Schicht liegt oberhalb des Z0-Wertes von 0,3mg Hg/
Stubensandstein des km4 erreicht mit 231mg Ba/kg
kg (Parkinsoni-Oolith bjδ: 0,32mg Hg/kg). Queck-
den höchsten Wert. Insgesamt weisen die Keu-
silbermessungen an den Eluaten fanden nicht statt.
perschichten höhere Bariumgesamtgehalte als die
Juraschichten auf. Der Prüfwert nach der Hollandliste
(400mg Ba/kg) wird nicht überschritten. In den S4-
Bei den Selen-Gesamtgehalten liegen 6 Gesteins-
Eluaten reichen die Ba-Gehalte von 0,003mg/l in den
schichten, in der Hauptsache Formationen des Keu-
Oberen Weißjuramergeln des Weißen Jura γ bis zu
per, unterhalb der Nachweisgrenze von 0,0005mg/kg.
0,328mg/l in den Seegrasschiefern des Schwarzen
Die übrigen Gehalte variieren zwischen 0,02mg Se/kg
Jura ε1. Der Grenzwert der Trinkwasserverordnung
(Dunkelrote Mergel km1, Estherienschichten km1)
(1mg Ba/l) wird in keinem Fall erreicht.
und 1,91mg Se/kg (Wilde Schiefer sjε3). Insgesamt
überschreiten 5 Schichten den Se-Grenzwert nach
Die Arsen-Gesamtgehalte bewegen sich zu einem
EIKMANN-KLOKE
(1mg/kg).
Dies
sind
im
Großteil zwischen 1 und 20mg/kg, wobei die Lehr-
einzelnen die Schichten des Schwarzen Jura ε (mit
bergschichten des km3 mit 0,14mg/kg die geringsten
Ausnahme der Stinkkalke) und die oberhalb an-
Gehalte aufweisen. Allerdings überschreiten 14 Ge-
schließenden Oberen Schwarzjuramergel sowie die
steinsschichten den Arsengrenzwert
Lehrbergschichten des km3. An den Eluaten wurden
nach EIK-
MANN-KLOKE bzw. den Z0-Wert (Boden) der
keine Selenmessungen vorgenommen.
LAGA, der jeweils 20mg As/kg beträgt. Von diesen
14 Schichten liegen 8 oberhalb des Z1.1-Wertes, von
denen sich wiederum einer oberhalb Z1.2 und ein
Die geringsten Gehalte an organischem Kohlen-
letzter oberhalb Z2 befindet. Dieser Spitzenwert wird
stoff weisen mit 970mg/kg die Lehrbergschichten des
mit 440mg As/kg im Parkinsoni-Oolith erreicht, of-
km3 auf. Die höchsten C-org.-Anteile finden sich in
fenbar hervorgerufen durch arsenhaltige Minerale in
den Seegrasschiefern des sjε1 (96 000mg/kg), den
der Probe. Die Überschreitungen der Grenz- und Z-
Tonmergeln des sjε2 (78500mg/kg), den Stinkkalken
Werte bleiben, mit Ausnahme des Rhät-Tonsteins
des sjε2 (37 000mg/kg), den Wilden Schiefern des
129
Zusammenfassung
sjε3 (89 400mg/kg) sowie den Oberen Schwarzjura-
tionen ergeben eine Charakterisierung der stratigra-
mergeln des sjζ (93600mg/kg).
phischen Serien hinsichtlich ihres hauptsächlichen
Steuerungsverhaltens für Schwermetall-Bindungsfor-
Die Kohlenstoff-Gesamtgehalte sind im Stuben-
men. Die Bindungsformen sind dabei für die Wieder-
sandstein des km4 am geringsten (667mg/kg) und in
verwendung des Gesteins von besonderem Interesse,
den Schichten des Schwarzen Jura ε sowie ζ am
da sie direkte Rückschlüsse auf das Gefährdungs-
höchsten. In den letzteren variieren die Gehalte von
potential des Materials zulassen. Untersuchungen zur
112 000 – 125000mg C-ges./kg. Ausschlaggebend
Bestimmung der Bindungsformen mittels sequentiel-
hierfür sind die extrem hohen Anteile an organischem
ler Elutionen, wie etwa von TESSIER et al. (1979)
Kohlenstoff in den Schwarzschiefern. Ansonsten
bzw. FÖRSTNER & CALMANO (1982) sowie JACOB et
bestimmt ganz überwiegend der Karbonatanteil den
al. (1990) vorgeschlagen, waren wegen des zu hohen
Gehalt an C-ges.
Aufwandes bei einer zugleich großen Anzahl an
Zur besseren Einordnung der gemessenen Ele-
Proben nicht durchzuführen. Die Korrelationen boten
mentgehalte dieser Arbeit wurden Vergleichsdaten
diesbezüglich den weitaus effektiveren Weg zur
anderer Untersuchungen herangezogen. Dabei zeigte
Bestimmung der Bindungsformen.
sich, daß entweder zumeist nur Bodenproben im
Hinblick auf das Ausgangsgestein untersucht worden
waren, oder die Datenbasis der gemessenen Proben
Die Korrelationen zeigten, daß im Keuper die
für eine aussagekräftige Bewertung zu gering ausfiel.
Schwermetalle überwiegend adsorptiv an (Fe-)
Weiterhin konnten die Eluatwerte den natürlichen
Tonminerale gebunden sind, während die SM im
Grundwassergehalten gegenübergestellt werden. Da-
Schwarzen Jura größtenteils in (Fe-) sulfidischen Mi-
bei fanden sich z.T. gute Übereinstimmungen zwi-
neralisationen, aber auch adsorptiv an Tone und or-
schen den Elementgehalten. Die Konzentrationen der
ganischen Kohlenstoff gebunden vorliegen. Im Brau-
aus frischem Gestein relativ leicht löslichen Anteile
nen Jura sind die SM sowohl tonmineralisch als auch
liegen in den natürlichen Wässern unterhalb derjeni-
an Fe-/Mn- Oxide/Hydroxide gebunden, die aus Fe-
gen der Eluate (Na, K, B). In Einzelfällen sind die
(Mn-) Karbonaten hervorgehen. Die Korrelationser-
Gehalte in beiden Lösungen gleich. Der Befund ver-
gebnisse weisen den Schwarzjuraschichten das größte
weist auf die leichte Löslichkeit einiger Komponenten
Gefährdungspotential bei einer möglichen Wieder-
wie Cl, Mg sowie die Gips-Komponenten Ca und
verwendung zu, da sie den höchsten Anteil an leicht
SO4. Bis auf Bor bleiben die Spurenelementgehalte
eluierbaren Schwermetallen führen.
ohne Belang, da auf Grund unterschiedlicher Nachweisgrenzen bei den Meßverfahren für die natürlichen
Um Prognosen zum Löslichkeitsverhalten einiger
Wässer und die Eluate eine direkte Vergleichbarkeit
Elemente unter Abweichung der Bedingungen bei den
nicht gegeben war.
Elutionsversuchen stellen sowie mögliche Szenarien
Anhand von Korrelationsanalysen (Elementkorre-
durchprüfen zu können, war es notwendig, mit
lationen, Clusteranalysen, Faktorenanalysen) des Da-
verschiedenen Programmen (WATEQ4F, PHREE-
tenmaterials wurden Unterschiede bezüglich Stoff-
QE) geochemische Modellierungen vorzunehmen.
bestand und Bindungsformen der Elemente zwischen
Neben der Verifizierung der analytischen und
den stratigraphischen Serien oder verschiedenen Ge-
experimentellen Arbeiten gehört die geochemische
steinsarten ermittelt. Die Befunde dieser Korrela-
Modellierung zur Methodik der Prognose beim
130
Zusammenfassung
Umgang und der Wiederverwertung von Gesteinen.
heit weiterer Karbonate (insbesondere Calcit) bzw.
Mit Hilfe dieses Ansatzes wurden die Auswirkungen
ein höherer CO2-Partialdruck von großem Vorteil, um
einer Vielzahl von Parametern auf das Gestein simu-
die Pb-Ionen zu binden. Sind sulfidische Pb-Mi-
liert. Dabei sollten bestimmte Minerale mit unter-
neralisationen vorhanden (z.B. Schwarzer Jura), darf
schiedlichen Lösungen equilibriert werden, um die
das Gestein keinen oxidativen Prozessen ausgesetzt
jeweilige Sättigungsgrenze und damit die höchst-
werden.
möglichen Gehalte eines Elementes in einer definier-
Im Falle von Zink sollten bei der Wiederverwen-
ten Lösung zu bestimmen. Als zu variierende Para-
dung von Gesteinsmaterialien mit Smithsonit die pH-
meter wurden pH, Eh, Temperatur, Salzlast und
Werte einwirkender Wässer nicht unterhalb von 7
Gesamtgehalt an CO2 in der Lösung gewählt.
liegen, um Grenzwertüberschreitungen von Zn nach
Von besonderem Interesse bei den Modellierun-
der TVO (5mg/l) zu verhindern. Die Anwesenheit
gen waren Al-, Fe-, Ca,- und Sulfat-/Sulfidminerale
von Calcit und CO2 ist günstig. Zur Gewährleistung
(Schwermetallsulfide) sowie die aus ihnen durch
der Stabilität von Smithsonit sind stark reduzierende
Verwitterung bzw. Alterungsprozesse hervorgehen-
Milieus (<-200mV) zu vermeiden. Auch sollten keine
den Umwandlungsprodukte (Unterscheidung bezüg-
Lösungen mit erhöhten Salzlasten auf das Gestein
lich des kurz- und des langfristigen Lösungsverhal-
einwirken können. Demgegenüber fördern im Falle
tens eines Elementes). Weiterhin wurden einige
von sulfidischen Zn-Mineralen oxidierende Milieus
natürlich vorkommende Minerale der Schwermetalle
die Freisetzung von Zn.
Pb, Zn und Cd in karbonatischer bzw. sulfatischer
Bei Cadmium sind zur Vermeidung von Grenz-
Bindung zu den Berechnungen herangezogen und
wertüberschreitungen nach TVO (5µg/l) bzw. LAGA
jeweils sowohl mit Calcit als auch untereinander
(2µg/l [Z0, Z1.1] bei einer Wiederverwertung Cd-
equilibriert. Wie in den Korrelationen gezeigt, sind
karbonatreichen (Otavit) Gesteins pH-Werte < 7 zu
die Sulfate und Sulfide insbesondere im Hinblick auf
verhindern. Auch dürfen keine erhöhten Salzlasten
ihr Vorkommen in den Keuper- (Ca-Sulfate) und
bei der Wiederverwendung auftreten.
Schwarzjuraschichten (Schwermetallsulfide) von ReGenerell sollten stark SM-sulfidhaltige Gesteine,
levanz. Insgesamt orientierte sich die Auswahl der zu
aufgrund einer erhöhten Löslichkeit sowohl der
den Equilibrierungen herangezogenen Minerale an
Schwermetalle als auch des Schwefels (Oxidation zu
den aus den Korrelationen bestimmten Bindungsfor-
Sulfat), nicht in oxidierenden Bereichen wiederver-
men der Elemente sowie an den röntgenographischen
wendet werden.
Untersuchungen.
Auf Grundlage der durchgeführten Untersuchun-
Die Ergebnisse der Modellierungen mit schwer-
gen entstand letztlich eine Klassifizierung der Ge-
metallhaltigen Mineralen legt für Pb nahe, stark
steine zum Zweck ihrer umweltschonenden Wieder-
anglesitführende Gesteine von einer Wiederverwen-
verwendung. Dabei wurden die Gesteinsmaterialien
dung generell auszuschließen, um potentielle Grund-
verschiedenen Belastungsklassen zugeordnet, die sich
wasserbelastungen mit Blei zu verhindern. Bei
an den Maßgaben von TVO, KLOKE-Liste, LAGA
Vorhandensein von Cerussit sind zumindest stark
u.a. orientieren.
reduzierende Milieus sowie geringe pH-Werte und
hohe Salzlasten möglicher einwirkender Lösungen zu
vermeiden. Ebenso wäre bei Cerussit die Anwesen-
131
Zusammenfassung
Es wird belegt, daß für die Einteilung in Gefähr-
starke bis sehr starke Gefährdung, was in der Haupt-
dungsklassen die eluierbaren Schadstoffe der Ge-
sache auf die hohen Sulfatgehalte in den nicht ausge-
steine sowie der Anteil an C-org. maßgebend sind.
laugten Schichten des Gipskeuper zurückzuführen ist
Als Hauptgröße der eluierbaren Anteile ist das Sulfat
(so sollten die Gipshorizonte des nicht gelaugten km1
zu nennen. Für die Bewertung und Einteilung der Ge-
nur an Ort und Stelle wiederverwendet werden).
steine ist somit die Bestimmung des Sulfatgehaltes im
Das Belastungsproblem bei der Wiederverwertung
Eluat, des Gesamtgehaltes an organischem Koh-
liegt somit in der Hauptsache bei den Serien des Lias.
lenstoff sowie der toxischen Elemente im Eluat (nach
Seit längerem bekannt und in dieser Untersuchung
den Richtlinien von TVO bzw. LAGA) hinreichend
bestätigt und genauer quantifiziert ist die Belastung
und notwendig. Insgesamt konnten 5 Gefährdungs-
der Schichten des Lias ε.
gruppen unterschieden werden, deren Belastungspo-
Läßt man die Bereiche außer acht, in welchen die
tential von keine Gefährdung bis sehr starke Gefähr-
Schichten des Lias anstehen, so weisen 87% der
dung im Falle der Wiederverwendung des Materiales
geologischen Formationen keine bzw. nur schwache
reicht.
Gefährdungen auf. D.h., der ganz überwiegende An-
Insgesamt weisen 50% der Sedimente des Lias
teil von abgebauten Gesteinen kann uneingeschränkt
eine mäßige bis sehr starke Gefährdung auf. Diese
in Regionen anderer geologischer Zusammensetzung
beruht auf hohen Anteilen an Sulfid sowie an leicht
verbracht und gelagert werden. Aufgrund des relativ
eluierbaren toxischen Elementen, wobei es sich
großen Anteiles an den höheren Gefährdungsklassen
überwiegend um Schwermetalle handelt. Im Verbrei-
sollten Gesteine des Schwarzen Jura grundsätzlich
tungsraum dieser Serien ist daher besondere Vorsicht
nur im Ausstrichbereich des Lias wiederverwendet
bei der Wiederverwendung von Sedimentgesteinen
werden.
geboten. 11% der Keuperschichten bewirken eine
132
Anhang
Anhang
133
Anhang — Tabellen zu Kapitel 3: Entnahmestellen der Proben / Probenlisten
Tabellen zu Kapitel 3: Entnahmestellen der Proben / Probenlisten
Die folgenden Tabellen listen die einzelnen Proben und ihre Entnahmestellen auf. Wenn möglich, wurden
Rechts- und Hochwerte sowie Ortsbezeichnungen angegeben. Da jedoch nicht alle geologischen Karten bzw. TKBlätter greifbar waren, können manche Probennahmestellen nur mit ihrer Ortsbezeichnung angegeben werden.
Tab. 3.2.2.: Probenliste 1
ID
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
Geologische Formation
so, Röttone
so, Röttone
so, Röttone
so, Röttone
so, Röttone
so, Röttone
so, Röttone
so, Röttone
so, Röttone
so, Röttone
mo2, Mergel/Tone an d. Basis
mo2, Mergel/Tone an d. Basis
mo2, Mergel/Tone an d. Basis
mo2, Mergel/Tone an d. Basis
mo2, Mergel/Tone an d. Basis
mo2, Tonhorizonte
mo2, Tonhorizonte
mo2, Tonhorizonte
mo2, Tonhorizonte
mo2, Tonhorizonte
mo2, Tonhorizonte
mo2, Tonhorizonte
mo2, Tonhorizonte
mo2, Tonhorizonte
mo2, Tonhorizonte
mo2, Mergel/Tone im oberen
Abschnitt
mo2, Mergel/Tone i.o. Abschnitt
mo2, Mergel/Tone i.o. Abschnitt
mo2, Mergel/Tone i.o. Abschnitt
mo2, Mergel/Tone i.o. Abschnitt
ku Basis, Vitriolschiefer
ku Basis, Vitriolschiefer
ku Basis, Vitriolschiefer
ku Basis, Vitriolschiefer
ku Basis, Vitriolschiefer
ku Basis, Vitriolschiefer
ku Basis, Vitriolschiefer
ku Basis, Vitriolschiefer
ku Basis, Vitriolschiefer
ku Basis, Vitriolschiefer
ku, Estherienschichten
ku, Estherienschichten
ku, Estherienschichten
ku, Estherienschichten
ku, Estherienschichten
km1, Grundgipsschichten
km1, Grundgipsschichten
km1, Grundgipsschichten
TK-Nr.
7218
7218
7218
7218
7218
7218
7218
7218
7218
7218
7220
7220
7220
RechtsWert
34 84 125
34 84 125
34 84 125
34 84 125
34 84 125
34 84 125
34 84 125
34 84 125
34 84 125
34 84 125
Hoch-Wert
35 01 250
35 01 250
35 01 250
134
53 98 200
53 98 200
53 98 200
53 98 200
53 98 200
53 98 200
53 98 200
53 98 200
53 98 200
53 98 200
54 06 250
54 06 250
54 06 250
Lokation
westlich Althengstett, nördlich des Tafelberges
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
Steinbruch bei Rielingshausen
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
Steinbruch bei Rielingshausen
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
Steinbruch bei Rielingshausen
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
Steinbruch bei Rielingshausen
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
Steinbruch bei Rielingshausen
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
Leonberg/Eltingen, Park
s.o.
s.o.
Anhang — Tabellen zu Kapitel 3: Entnahmestellen der Proben / Probenlisten
ID
Geologische Formation
TK-Nr.
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
km1, Grundgipsschichten
km1, Grundgipsschichten
km1, Grundgipsschichten
km1, Grundgipsschichten
km1, Grundgipsschichten
km1, Grundgipsschichten
km1, Grundgipsschichten
km1, Bochinger Horizont
km1, Bochinger Horizont
km1, Bochinger Horizont
km1, Bochinger Horizont
km1, Bochinger Horizont
km1, Bochinger Horizont
km1, Dunkelrote Mergel
km1, Dunkelrote Mergel
km1, Dunkelrote Mergel
km1, Dunkelrote Mergel
km1, Dunkelrote Mergel
km1, Mittlerer Gipshorizont
km1, Mittlerer Gipshorizont
km1, Mittlerer Gipshorizont
km1, Mittlerer Gipshorizont
km1, Mittlerer Gipshorizont
km1, Estherienschichten
km1, Estherienschichten
km1, Estherienschichten
km1, Estherienschichten
km1, Estherienschichten
km1, Estherienschichten
km2, dunkle Tonsteine im Schilfsandstein
km2, dunkle Tonst. i. Schilfsst.
km2, dunkle Tonst. i. Schilfsst.
km2, dunkle Tonst. i. Schilfsst.
km2, dunkle Tonst. i. Schilfsst.
km2, Dunkle Mergel des oberen
km2
km2, Dunkle Mergel d. ob. km2
km2, Dunkle Mergel d. ob. km2
km2, Dunkle Mergel d. ob. km2
km2, Dunkle Mergel d. ob. km2
km3u, Rote Wand
km3u, Rote Wand
km3u, Rote Wand
km3u, Rote Wand
km3u, Rote Wand
km3u, Rote Wand
km3o, Bunte Mergel
km3o, Bunte Mergel
km3o, Bunte Mergel
km3o, Bunte Mergel
km3o, Bunte Mergel
km3o, Bunte Mergel
km3o, Bunte Mergel
km3o, Bunte Mergel
km3o, Bunte Mergel
km3o, Bunte Mergel
sj alpha1, Psilonotentone
sj alpha1, Psilonotentone
sj alpha1, Psilonotentone
sj alpha1, Psilonotentone
sj alpha1, Psilonotentone
sj beta, Untere Schwarzjuratone
sj beta, Untere Schwarzjuratone
sj gamma, Untere Schwarzjuramergel
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
Hoch-Wert
7220
7220
7220
7220
7220
7220
7220
7220
7220
7220
7220
7220
7220
7220
7220
7220
7220
7220
7220
7220
7220
7220
7220
7220
7220
7220
7220
7220
7220
7220
RechtsWert
35 01 250
35 01 250
35 01 250
35 01 250
35 01 250
35 01 250
35 01 250
35 01 875
35 01 875
35 01 875
35 01 875
35 01 875
35 01 875
35 00 500
35 00 500
35 00 500
35 00 500
35 00 500
35 02 000
35 02 000
35 02 000
35 02 000
35 02 000
35 00 975
35 00 975
35 00 975
35 00 975
35 00 975
35 00 975
35 00 950
54 06 250
54 06 250
54 06 250
54 06 250
54 06 250
54 06 250
54 06 250
54 04 950
54 04 950
54 04 950
54 04 950
54 04 950
54 04 950
54 04 975
54 04 975
54 04 975
54 04 975
54 04 975
54 05 000
54 05 000
54 05 000
54 05 000
54 05 000
54 04 300
54 04 300
54 04 300
54 04 300
54 04 300
54 04 300
54 03 800
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
Hinterer Ehrenberg, südöstlich Eltingen
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
Hinterer Ehrenberg, südöstlich Eltingen
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
Hinterer Ehrenberg, südöstlich Eltingen
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
Hinterer Ehrenberg, südöstlich Eltingen
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
Hinterer Ehrenberg, südöstlich Eltingen
7220
7220
7220
7220
7220
35 00 950
35 00 950
35 00 950
35 00 950
35 00 900
54 03 800
54 03 800
54 03 800
54 03 800
54 04 100
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
Hinterer Ehrenberg, südöstlich Eltingen
7220
7220
7220
7220
7220
7220
7220
7220
7220
7220
35 00 900
35 00 900
35 00 900
35 00 900
35 00 900
35 00 900
35 00 900
35 00 900
35 00 900
35 00 900
54 04 100
54 04 100
54 04 100
54 04 100
54 03 750
54 03 750
54 03 750
54 03 750
54 03 750
54 03 750
7220
7220
7220
7220
7220
7322
7322
7322
35 06 425
35 06 425
35 06 425
35 06 425
35 06 425
35 34 250
35 34 250
35 33 900
54 00 350
54 00 350
54 00 350
54 00 350
54 00 350
53 95 200
53 95 200
53 92 600
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
Hinterer Ehrenberg, südöstlich Eltingen
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
Auf dem Stromberg bei Hohenhaslach
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
Alter Steinbruch im Büsnauer Rain
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
Baugrube in Hochdorf, 100 m südlich der Kirche
s.o.
Baugrube in Notzingen, Ortskern
135
Lokation
Anhang — Tabellen zu Kapitel 3: Entnahmestellen der Proben / Probenlisten
ID
Geologische Formation
TK-Nr.
112
113
114
115
116
sj gamma, U. Schwarzj.-Mergel
sj gamma, U. Schwarzj.-Mergel
sj gamma, U. Schwarzj.-Mergel
sj gamma, U. Schwarzj.-Mergel
sj delta, Obere Schwarzjuratone
7322
7322
7322
7322
7322
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
sj delta, Obere Schwarzjuratone
sj delta, Obere Schwarzjuratone
sj epsilon1, Seegrasschiefer
sj epsilon1, Seegrasschiefer
sj epsilon1, Seegrasschiefer
sj epsilon1, Seegrasschiefer
sj epsilon1, Seegrasschiefer
sj epsilon1, Seegrasschiefer
sj epsilon1, Seegrasschiefer
sj epsilon1, Seegrasschiefer
sj epsilon1, Seegrasschiefer
sj epsilon1, Seegrasschiefer
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Stinkkalke
sj epsilon2, Stinkkalke
sj epsilon2, Stinkkalke
sj epsilon2, Stinkkalke
sj epsilon2, Stinkkalke
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj zeta, Obere Schwarzjura-mergel
sj zeta, Ob. Schwarzjuramergel
sj zeta, Ob. Schwarzjuramergel
sj zeta, Ob. Schwarzjuramergel
sj zeta, Ob. Schwarzjuramergel
bj alpha, Opalinuston
7322
7322
7323
7323
7323
7323
7323
7323
7323
7323
7323
7323
7323
7323
7323
7323
7323
7323
7323
7323
7323
7323
7323
7323
7323
7323
7323
7323
7323
7323
7323
7323
7323
7323
7323
7323
7323
7322
7322
7322
7322
7322
7323
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
wj alpha, Untere Weißjuramergel
wj alpha, Untere Weißjuramergel
7323
7323
7323
7323
7323
7323
7323
7323
7323
7323
7323
7323
7323
7323
7422
7422
RechtsWert
35 33 900
35 33 900
35 33 900
35 33 900
35 31 450
Hoch-Wert
35 31 450
35 31 450
35 39 750
35 39 750
35 39 750
35 39 750
35 39 750
35 39 750
35 39 750
35 39 750
35 39 750
35 39 750
35 39 750
35 39 750
35 39 750
35 39 750
35 39 750
35 39 750
35 39 750
35 39 750
35 39 750
35 39 750
35 39 750
35 39 750
35 39 750
35 39 750
35 39 750
35 39 750
35 39 750
35 39 750
35 39 750
35 39 750
35 39 750
35 39 750
35 39 750
35 39 750
35 39 750
35 33 500
35 33 500
35 33 500
35 33 500
35 33 500
53 91 850
53 91 850
53 90 800
53 90 800
53 90 800
53 90 800
53 90 800
53 90 800
53 90 800
53 90 800
53 90 800
53 90 800
53 90 800
53 90 800
53 90 800
53 90 800
53 90 800
53 90 800
53 90 800
53 90 800
53 90 800
53 90 800
53 90 800
53 90 800
53 90 800
53 90 800
53 90 800
53 90 800
53 90 800
53 90 800
53 90 800
53 90 800
53 90 800
53 90 800
53 90 800
53 90 800
53 90 800
53 93 300
53 93 300
53 93 300
53 93 300
53 93 300
35 25 875
35 25 875
53 78 750
53 78 750
136
53 92 600
53 92 600
53 92 600
53 92 600
53 91 850
Lokation
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
Autobahnböschung zwischen Ötlingen und
Notzingen
s.o.
s.o.
Schieferbruch K. Gonser bei Ohmden
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
Schieferbruch K. Gonser bei Ohmden
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
Schieferbruch K. Gonser bei Ohmden
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
Schieferbruch K. Gonser bei Ohmden
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
Hochdorf Richtung Notzingen
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
Albaufstieg Aichelberg, Tunnelröhren-Südende
rechts d. Autobahn
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
Steinbruch am Hörnle
s.o.
Anhang — Tabellen zu Kapitel 3: Entnahmestellen der Proben / Probenlisten
ID
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
Geologische Formation
wj alpha, Untere Weißjuramergel
wj alpha, Untere Weißjuramergel
wj alpha, Untere Weißjuramergel
wj alpha, Untere Weißjuramergel
wj alpha, Untere Weißjuramergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
TK-Nr.
7422
7422
7422
7422
7422
7422
7422
7422
7422
7422
7422
7422
7422
7422
7422
7422
7422
RechtsWert
35 25 875
35 25 875
35 25 875
35 25 875
35 25 875
Hoch-Wert
137
53 78 750
53 78 750
53 78 750
53 78 750
53 78 750
Lokation
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
Hochwanger Steige
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
s.o.
Anhang — Tabellen zu Kapitel 3: Entnahmestellen der Proben / Probenlisten
Bis auf den Opalinuston (s.o.) wurden sämtliche Braunjuraproben den Bohrkernen der Bohrungen Gruibingen
401, 403 und 404 entnommen:
Tab. 3.2.3.: Probenliste 2 (Bohrproben)
ID
Geologische Formation
ID
3124
3125
3179
3258
3257
3172
3171
3253
3252
3165
3164
3163
3162
3161
3160
3243
3242
3241
3240
3348
3347
3156
3155
3154
3238
3237
3341
3148
3147
3146
3145
3144
3143
3232
3231
3230
3229
3228
3227
3332
3331
3330
3142
3141
3140
3139
3138
3226
3225
3224
3223
3222
3221
3220
3219
bj beta; Zopfplatten
bj beta; Zopfplatten
bj beta; Zopfplatten
bj beta; Zopfplatten
bj beta; Zopfplatten
bj beta; Tolutariazone
bj beta; Tolutariazone
bj beta; Tolutariazone
bj beta; Tolutariazone
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; Personatensandstein
bj beta; Personatensandstein
bj beta; Personatensandstein
bj beta; Personatensandstein
bj beta; Personatensandstein
bj beta; Personatensandstein
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
3218
3217
3216
3329
3328
3327
3326
3325
3324
3323
3322
3321
3320
3319
3318
3317
3137
3315
3314
3313
3312
3311
3310
3309
3136
3215
3214
3213
3308
3212
3211
3210
3209
3208
3207
3135
3134
3133
3132
3131
3130
3307
3306
3305
3304
3129
3206
3303
3302
3301
3128
3127
3126
3205
3204
Geologische Formation
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj delta; Dorsetensienbank
bj delta; Dorsetensienbank
bj delta; Dorsetensienbank
bj delta; Dorsetensienbank
bj delta; Dorsetensienbank
bj delta; Dorsetensienbank
bj delta; Dorsetensienbank
bj delta; Dorsetensienbank
bj delta; Humphriesi-Oolith
bj delta; Humphriesi-Oolith
bj delta; Humphriesi-Oolith
bj delta; Humphriesi-Oolith
bj delta; Humphriesi-Oolith
bj delta; Coronatenschichten
bj delta; Coronatenschichten
bj delta; Coronatenschichten
bj delta; Coronatenschichten
bj delta; Coronatenschichten
bj delta; Coronatenschichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Subfurcatus-Oolith
bj delta; Subfurcatus-Oolith
bj delta; Subfurcatus-Oolith
bj delta; Subfurcatus-Oolith
bj delta; Subfurcatus-Oolith
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
138
ID
Geologische Formation
3203
3202
3201
3200
3199
3198
3300
3299
3298
3297
3296
3295
3294
3293
3292
3291
3290
3289
3288
3197
3196
3287
3195
3194
3193
3192
3191
3190
3189
3188
3187
3186
3286
3285
3284
3283
3282
3281
3280
3279
3278
3277
3276
3275
3274
3273
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Parkinsoni-Oolith
bj epsilon; Obere Braunjuratone
bj epsilon; Obere Braunjuratone
bj epsilon; Obere Braunjuratone
bj epsilon; Obere Braunjuratone
bj zeta; Macrocephalus-Oolith
bj zeta; Macrocephalus-Oolith
bj zeta; Macrocephalus-Oolith
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
wj alpha; Grenzglaukonit
wj alpha; Grenzglaukonit
wj alpha; Grenzglaukonit
Anhang — Tabellen zu Kapitel 3: Entnahmestellen der Proben / Probenlisten
Weiterhin fanden folgende zusätzliche Bohrproben Berücksichtigung:
Tab. 3.2.4.: Probenliste 3 (zusätzliche Bohrproben 1)
Stuttgart, Tunnel „Waldau“ SF1; Bohrung B3:
Probe
Entnahme
P1
Tunnelortsbrust,
Station 282,6
6,9 m
11,0 m
18,7 m
16,6 m
18,4 m
30,6 m
25,8 m
25,0 m
36,5 m
30,0 m
39,1 m
42,9 m
48,0 m
52,0 m
57,6 m
61,3 m
65,0 m
65,5 m
P2
P3
P4
P5
P6
P7
P8
P9
P10
P11
P12
P13
P14
P15
P16
P17
P18
P19
Geologie, Gesteinsart
Kartiereinheit
oberste Stubensandsteinschichten; mürbe Sst.
km4
Lias alpha2, Angulatenschichten; Sandstein
Lias alpha2, Angulatenschichten; Tonstein
Lias alpha2, Angulatenschichten; Sandstein, rostig
Lias alpha1, Psilonotenschichten; Tonstein
Lias alpha1, Psilonotenschichten; Kalkstein
Knollenmergel
Rät; Tonstein
Psilonotenschichten; Kalkstein (Psilonotenbank)
Knollenmergel
Knollenmergel
Knollenmergel
Knollenmergel
Knollenmergel
Knollenmergel
Knollenmergel
Stubensandsteinschichten; ton. Sandstein
Stubensandsteinschichten; Tonstein
Stubensandsteinschichten; Sandstein
he2
he2
he2
he1
he1
km5
ko
he1
km5
km5
km5
km5
km5
km5
km5
km4
km4
km4
Tab. 3.2.5.: Probenliste 4 (zusätzliche Bohrproben 2)
Kernbohrung B 231:
Probe
P1
Entnahmetiefe (m)
5,5
Probe
P5
P6
P7
P8
P9
P10
P12
P13
P14
Entnahmetiefe (m)
65,9
67,3
69,8
80,7
82,9
85,6
88,5
95,6
97,3
Geologie, Gesteinsart
Lehrbergschichten
Kartiereinheit
km3l
Synonym Probe
DP1
Kartiereinheit
km3u
km3u
km3u
km3u
km3u
km3u
km2
km2
km2
Synonym Probe
EP5
EP6
EP7
EP8
EP9
EP10
EP12
EP13
EP14
Kernbohrung B 12:
Geologie, Gesteinsart
Untere Bunte Mergel
Untere Bunte Mergel
Untere Bunte Mergel
Untere Bunte Mergel
Untere Bunte Mergel
Untere Bunte Mergel
Schilfsandstein
Schilfsandstein
Schilfsandstein
139
Anhang — Tabellen und Abbildungen zu Kapitel 7: Meßwerte
Tabellen und Abbildungen zu Kapitel 7:
Meßwerte
140
Anhang — Tabellen zu Kapitel 7: Meßwerte
Tab. 7.A1.: Meßwerte Hauptelemente - Gesamtgehalte [mg/kg]
n.g. = nicht gemessen
ID Geologische Formation
NG
Untere Nachweisgrenze
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
so, Röttone
so, Röttone
so, Röttone
so, Röttone
so, Röttone
so, Röttone
so, Röttone
so, Röttone
so, Röttone
so, Röttone
mo2, Mergel/Tone an d. Basis
mo2, Mergel/Tone an d. Basis
mo2, Mergel/Tone an d. Basis
mo2, Mergel/Tone an d. Basis
mo2, Mergel/Tone an d. Basis
mo2, Tonhorizonte
mo2, Tonhorizonte
mo2, Tonhorizonte
mo2, Tonhorizonte
mo2, Tonhorizonte
mo2, Tonhorizonte
mo2, Tonhorizonte
mo2, Tonhorizonte
mo2, Tonhorizonte
mo2, Tonhorizonte
mo2, Mergel/Tone im ob. Abschnitt
mo2, Mergel/Tone im ob. Abschnitt
mo2, Mergel/Tone im ob. Abschnitt
mo2, Mergel/Tone im ob. Abschnitt
mo2, Mergel/Tone im ob. Abschnitt
ku Basis, Vitriolschiefer
ku Basis, Vitriolschiefer
ku Basis, Vitriolschiefer
ku Basis, Vitriolschiefer
ku Basis, Vitriolschiefer
ku Basis, Vitriolschiefer
ku Basis, Vitriolschiefer
ku Basis, Vitriolschiefer
ku Basis, Vitriolschiefer
ku Basis, Vitriolschiefer
ku, Estherienschichten
ku, Estherienschichten
ku, Estherienschichten
ku, Estherienschichten
ku, Estherienschichten
km1, Grundgipsschichten
km1, Grundgipsschichten
km1, Grundgipsschichten
km1, Grundgipsschichten
km1, Grundgipsschichten
km1, Grundgipsschichten
km1, Grundgipsschichten
km1, Grundgipsschichten
km1, Grundgipsschichten
km1, Grundgipsschichten
km1, Bochinger Horizont
km1, Bochinger Horizont
km1, Bochinger Horizont
km1, Bochinger Horizont
km1, Bochinger Horizont
km1, Bochinger Horizont
km1, Dunkelrote Mergel
km1, Dunkelrote Mergel
km1, Dunkelrote Mergel
km1, Dunkelrote Mergel
km1, Dunkelrote Mergel
km1, Mittlerer Gipshorizont
km1, Mittlerer Gipshorizont
km1, Mittlerer Gipshorizont
km1, Mittlerer Gipshorizont
km1, Mittlerer Gipshorizont
km1, Estherienschichten
km1, Estherienschichten
km1, Estherienschichten
km1, Estherienschichten
km1, Estherienschichten
km1, Estherienschichten
Al
Na
Ca
Fe
Mn
K
Mg
SO4
C ges.
1
1
4
2
2
9
1
2
11636
10446
12512
10980
9720
14189
11256
12700
15496
13692
11891
9187
11572
9867
7757
19657
22026
23988
16552
23387
23682
23358
18951
26264
24338
14379
14168
11296
10784
9516
19249
19284
16434
19993
19975
20259
19848
19226
17586
20358
19033
17009
17901
18524
25298
1835
1322
1040
1399
2604
2995
4756
1985
1823
1497
23764
26040
27295
8859
23299
22596
33817
38100
45841
42450
39697
5678
5417
15523
6052
19895
42329
22325
36027
20116
19796
18130
70
64
< 1,0
< 1,0
< 1,0
< 1,0
< 1,0
< 1,0
< 1,0
< 1,0
81
< 1,0
124
88
75
184
142
262
371
245
375
270
393
319
369
294
332
326
326
332
227
326
221
215
215
172
163
227
277
307
233
197
215
123
324
134
202
288
361
312
< 1,0
< 1,0
166
< 1,0
< 1,0
130
364
328
139
290
299
308
388
361
388
379
103
< 1,0
192
< 1,0
136
172
272
236
254
181
181
5156
3586
2174
2449
5568
8191
5945
25710
3960
8203
247552
262723
251352
267123
241459
55666
53978
35374
102918
67171
60548
53722
81398
29509
52288
138160
119513
154975
197578
182764
11737
14216
6705
9029
2508
4005
7272
8357
7985
13187
5884
5128
5744
7792
6202
227241
224604
222537
220194
158022
204433
182726
208075
218624
228862
106582
66007
64227
99602
71048
70087
89838
43261
34294
51519
42862
188938
167196
104751
152386
127717
10411
76806
75429
72524
60809
54797
31813
24459
25106
26506
19245
26507
24061
28669
31544
24081
13150
12189
12780
10408
12117
27094
28393
28435
22485
28022
28572
27934
26542
29648
27974
18532
20007
17504
15677
15366
15244
14572
12342
14279
19690
26243
14646
14422
13544
14798
10182
9740
11071
10742
13345
1386
863
765
1021
2334
2803
3976
1384
1328
1386
16269
17497
19404
14335
16482
16841
29781
34206
36022
33557
32684
3838
3408
12025
4429
14549
20065
16626
22363
20003
20782
18775
132
101
117
134
150
151
128
941
666
579
233
196
202
211
183
284
284
274
271
306
300
300
264
293
322
388
342
373
349
372
135
150
115
132
87
159
137
133
130
175
52
62
49
57
78
28
10
14
22
102
112
127
5
8
54
1320
836
868
429
850
895
511
535
435
572
543
13
22
78
27
195
158
872
496
742
653
622
6277
6637
6818
5012
4831
6583
6583
6583
9076
6762
4792
2630
4046
3508
2971
6184
8487
10248
6717
9721
11668
11609
5899
11974
8857
5899
6641
3870
5555
4995
9827
10380
8717
10011
10380
7976
11640
10268
10623
9200
12573
10446
12396
10802
15523
1245
< 9,0
2503
2503
< 9,0
< 9,0
< 9,0
< 9,0
< 9,0
< 9,0
6436
9561
11834
1381
9439
9439
13146
13556
18029
16206
16003
1274
1908
3806
2066
8395
14612
11617
15604
10010
10211
9607
2396
2289
2478
2369
2168
2761
2312
2341
2603
2489
28170
6474
22610
27231
6343
30169
31211
24736
27531
32769
32338
32385
21303
26520
28969
49394
41447
51133
37864
49421
10598
10856
8417
9745
7129
8663
10465
9931
9685
11449
5693
5164
6016
5985
7091
< 1,0
1906
1784
1986
16743
19720
32906
2934
3022
8498
90865
65447
66855
21571
68630
67380
61547
70941
66173
77058
69226
6027
5705
19704
6763
32585
30353
76913
54579
72240
63269
57037
272
272
296
< 2,0
178
25
25
152
76
25
14577
2329
6938
12523
14202
29205
31284
26925
25949
17162
27532
29286
37784
28001
29064
18021
21183
16391
15156
12018
10019
8406
5299
6334
4769
47230
4480
5780
5564
4022
539
726
351
328
328
496474
501008
528212
491940
344836
406297
329975
491688
509320
514358
1173
1321
3873
186126
3724
1544
627
727
330
1321
744
351671
391681
224567
368748
245792
437
865
1823
916
437
437
141
1953
1197
720
1387
1880
3250
2347
8393
1265
2700
76533
81020
79683
88905
79000
30700
31300
22300
41800
32900
31400
31100
32600
20000
30400
66900
60300
69400
79700
85800
10400
8600
6800
8600
4600
7800
6700
7600
7100
9700
3150
3280
2500
3400
3200
4200
920
1400
2200
15500
16500
29100
1100
1700
8000
69650
45200
43600
47200
54000
49100
41100
29200
22100
32500
27400
1800
3300
3800
1700
11500
6500
51100
31900
47700
39800
38300
C org.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
1188
n.g.
2812
n.g.
n.g.
3890
3090
2870
2960
3150
2860
3110
6090
3060
3760
3590
3570
4450
6920
4200
4860
5560
4860
4800
3780
7828
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
7607
n.g.
4743
n.g.
4675
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
2550
3530
3680
1670
3640
2560
1500
2070
1960
1910
1480
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
2010
2360
2170
950
6270
Anhang — Tabellen zu Kapitel 7: Meßwerte
ID Geologische Formation
78
79
80
81
82
EP14
EP13
EP12
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
EP10
EP9
EP8
EP7
EP6
EP5
DP1
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
P19
P18
P17
P1
P16
P15
P14
P13
P12
P10
P7
P11
P8
P9
P6
P5
104
105
106
107
108
P4
P3
P2
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
km2, dunkle Tonst. i. Schilfsst.
km2, dunkle Tonst. i. Schilfsst.
km2, dunkle Tonst. i. Schilfsst.
km2, dunkle Tonst. i. Schilfsst.
km2, dunkle Tonst. i. Schilfsst.
Schilfsandstein
Schilfsandstein
Schilfsandstein
km2, Dunkle Mergel d. ob. km2
km2, Dunkle Mergel d. ob. km2
km2, Dunkle Mergel d. ob. km2
km2, Dunkle Mergel d. ob. km2
km2, Dunkle Mergel d. ob. km2
km3u, Rote Wand
km3u, Rote Wand
km3u, Rote Wand
km3u, Rote Wand
km3u, Rote Wand
km3u, Rote Wand
km3u, Untere Bunte Mergel
km3u, Untere Bunte Mergel
km3u, Untere Bunte Mergel
km3u, Untere Bunte Mergel
km3u, Untere Bunte Mergel
km3u, Untere Bunte Mergel
km3l, Lehrbergschichten
km3o, Obere Bunte Mergel
km3o, Obere Bunte Mergel
km3o, Obere Bunte Mergel
km3o, Obere Bunte Mergel
km3o, Obere Bunte Mergel
km3o, Obere Bunte Mergel
km3o, Obere Bunte Mergel
km3o, Obere Bunte Mergel
km3o, Obere Bunte Mergel
km3o, Obere Bunte Mergel
km4, Stubensst, Sandstein
km4, Stubensst, Tonstein
km4, Stubensst, ton. Sandstein
km4, ob. Stubensandst.
km5, Knollenmergel
km5, Knollenmergel
km5, Knollenmergel
km5, Knollenmergel
km5, Knollenmergel
km5, Knollenmergel
km5, Knollenmergel
km5, Knollenmergel
ko, Rhät-Tonstein
sj alpha1, Psilonotenkalk
sj alpha1, Psilonotenkalk
sj alpha1, Psilonotentone
sj alpha1, Psilonotentone
sj alpha1, Psilonotentone
sj alpha1, Psilonotentone
sj alpha1, Psilonotentone
sj alpha1, Psilonotentone
sj alpha2, Angulatensandstein
sj alpha2, Angulatentonstein
sj alpha2, Angulatensandstein
sj beta, unt. Schwarzjuratone
sj beta, unt. Schwarzjuratone
sj gamma, unt. Schwarzjuramergel
sj gamma, unt. Schwarzjuramergel
sj gamma, unt. Schwarzjuramergel
sj gamma, unt. Schwarzjuramergel
sj gamma, unt. Schwarzjuramergel
sj delta, ob. Schwarzjuratone
sj delta, ob. Schwarzjuratone
sj delta, ob. Schwarzjuratone
sj epsilon1, Seegrasschiefer
sj epsilon1, Seegrasschiefer
sj epsilon1, Seegrasschiefer
sj epsilon1, Seegrasschiefer
sj epsilon1, Seegrasschiefer
sj epsilon1, Seegrasschiefer
sj epsilon1, Seegrasschiefer
sj epsilon1, Seegrasschiefer
sj epsilon1, Seegrasschiefer
sj epsilon1, Seegrasschiefer
Al
20535
24249
17002
20510
21659
21518
15602
7580
34873
28011
33581
35759
34613
41146
49988
46182
47264
35581
48232
21876
23089
23533
33518
28420
25073
26226
41646
48814
26559
30991
20804
23560
37550
32339
22310
34421
17994
20792
24599
7101
22390
26810
18946
21544
18696
19363
10185
11105
9688
2616
3364
13842
21917
26353
18613
19624
21392
5556
8967
6582
21623
24469
10365
7484
16107
10669
11951
22093
27570
30630
14071
14500
19477
26182
16856
12826
15771
15075
15676
15264
Na
63
72
< 1,0
< 1,0
216
762
574
1333
278
305
386
305
386
431
407
370
425
307
389
577
615
520
539
539
615
776
316
307
343
226
256
346
391
184
741
319
627
673
828
191
911
856
883
572
618
627
463
499
209
169
< 1,0
372
121
130
130
103
77
< 1,0
109
< 1,0
250
232
486
340
558
604
531
386
722
758
277
377
359
368
309
281
300
290
218
281
Ca
Fe
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1654
1719
1408
1564
6768
1688
2411
3130
89379
72958
3170
39923
5498
29396
6668
5309
9070
19432
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17090
11623
5418
22875
14232
30026
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86813
16926
34514
8460
85619
8712
830
2318
23785
362
7261
56857
77370
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47930
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5616
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21204
3961
3367
3723
3691
3843
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4159
4248
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65218
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142537
111932
105865
107531
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131247
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135152
141157
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36570
30018
34068
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23811
23449
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47663
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27596
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28089
36800
37936
37383
39974
30574
38113
19116
28911
30134
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27687
33702
44399
19228
22248
22002
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15570
12239
24133
17095
11925
18287
3757
28131
12180
1843
28373
22427
21005
21612
19198
20024
21222
15582
10294
15931
7321
32561
7310
10555
7318
7306
8327
112672
21364
9465
34360
33598
14949
11268
19325
17981
17275
26886
46494
48793
30202
24456
25625
27472
26834
24216
37288
25200
27014
49068
142
Mn
88
105
99
102
111
1758
495
406
120
412
420
117
616
141
173
160
140
120
153
2674
2428
2610
1383
2460
2655
1340
263
219
313
147
916
153
393
133
707
143
13
33
344
9
91
423
849
1015
456
264
1201
1256
67
2303
1177
320
70
94
55
36
49
1405
434
714
436
414
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908
790
1015
902
899
1638
1693
326
337
320
327
443
359
317
323
332
316
K
8395
9808
8351
8351
11798
32085
20765
8066
20557
13609
17201
21734
11596
20164
22898
25456
25260
18721
25064
25275
27169
27800
21476
20841
15112
12887
14490
18120
11844
12865
9954
9333
13449
12219
6632
12014
1195
5939
5295
1081
7222
4005
3143
3359
4221
5510
3447
4866
1728
< 9,0
< 9,0
5799
4120
5169
3700
956
1795
1081
1728
1728
5564
5564
3056
1373
5564
5282
4521
5487
5897
6512
4253
5897
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3293
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6553
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6351
Mg
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9750
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1966
972
408
11117
19912
19606
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19503
20416
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1387
1374
4459
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2508
35533
36786
31105
18136
79457
17868
42019
22765
65174
21910
4574
5156
18140
1318
10718
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18004
10805
34782
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3075
3052
1765
7802
3423
3709
3218
3270
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3620
1095
4384
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5701
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SO4
286
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235
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207
6926
1299
< 2,0
280
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1253
207
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98
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6061
5628
1732
196
196
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759
1983
171
2765
377
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40
174
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316
316
370
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6320
15110
325
325
300
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454
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1195
325
557
7940
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1430
2008
96942
68963
n.g.
68966
77398
73052
119038
75639
87666
156075
C ges.
1600
1100
1500
1100
1500
10200
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1500
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15000
10400
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20200
20600
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155300
121200
C org.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
2140
n.g.
n.g.
2020
1340
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1680
n.g.
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n.g.
n.g.
n.g.
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n.g.
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n.g.
n.g.
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n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
5830
1030
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1160
3920
1310
1130
3650
n.g.
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1590
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n.g.
n.g.
n.g.
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n.g.
n.g.
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3080
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7120
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103480
73260
81400
78450
99700
106930
114100
101430
115870
86520
Anhang — Tabellen zu Kapitel 7: Meßwerte
ID Geologische Formation
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
3124
3125
3179
3258
3257
3172
3171
3253
3252
3165
3164
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3162
3161
3160
3243
3242
3241
3240
3348
3347
3156
3155
3154
3238
3237
3341
3148
3147
3146
3145
3144
3143
3232
3231
3230
3229
3228
3227
3332
3331
3330
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Stinkkalke
sj epsilon2, Stinkkalke
sj epsilon2, Stinkkalke
sj epsilon2, Stinkkalke
sj epsilon2, Stinkkalke
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj zeta, ob. Schwarzjuramergel
sj zeta, ob. Schwarzjuramergel
sj zeta, ob. Schwarzjuramergel
sj zeta, ob. Schwarzjuramergel
sj zeta, ob. Schwarzjuramergel
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj beta; Zopfplatten
bj beta; Zopfplatten
bj beta; Zopfplatten
bj beta; Zopfplatten
bj beta; Zopfplatten
bj beta; Tolutariazone
bj beta; Tolutariazone
bj beta; Tolutariazone
bj beta; Tolutariazone
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; Personatensandstein
bj beta; Personatensandstein
bj beta; Personatensandstein
bj beta; Personatensandstein
bj beta; Personatensandstein
bj beta; Personatensandstein
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
Al
15676
15684
19673
15864
15768
15696
24042
16666
11643
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4170
2064
2230
6954
11465
12318
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11166
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12975
10130
12986
15428
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16885
19594
17114
18916
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29547
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29018
29305
29041
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33021
27856
27339
27586
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7396
24054
6348
4094
11820
9322
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6686
1566
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4988
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2558
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3262
1608
10321
8047
20227
2826
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2868
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3602
8309
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3021
3081
2127
909
2437
3467
4613
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5363
1382
1892
17591
22422
2815
Na
290
261
242
288
233
224
462
279
187
242
297
306
151
114
306
278
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261
139
126
171
306
324
180
246
345
282
264
201
139
416
362
423
379
423
468
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370
432
379
560
569
436
445
445
367
268
512
460
298
328
286
403
226
37
19
45
60
54
152
104
74
96
313
214
279
65
54
77
99
102
251
42
61
238
106
52
278
103
109
199
295
426
192
415
725
319
Ca
Fe
140665
135046
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135387
136182
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116008
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123777
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127193
145922
124804
136522
131511
133286
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115346
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114038
19945
17454
17232
13426
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15754
11307
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28790
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14772
19973
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8709
15302
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445
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2297
10604
114255
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3211
6039
3770
5764
24788
7727
5904
16291
4300
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22693
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34380
23820
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11792
12377
20812
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27372
28051
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28927
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42252
34994
28051
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35104
27608
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33644
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31277
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32398
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23256
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5321
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32610
13277
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67186
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Mn
328
334
330
340
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338
314
334
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64
175
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357
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357
303
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120
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2204
1206
3501
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K
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3678
3475
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7486
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7486
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6157
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8750
7755
2068
2007
3297
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2657
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775
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369
2067
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1320
2732
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347
2823
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3976
1556
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1387
1015
1665
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1741
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1787
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Mg
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3664
4012
3879
3812
3613
3947
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4347
4623
3384
3514
3857
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3527
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7024
7077
6965
7119
7210
6781
6937
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9044
7117
6997
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15502
4916
2713
5487
5817
15038
3419
403
117
313
1729
826
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1540
780
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1997
660
1944
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1609
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2241
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SO4
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20197
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C ges.
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C org.
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n.g.
n.g.
n.g.
2980
n.g.
n.g.
1660
n.g.
3160
n.g.
4490
2750
3180
Anhang — Tabellen zu Kapitel 7: Meßwerte
ID Geologische Formation
3142
3141
3140
3139
3138
3226
3225
3224
3223
3222
3221
3220
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3326
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3324
3323
3322
3321
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3317
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3197
3196
3287
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj delta; Dorsetensienbank
bj delta; Dorsetensienbank
bj delta; Dorsetensienbank
bj delta; Dorsetensienbank
bj delta; Dorsetensienbank
bj delta; Dorsetensienbank
bj delta; Dorsetensienbank
bj delta; Dorsetensienbank
bj delta; Humphriesi-Oolith
bj delta; Humphriesi-Oolith
bj delta; Humphriesi-Oolith
bj delta; Humphriesi-Oolith
bj delta; Humphriesi-Oolith
bj delta; Coronatenschichten
bj delta; Coronatenschichten
bj delta; Coronatenschichten
bj delta; Coronatenschichten
bj delta; Coronatenschichten
bj delta; Coronatenschichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Subfurcatus-Oolith
bj delta; Subfurcatus-Oolith
bj delta; Subfurcatus-Oolith
bj delta; Subfurcatus-Oolith
bj delta; Subfurcatus-Oolith
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
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bj epsilon; Obere Braunjuratone
bj epsilon; Obere Braunjuratone
bj epsilon; Obere Braunjuratone
bj epsilon; Obere Braunjuratone
bj zeta; Macrocephalus-Oolith
bj zeta; Macrocephalus-Oolith
bj zeta; Macrocephalus-Oolith
Al
4629
4469
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2980
2666
4804
4616
1943
3111
4671
5971
9673
8292
5806
6418
8764
8247
2860
10136
8688
12850
12281
13087
10886
6839
6121
5977
6705
13424
11905
6084
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8552
8347
12034
11599
11524
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7942
7223
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17446
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Na
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449
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477
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429
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321
568
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719
717
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388
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711
687
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708
708
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600
623
789
460
Ca
Fe
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50579
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38116
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28926
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13083
58785
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48871
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43456
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173108
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69162
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83637
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74794
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42277
86556
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92263
51157
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81141
54600
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68786
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100117
76280
61225
67818
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25331
25748
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89393
115074
25712
160004
14583
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23996
51084
11615
18881
22452
20026
11809
40442
31343
10778
7962
17576
27633
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K
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n.g.
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n.g.
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n.g.
n.g.
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11260
11780
6360
11730
5900
1280
n.g.
Anhang — Tabellen zu Kapitel 7: Meßwerte
ID Geologische Formation
3195
3194
3193
3192
3191
3190
3189
3188
3187
3186
3286
3285
3284
3283
3282
3281
3280
3279
3278
3277
3276
3275
3274
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174
175
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177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
wj alpha; Grenzglaukonit
wj alpha; Grenzglaukonit
wj alpha; Grenzglaukonit
wj alpha, unt. Weißjuramergel
wj alpha, unt. Weißjuramergel
wj alpha, unt. Weißjuramergel
wj alpha, unt. Weißjuramergel
wj alpha, unt. Weißjuramergel
wj alpha, unt. Weißjuramergel
wj alpha, unt. Weißjuramergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
Al
18049
11356
25419
7938
10358
9380
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Na
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Ca
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K
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n.g.
11000
12470
12770
n.g.
6230
4630
4680
4430
5720
4340
4890
4550
3020
2860
2230
2970
3110
1960
1410
1510
2920
2810
2980
2240
Anhang — Tabellen zu Kapitel 7: Meßwerte
Tab. 7.A2.: Meßwerte Spurenelemente - Gesamtgehalte [mg/kg]
n.g. = nicht gemessen
B
Zn
Pb
Cd
Co
Ni
Cr
V
As
Hg
Se
NG
ID
Untere Nachweisgrenze (ppm)
Geologische Formation
1,0
0,001
0,011
0,002
0,003
0,004
0,001
0,001
0,01
1,5
0,0008
0,0007
0,0005
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
so, Röttone
so, Röttone
so, Röttone
so, Röttone
so, Röttone
so, Röttone
so, Röttone
so, Röttone
so, Röttone
so, Röttone
mo2, Mergel/Tone an d. Basis
mo2, Mergel/Tone an d. Basis
mo2, Mergel/Tone an d. Basis
mo2, Mergel/Tone an d. Basis
mo2, Mergel/Tone an d. Basis
mo2, Tonhorizonte
mo2, Tonhorizonte
mo2, Tonhorizonte
mo2, Tonhorizonte
mo2, Tonhorizonte
mo2, Tonhorizonte
mo2, Tonhorizonte
mo2, Tonhorizonte
mo2, Tonhorizonte
mo2, Tonhorizonte
mo2, Mergel/Tone im ob. Abschnitt
mo2, Mergel/Tone im ob. Abschnitt
mo2, Mergel/Tone im ob. Abschnitt
mo2, Mergel/Tone im ob. Abschnitt
mo2, Mergel/Tone im ob. Abschnitt
ku Basis, Vitriolschiefer
ku Basis, Vitriolschiefer
ku Basis, Vitriolschiefer
ku Basis, Vitriolschiefer
ku Basis, Vitriolschiefer
ku Basis, Vitriolschiefer
ku Basis, Vitriolschiefer
ku Basis, Vitriolschiefer
ku Basis, Vitriolschiefer
ku Basis, Vitriolschiefer
ku, Estherienschichten
ku, Estherienschichten
ku, Estherienschichten
ku, Estherienschichten
ku, Estherienschichten
km1, Grundgipsschichten
km1, Grundgipsschichten
km1, Grundgipsschichten
km1, Grundgipsschichten
km1, Grundgipsschichten
km1, Grundgipsschichten
km1, Grundgipsschichten
km1, Grundgipsschichten
km1, Grundgipsschichten
km1, Grundgipsschichten
km1, Bochinger Horizont
km1, Bochinger Horizont
km1, Bochinger Horizont
km1, Bochinger Horizont
km1, Bochinger Horizont
km1, Bochinger Horizont
km1, Dunkelrote Mergel
km1, Dunkelrote Mergel
km1, Dunkelrote Mergel
km1, Dunkelrote Mergel
km1, Dunkelrote Mergel
km1, Mittlerer Gipshorizont
km1, Mittlerer Gipshorizont
km1, Mittlerer Gipshorizont
km1, Mittlerer Gipshorizont
km1, Mittlerer Gipshorizont
km1, Estherienschichten
km1, Estherienschichten
km1, Estherienschichten
km1, Estherienschichten
km1, Estherienschichten
km1, Estherienschichten
15
23
5
1,26
4
12
31
23
16
22
4
0,96
3
11
25
25
11
24
10
0,94
4
13
24
23
15
24
8
1,28
5
13
25
27
9
19
6
0,80
3
10
18
19
11
23
9
1,03
4
13
25
24
14
21
8
0,94
3
13
24
22
19
21
9
1,15
5
20
24
20
18
24
6
1,25
4
19
27
23
16
24
6
0,79
4
16
23
19
16
22
6
0,50
6
29
21
16
18
21
11
0,54
7
25
18
18
18
23
5
0,84
9
42
21
17
12
17
6
0,40
6
32
20
14
12
20
12
0,43
7
30
15
12
28
37
8
0,96
20
79
43
23
29
45
9
1,21
27
111
62
32
29
42
6
0,87
14
61
49
25
27
29
6
0,75
18
60
39
24
30
38
7
1,07
22
70
48
24
29
37
0,13
0,76
18
68
44
22
26
35
9
0,92
19
69
37
20
19
27
12
0,88
12
46
28
18
25
39
9
0,79
14
57
42
22
31
41
3
0,98
15
64
53
26
22
23
2
0,65
9
41
32
22
19
24
12
0,49
10
43
31
22
17
19
7
0,51
7
30
23
17
11
17
4
0,37
5
29
21
15
12
16
2
0,43
5
24
18
15
22
34
7
0,46
13
67
51
26
27
31
10
0,65
12
63
45
22
20
28
7
0,38
12
59
38
18
23
33
2
0,35
15
66
47
23
26
31
13
0,44
10
59
46
24
28
36
25
0,75
22
119
63
34
22
32
9
0,35
15
72
46
24
23
32
2
0,31
12
65
46
22
22
31
3
0,55
14
68
47
22
31
42
6
0,77
21
102
82
38
42
30
3
0,47
7
49
55
24
39
28
2
0,27
8
48
50
21
41
30
5
0,55
7
60
54
25
42
30
7
0,41
8
55
52
24
53
33 < 0,011
0,49
11
56
70
30
6
7
27
2,36
8
10
9
15
<1
0,14 < 0,011
0,21
1
0,21
0,43
0,09
<1
0,41
4
0,20 < 0,003
2
2
2
< 1 < 0,001
9
0,27
1
2
1
1
<1
0,97
14
1,35
3
5
6
9
<1
0,48
14
1,33
5
4
4
7
< 1 < 0,001 < 0,011 < 0,002
0,06 < 0,004 < 0,001 < 0,001
<1
0,30
3
1,04
3
5
3
5
<1
0,29
11
0,87
2
0,36
3
4
< 1 < 0,001
4 < 0,002
0,46 < 0,004 < 0,001
0,19
10
33
1
0,45
8
20
26
31
23
41
37
0,54
15
33
35
33
46
40
5
0,43
7
26
40
36
4
0,22
1
0,11
1 < 0,004
0,42 < 0,001
34
36
33
0,30
14
36
39
36
2
0,18 < 0,011
0,03 < 0,003 < 0,004
5 < 0,001
60
51
5
0,93
13
47
49
35
60
59
3
0,83
15
50
54
38
67
53
0,36
0,83
14
48
61
40
65
57 < 0,011
1,09
14
46
51
36
61
48
4
0,98
13
41
49
35
8
10
3 < 0,002 < 0,003
6
7
4
4
14
5
0,34
2
8
9
5
1
31 < 0,011 < 0,002
1
17
21
15
<1
13
5
0,51
2
7
9
7
3
27
1
0,22
5
17
20
17
63
61
14
0,51
16
45
47
64
35
43 < 0,011
0,34
7
21
24
24
50
49
1
1,05
9
28
38
25
30
43
4
0,55
7
20
22
20
28
39
2
0,46
7
18
21
19
23
36
2
0,38
6
16
19
16
< 0,01
1
1
1
2
0,44
0,08
1
4
0,37
15
18
20
14
18
45
52
34
38
53
38
46
54
33
33
14
22
22
22
16
42
31
46
26
58
49
38
45
37
40
29
19
71
88
14
21
< 0,01
1
< 0,01
8
8
< 0,01
7
7
2
1
18
162
1
21
0,35
2
2
1
1
1
3
5
5
5
44
215
0,34
3
1
1
1
< 1,5
< 1,5
81
< 1,5
< 1,5
< 1,5
< 1,5
36
11
3
< 1,5
< 1,5
< 1,5
< 1,5
< 1,5
< 1,5
38
< 1,5
< 1,5
< 1,5
< 1,5
< 1,5
< 1,5
< 1,5
< 1,5
< 1,5
< 1,5
< 1,5
< 1,5
< 1,5
24
21
14
21
23
27
20
18
21
34
98
96
99
99
107
12
< 1,5
< 1,5
< 1,5
< 1,5
< 1,5
< 1,5
< 1,5
< 1,5
< 1,5
71
59
51
< 1,5
65
3
133
132
130
86
116
30
36
76
41
65
215
80
92
64
89
111
11
8
11
14
7
13
7
16
22
11
3
n.g.
4
8
5
3
4
3
4
4
4
5
5
3
3
4
5
3
4
3
5
5
3
5
9
17
4
3
n.g.
n.g.
n.g.
0,18
n.g.
0,52
1,32
n.g.
0,47
1,06
1,74
1,84
5
1,74
2,13
2,12
0,78
1,72
12
1,68
32
15
9
3
4
4
4
3
3
1,17
0,59
1,18
n.g.
0,55
1,48
2,14
3
5
4
< 0,0007
1
2,38
1,81
2,29
1,43
0,81
< 0,0007
0,94
1,35
0,10
n.g.
0,40
0,43
0,12
0,20
< 0,0007
0,18
0,02
< 0,0007
0,30
< 0,0007
< 0,0007
< 0,0007
< 0,0007
0,19
0,07
< 0,0007
< 0,0007
0,05
0,20
< 0,0007
< 0,0007
< 0,0007
< 0,0007
0,20
< 0,0007
< 0,0007
n.g.
n.g.
n.g.
< 0,0007
n.g.
< 0,0007
< 0,0007
n.g.
< 0,0007
< 0,0007
< 0,0007
< 0,0007
< 0,0007
< 0,0007
< 0,0007
< 0,0007
< 0,0007
0,01
< 0,0007
0,24
< 0,0007
< 0,0007
< 0,0007
< 0,0007
0,39
0,11
0,07
< 0,0007
< 0,0007
< 0,0007
< 0,0007
< 0,0007
n.g.
0,08
< 0,0007
< 0,0007
< 0,0007
0,17
< 0,0007
< 0,0005
0,24
< 0,0005
< 0,0005
< 0,0005
0,26
< 0,0005
< 0,0005
< 0,0005
< 0,0005
0,37
n.g.
0,25
0,29
0,17
0,32
< 0,0005
0,07
0,10
< 0,0005
0,08
< 0,0005
< 0,0005
< 0,0005
0,05
0,07
0,09
< 0,0005
0,12
0,12
< 0,0005
< 0,0005
< 0,0005
< 0,0005
0,13
0,50
< 0,0005
< 0,0005
n.g.
n.g.
n.g.
< 0,0005
n.g.
< 0,0005
0,32
n.g.
< 0,0005
< 0,0005
< 0,0005
< 0,0005
< 0,0005
< 0,0005
< 0,0005
0,05
< 0,0005
< 0,0005
< 0,0005
< 0,0005
< 0,0005
< 0,0005
0,06
0,06
< 0,0005
< 0,0005
< 0,0005
0,05
0,11
< 0,0005
< 0,0005
0,29
n.g.
< 0,0005
< 0,0005
< 0,0005
0,07
0,22
0,05
146
Cu
Ba
Anhang — Tabellen zu Kapitel 7: Meßwerte
ID
78
79
80
81
82
EP14
EP13
EP12
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
EP10
EP9
EP8
EP7
EP6
EP5
DP1
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
P19
P18
P17
P1
P16
P15
P14
P13
P12
P10
P7
P11
P8
P9
P6
P5
104
105
106
107
108
P4
P3
P2
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
Geologische Formation
km2, dunkle Tonst. i. Schilfsst.
km2, dunkle Tonst. i. Schilfsst.
km2, dunkle Tonst. i. Schilfsst.
km2, dunkle Tonst. i. Schilfsst.
km2, dunkle Tonst. i. Schilfsst.
Schilfsandstein
Schilfsandstein
Schilfsandstein
km2, Dunkle Mergel d. ob. km2
km2, Dunkle Mergel d. ob. km2
km2, Dunkle Mergel d. ob. km2
km2, Dunkle Mergel d. ob. km2
km2, Dunkle Mergel d. ob. km2
km3u, Rote Wand
km3u, Rote Wand
km3u, Rote Wand
km3u, Rote Wand
km3u, Rote Wand
km3u, Rote Wand
km3u, Untere Bunte Mergel
km3u, Untere Bunte Mergel
km3u, Untere Bunte Mergel
km3u, Untere Bunte Mergel
km3u, Untere Bunte Mergel
km3u, Untere Bunte Mergel
km3l, Lehrbergschichten
km3o, Obere Bunte Mergel
km3o, Obere Bunte Mergel
km3o, Obere Bunte Mergel
km3o, Obere Bunte Mergel
km3o, Obere Bunte Mergel
km3o, Obere Bunte Mergel
km3o, Obere Bunte Mergel
km3o, Obere Bunte Mergel
km3o, Obere Bunte Mergel
km3o, Obere Bunte Mergel
km4, Stubensst, Sandstein
km4, Stubensst, Tonstein
km4, Stubensst, ton. Sandstein
km4, ob. Stubensandst.
km5, Knollenmergel
km5, Knollenmergel
km5, Knollenmergel
km5, Knollenmergel
km5, Knollenmergel
km5, Knollenmergel
km5, Knollenmergel
km5, Knollenmergel
ko, Rhät-Tonstein
sj alpha1, Psilonotenkalk
sj alpha1, Psilonotenkalk
sj alpha1, Psilonotentone
sj alpha1, Psilonotentone
sj alpha1, Psilonotentone
sj alpha1, Psilonotentone
sj alpha1, Psilonotentone
sj alpha1, Psilonotentone
sj alpha2, Angulatensandstein
sj alpha2, Angulatentonstein
sj alpha2, Angulatensandstein
sj beta, unt. Schwarzjuratone
sj beta, unt. Schwarzjuratone
sj gamma, unt. Schwarzjuramergel
sj gamma, unt. Schwarzjuramergel
sj gamma, unt. Schwarzjuramergel
sj gamma, unt. Schwarzjuramergel
sj gamma, unt. Schwarzjuramergel
sj delta, ob. Schwarzjuratone
sj delta, ob. Schwarzjuratone
sj delta, ob. Schwarzjuratone
sj epsilon1, Seegrasschiefer
sj epsilon1, Seegrasschiefer
sj epsilon1, Seegrasschiefer
sj epsilon1, Seegrasschiefer
sj epsilon1, Seegrasschiefer
sj epsilon1, Seegrasschiefer
sj epsilon1, Seegrasschiefer
sj epsilon1, Seegrasschiefer
sj epsilon1, Seegrasschiefer
sj epsilon1, Seegrasschiefer
B
17
23
18
20
26
<1
<1
<1
65
29
32
86
32
57
68
62
64
46
58
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
66
67
38
36
7
31
55
41
33
44
4
21
25
3
29
34
37
30
30
36
39
41
14
2
2
12
13
16
14
12
15
<1
5
<1
15
16
1
<1
25
<1
15
16
14
15
2
<1
2
11
8
<1
6
0,35
3
<1
Zn
42
45
34
40
43
56
55
30
41
46
51
36
54
43
53
48
46
37
49
45
53
53
103
81
78
89
58
60
34
36
39
26
51
42
36
41
22
19
20
10
24
23
21
20
15
16
11
11
7
89
40
42
16
21
13
13
14
19
23
13
65
66
68
86
243
191
125
94
105
113
167
102
81
98
139
195
165
148
184
112
Pb
Cd
Co
< 0,011
0,85
2
0,94
1
0,83
4
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3
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13
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4
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5
0,40
6
1,28
11
0,65
10
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11
1,22
7
0,60
9
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13
1,04
6
1,02
8
1,00
11
0,87
11
1,04
10
0,48
22
0,77
19
0,49
34
0,67
21
0,76
29
0,98
14
1,35
17
0,47
14
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11
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7
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9
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15
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6
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8
0,45
7
0,47
4 < 0,002
11
0,87
8
0,28
18
0,07
16
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15
0,51
15
0,64
10
0,65
12
0,56
17
0,68
10
0,63
11
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31
0,11
685
1,00
13
0,49
18
0,91
22
0,15
23
0,39
19
0,07
17
0,16
19
0,15
66
3,13
8
0,60
5
0,21
12
1,00
14
1,09
3
0,20
< 0,011
0,12
15
0,91
< 0,011
0,83
8
0,22
13
0,90
8
1,29
15
1,45
7
2,23
13
0,90
3
0,97
14
0,76
15
1,84
2
2,24
10
2,56
< 0,011
1,77
4
2,60
3
2,35
8
9
8
9
10
12
12
6
9
11
11
8
13
11
17
11
11
11
14
13
12
12
16
13
13
13
14
14
8
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1
7
12
10
10
10
9
5
8
3
8
10
9
10
7
6
4
10
26
15
5
17
18
16
24
20
21
17
9
2
19
19
9
4
27
17
17
19
21
21
13
6
12
9
9
11
10
11
11
8
147
Ni
27
32
24
27
30
42
43
18
38
30
35
38
37
33
43
34
35
31
39
27
37
35
39
35
39
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42
45
28
32
18
22
39
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28
28
25
26
23
7
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28
24
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17
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23
27
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53
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30
30
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33
18
5
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46
60
42
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58
53
95
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139
114
78
74
75
104
105
124
107
128
78
Cr
V
29
34
28
33
38
37
26
20
45
37
42
44
39
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51
42
56
27
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39
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31
15
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32
6
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25
9
34
32
25
26
25
27
20
17
18
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31
35
26
28
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16
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12
12
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29
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26
30
24
24
31
26
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16
25
24
29
27
28
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28
18
31
21
23
17
24
36
27
26
43
24
27
35
41
43
22
21
20
53
23
17
50
29
13
18
31
54
23
19
28
19
98
25
21
26
18
17
5
32
21
24
18
19
21
17
31
35
45
45
10
6
19
11
11
39
48
51
101
52
71
98
101
85
122
100
129
87
Cu
Ba
As
Hg
Se
< 0,01 118
2 < 0,0007 < 0,0005
< 0,01 153
2 < 0,0007
0,08
< 0,01 137
3 < 0,0007
0,10
0,19 139
4
0,26
0,40
< 0,01 191
3
0,10
0,34
0,3
45
6 < 0,0007 < 0,0005
4
30
3
0,16
0,11
0,44
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0,50
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9
0,12
0,15
4 103
7 < 0,0007 < 0,0005
5 194
7 < 0,0007 < 0,0005
0,3 251
12
0,27
0,24
4 171
4
0,05 < 0,0005
1 187
14
0,16 < 0,0005
3 210 < 0,0008 < 0,0007 < 0,0005
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10 < 0,0007 < 0,0005
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0,26
0,26
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11
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8
0,07 < 0,0005
82 733
9
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9
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0,80
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11
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1,67
0,04
0,24
20 180 < 0,0008 < 0,0007 < 0,0005
< 0,01
68
2,63 < 0,0007 < 0,0005
39 161
0,42 < 0,0007 < 0,0005
4 178
1,42
0,02
0,15
3 178
1,48
0,85
0,48
83 1324
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0,15
39 195
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22 3226
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10
96
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0,27
22
11
23 < 0,0007
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24
19
n.g.
n.g.
n.g.
4
17
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26 192
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69
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59
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43
72
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43
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11 < 0,0007
0,7
45
67
11 < 0,0007
1,87
49
74
18
0,3668
2,96
46
76
12 < 0,0007 < 0,0005
51
78
14 < 0,0007 < 0,0005
37
68
49
0,0568
0,42
Anhang — Tabellen zu Kapitel 7: Meßwerte
ID
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
3124
3125
3179
3258
3257
3172
3171
3253
3252
3165
3164
3163
3162
3161
3160
3243
3242
3241
3240
3348
3347
3156
3155
3154
3238
3237
3341
3148
3147
3146
3145
3144
3143
3232
3231
3230
3229
3228
3227
3332
3331
3330
Geologische Formation
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Stinkkalke
sj epsilon2, Stinkkalke
sj epsilon2, Stinkkalke
sj epsilon2, Stinkkalke
sj epsilon2, Stinkkalke
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj zeta, ob. Schwarzjuramergel
sj zeta, ob. Schwarzjuramergel
sj zeta, ob. Schwarzjuramergel
sj zeta, ob. Schwarzjuramergel
sj zeta, ob. Schwarzjuramergel
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj beta; Zopfplatten
bj beta; Zopfplatten
bj beta; Zopfplatten
bj beta; Zopfplatten
bj beta; Zopfplatten
bj beta; Tolutariazone
bj beta; Tolutariazone
bj beta; Tolutariazone
bj beta; Tolutariazone
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; Personatensandstein
bj beta; Personatensandstein
bj beta; Personatensandstein
bj beta; Personatensandstein
bj beta; Personatensandstein
bj beta; Personatensandstein
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
B
0,41
32
1
<1
<1
26
36
21
14
24
12
7
1
<1
15
10
12
10
20
14
10
8
1
11
6
4
3
4
16
7
24
25
20
32
26
26
16
24
35
26
31
37
26
37
35
4
4
15
10
9
17
17
12
15
4
4
5
7
5
10
12
12
5
8
7
10
4
6
6
6
7
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4
6
3
6
5
6
15
<1
3
<1
<1
<1
18
13
3
Zn
107
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180
87
103
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53
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16
47
74
260
251
110
72
116
347
66
91
67
431
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213
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42
76
41
44
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14
14
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13
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23
27
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31
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14
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21
Pb
Cd
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34
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15
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23
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10
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26
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20
21
13
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34
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23
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15
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1,03
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1,02
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18
20
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13
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27
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5
7
12
11
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10
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89
10
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13
12
32
24
14
148
Ni
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80
79
79
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Cr
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28
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15
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V
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78
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98
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123
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20
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137
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0
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0
0
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Cu
Ba
As
42
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12
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46
71
18
57
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14
60
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19
54
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77
20
59
82
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n.g.
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20
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11
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59
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26
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n.g.
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20
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n.g.
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n.g.
16
19
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9
n.g.
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n.g.
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n.g.
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n.g.
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13
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14
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13
13
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n.g.
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n.g.
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n.g.
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n.g.
Hg
Se
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n.g.
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n.g.
n.g.
0,18
< 0,0005
0,29
n.g.
n.g.
n.g.
Anhang — Tabellen zu Kapitel 7: Meßwerte
ID
3142
3141
3140
3139
3138
3226
3225
3224
3223
3222
3221
3220
3219
3218
3217
3216
3329
3328
3327
3326
3325
3324
3323
3322
3321
3320
3319
3318
3317
3137
3315
3314
3313
3312
3311
3310
3309
3136
3215
3214
3213
3308
3212
3211
3210
3209
3208
3207
3135
3134
3133
3132
3131
3130
3307
3306
3305
3304
3129
3206
3303
3302
3301
3128
3127
3126
3205
3204
3203
3202
3201
3200
3199
3198
3300
3299
3298
3297
3296
3295
3294
3293
3292
3291
3290
3289
3288
3197
3196
3287
Geologische Formation
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj delta; Dorsetensienbank
bj delta; Dorsetensienbank
bj delta; Dorsetensienbank
bj delta; Dorsetensienbank
bj delta; Dorsetensienbank
bj delta; Dorsetensienbank
bj delta; Dorsetensienbank
bj delta; Dorsetensienbank
bj delta; Humphriesi-Oolith
bj delta; Humphriesi-Oolith
bj delta; Humphriesi-Oolith
bj delta; Humphriesi-Oolith
bj delta; Humphriesi-Oolith
bj delta; Coronatenschichten
bj delta; Coronatenschichten
bj delta; Coronatenschichten
bj delta; Coronatenschichten
bj delta; Coronatenschichten
bj delta; Coronatenschichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Subfurcatus-Oolith
bj delta; Subfurcatus-Oolith
bj delta; Subfurcatus-Oolith
bj delta; Subfurcatus-Oolith
bj delta; Subfurcatus-Oolith
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Parkinsoni-Oolith
bj epsilon; Obere Braunjuratone
bj epsilon; Obere Braunjuratone
bj epsilon; Obere Braunjuratone
bj epsilon; Obere Braunjuratone
bj zeta; Macrocephalus-Oolith
bj zeta; Macrocephalus-Oolith
bj zeta; Macrocephalus-Oolith
B
13
14
18
5
4
<1
<1
<1
0,24
<1
<1
2
<1
<1
1
<1
6
10
11
12
12
8
6
8
7
5
4
5
7
6
9
8
9
5
5
7
6
<1
<1
2
2
14
<1
3
10
18
15
7
8
6
11
11
15
15
14
13
12
15
8
17
13
14
17
6
9
7
20
16
20
20
22
27
18
16
16
18
16
14
15
15
20
18
13
24
24
23
14
25
18
18
Zn
Pb
Cd
64
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65
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52
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53
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49
5 < 0,002
23
5 < 0,002
34
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19
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53
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31
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60
18 < 0,002
67
25 < 0,002
67
24 < 0,002
69
20 < 0,002
78
29 < 0,002
275
18 < 0,002
52
19 < 0,002
51
14 < 0,002
57
9 < 0,002
47
14 < 0,002
22
25 < 0,002
36
18 < 0,002
46
16 < 0,002
47
17 < 0,002
204
19 < 0,002
44
15 < 0,002
27
16 < 0,002
41
3 < 0,002
255
2
0,48
59 < 0,011 < 0,002
53 < 0,011 < 0,002
15
18 < 0,002
40
15 < 0,002
42
7 < 0,002
36
4 < 0,002
144 < 0,011 < 0,002
71
5 < 0,002
38
15 < 0,002
85
22 < 0,002
81
15
0,16
66
10 < 0,002
18
9 < 0,002
39
16 < 0,002
51
13 < 0,002
42
9 < 0,002
54
12 < 0,002
114
16 < 0,002
75
16 < 0,002
40
4 < 0,002
107
4 < 0,002
158
19
0,16
95
5 < 0,002
81
16 < 0,002
51
16 < 0,002
36
29 < 0,002
78
3 < 0,002
41
13 < 0,002
549
17
0,36
88
17 < 0,002
80
17 < 0,002
49
11 < 0,002
76
11 < 0,002
47
12 < 0,002
74
13 < 0,002
105
19 < 0,002
63
16 < 0,002
36
58 < 0,002
159
18 < 0,002
78
7 < 0,002
72
9 < 0,002
54
10 < 0,002
73
12 < 0,002
54
19
2
80
14 < 0,002
64
12 < 0,002
77
31 < 0,002
80
12 < 0,002
35
6 < 0,002
40
9 < 0,002
44
36 < 0,002
39
15 < 0,002
169
19 < 0,002
39
11 < 0,002
60
12 < 0,002
Co
16
12
14
9
9
13
16
12
9
11
7
5
7
3
13
7
24
14
16
13
10
15
16
11
11
11
10
13
15
14
19
15
8
10
12
15
19
4
15
11
13
22
18
14
12
14
14
6
12
11
20
19
13
13
15
11
14
10
22
41
21
29
41
12
17
11
16
13
16
14
13
15
17
25
13
14
14
13
10
14
12
15
155
18
18
93
31
68
16
83
149
Ni
30
25
26
25
23
27
36
28
24
30
22
16
17
12
34
20
59
32
36
32
30
29
31
26
25
27
23
25
31
35
41
37
19
22
26
38
49
13
75
30
38
70
44
42
37
37
33
18
34
31
38
48
40
35
37
29
39
30
41
83
58
46
78
33
38
29
43
36
42
33
32
34
81
54
28
33
37
30
31
34
31
54
166
59
57
201
66
106
61
118
Cr
15
15
13
13
8
16
21
17
19
16
13
9
10
7
13
8
20
20
18
17
15
18
13
15
16
11
7
11
13
15
18
16
11
11
11
18
83
8
10
14
16
403
85
22
15
24
271
13
20
20
24
66
26
25
38
19
18
17
314
231
20
161
151
18
22
23
34
24
24
23
25
27
24
37
21
19
16
21
17
22
19
24
318
22
24
374
28
951
27
334
V
Cu
Ba
As
Hg
Se
15
16
14
7,6
0,1356
0,19
18
15
82
9,4 < 0,0007
0,14
15
15
48
n.g.
n.g.
n.g.
23
10
23
6,3 < 0,0007 < 0,0005
7
8
52
n.g.
n.g.
n.g.
18
11
31
12,4 < 0,0007
0,24
20
17
50
14,4 < 0,0007
0,31
15
11
53
n.g.
n.g.
n.g.
14
16
48
n.g.
n.g.
n.g.
17
5 172
n.g.
n.g.
n.g.
14
4
23
n.g.
n.g.
n.g.
7
2 335
n.g.
n.g.
n.g.
7
3 185
n.g.
n.g.
n.g.
7 < 0,01 2555
n.g.
n.g.
n.g.
30
12
51
n.g.
n.g.
n.g.
7
7
28
n.g.
n.g.
n.g.
35
11 < 1,5
n.g.
n.g.
n.g.
17
18 < 1,5
n.g.
n.g.
n.g.
19
16
3
n.g.
n.g.
n.g.
15
15
10
n.g.
n.g.
n.g.
12
10
7
n.g.
n.g.
n.g.
20
16 227
n.g.
n.g.
n.g.
11
9
25
9,7 < 0,0007
0,27
13
11
28
8,6 < 0,0007
0,06
12
11
26
6,2 < 0,0007
0,12
9
9
23
18,6 < 0,0007
0,11
6
7
16
n.g.
n.g.
n.g.
9
8
13
n.g.
n.g.
n.g.
9
12
15
n.g.
n.g.
n.g.
17
11
19
25,2 < 0,0007
0,23
16
15
25
14,5 < 0,0007
0,29
19
12
15
18,8 < 0,0007 < 0,0005
10
10
59
3,4 < 0,0007
0,05
16
5
11
23,7 < 0,0007
0,35
21
5 216
n.g.
n.g.
n.g.
30
8
14
31,4 < 0,0007
0,61
142
5
13
n.g.
n.g.
n.g.
8
4 859 < 0,0008 < 0,0007
0,13
15
6
36
n.g.
0,3075
0,25
22
6
14
23,4
0,2827
0,47
22
3
61 < 0,0008
0,1983
0,25
661
4
12
98,1 < 0,0007
0,52
138
2
16
50,6 < 0,0007
0,35
34
5
14
n.g. < 0,0007
0,84
18
6
16
36,8 < 0,0007
0,38
26
13
20
36,7 < 0,0007
0,28
379
1
11
n.g. < 0,0007
0,23
16
4
10
35,8 < 0,0007
0,25
20
14
18
18,2 < 0,0007
0,12
22
10
29
18,4 < 0,0007 < 0,0005
29
14
19
5,7 < 0,0007
0,26
113
14
32
n.g. < 0,0007
0,74
31
11 262
n.g.
n.g.
n.g.
27
12
21
n.g.
n.g.
n.g.
53
7
16
n.g.
n.g.
n.g.
24
10
23
35,1 < 0,0007
0,77
22
11 115
n.g.
n.g.
n.g.
21
10
17
44,7 < 0,0007
0,32
551 < 0,01
11
26,9 < 0,0007
0,13
349
14
16
76,2
0,2811
0,16
30
15
36
n.g. < 0,0007
0,73
171
2
14
69,6 < 0,0007
0,41
196
10
15
82,2 < 0,0007
0,18
20
10
16
31,7 < 0,0007
0,49
24
13
22
24,5 < 0,0007
0,45
23
9
22
12,4 < 0,0007
0,24
34
10
20
41,3 < 0,0007
0,34
25
18
17
n.g.
n.g.
n.g.
27
13
19
n.g.
n.g.
n.g.
24
20
21
16,5 < 0,0007
0,43
25
16
18
n.g.
n.g.
n.g.
28
15
19
n.g.
n.g.
n.g.
243
35
14
n.g.
n.g.
n.g.
33
11
18
n.g. < 0,0007
0,45
24
11
16
n.g.
n.g.
n.g.
25
9
17
n.g.
n.g.
n.g.
21
11
17
n.g.
n.g.
n.g.
23
11
17
n.g.
n.g.
n.g.
18
9
14
n.g.
n.g.
n.g.
23
12
23
n.g.
n.g.
n.g.
19
8
16
n.g.
n.g.
n.g.
21
13
15
n.g.
n.g.
n.g.
196
18
8
440,7
0,3212
0,69
28
19
25
28,0 < 0,0007
0,24
28
35
19
37,5 < 0,0007
0,34
313
41
13
n.g.
0,9877
0,17
39
6
23
n.g. < 0,0007
0,10
690
1
23
n.g. < 0,0007
0,25
32
22
25
33,4 < 0,0007
0,58
356
13
11
56,7
0,4955
0,78
Anhang — Tabellen zu Kapitel 7: Meßwerte
ID
3195
3194
3193
3192
3191
3190
3189
3188
3187
3186
3286
3285
3284
3283
3282
3281
3280
3279
3278
3277
3276
3275
3274
3273
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
Geologische Formation
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
wj alpha; Grenzglaukonit
wj alpha; Grenzglaukonit
wj alpha; Grenzglaukonit
wj alpha, unt. Weißjuramergel
wj alpha, unt. Weißjuramergel
wj alpha, unt. Weißjuramergel
wj alpha, unt. Weißjuramergel
wj alpha, unt. Weißjuramergel
wj alpha, unt. Weißjuramergel
wj alpha, unt. Weißjuramergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
B
18
12
21
11
16
20
14
17
28
17
13
14
13
9
25
17
15
15
13
14
15
19
44
13
13
14
6
12
9
11
7
19
17
13
19
18
10
4
6
15
20
28
18
Zn
Pb
39
8
73
18
64
8
62
16
75
14
59
14
54
13
98
12
80
9
99
13
50
14
103
20
58
13
104
34
76
22
46
15
43
12
50
17
63
15
67
14
87
13
68
15
165
18
54
12
35
5
40 < 0,011
53
7
42
17
37
9
41
8
48 < 0,011
17
4
19
1
16
3
15 < 0,011
18
7
13
1
11
4
13
5
18
4
19
4
20
1
17
6
Cd
Co
< 0,002
< 0,002
< 0,002
0,12
0,12
< 0,002
< 0,002
0,16
< 0,002
0,16
< 0,002
< 0,002
< 0,002
< 0,002
< 0,002
< 0,002
< 0,002
< 0,002
< 0,002
< 0,002
< 0,002
< 0,002
0,39
0,13
0,59
0,86
0,65
0,77
0,54
0,67
0,59
0,49
0,53
0,55
0,66
0,47
0,40
0,31
0,43
0,50
0,42
0,66
0,47
19
42
64
13
15
11
16
15
16
16
32
13
10
19
18
15
16
19
12
13
21
18
36
8
7
6
6
5
5
6
5
4
5
2
5
6
2
3
3
4
4
5
4
150
Ni
66
87
110
35
39
31
45
42
57
72
76
40
29
117
47
44
45
61
50
57
76
84
119
35
23
20
26
23
20
19
19
20
24
13
24
26
12
11
12
21
20
23
21
Cr
27
66
244
20
22
20
24
31
33
22
46
20
21
16
37
24
26
22
22
21
21
22
51
13
27
30
24
25
27
29
23
16
16
10
15
15
9
7
8
14
14
15
13
V
30
71
259
11
12
12
14
25
25
15
68
10
12
13
30
16
16
15
13
16
16
18
46
11
36
39
31
33
34
40
29
12
12
7
11
11
7
5
6
10
12
13
10
Cu
Ba
As
20
26
n.g.
15
19
n.g.
16
15
34,4
10
15
n.g.
14
18
n.g.
12
16
n.g.
34
21
n.g.
26
26
n.g.
30
23
8,4
29
47
n.g.
12
15
75,0
13
17
n.g.
12
16
n.g.
23
14
88,3
22
28
n.g.
15
20
7,4
19
23
n.g.
18
20
n.g.
15
19
n.g.
17
52
11,5
14
18
9,0
14
83
13,8
18 2342
5,7
8
21
5,6
6
32
2,56
8
36
1,24
8
26
5
7
28
3
6
29
1,54
7
35
2,15
7
27
n.g.
5
22
0,1
7
22
0,36
5
17
2,16
5
27
0,1
7
18
6
4
16
2
3
12
1,79
3
13
1,2
7
20
1,15
6
21
0,78
6
24 < 0,0008
6
18
1,35
Hg
Se
n.g.
< 0,0007
0,0134
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
0,2746
n.g.
< 0,0007
n.g.
n.g.
1,6996
n.g.
< 0,0007
n.g.
n.g.
n.g.
< 0,0007
< 0,0007
< 0,0007
< 0,0007
< 0,0007
< 0,0007
0,1568
< 0,0007
0,0368
< 0,0007
< 0,0007
n.g.
< 0,0007
0,0668
< 0,0007
< 0,0007
0,4268
0,1668
< 0,0007
< 0,0007
0,1668
< 0,0007
< 0,0007
< 0,0007
n.g.
0,26
0,28
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
0,39
n.g.
0,44
n.g.
n.g.
1,90
n.g.
0,21
n.g.
n.g.
n.g.
0,61
0,72
0,37
0,83
0,51
0,35
0,25
0,14
0,5
0,19
< 0,0005
n.g.
< 0,0005
< 0,0005
< 0,0005
< 0,0005
0,89
< 0,0005
< 0,0005
0,21
0,49
0,07
0,07
0,18
Anhang — Tabellen zu Kapitel 7: Meßwerte
Tab. 7.A3.: Meßwerte Hauptelemente - S4-Eluatgehalte [mg/l]
n.g. = nicht gemessen
ID
Geologische Formation
NG
Untere Nachweisgrenze (mg/l)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
so, Röttone
so, Röttone
so, Röttone
so, Röttone
so, Röttone
so, Röttone
so, Röttone
so, Röttone
so, Röttone
so, Röttone
mo2, Mergel/Tone an d. Basis
mo2, Mergel/Tone an d. Basis
mo2, Mergel/Tone an d. Basis
mo2, Mergel/Tone an d. Basis
mo2, Mergel/Tone an d. Basis
mo2, Tonhorizonte
mo2, Tonhorizonte
mo2, Tonhorizonte
mo2, Tonhorizonte
mo2, Tonhorizonte
mo2, Tonhorizonte
mo2, Tonhorizonte
mo2, Tonhorizonte
mo2, Tonhorizonte
mo2, Tonhorizonte
mo2, Mergel/Tone im ob. Abschnitt
mo2, Mergel/Tone im ob. Abschnitt
mo2, Mergel/Tone im ob. Abschnitt
mo2, Mergel/Tone im ob. Abschnitt
mo2, Mergel/Tone im ob. Abschnitt
ku Basis, Vitriolschiefer
ku Basis, Vitriolschiefer
ku Basis, Vitriolschiefer
ku Basis, Vitriolschiefer
ku Basis, Vitriolschiefer
ku Basis, Vitriolschiefer
ku Basis, Vitriolschiefer
ku Basis, Vitriolschiefer
ku Basis, Vitriolschiefer
ku Basis, Vitriolschiefer
ku, Estherienschichten
ku, Estherienschichten
ku, Estherienschichten
ku, Estherienschichten
ku, Estherienschichten
km1, Grundgipsschichten
km1, Grundgipsschichten
km1, Grundgipsschichten
km1, Grundgipsschichten
km1, Grundgipsschichten
km1, Grundgipsschichten
km1, Grundgipsschichten
km1, Grundgipsschichten
km1, Grundgipsschichten
km1, Grundgipsschichten
km1, Bochinger Horizont
km1, Bochinger Horizont
km1, Bochinger Horizont
km1, Bochinger Horizont
km1, Bochinger Horizont
km1, Bochinger Horizont
km1, Dunkelrote Mergel
km1, Dunkelrote Mergel
km1, Dunkelrote Mergel
km1, Dunkelrote Mergel
km1, Dunkelrote Mergel
km1, Mittlerer Gipshorizont
km1, Mittlerer Gipshorizont
km1, Mittlerer Gipshorizont
km1, Mittlerer Gipshorizont
km1, Mittlerer Gipshorizont
km1, Estherienschichten
km1, Estherienschichten
km1, Estherienschichten
km1, Estherienschichten
km1, Estherienschichten
km1, Estherienschichten
Al
Na
Ca
Fe
Mn
K
Mg
SO4
0,0050
0,09
0,02
0,0050
0,0012
0,80
0,001
0,2
0,0882
1,0050
3,3422
0,4654
0,3745
0,0344
0,0100
0,0345
0,0114
0,0244
0,0200
0,0305
< 0,005
0,0114
0,0239
0,0142
0,0143
0,0140
0,0114
0,0059
0,0127
0,0051
0,0213
0,0198
0,0137
0,0056
0,0171
0,0104
0,0355
0,0586
0,0111
0,0075
< 0,005
0,0084
< 0,005
< 0,005
< 0,005
0,0148
0,0151
0,0084
0,0270
0,0097
0,3924
0,0439
n.g.
0,7829
0,2630
< 0,005
< 0,005
< 0,005
0,6775
1,0704
< 0,005
< 0,005
< 0,005
n.g.
n.g.
0,0156
n.g.
0,0147
0,0220
n.g.
0,0186
n.g.
0,0181
0,0111
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
0,1108
n.g.
0,0120
n.g.
0,0053
0,0149
0,0160
2,46
2,32
2,76
3,49
2,68
3,26
2,90
3,26
3,42
3,31
7,20
6,76
6,68
7,20
5,30
3,56
3,70
4,45
5,17
3,42
3,11
4,25
4,60
3,96
3,80
4,66
5,19
4,66
4,60
4,07
1,85
2,72
2,75
2,75
2,75
2,29
3,69
3,72
2,86
3,61
3,64
3,78
3,67
3,72
4,50
2,90
3,28
3,44
3,20
3,67
1,53
2,18
2,10
2,02
2,34
3,32
3,49
3,00
1,86
4,03
3,94
3,11
2,73
3,46
3,37
1,50
3,15
3,71
5,57
3,48
3,57
2,15
2,78
2,43
2,26
2,78
5,63
15,23
14,88
6,11
7,12
16,71
17,71
16,03
17,70
15,82
14,78
53,46
41,90
149,30
43,30
62,73
52,46
52,99
59,13
63,51
52,32
42,88
75,64
74,56
50,61
43,08
49,65
55,52
43,35
44,65
29,98
18,59
21,58
17,53
15,87
16,90
66,65
17,49
13,55
14,16
15,26
14,01
27,90
14,57
13,55
12,42
628,35
629,83
628,10
624,89
615,03
636,59
610,44
608,66
635,31
601,58
25,57
28,53
33,78
581,92
100,63
38,61
14,81
17,35
15,50
37,47
16,49
608,92
609,93
613,73
635,34
608,87
12,67
22,82
35,04
21,11
19,72
14,38
< 0,005
0,0208
0,0706
0,0101
0,0078
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
0,0168
0,0075
< 0,005
0,0121
< 0,005
< 0,005
< 0,005
0,0101
< 0,005
0,0128
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
0,4643
< 0,005
0,3342
0,0307
0,0402
0,0763
0,0940
0,1191
< 0,005
0,0561
0,0834
0,0725
0,0725
0,0208
0,0236
0,0076
0,0882
< 0,005
0,0076
< 0,005
0,0173
0,0434
< 0,005
< 0,005
0,0772
0,0886
0,0561
0,0566
0,0842
0,0116
0,0078
< 0,005
0,0748
0,0289
0,0093
0,0023
< 0,0012
0,0030
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
0,0024
0,0013
< 0,0012
< 0,0012
0,0023
< 0,0012
0,0014
0,0014
< 0,0012
0,0026
< 0,0012
0,0023
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
0,0057
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
0,0069
0,0123
0,0340
0,0334
0,0319
0,0019
0,0171
0,0196
0,0226
0,0231
0,0013
0,0014
0,0013
0,0195
< 0,0012
0,0017
< 0,0012
< 0,0012
0,0038
< 0,0012
0,0013
0,0184
0,0225
0,0158
0,0184
0,0256
0,0021
< 0,0012
0,0016
0,0057
0,0025
< 0,0012
14,00
11,47
14,00
23,44
14,00
12,10
13,37
14,57
13,31
14,57
41,30
27,08
38,22
37,61
33,29
50,92
47,87
44,19
53,36
53,97
45,42
53,97
33,35
37,06
49,35
44,45
48,13
46,29
40,15
40,76
45,57
51,33
55,78
48,77
34,61
58,32
57,76
47,79
41,51
39,62
21,13
22,42
21,77
20,49
23,45
4,38
0,88
4,38
4,38
6,13
9,54
< 0,8
4,34
9,54
7,81
23,66
29,33
28,71
33,64
30,21
25,82
15,37
10,17
13,42
10,82
9,51
6,07
19,90
31,93
4,42
29,01
12,54
23,63
12,54
19,73
17,77
32,03
2,43
2,40
1,60
3,03
2,31
2,53
2,54
2,46
2,41
2,28
23,57
14,92
38,44
19,71
18,77
31,07
30,51
29,75
31,55
28,43
25,17
48,03
31,53
25,50
26,35
41,79
42,56
33,98
30,57
28,57
11,87
13,76
12,16
11,40
17,88
51,59
12,68
9,36
9,76
9,76
4,19
7,19
4,21
3,97
4,28
9,54
6,48
5,14
6,18
11,83
15,30
18,34
6,95
7,99
9,72
11,74
8,84
8,55
17,97
18,47
9,26
6,33
5,96
5,52
10,43
5,97
10,24
11,39
16,55
10,61
19,64
5,58
9,89
13,13
9,47
9,50
14,52
2,9
4,6
3,4
3,9
6,6
4,9
3,4
4,4
4,6
7,1
237,1
163,8
574,9
171,3
225,5
230,6
241,1
271,6
290,4
249,2
198,2
373,7
298,8
214,9
205,6
272,6
297,7
233,7
232,9
165,9
71,8
90,4
71,5
67,9
165,2
421,6
95,7
34,6
49,9
47,4
35,5
95,7
21,8
13,7
18,0
1559,7
1530,3
1475,2
1499,1
1557,9
1605,9
1499,5
1505,1
1516,3
1540,6
31,8
29,6
47,1
1546,1
297,3
69,7
3,3
330,7
8,1
92,8
2,8
1466,0
1568,5
1531,2
1588,9
1533,9
3,8
26,9
111,0
23,8
10,0
8,9
151
Anhang — Tabellen zu Kapitel 7: Meßwerte
ID
78
79
80
81
82
EP14
EP13
EP12
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
EP10
EP9
EP8
EP7
EP6
EP5
DP1
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
P19
P18
P17
P1
P16
P15
P14
P13
P12
P10
P7
P11
P8
P9
P6
P5
104
105
106
107
108
P4
P3
P2
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
Geologische Formation
km2, dunkle Tonst. i. Schilfsst.
km2, dunkle Tonst. i. Schilfsst.
km2, dunkle Tonst. i. Schilfsst.
km2, dunkle Tonst. i. Schilfsst.
km2, dunkle Tonst. i. Schilfsst.
Schilfsandstein
Schilfsandstein
Schilfsandstein
km2, Dunkle Mergel d. ob. km2
km2, Dunkle Mergel d. ob. km2
km2, Dunkle Mergel d. ob. km2
km2, Dunkle Mergel d. ob. km2
km2, Dunkle Mergel d. ob. km2
km3u, Rote Wand
km3u, Rote Wand
km3u, Rote Wand
km3u, Rote Wand
km3u, Rote Wand
km3u, Rote Wand
km3u, Untere Bunte Mergel
km3u, Untere Bunte Mergel
km3u, Untere Bunte Mergel
km3u, Untere Bunte Mergel
km3u, Untere Bunte Mergel
km3u, Untere Bunte Mergel
km3l, Lehrbergschichten
km3o, Obere Bunte Mergel
km3o, Obere Bunte Mergel
km3o, Obere Bunte Mergel
km3o, Obere Bunte Mergel
km3o, Obere Bunte Mergel
km3o, Obere Bunte Mergel
km3o, Obere Bunte Mergel
km3o, Obere Bunte Mergel
km3o, Obere Bunte Mergel
km3o, Obere Bunte Mergel
km4, Stubensst, Sandstein
km4, Stubensst, Tonstein
km4, Stubensst, ton. Sandstein
km4, ob. Stubensandst.
km5, Knollenmergel
km5, Knollenmergel
km5, Knollenmergel
km5, Knollenmergel
km5, Knollenmergel
km5, Knollenmergel
km5, Knollenmergel
km5, Knollenmergel
ko, Rhät-Tonstein
sj alpha1, Psilonotenkalk
sj alpha1, Psilonotenkalk
sj alpha1, Psilonotentone
sj alpha1, Psilonotentone
sj alpha1, Psilonotentone
sj alpha1, Psilonotentone
sj alpha1, Psilonotentone
sj alpha1, Psilonotentone
sj alpha2, Angulatensandstein
sj alpha2, Angulatentonstein
sj alpha2, Angulatensandstein
sj beta, unt. Schwarzjuratone
sj beta, unt. Schwarzjuratone
sj gamma, unt. Schwarzjuramergel
sj gamma, unt. Schwarzjuramergel
sj gamma, unt. Schwarzjuramergel
sj gamma, unt. Schwarzjuramergel
sj gamma, unt. Schwarzjuramergel
sj delta, ob. Schwarzjuratone
sj delta, ob. Schwarzjuratone
sj delta, ob. Schwarzjuratone
sj epsilon1, Seegrasschiefer
sj epsilon1, Seegrasschiefer
sj epsilon1, Seegrasschiefer
sj epsilon1, Seegrasschiefer
sj epsilon1, Seegrasschiefer
sj epsilon1, Seegrasschiefer
sj epsilon1, Seegrasschiefer
sj epsilon1, Seegrasschiefer
sj epsilon1, Seegrasschiefer
sj epsilon1, Seegrasschiefer
Al
2,2069
1,0246
0,0443
0,3255
0,3148
< 0,005
0,1916
0,1224
0,1692
0,0163
0,0218
0,6395
0,0198
0,0061
< 0,005
< 0,005
0,0080
< 0,005
< 0,005
n.g.
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
0,0102
0,0117
0,0070
< 0,005
0,0190
< 0,005
< 0,005
< 0,005
0,0349
0,0107
< 0,005
0,0201
0,0463
8,0979
0,0093
n.g.
4,9425
0,1049
0,7544
0,0134
0,0422
0,3041
0,0096
0,0060
0,0064
< 0,005
0,0257
0,0121
0,7405
0,0457
0,1060
0,1142
n.g.
0,0218
0,0242
0,1284
0,2377
0,0877
0,0102
0,0223
0,0150
0,0200
0,0119
0,0242
0,0574
0,0199
< 0,005
0,0900
< 0,005
0,0169
0,0216
< 0,005
0,1907
0,2622
0,4814
< 0,005
Na
3,54
3,66
2,68
2,54
2,79
3,04
3,55
4,29
2,98
5,36
4,09
2,98
2,37
3,57
3,86
4,08
3,25
3,79
3,88
4,95
4,74
5,31
4,71
3,14
2,66
3,83
2,74
2,42
3,31
2,22
2,91
3,54
2,64
2,87
4,59
3,24
18,00
24,61
28,11
5,60
42,26
37,67
34,46
27,89
30,11
27,30
16,58
14,91
10,73
4,33
3,54
5,09
1,73
2,50
1,63
1,63
2,03
3,67
2,46
2,97
4,14
3,80
10,45
11,58
12,31
9,80
11,09
13,71
28,30
32,91
3,67
6,33
4,88
4,32
6,17
5,19
3,77
5,66
2,59
3,06
Ca
5,69
4,90
16,13
19,45
4,50
14,75
11,27
9,90
9,76
6,16
4,61
9,68
22,53
13,60
17,91
15,90
13,87
14,33
15,11
44,04
22,08
20,31
10,66
9,50
10,27
9,98
11,57
9,24
11,38
13,40
192,90
13,74
11,44
9,98
19,77
13,96
4,14
2,52
15,68
2,24
6,71
7,15
8,71
10,16
8,21
9,93
12,57
17,50
91,96
238,65
54,71
56,63
7,24
4,43
5,12
5,09
6,27
428,05
49,63
26,66
6,69
6,93
41,20
57,19
103,44
111,30
88,02
23,50
12,97
28,06
226,73
273,43
178,30
191,38
243,67
230,06
267,27
224,87
273,08
240,42
152
Fe
Mn
0,1030
0,0482
< 0,005
0,0189
0,0192
< 0,005
0,0979
0,1421
0,0074
< 0,005
0,0116
0,0225
0,0063
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
0,0057
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
0,1171
0,0117
< 0,005
< 0,005
0,0301
< 0,005
0,0523
0,0129
< 0,005
0,2095
< 0,005
< 0,005
0,1177
< 0,005
0,0203
< 0,005
< 0,005
0,0100
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
0,1854
0,2473
0,8849
0,1831
0,1167
< 0,005
< 0,005
< 0,005
0,5582
1,2913
0,0052
< 0,005
< 0,005
0,0085
< 0,005
0,0146
0,1735
0,0348
< 0,005
0,0231
0,0186
< 0,005
0,0087
0,0519
0,0398
0,0650
0,0371
0,0577
0,0079
0,0023
0,0026
0,0022
0,0054
< 0,0012
0,0015
< 0,0012
< 0,0012
0,0031
0,0015
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
0,0044
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
0,0057
0,0089
0,0084
< 0,0012
< 0,0012
0,0078
0,0101
0,0016
0,0094
< 0,0012
0,0035
< 0,0012
0,0052
0,0027
0,0013
0,0023
0,0014
0,0033
0,0030
< 0,0012
0,0015
< 0,0012
0,0022
< 0,0012
0,0016
0,0016
0,0580
0,2048
0,0125
0,0119
0,0173
0,0160
0,0048
0,0030
0,0082
1,3909
< 0,0012
0,0036
0,0054
0,0095
0,0151
0,0096
0,0199
0,0407
0,0182
0,0027
0,0161
0,0030
0,0659
0,0970
0,1173
0,0253
0,0749
0,2472
0,3093
0,1669
0,3392
0,1714
K
20,76
27,80
17,54
12,38
28,57
11,39
14,10
21,77
30,63
27,89
32,69
21,68
12,38
18,83
18,83
24,60
13,17
24,60
18,91
16,37
16,37
16,37
8,21
10,94
12,98
14,33
13,17
11,26
17,00
21,44
30,90
20,99
18,91
21,19
21,90
13,34
18,31
26,34
32,33
2,52
14,27
13,59
9,53
13,59
19,36
13,86
20,73
24,83
16,61
20,73
11,79
32,98
7,59
5,43
5,43
8,31
< 0,8
23,88
15,38
28,10
9,71
6,13
37,73
37,73
67,13
34,25
52,89
1,81
0,70
1,40
33,65
33,65
42,42
37,16
12,47
14,12
40,34
12,36
36,86
14,12
Mg
7,02
8,20
4,23
4,13
8,14
4,24
3,66
3,65
6,36
6,67
8,71
5,36
4,41
5,77
6,82
6,78
5,33
5,29
5,28
11,38
4,36
4,18
3,32
4,18
5,21
4,99
5,42
6,16
5,76
5,86
45,24
5,93
5,75
6,80
9,47
5,44
7,30
4,35
10,47
5,13
5,22
4,27
4,59
5,35
5,17
5,51
7,56
9,39
37,15
19,60
6,49
29,78
1,46
2,61
2,33
2,43
0,84
13,90
15,38
2,73
1,57
2,49
18,27
17,11
34,18
32,09
28,23
1,29
0,63
1,04
17,42
21,02
18,71
18,01
16,96
17,09
13,60
12,37
11,88
13,62
SO4
9,2
6,6
8,6
2,6
6,5
18,3
10,5
5,6
6,2
3,2
13,0
6,2
15,2
2,4
2,4
3,2
0,3
1,9
0,3
201,3
67,6
59,3
8,8
7,1
10,4
8,8
< 0,2
< 0,2
1,1
2,8
728,8
6,2
1,4
3,2
12,3
6,8
52,5
17,6
69,0
18,3
12,9
9,4
17,3
15,7
16,5
12,5
15,0
36,9
275,2
611,3
93,2
160,8
7,0
6,2
2,8
3,7
9,0
524,0
155,3
29,2
6,8
6,5
139,3
188,8
417,8
405,0
287,7
9,7
6,8
6,8
601,1
727,6
509,5
475,8
681,0
548,4
608,4
544,8
653,8
612,0
Anhang — Tabellen zu Kapitel 7: Meßwerte
ID
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
3124
3125
3179
3258
3257
3172
3171
3253
3252
3165
3164
3163
3162
3161
3160
3243
3242
3241
3240
3348
3347
3156
3155
3154
3238
3237
3341
3148
3147
3146
3145
3144
3143
3232
3231
3230
3229
3228
3227
3332
3331
3330
Geologische Formation
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Stinkkalke
sj epsilon2, Stinkkalke
sj epsilon2, Stinkkalke
sj epsilon2, Stinkkalke
sj epsilon2, Stinkkalke
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj zeta, ob. Schwarzjuramergel
sj zeta, ob. Schwarzjuramergel
sj zeta, ob. Schwarzjuramergel
sj zeta, ob. Schwarzjuramergel
sj zeta, ob. Schwarzjuramergel
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj beta; Zopfplatten
bj beta; Zopfplatten
bj beta; Zopfplatten
bj beta; Zopfplatten
bj beta; Zopfplatten
bj beta; Tolutariazone
bj beta; Tolutariazone
bj beta; Tolutariazone
bj beta; Tolutariazone
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; Personatensandstein
bj beta; Personatensandstein
bj beta; Personatensandstein
bj beta; Personatensandstein
bj beta; Personatensandstein
bj beta; Personatensandstein
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
Al
< 0,005
< 0,005
< 0,005
0,0543
0,1838
< 0,005
< 0,005
0,0373
< 0,005
0,0703
0,0280
0,0190
0,0169
0,0254
< 0,005
0,2151
0,0084
0,0314
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
0,2139
0,8115
< 0,005
0,0118
0,0110
0,0058
0,0083
0,0084
< 0,005
0,0116
0,0243
0,0279
0,0058
0,0108
0,0078
0,0217
0,0254
0,0201
0,0194
0,0087
0,0192
0,0183
0,0194
0,0283
0,0237
0,0244
0,0291
0,0202
0,0279
0,0247
0,0187
0,0141
0,0198
0,0123
0,0176
0,0072
0,0173
0,0271
0,0376
0,0159
0,0055
0,0055
0,0239
0,0072
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0,0202
< 0,005
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n.g.
n.g.
n.g.
0,0322
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0,0122
< 0,005
< 0,005
0,0211
0,0202
0,0205
0,0229
Na
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6,99
6,92
10,30
6,77
4,96
5,41
4,21
4,28
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3,62
3,40
4,65
1,58
6,26
5,46
8,09
6,70
5,31
4,24
4,86
3,62
4,72
5,96
4,93
7,73
6,83
6,01
4,56
4,42
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8,83
8,70
6,75
11,97
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7,59
11,21
12,40
13,16
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11,56
12,05
14,68
9,21
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19,96
14,60
14,60
12,41
1,36
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0,94
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1,71
1,98
3,36
3,33
3,92
3,00
3,36
4,35
1,73
1,40
1,82
1,76
3,14
2,26
0,82
1,41
1,61
1,48
0,33
2,23
4,11
4,25
2,82
8,43
8,53
5,51
4,65
6,94
3,83
Ca
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168,00
194,45
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169,80
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166,10
186,52
172,88
155,85
174,96
197,52
139,80
114,00
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246,75
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234,06
253,87
232,45
220,78
226,34
229,30
225,60
188,23
202,60
48,08
41,25
174,86
65,98
41,83
50,81
40,42
64,90
61,11
41,28
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95,59
78,27
53,87
64,57
65,39
82,17
68,98
31,74
56,17
34,40
35,78
65,43
35,75
38,75
26,24
32,46
47,36
9,89
68,00
27,99
32,48
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95,24
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37,44
45,91
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110,46
93,93
88,20
125,12
110,15
134,46
157,24
123,65
143,14
115,87
69,47
99,99
98,13
191,57
207,14
35,20
68,03
96,25
73,10
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32,94
67,17
153
Fe
Mn
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0,0300
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0,0374
< 0,005
< 0,005
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< 0,005
< 0,005
< 0,005
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< 0,005
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< 0,005
< 0,005
0,0169
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
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< 0,005
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< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
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< 0,005
< 0,005
< 0,005
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< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
0,6471
< 0,005
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< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
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0,1211
0,0531
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0,0205
0,0090
0,0519
0,2003
0,0361
0,4357
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0,1964
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0,0163
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< 0,0012
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< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
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< 0,0012
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< 0,0012
< 0,0012
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< 0,0012
< 0,0012
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0,0639
0,0129
0,0314
0,1325
0,1264
0,5333
0,0577
0,0300
0,0703
0,0495
0,1550
0,1566
0,0850
2,8829
0,2027
0,1247
0,1379
0,1904
0,3728
0,3690
< 0,0012
0,0634
0,1202
0,0667
0,0422
0,0823
0,2016
K
33,38
28,02
16,17
19,57
33,07
21,26
34,76
29,19
24,36
17,89
34,02
22,74
17,89
19,15
17,56
14,38
23,91
17,56
3,20
6,91
14,56
5,37
22,18
25,22
20,66
21,46
32,12
24,51
9,22
9,22
29,08
24,51
38,77
22,14
26,69
22,14
14,53
31,23
34,81
27,29
31,81
24,28
21,26
22,77
28,80
14,27
14,49
13,81
22,00
13,12
22,69
19,96
19,28
14,49
6,57
< 0,8
10,20
20,81
11,15
20,81
31,73
18,06
13,23
20,81
25,60
36,66
10,20
15,98
15,98
10,20
14,54
19,58
15,18
15,91
14,45
17,38
9,29
9,29
22,19
22,19
< 0,8
24,28
6,75
11,69
10,98
3,24
11,80
Mg
27,99
26,37
28,74
31,43
26,62
26,66
28,52
26,43
28,14
27,43
27,24
23,89
17,07
15,77
30,59
18,18
18,26
19,60
18,88
15,21
15,51
20,53
17,89
21,22
20,32
8,45
7,40
2,82
2,09
6,78
19,96
12,09
16,33
12,71
19,60
17,87
11,17
13,99
28,19
22,35
24,14
21,85
18,51
21,85
21,86
8,29
8,66
10,06
7,96
8,95
9,07
10,03
8,17
5,65
4,58
0,62
3,18
13,69
6,31
21,15
11,04
4,35
5,91
10,20
17,66
27,72
12,90
5,50
15,26
15,75
17,84
31,03
14,34
22,19
18,17
8,91
11,96
19,70
21,89
33,43
3,75
12,10
11,89
12,42
9,86
7,19
10,53
SO4
515,7
527,4
532,1
546,1
513,4
548,4
504,1
595,1
527,4
506,4
553,1
600,0
411,1
319,0
606,9
682,9
682,9
696,7
620,7
708,3
618,4
659,8
567,8
655,2
590,8
498,9
508,0
64,4
57,5
404,6
193,1
108,0
134,8
89,5
235,0
206,4
99,0
158,6
297,0
268,4
182,5
211,1
226,5
309,5
238,3
94,1
159,0
84,2
113,7
189,4
85,8
93,0
48,4
84,6
54,7
< 0,2
139,3
92,0
55,2
287,5
245,1
86,1
44,0
49,8
329,7
476,5
204,6
n.g.
366,9
238,5
293,4
387,7
250,2
436,9
267,6
99,9
211,3
217,5
347,4
482,5
17,3
160,5
213,9
176,9
118,7
38,4
163,0
Anhang — Tabellen zu Kapitel 7: Meßwerte
ID
3142
3141
3140
3139
3138
3226
3225
3224
3223
3222
3221
3220
3219
3218
3217
3216
3329
3328
3327
3326
3325
3324
3323
3322
3321
3320
3319
3318
3317
3137
3315
3314
3313
3312
3311
3310
3309
3136
3215
3214
3213
3308
3212
3211
3210
3209
3208
3207
3135
3134
3133
3132
3131
3130
3307
3306
3305
3304
3129
3206
3303
3302
3301
3128
3127
3126
3205
3204
3203
3202
3201
3200
3199
3198
3300
3299
3298
3297
3296
3295
3294
3293
3292
3291
3290
3289
3288
3197
3196
3287
Geologische Formation
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj delta; Dorsetensienbank
bj delta; Dorsetensienbank
bj delta; Dorsetensienbank
bj delta; Dorsetensienbank
bj delta; Dorsetensienbank
bj delta; Dorsetensienbank
bj delta; Dorsetensienbank
bj delta; Dorsetensienbank
bj delta; Humphriesi-Oolith
bj delta; Humphriesi-Oolith
bj delta; Humphriesi-Oolith
bj delta; Humphriesi-Oolith
bj delta; Humphriesi-Oolith
bj delta; Coronatenschichten
bj delta; Coronatenschichten
bj delta; Coronatenschichten
bj delta; Coronatenschichten
bj delta; Coronatenschichten
bj delta; Coronatenschichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Subfurcatus-Oolith
bj delta; Subfurcatus-Oolith
bj delta; Subfurcatus-Oolith
bj delta; Subfurcatus-Oolith
bj delta; Subfurcatus-Oolith
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Parkinsoni-Oolith
bj epsilon; Obere Braunjuratone
bj epsilon; Obere Braunjuratone
bj epsilon; Obere Braunjuratone
bj epsilon; Obere Braunjuratone
bj zeta; Macrocephalus-Oolith
bj zeta; Macrocephalus-Oolith
bj zeta; Macrocephalus-Oolith
Al
0,0106
< 0,005
0,0107
0,0204
0,0147
0,0150
0,0138
0,0211
0,0187
0,0185
0,0189
0,0237
0,0104
0,0161
0,0141
0,0090
< 0,005
0,0129
0,0130
0,0213
0,0159
0,0209
0,0136
0,0258
0,0902
0,0159
0,0160
0,0150
0,0092
0,0150
0,0071
n.g.
n.g.
n.g.
0,0113
< 0,005
0,0158
n.g.
< 0,005
0,0150
0,0053
0,0293
0,0135
0,0156
0,0196
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0,0213
< 0,005
0,0152
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0,0082
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0,0122
< 0,005
0,0220
0,0114
0,0231
n.g.
0,0156
0,0239
0,0176
0,0110
n.g.
0,0244
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0,0119
0,0101
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0,0214
0,0100
0,0179
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< 0,005
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0,0136
0,0118
0,0179
0,0061
0,0094
0,0074
0,0074
0,0155
Na
5,31
6,91
7,45
6,72
5,85
16,90
19,27
21,29
27,31
23,82
24,94
15,96
22,15
9,74
38,71
24,61
5,14
13,82
16,13
14,33
13,98
18,13
15,11
16,42
18,58
21,48
12,26
22,96
29,39
6,13
29,39
22,02
10,77
20,33
18,45
24,49
18,97
3,67
19,45
36,14
29,31
26,11
34,36
41,00
54,00
54,56
23,47
18,64
10,93
8,78
17,12
17,38
18,94
15,79
34,63
< 0,09
35,68
40,41
10,09
53,76
38,23
33,78
38,78
17,76
13,69
4,83
58,23
53,03
58,49
58,49
61,85
62,53
44,67
60,74
40,31
45,46
41,85
40,09
40,70
44,46
48,64
45,98
22,25
48,46
46,81
32,00
41,77
38,88
62,15
31,35
Ca
52,68
40,64
34,29
31,92
36,76
36,43
38,76
36,13
36,55
29,97
19,41
35,30
34,29
93,42
30,59
27,24
70,45
36,61
35,96
30,98
43,86
46,30
42,94
22,71
18,71
32,16
43,36
45,55
37,59
66,46
72,65
34,83
26,37
59,46
53,05
77,19
79,55
46,06
63,75
40,62
62,10
36,60
115,35
83,42
46,26
67,80
30,48
27,90
31,60
35,42
43,36
106,53
65,30
101,96
33,77
< 0,02
65,17
35,23
53,23
94,35
89,53
64,47
121,04
46,85
61,77
62,62
33,64
35,84
39,27
48,26
38,71
25,13
103,03
67,87
41,31
80,24
35,06
24,20
30,74
29,31
23,18
51,65
72,71
43,63
21,75
152,13
45,02
50,99
50,58
21,05
154
Fe
Mn
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
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< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
0,0263
n.g.
n.g.
n.g.
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
0,0281
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< 0,0012
< 0,0012
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< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
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< 0,0012
< 0,0012
0,0265
n.g.
n.g.
n.g.
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< 0,0012
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< 0,0012
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< 0,0012
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0,0341
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< 0,0012
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< 0,0012
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0,0026
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0,0060
0,0774
0,0188
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
K
24,51
25,21
28,01
23,11
23,81
32,20
27,73
37,26
41,98
33,19
31,83
31,83
46,01
21,56
35,49
23,24
18,43
32,10
32,10
28,70
25,97
28,70
38,20
30,48
30,48
42,82
27,72
36,67
40,78
35,99
38,73
23,53
10,57
21,39
22,10
26,39
10,57
9,12
24,97
23,72
22,93
14,94
25,31
30,86
22,13
35,58
14,94
17,22
24,52
19,66
25,32
27,74
24,52
44,53
24,52
< 0,8
33,93
39,48
28,34
32,33
38,68
33,13
29,14
26,75
45,19
36,00
39,84
30,60
34,46
29,83
37,54
31,37
24,61
29,75
32,68
37,06
31,95
37,78
31,22
21,66
16,62
21,32
18,97
22,89
18,19
19,76
24,45
23,67
24,34
21,18
Mg
23,18
17,09
13,10
13,23
12,26
13,96
15,99
14,85
15,33
15,20
10,38
11,21
12,39
25,08
18,16
10,43
10,52
9,62
10,16
9,04
11,41
13,65
11,63
7,55
6,55
10,71
10,31
14,41
13,39
21,01
22,42
12,49
6,41
15,83
14,63
23,79
18,64
14,69
19,16
17,00
19,93
13,79
30,24
26,78
22,41
27,39
8,23
10,43
11,76
9,88
16,11
26,05
24,28
31,89
13,42
< 0,001
25,55
16,87
14,33
28,97
26,96
23,96
28,11
18,26
20,42
11,18
15,36
15,56
16,30
17,61
15,26
10,90
23,10
20,87
13,89
22,77
14,78
10,89
13,37
12,77
10,70
18,93
15,39
14,56
8,90
21,11
15,65
10,37
14,84
6,94
SO4
402,2
119,0
118,9
89,0
131,5
126,6
136,8
137,4
176,1
129,9
79,1
127,4
141,5
334,4
143,8
88,4
178,0
105,6
108,9
89,9
130,8
142,0
129,7
71,3
66,7
139,7
152,5
466,8
195,2
245,0
345,6
140,5
70,0
218,5
194,9
327,8
254,0
121,3
212,8
224,2
394,3
n.g.
555,2
446,9
242,6
385,1
93,9
90,6
136,2
104,5
173,5
405,1
287,6
450,6
192,7
n.g.
297,6
192,7
177,5
472,7
409,5
275,8
524,5
169,0
231,7
180,4
241,0
192,6
227,0
268,4
266,1
192,3
381,0
403,0
205,2
394,0
184,0
147,3
159,7
158,0
134,2
273,4
202,3
189,4
157,5
482,0
235,4
n.g.
229,8
85,5
Anhang — Tabellen zu Kapitel 7: Meßwerte
ID
3195
3194
3193
3192
3191
3190
3189
3188
3187
3186
3286
3285
3284
3283
3282
3281
3280
3279
3278
3277
3276
3275
3274
3273
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
Geologische Formation
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
wj alpha; Grenzglaukonit
wj alpha; Grenzglaukonit
wj alpha; Grenzglaukonit
wj alpha, unt. Weißjuramergel
wj alpha, unt. Weißjuramergel
wj alpha, unt. Weißjuramergel
wj alpha, unt. Weißjuramergel
wj alpha, unt. Weißjuramergel
wj alpha, unt. Weißjuramergel
wj alpha, unt. Weißjuramergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
Al
< 0,005
0,0112
0,0187
0,0139
0,0090
0,0117
0,0162
0,0116
0,0089
n.g.
0,0252
0,0149
0,0226
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0,0117
< 0,005
0,0058
< 0,005
< 0,005
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0,0089
0,0170
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< 0,005
< 0,005
< 0,005
0,0061
0,0123
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< 0,005
0,0054
0,0471
< 0,005
0,0221
0,0184
0,0379
0,0474
0,0196
0,0199
0,0397
0,0266
Na
60,74
53,47
57,43
51,38
68,59
61,93
74,93
72,99
59,38
59,23
44,62
48,52
45,41
42,05
53,29
62,78
57,69
56,25
54,88
51,41
51,05
45,96
50,87
39,17
7,23
6,40
4,24
5,63
6,12
7,86
5,63
4,77
4,45
3,85
4,26
5,94
4,13
3,63
3,56
7,83
4,52
5,19
3,67
Ca
47,69
118,55
27,55
52,02
59,90
26,74
28,60
31,52
55,62
29,42
51,59
25,60
26,03
93,19
16,10
24,93
21,56
23,35
26,45
35,53
19,72
18,03
20,25
33,67
41,32
44,25
68,53
59,41
53,61
41,66
36,20
20,37
20,08
19,42
44,75
25,31
19,67
19,78
19,32
16,18
19,96
19,64
27,79
155
Fe
Mn
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,0012
0,0190
< 0,0012
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0,0080
< 0,0012
0,0016
0,0033
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0,0086
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0,0017
0,0625
< 0,0012
0,0038
0,0050
0,0035
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
< 0,0012
K
24,34
36,11
25,13
31,42
36,89
29,85
29,73
38,19
42,77
33,58
25,87
25,87
22,76
32,04
25,26
36,13
34,59
31,49
33,81
26,82
27,60
25,26
31,03
30,93
46,72
49,65
32,01
40,85
55,49
37,91
27,58
32,08
27,99
21,84
40,88
45,59
19,78
14,26
20,46
70,11
29,50
26,69
25,99
Mg
13,71
30,11
10,19
19,20
22,73
12,94
14,53
14,69
17,05
11,29
20,69
13,76
13,93
31,41
8,84
13,82
11,65
12,74
11,62
13,85
6,28
7,68
7,80
11,38
10,98
12,68
16,91
15,22
12,92
11,21
8,72
3,43
3,32
3,60
14,39
7,80
3,67
4,84
4,16
5,47
4,44
4,23
4,14
SO4
229,9
514,1
157,5
243,6
564,7
195,3
253,6
257,2
294,1
196,3
286,9
183,6
145,7
540,1
110,7
213,5
196,9
183,4
201,8
189,9
134,4
131,4
129,4
141,1
167,2
181,4
250,2
217,0
209,9
179,1
145,8
17,7
20,6
15,3
168,5
74,1
19,3
19,7
20,3
62,4
27,1
35,6
54,2
Anhang — Tabellen zu Kapitel 7: Meßwerte
Tab. 7.A4.: Meßwerte Spurenelemente - S4-Eluatgehalte [mg/l]
n.g. = nicht gemessen
ID
Geologische Formation
NG
untere Nachweisgrenze (mg/l)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
so, Röttone
so, Röttone
so, Röttone
so, Röttone
so, Röttone
so, Röttone
so, Röttone
so, Röttone
so, Röttone
so, Röttone
mo2, Mergel/Tone an d. Basis
mo2, Mergel/Tone an d. Basis
mo2, Mergel/Tone an d. Basis
mo2, Mergel/Tone an d. Basis
mo2, Mergel/Tone an d. Basis
mo2, Tonhorizonte
mo2, Tonhorizonte
mo2, Tonhorizonte
mo2, Tonhorizonte
mo2, Tonhorizonte
mo2, Tonhorizonte
mo2, Tonhorizonte
mo2, Tonhorizonte
mo2, Tonhorizonte
mo2, Tonhorizonte
mo2, Mergel/Tone im ob. Abschnitt
mo2, Mergel/Tone im ob. Abschnitt
mo2, Mergel/Tone im ob. Abschnitt
mo2, Mergel/Tone im ob. Abschnitt
mo2, Mergel/Tone im ob. Abschnitt
ku Basis, Vitriolschiefer
ku Basis, Vitriolschiefer
ku Basis, Vitriolschiefer
ku Basis, Vitriolschiefer
ku Basis, Vitriolschiefer
ku Basis, Vitriolschiefer
ku Basis, Vitriolschiefer
ku Basis, Vitriolschiefer
ku Basis, Vitriolschiefer
ku Basis, Vitriolschiefer
ku, Estherienschichten
ku, Estherienschichten
ku, Estherienschichten
ku, Estherienschichten
ku, Estherienschichten
km1, Grundgipsschichten
km1, Grundgipsschichten
km1, Grundgipsschichten
km1, Grundgipsschichten
km1, Grundgipsschichten
km1, Grundgipsschichten
km1, Grundgipsschichten
km1, Grundgipsschichten
km1, Grundgipsschichten
km1, Grundgipsschichten
km1, Bochinger Horizont
km1, Bochinger Horizont
km1, Bochinger Horizont
km1, Bochinger Horizont
km1, Bochinger Horizont
km1, Bochinger Horizont
km1, Dunkelrote Mergel
km1, Dunkelrote Mergel
km1, Dunkelrote Mergel
km1, Dunkelrote Mergel
km1, Dunkelrote Mergel
km1, Mittlerer Gipshorizont
km1, Mittlerer Gipshorizont
km1, Mittlerer Gipshorizont
km1, Mittlerer Gipshorizont
km1, Mittlerer Gipshorizont
km1, Estherienschichten
km1, Estherienschichten
km1, Estherienschichten
km1, Estherienschichten
km1, Estherienschichten
km1, Estherienschichten
Zn
Ni
Cr
0,0006
Pb
0,0045
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0,0010
0,0010
0,0010
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< 0,0006
< 0,0006
0,0012
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< 0,0006
< 0,0006
0,0013
0,0008
0,0009
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0,0008
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
0,0046
n.g.
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0,0243
0,0243
0,0139
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0,0112
0,0133
n.g.
0,0063
0,0007
n.g.
0,0006
0,0011
n.g.
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< 0,0006
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n.g.
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n.g.
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< 0,0006
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n.g.
n.g.
n.g.
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n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
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n.g.
n.g.
n.g.
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< 0,0045
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n.g.
< 0,0045
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
< 0,0045
n.g.
n.g.
n.g.
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n.g.
n.g.
n.g.
0,0118
n.g.
n.g.
< 0,0045
n.g.
n.g.
< 0,0045
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
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n.g.
n.g.
< 0,0045
n.g.
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n.g.
n.g.
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n.g.
n.g.
n.g.
0,0128
n.g.
n.g.
< 0,0045
n.g.
< 0,0045
n.g.
n.g.
n.g.
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
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< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
0,0009
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< 0,0006
< 0,0006
0,0006
< 0,0006
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< 0,0006
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< 0,0006
0,0007
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< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
0,0008
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< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
n.g.
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n.g.
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n.g.
< 0,0006
< 0,0006
n.g.
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< 0,0006
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n.g.
< 0,0006
n.g.
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< 0,0006
0,0006
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< 0,0015
< 0,0015
< 0,0015
< 0,0015
< 0,0015
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< 0,0015
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< 0,0015
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< 0,0015
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< 0,0015
< 0,0015
< 0,0015
< 0,0015
< 0,0015
< 0,0015
< 0,0015
< 0,0015
< 0,0015
< 0,0015
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< 0,0015
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< 0,0015
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< 0,0015
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n.g.
0,0787
< 0,0015
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n.g.
< 0,0015
< 0,0015
n.g.
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n.g.
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n.g.
< 0,0015
n.g.
0,0015
0,0022
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0,0048
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0,0025
< 0,002
< 0,002
0,0023
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< 0,002
< 0,002
< 0,002
0,0050
< 0,002
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< 0,002
< 0,002
0,0032
0,0046
< 0,002
< 0,002
< 0,002
0,0026
< 0,002
< 0,002
< 0,002
< 0,002
< 0,002
< 0,002
0,0022
0,0046
< 0,002
< 0,002
< 0,002
0,0031
0,0037
0,0058
0,0043
0,0038
0,0027
0,0038
0,0031
< 0,002
0,0031
< 0,002
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n.g.
0,1140
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0,0874
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0,0510
0,0358
0,0399
n.g.
0,0028
< 0,002
n.g.
0,0032
< 0,002
n.g.
0,0029
< 0,002
< 0,002
0,0024
0,0176
< 0,002
0,0370
0,0244
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n.g.
< 0,002
n.g.
< 0,002
< 0,002
< 0,002
< 0,001
0,0014
0,0016
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0,0017
0,0021
< 0,001
0,0118
0,0063
0,0050
< 0,001
0,0018
0,0117
< 0,001
< 0,001
< 0,001
< 0,001
< 0,001
0,0017
< 0,001
0,0010
< 0,001
< 0,001
< 0,001
< 0,001
0,0014
< 0,001
0,0017
0,0010
< 0,001
< 0,001
< 0,001
< 0,001
0,0012
< 0,001
< 0,001
0,0014
< 0,001
0,0013
< 0,001
< 0,001
< 0,001
< 0,001
< 0,001
n.g.
0,1827
0,5938
0,0862
0,0509
0,0629
0,1115
0,2724
0,0884
0,0391
0,0681
n.g.
0,0040
0,0015
n.g.
0,0014
< 0,001
n.g.
0,0015
< 0,001
< 0,001
0,0015
0,0174
< 0,001
0,0316
0,0455
0,0310
n.g.
0,0017
n.g.
0,0021
< 0,001
< 0,001
0,0030
0,0020
0,0026
0,0028
0,0024
0,0023
< 0,001
< 0,001
0,0028
0,0026
0,0021
0,0038
0,0211
0,0013
0,0019
0,0015
0,0024
0,0011
0,0013
0,0023
0,0018
< 0,001
0,0012
0,0015
< 0,001
< 0,001
< 0,001
0,0020
0,0024
< 0,001
0,0016
< 0,001
0,0012
< 0,001
0,0051
< 0,001
< 0,001
< 0,001
0,0017
< 0,001
0,0031
0,0019
0,0026
< 0,001
n.g.
0,2859
< 0,001
0,1396
0,0819
0,1101
0,2065
0,4345
0,1164
0,0710
0,1001
n.g.
0,0064
0,0052
n.g.
0,0036
0,0048
n.g.
< 0,001
< 0,001
0,0021
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0,0409
< 0,001
0,0739
0,0499
0,0425
n.g.
0,0062
n.g.
< 0,001
0,0011
0,0024
0,0836
0,0898
0,1028
0,0940
0,0889
0,0908
0,0947
0,0817
0,0833
0,0946
0,1540
0,1108
0,1158
0,1669
0,1244
0,1880
0,2069
0,2056
0,1870
0,2223
0,1950
0,1934
0,1776
0,2150
0,2067
0,1616
0,1873
0,1599
0,1528
0,1429
0,2178
0,1832
0,2267
0,2272
0,4731
0,2054
0,2133
0,2016
0,1980
0,1340
0,1110
0,1048
0,1230
0,1769
n.g.
0,1500
0,4273
0,0689
0,1942
0,1193
0,1598
0,2266
0,0723
0,0654
0,5814
n.g.
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n.g.
0,1151
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n.g.
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< 0,001
< 0,001
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n.g.
0,0982
n.g.
0,0906
0,0877
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0,0025
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0,0056
0,0062
0,0046
0,0033
0,0026
0,0026
0,0032
0,0037
0,0084
0,0069
0,1245
0,0055
0,0092
0,0092
0,0109
0,0248
0,0408
0,0078
0,0072
0,0129
0,0181
0,0086
0,0074
0,0075
0,0070
0,0077
0,0054
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0,0056
0,0043
0,0056
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0,0122
0,0082
0,0051
0,0038
0,0069
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n.g.
0,5943
< 0,001
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0,1787
0,2480
0,1568
n.g.
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n.g.
0,0388
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n.g.
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< 0,001
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0,2268
n.g.
0,0601
n.g.
0,0493
0,1288
0,0940
156
Co
Cu
B
Ba
Anhang — Tabellen zu Kapitel 7: Meßwerte
ID
78
79
80
81
82
EP14
EP13
EP12
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
EP10
EP9
EP8
EP7
EP6
EP5
DP1
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
P19
P18
P17
P1
P16
P15
P14
P13
P12
P10
P7
P11
P8
P9
P6
P5
104
105
106
107
108
P4
P3
P2
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
Geologische Formation
km2, dunkle Tonst. i. Schilfsst.
km2, dunkle Tonst. i. Schilfsst.
km2, dunkle Tonst. i. Schilfsst.
km2, dunkle Tonst. i. Schilfsst.
km2, dunkle Tonst. i. Schilfsst.
Schilfsandstein
Schilfsandstein
Schilfsandstein
km2, Dunkle Mergel d. ob. km2
km2, Dunkle Mergel d. ob. km2
km2, Dunkle Mergel d. ob. km2
km2, Dunkle Mergel d. ob. km2
km2, Dunkle Mergel d. ob. km2
km3u, Rote Wand
km3u, Rote Wand
km3u, Rote Wand
km3u, Rote Wand
km3u, Rote Wand
km3u, Rote Wand
km3u, Untere Bunte Mergel
km3u, Untere Bunte Mergel
km3u, Untere Bunte Mergel
km3u, Untere Bunte Mergel
km3u, Untere Bunte Mergel
km3u, Untere Bunte Mergel
km3l, Lehrbergschichten
km3o, Obere Bunte Mergel
km3o, Obere Bunte Mergel
km3o, Obere Bunte Mergel
km3o, Obere Bunte Mergel
km3o, Obere Bunte Mergel
km3o, Obere Bunte Mergel
km3o, Obere Bunte Mergel
km3o, Obere Bunte Mergel
km3o, Obere Bunte Mergel
km3o, Obere Bunte Mergel
km4, Stubensst, Sandstein
km4, Stubensst, Tonstein
km4, Stubensst, ton. Sandstein
km4, ob. Stubensandst.
km5, Knollenmergel
km5, Knollenmergel
km5, Knollenmergel
km5, Knollenmergel
km5, Knollenmergel
km5, Knollenmergel
km5, Knollenmergel
km5, Knollenmergel
ko, Rhät-Tonstein
sj alpha1, Psilonotenkalk
sj alpha1, Psilonotenkalk
sj alpha1, Psilonotentone
sj alpha1, Psilonotentone
sj alpha1, Psilonotentone
sj alpha1, Psilonotentone
sj alpha1, Psilonotentone
sj alpha1, Psilonotentone
sj alpha2, Angulatensandstein
sj alpha2, Angulatentonstein
sj alpha2, Angulatensandstein
sj beta, unt. Schwarzjuratone
sj beta, unt. Schwarzjuratone
sj gamma, unt. Schwarzjuramergel
sj gamma, unt. Schwarzjuramergel
sj gamma, unt. Schwarzjuramergel
sj gamma, unt. Schwarzjuramergel
sj gamma, unt. Schwarzjuramergel
sj delta, ob. Schwarzjuratone
sj delta, ob. Schwarzjuratone
sj delta, ob. Schwarzjuratone
sj epsilon1, Seegrasschiefer
sj epsilon1, Seegrasschiefer
sj epsilon1, Seegrasschiefer
sj epsilon1, Seegrasschiefer
sj epsilon1, Seegrasschiefer
sj epsilon1, Seegrasschiefer
sj epsilon1, Seegrasschiefer
sj epsilon1, Seegrasschiefer
sj epsilon1, Seegrasschiefer
sj epsilon1, Seegrasschiefer
Zn
0,0111
0,0020
0,0006
< 0,0006
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< 0,0006
< 0,0006
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0,0021
< 0,0006
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< 0,0006
< 0,0006
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n.g.
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< 0,0006
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n.g.
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Pb
n.g.
n.g.
n.g.
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n.g.
n.g.
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n.g.
n.g.
n.g.
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n.g.
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n.g.
n.g.
n.g.
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n.g.
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n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
< 0,0045
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
0,0060
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
0,0071
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n.g.
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0,0131
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
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n.g.
0,0131
n.g.
n.g.
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n.g.
< 0,0045
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n.g.
0,0070
n.g.
n.g.
n.g.
< 0,0045
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n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
Cd
Co
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< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
0,0015
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
0,0006
< 0,0006
< 0,0006
0,0051
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< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
0,0007
< 0,0006
0,0007
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n.g.
< 0,0006
0,0007
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< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
0,0006
< 0,0006
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n.g.
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n.g.
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n.g.
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157
Ni
Cr
Cu
B
0,0029
0,0055
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n.g.
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n.g.
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0,0011
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< 0,001
n.g.
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0,0019
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< 0,001
< 0,001
< 0,001
< 0,001
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< 0,001
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0,0015
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n.g.
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< 0,001
< 0,001
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< 0,001
< 0,001
< 0,001
0,0012
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< 0,001
0,0020
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0,0014
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< 0,001
< 0,001
0,0014
n.g.
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< 0,001
< 0,001
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< 0,001
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n.g.
0,0272
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0,0036
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0,0032
0,0983
0,0988
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0,0046
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< 0,001
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0,1299
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n.g.
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0,0651
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Ba
0,0232
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n.g.
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n.g.
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0,2617
0,0530
0,5786
0,4730
0,3879
0,4993
Anhang — Tabellen zu Kapitel 7: Meßwerte
ID
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
3124
3125
3179
3258
3257
3172
3171
3253
3252
3165
3164
3163
3162
3161
3160
3243
3242
3241
3240
3348
3347
3156
3155
3154
3238
3237
3341
3148
3147
3146
3145
3144
3143
3232
3231
3230
3229
3228
3227
3332
3331
3330
Geologische Formation
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Stinkkalke
sj epsilon2, Stinkkalke
sj epsilon2, Stinkkalke
sj epsilon2, Stinkkalke
sj epsilon2, Stinkkalke
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj zeta, ob. Schwarzjuramergel
sj zeta, ob. Schwarzjuramergel
sj zeta, ob. Schwarzjuramergel
sj zeta, ob. Schwarzjuramergel
sj zeta, ob. Schwarzjuramergel
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj alpha, Opalinuston
bj beta; Zopfplatten
bj beta; Zopfplatten
bj beta; Zopfplatten
bj beta; Zopfplatten
bj beta; Zopfplatten
bj beta; Tolutariazone
bj beta; Tolutariazone
bj beta; Tolutariazone
bj beta; Tolutariazone
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; Personatensandstein
bj beta; Personatensandstein
bj beta; Personatensandstein
bj beta; Personatensandstein
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bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
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Zn
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Ba
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n.g.
n.g.
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0,0090
0,0035
0,0205
Anhang — Tabellen zu Kapitel 7: Meßwerte
ID
3142
3141
3140
3139
3138
3226
3225
3224
3223
3222
3221
3220
3219
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3216
3329
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3324
3323
3322
3321
3320
3319
3318
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3132
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3305
3304
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3206
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3292
3291
3290
3289
3288
3197
3196
3287
Geologische Formation
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj gamma; Wedelsandstein
bj delta; Dorsetensienbank
bj delta; Dorsetensienbank
bj delta; Dorsetensienbank
bj delta; Dorsetensienbank
bj delta; Dorsetensienbank
bj delta; Dorsetensienbank
bj delta; Dorsetensienbank
bj delta; Dorsetensienbank
bj delta; Humphriesi-Oolith
bj delta; Humphriesi-Oolith
bj delta; Humphriesi-Oolith
bj delta; Humphriesi-Oolith
bj delta; Humphriesi-Oolith
bj delta; Coronatenschichten
bj delta; Coronatenschichten
bj delta; Coronatenschichten
bj delta; Coronatenschichten
bj delta; Coronatenschichten
bj delta; Coronatenschichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Subfurcatus-Oolith
bj delta; Subfurcatus-Oolith
bj delta; Subfurcatus-Oolith
bj delta; Subfurcatus-Oolith
bj delta; Subfurcatus-Oolith
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Hamitenton
bj delta; Parkinsoni-Oolith
bj epsilon; Obere Braunjuratone
bj epsilon; Obere Braunjuratone
bj epsilon; Obere Braunjuratone
bj epsilon; Obere Braunjuratone
bj zeta; Macrocephalus-Oolith
bj zeta; Macrocephalus-Oolith
bj zeta; Macrocephalus-Oolith
Zn
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n.g.
n.g.
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n.g.
n.g.
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n.g.
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n.g.
n.g.
n.g.
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n.g.
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n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
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n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
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n.g.
n.g.
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n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
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n.g.
n.g.
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n.g.
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n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
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n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
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n.g.
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n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
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n.g.
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n.g.
n.g.
n.g.
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159
Co
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n.g.
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Ni
Cr
Cu
B
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n.g.
n.g.
n.g.
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n.g.
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Ba
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n.g.
n.g.
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0,0063
0,0077
0,0057
0,0082
0,0233
0,0129
0,0060
0,0021
Anhang — Tabellen zu Kapitel 7: Meßwerte
ID
3195
3194
3193
3192
3191
3190
3189
3188
3187
3186
3286
3285
3284
3283
3282
3281
3280
3279
3278
3277
3276
3275
3274
3273
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
Geologische Formation
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
bj zeta; Ornatenton
wj alpha; Grenzglaukonit
wj alpha; Grenzglaukonit
wj alpha; Grenzglaukonit
wj alpha, unt. Weißjuramergel
wj alpha, unt. Weißjuramergel
wj alpha, unt. Weißjuramergel
wj alpha, unt. Weißjuramergel
wj alpha, unt. Weißjuramergel
wj alpha, unt. Weißjuramergel
wj alpha, unt. Weißjuramergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
ob. wj gamma, Mergel
Zn
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
n.g.
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
0,0008
< 0,0006
0,0044
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
0,0014
0,0011
0,0036
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
0,0036
0,0016
< 0,0006
0,0050
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
0,0007
0,0009
< 0,0006
< 0,0006
Pb
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
< 0,0045
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
< 0,0045
n.g.
n.g.
< 0,0045
n.g.
n.g.
n.g.
0,0110
n.g.
n.g.
0,0150
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
n.g.
Cd
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
n.g.
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
0,0007
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
0,0008
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
160
Co
< 0,0015
0,0022
< 0,0015
< 0,0015
< 0,0015
< 0,0015
< 0,0015
< 0,0015
< 0,0015
n.g.
< 0,0015
< 0,0015
0,0018
0,0048
0,0017
< 0,0015
0,0019
< 0,0015
< 0,0015
< 0,0015
< 0,0015
0,0032
< 0,0015
< 0,0015
< 0,0015
< 0,0015
< 0,0015
< 0,0015
< 0,0015
< 0,0015
< 0,0015
< 0,0015
< 0,0015
< 0,0015
0,0020
< 0,0015
< 0,0015
< 0,0015
< 0,0015
< 0,0015
< 0,0015
< 0,0015
< 0,0015
Ni
Cr
Cu
B
< 0,002
0,0057
0,0027
< 0,002
0,0032
< 0,002
< 0,002
< 0,002
< 0,002
n.g.
0,0029
0,0041
< 0,002
0,0064
< 0,002
< 0,002
< 0,002
< 0,002
< 0,002
0,0032
0,0045
< 0,002
0,0060
0,0062
0,0032
0,0065
< 0,002
< 0,002
< 0,002
0,0021
< 0,002
< 0,002
< 0,002
< 0,002
0,0037
0,0041
0,0027
< 0,002
< 0,002
< 0,002
< 0,002
< 0,002
0,0026
< 0,001
< 0,001
< 0,001
< 0,001
< 0,001
< 0,001
0,0011
< 0,001
< 0,001
n.g.
< 0,001
< 0,001
< 0,001
< 0,001
< 0,001
< 0,001
< 0,001
< 0,001
< 0,001
0,0017
< 0,001
< 0,001
0,0020
< 0,001
< 0,001
< 0,001
< 0,001
< 0,001
< 0,001
< 0,001
< 0,001
< 0,001
0,0030
< 0,001
< 0,001
< 0,001
< 0,001
0,0013
< 0,001
< 0,001
< 0,001
< 0,001
< 0,001
< 0,001
0,0027
0,0016
0,0026
0,0072
0,0011
0,0028
< 0,001
0,0014
n.g.
0,0023
0,0013
0,0017
0,0028
0,0015
< 0,001
0,0039
0,0020
< 0,001
0,0029
< 0,001
0,0031
< 0,001
0,0111
0,0015
< 0,001
0,0015
< 0,001
< 0,001
< 0,001
< 0,001
< 0,001
0,0011
0,0011
0,0028
0,0012
< 0,001
< 0,001
0,0026
< 0,001
0,0012
< 0,001
0,0024
1,1059
0,8740
0,8114
0,8134
0,9981
0,8950
0,9870
1,0804
0,9212
n.g.
0,8339
0,8318
0,8635
0,7883
1,0469
1,2611
1,1504
0,9989
0,8780
0,8920
1,0394
0,9375
0,9655
0,7778
0,2266
0,2271
0,1799
0,1977
0,2025
0,2704
0,1978
0,1478
0,1407
0,1299
0,1533
0,1470
0,1234
0,0969
0,1068
0,1499
0,2080
0,2412
0,1643
Ba
0,0074
0,0131
0,0058
0,0069
0,0066
0,0324
0,0054
0,0080
0,0106
n.g.
0,0067
0,0047
0,0054
0,0089
0,0093
0,0540
0,0078
0,0373
0,0399
0,0340
0,0232
0,0541
0,0746
0,0200
0,0057
0,0056
0,0108
0,0098
0,0070
0,0056
0,0061
0,0022
0,0021
0,0026
0,0114
0,0039
0,0020
0,0033
0,0021
0,0022
0,0021
0,0030
0,0034
Anhang — Tabellen zu Kapitel 7: Meßwerte
Tab. 7.A5.: Ausgelaugter Gipskeuper - Gesamtgehalte (mg/kg):
ID
AP1
AP2
AP3
BP4
BP5
BP1
BP2
BP3
CP1
DP5
Geologische Formation
km1: Grundgips, ausgelaugter Gipskeuper
km1: Grundgips, ausgelaugter Gipskeuper
km1: Grundgips, ausgelaugter Gipskeuper
km1: Bochinger Horizont, ausgel. Gipsk.
km1: Bochinger Horizont, ausgel. Gipsk.
km1: Dunkelrote Mergel, ausgel. Gipsk.
km1: Dunkelrote Mergel, ausgel. Gipsk.
km1: Dunkelrote Mergel, ausgel. Gipsk.
km1: Estherienschichten, ausgel. Gipsk.
km1: Estherienschichten, ausgel. Gipsk.
Mittelwerte: km1: Grundgips, ausgelaugter Gipskeuper
km1: Bochinger Horizont, ausgel. Gipsk.
km1: Dunkelrote Mergel, ausgel. Gipsk.
km1: Estherienschichten, ausgel. Gipsk.
ID
AP1
AP2
AP3
BP4
BP5
BP1
BP2
BP3
CP1
DP5
Geologische Formation
Leitf.
pH-Wert (µS/cm)
8,33
8,39
8,38
8,42
8,21
8,35
8,42
8,38
8,41
8,61
Al
8,37
8,32
8,38
8,51
B
Zn
Ca
Fe
Mn
23780
28581
31295
17287
25539
27879
46430
38375
17340
13555
Na
1138
837
931
552
552
571
571
552
702
931
39259
18896
19391
31839
14349
20960
10831
8612
22846
41046
26706
26900
29065
15421
20762
28338
38433
36061
19971
18124
2570
2472
2126
2686
2076
4178
1585
1857
6093
14287
27699
38318
40181
18129
25294
37552
54717
43307
24645
13819
3390
5600
5508
4992
4219
5805
5498
4907
3749
7946
11688
2597
6926
16544
69118
6985
7721
22794
12132
18750
27885
21413
37561
15447
969
552
571
816
25849
23094
13468
31946
27557
18091
34277
19048
2389
2381
2540
10190
35399
21712
45192
19232
4833
4606
5403
5848
7071
42831
12500
15441
Pb
Cd
Co
Ni
K
Cr
Mg
V
Cu
km1: Grundgips, ausgelaugter Gipskeuper
km1: Grundgips, ausgelaugter Gipskeuper
km1: Grundgips, ausgelaugter Gipskeuper
km1: Bochinger Horizont, ausgel. Gipsk.
km1: Bochinger Horizont, ausgel. Gipsk.
km1: Dunkelrote Mergel, ausgel. Gipsk.
km1: Dunkelrote Mergel, ausgel. Gipsk.
km1: Dunkelrote Mergel, ausgel. Gipsk.
km1: Estherienschichten, ausgel. Gipsk.
km1: Estherienschichten, ausgel. Gipsk.
< 1,0
< 1,0
< 1,0
< 1,0
< 1,0
< 1,0
< 1,0
< 1,0
< 1,0
< 1,0
37,72
37,08
41,15
33,86
42,39
45,62
62,17
57,75
59,84
34,91
5,26
6,29
6,16
3,81
14,30
7,09
9,83
7,16
7,07
4,61
0,74
0,47
0,77
0,22
0,44
0,80
0,95
0,62
1,65
0,57
7,17
8,22
11,40
8,87
23,04
7,21
14,01
14,85
8,51
5,73
37,97
37,71
43,37
29,85
53,25
32,15
49,27
50,36
28,80
14,86
38,54
47,88
48,26
25,29
39,89
34,96
58,56
55,75
21,70
16,16
30,79
41,27
39,03
18,07
26,46
25,49
37,70
39,92
16,65
17,26
Mittelwerte: km1: Grundgips, ausgelaugter Gipskeuper
km1: Bochinger Horizont, ausgel. Gipsk.
km1: Dunkelrote Mergel, ausgel. Gipsk.
km1: Estherienschichten, ausgel. Gipsk.
< 1,0
< 1,0
< 1,0
< 1,0
39
38
55
47
6
9
8
6
0,66
0,33
0,79
1,11
9
16
12
7
40
42
44
22
45
33
50
19
37
22
34
17
SO4
Ba
3,38 112,94
1,88 187,47
8,08 197,93
5,73 127,44
18,34
29,86
0,17
60,08
0,51
99,75
1,54
2410
22,91 149,20
5,34 118,04
4,45
12,03
0,74
14,13
166
79
80
134
Tab. 7.A6.: Ausgelaugter Gipskeuper - S4-Eluatgehalte (mg/l):
ID
AP1
AP2
AP3
BP4
BP5
BP1
BP2
BP3
CP1
DP5
Geologische Formation
km1: Grundgips, ausgelaugter Gipskeuper
km1: Grundgips, ausgelaugter Gipskeuper
km1: Grundgips, ausgelaugter Gipskeuper
km1: Bochinger Horizont, ausgel. Gipsk.
km1: Bochinger Horizont, ausgel. Gipsk.
km1: Dunkelrote Mergel, ausgel. Gipsk.
km1: Dunkelrote Mergel, ausgel. Gipsk.
km1: Dunkelrote Mergel, ausgel. Gipsk.
km1: Estherienschichten, ausgel. Gipsk.
km1: Estherienschichten, ausgel. Gipsk.
Mittelwerte: km1: Grundgips, ausgelaugter Gipskeuper
km1: Bochinger Horizont, ausgel. Gipsk.
km1: Dunkelrote Mergel, ausgel. Gipsk.
km1: Estherienschichten, ausgel. Gipsk.
ID
AP1
AP2
AP3
BP4
BP5
BP1
BP2
BP3
CP1
DP5
Geologische Formation
Leitf.
pH-Wert (µS/cm)
8,33
204
8,39
228
8,38
221
8,42
181
8,21
376
8,35
180
8,42
162
8,38
178
8,41
187
8,61
335
8,37
8,32
8,38
8,51
B
Al
Na
Ca
Fe
Mn
K
Mg
SO4
< 0,005
0,007
0,012
0,011
< 0,005
0,006
0,006
< 0,005
< 0,005
0,011
1,83
2,42
2,49
1,10
1,52
1,01
0,80
0,74
1,06
1,47
1,57
1,51
1,45
1,33
2,63
1,43
1,08
1,32
1,34
1,03
< 0,005
0,0041
< 0,005
0,0016
< 0,005
0,0015
0,014
0,0034
< 0,005
0,0028
< 0,005
0,0013
< 0,005 < 0,0012
< 0,005 < 0,0012
< 0,005
0,0024
< 0,005
0,0045
3,60
4,72
4,85
3,37
6,51
3,07
3,21
2,72
4,01
9,84
0,56
0,63
0,58
0,89
1,76
0,72
0,95
0,95
0,83
2,16
< 0,2
24
29
19
129
10
4
18
14
42
218
0,007
279
0,007
173 < 0,005
261
0,007
2,25
1,31
0,85
1,26
1,51 < 0,005
0,0024
1,98
0,008
0,0031
1,28 < 0,005 < 0,0012
1,19 < 0,005
0,0034
4,39
4,94
3,00
6,92
0,59
1,32
0,87
1,50
18
74
11
28
Zn
km1: Grundgips, ausgelaugter Gipskeuper
km1: Grundgips, ausgelaugter Gipskeuper
km1: Grundgips, ausgelaugter Gipskeuper
km1: Bochinger Horizont, ausgel. Gipsk.
km1: Bochinger Horizont, ausgel. Gipsk.
km1: Dunkelrote Mergel, ausgel. Gipsk.
km1: Dunkelrote Mergel, ausgel. Gipsk.
km1: Dunkelrote Mergel, ausgel. Gipsk.
km1: Estherienschichten, ausgel. Gipsk.
km1: Estherienschichten, ausgel. Gipsk.
0,17
0,20
0,21
0,15
0,23
0,13
0,18
0,13
0,18
0,23
< 0,0006
< 0,0006
0,0010
0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
Mittelwerte: km1: Grundgips, ausgelaugter Gipskeuper
km1: Bochinger Horizont, ausgel. Gipsk.
km1: Dunkelrote Mergel, ausgel. Gipsk.
km1: Estherienschichten, ausgel. Gipsk.
0,19
0,19
0,15
0,21
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
161
Pb
Cd
Co
Ni
< 0,0015
0,0016
< 0,0015
0,0029
< 0,0015
< 0,0015
< 0,0015
< 0,0015
< 0,0015
< 0,0015
0,0042
< 0,002
0,0021
0,0041
< 0,002
0,0040
< 0,002
0,0025
0,0046
< 0,002
< 0,001
0,0022
0,0013
0,0012
< 0,001
< 0,001
0,0012
0,0017
0,0052
0,0025
< 0,001
< 0,001
0,004
0,0026
0,0016
< 0,001
0,0012
0,0012
0,0012
0,0012
0,036
0,123
0,114
0,131
0,010
0,012
0,039
0,224
0,027
0,089
< 0,0006 < 0,0015
< 0,0006
0,0018
< 0,0006 < 0,0015
< 0,0006 < 0,0015
0,0024
0,0025
0,0025
0,0028
0,0014
< 0,001
0,0012
0,0039
< 0,001
0,0021
< 0,001
0,0012
0,091
0,070
0,092
0,058
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
< 0,0006
0,0015
< 0,0006
0,019 < 0,0006
0,019 < 0,0006
Cr
V
Cu
Ba
Anhang — Tabellen zu Kapitel 7: Meßwerte
Tab. 7.1.1.: Ergebnisse der Chlorid- (mg/l), pH- und Leitfähigkeitmessungen (LF [µS/cm ]):
Grenzwert TrinkwV [1990]:
Z-Werte (Boden) LAGA [1994]:
pH: nicht unter 6,5 und
nicht über 9,5
pH
Z0:
Z0:
5,5 - 8
Geologische Formation
pH
LF
Z2:
Cl
-
8,0 - 8,1
116
19,3
mo2, Mergel/Tone an d. Basis
8,0 - 8,1
463
6,9
mo2, Tonhorizonte
8,0 - 8,2
541
2,8
mo2, Mergel/Tone im ob. Abschnitt
8,2 - 8,3
538
4,1
ku Basis, Vitriolschiefer
8,2 - 8,3
325
< 1,8
ku, Estherienschichten
8,0 - 8,2
181
3,6
km1, Grundgipsschichten
7,7 - 7,9
2092
< 1,8
km1, Bochinger Horizont
8,3 - 8,5
260
< 1,8
km1, Dunkelrote Mergel
8,2 - 8,4
163
< 1,8
km1, Mittlerer Gipshorizont
7,6 - 8,0
2162
< 1,8
km1, Estherienschichten
8,0 - 8,6
220
9,3
km2, dunkle Tonsteine im Schilfsandstein
7,4 - 7,9
89
< 1,8
km2, Schilfsandstein
8,6 - 8,7
121
< 1,8
km2, Dunkle Mergel des oberen km2
7,9 - 8,4
136
< 1,8
km3u, Rote Wand
8,1 - 8,3
143
< 1,8
km3u, Untere Bunte Mergel
8,1 - 8,7
198
< 1,8
8,6
123
< 1,8
km3o, Obere Bunte Mergel
8,1 - 8,3
146
2,4
km4, Stubensandstein
7,8 - 8,5
194
< 1,8
km5, Knollenmergel
8,4 - 8,5
226
1,8
ko, Rhät-Tonstein
7,8 - 7,9
740
< 1,8
sj alpha1, Psilonotenschichten, Kalkstein
7,6 - 8,2
620
< 1,8
sj alpha1, Psilonotentone
7,1 - 8,1
46
2,5
sj alpha2, Angulatensandstein
7,3 - 8,3
220
2,2
sj alpha2, Angulatenschichten, Tonstein
8,1 - 8,2
430
< 1,8
2,4
sj beta, Untere Schwarzjuratone
7,2 - 7,6
59
sj gamma, Untere Schwarzjuramergel
7,9 - 8,1
572
2,9
sj delta, Obere Schwarzjuratone
8,0 - 8,2
186
< 1,8
sj epsilon1, Seegrasschiefer
7,3 - 7,7
854
< 1,8
sj epsilon2, Tonmergel
7,2 - 7,8
740
< 1,8
< 1,8
sj epsilon2, Stinkkalke
7,2 - 7,5
682
sj epsilon3, Wilde Schiefer
7,2 - 7,4
902
< 1,8
sj zeta, Obere Schwarzjuramergel
7,4 - 7,8
522
< 1,8
< 1,8
bj alpha, Opalinuston
7,9 - 8,0
501
bj beta; Zopfplatten
8,0 - 8,2
354
2,1
bj beta; Tolutariazone
8,1 - 8,2
291
< 1,8
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
5,9 - 8,0
379
< 1,8
7,6
629
< 1,8
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
7,6 - 7,9
547
2,1
bj gamma; Wedelsandstein
7,8 - 8,2
384
3,1
bj delta; Dorsetensienbank
7,9 - 8,1
501
2
bj delta; Humphriesi-Oolith
8,1
471
< 1,8
< 1,8
bj beta; Personatensandstein
bj delta; Coronatenschichten
7,9 - 8,2
564
bj delta; Blagdeni-Schichten
8,1 - 8,2
492
< 1,8
bj delta; Subfurcatus-Oolith
7,8 - 8,1
697
< 1,8
bj delta; Hamitenton
7,7 - 8,1
479
< 1,8
7,8
471
< 1,8
bj epsilon; Obere Braunjuratone
7,9 - 8,0
505
< 1,8
bj zeta; Macrocephalus-Oolith
8,1 - 8,3
406
< 1,8
bj zeta; Ornatenton
7,7 - 8,3
467
2,7
wj alpha; Grenzglaukonit
8,0 - 8,3
322
< 1,8
bj delta; Parkinsoni-Oolith
5,5 - 12
Z - Werte (Eluat) LAGA [1994]:
Z
Z
Z
Z
1,8
so, Röttone
km3l, Lehrbergschichten
pH
Z 1.2 : 6,0 - 12
Z 1.2 : 5,0 - 9
Untere Nachweisgrenze
6,5 - 9
Z 1.1 : 6,5 - 9
Z 1.1 : 5,5 - 8
LF: 2000 µS/cm
Z - Werte (Eluat) LAGA [1994]:
wj alpha, Untere Weißjuramergel
8,0 - 8,2
424
< 1,8
ob. wj gamma, Mergel
8,1 - 8,3
219
< 1,8
0 : 500 µs/cm
1.1 : 500 µs/cm
1.2 : 1000 µs/cm
2 : 1500 µs/cm
LF
Grenzwert TrinkwV [1990]:
Chlorid
250 mg/l
Z - Werte (Eluat) LAGA [1994]:
Chlorid
Z 0 / Z 1.1 : 10 mg/l
Z 1.2 :
20 mg/l
Z2:
30 mg/l
162
Anhang — Tabellen zu Kapitel 7: Meßwerte
Tab. 7.2.1.: Durchschnittliche Aluminiumgehalte in den geologischen Formationen:
Grenzwert TrinkwV [1990]:
0,2 mg/l
(nur für S4-Werte)
Geologische Formation
Untere Nachweisgrenze
Ges.
n
x
nE
s
xE
sE
1,0000
n
x
s
nE
xE
sE
0,130
0,182
0,027
0,017
0,003
0,000
0,005
so, Röttone
12263 10
12263
1804
10
mo2, Mergel/Tone an d. Basis
10055
10055
1713
5
5
mo2, Tonhorizonte
22220 10
22220
2947
10
mo2, Mergel/Tone im ob. Abschnitt
12029
5
12029
2151
5
ku Basis, Vitriolschiefer
19221 10
19221
1264
10
ku, Estherienschichten
18117
5
19553
3299
4
18117
1833 10
2126
1098
9
1833
24599
1984
km1, Grundgipsschichten
S4
0,130 10
0,539
1,030
8
0,018
0,018
0,011
5
10
5
0,013 10
0,013
0,005
0,025
5
0,025
0,022
5
0,007 10
0,008
0,005
10
871
0,027
4
0,118
0,183
3
628
0,281 10
0,281
0,408
10
km1, Bochinger Horizont
24599
6
21976
6666
5
0,017
3
0,017
0,004
3
km1, Dunkelrote Mergel
39981
5
39981
4529
5
0,016
3
0,016
0,004
3
km1, Mittlerer Gipshorizont
10513
5
10513
6752
5
< 0,005
5
0,024
0,048
4
km1, Estherienschichten
26454
6
26454
10144
6
0,012
4
0,012
0,005
4
km2, dunkle Tonsteine im Schilfsandstein
20791
5
20791
2608
5
0,783
5
0,783
0,875
5
km2, Schilfsandstein
14900
3
14900
6995
3
0,105
3
0,105
0,096
3
km2, Dunkle Mergel des oberen km2
34706
5
33367
3093
4
0,019
5
0,173
0,269
3
0,019
0,003
km3u, Rote Wand
44732
6
44732
5385
6
< 0,005
6
km3u, Untere Bunte Mergel
25918
6
25918
4354
6
< 0,005
5
km3l, Lehrbergschichten
26226
1
26226
0,012
km3o, Obere Bunte Mergel
31899 10
31899
9028
10
0,007
km4, Stubensandstein
17622
4
17622
7518
km5, Knollenmergel
18630
8
18630
5582
ko, Rhät-Tonstein
9688
1
9688
sj alpha1, Psilonotenschichten, Kalkstein
2990
2
2990
529
20290
6
20290
4134
6069
2
6069
sj alpha1, Psilonotentone
sj alpha2, Angulatensandstein
sj alpha2, Angulatenschichten, Tonstein
34706
897
1
0,012
0,008 10
0,010
0,011
9
0,008
4
0,028
3
2,718
4,659
2
0,028
0,026
8
0,035
8
0,772
1,704
5
0,035
0,041
4
0,069
0,049
0,006
1
0,006
0,014
2
0,014
0,016
0,069
5
0,204
0,303
726
0,075
2
0,075
0,075
0,024
1
0,024
0,163
2
0,163
0,106
6
8967
1
8967
sj beta, Untere Schwarzjuratone
23046
2
23046
2012
sj gamma, Untere Schwarzjuramergel
11315
5
11315
3137
5
0,016
5
0,016
0,005
sj delta, Obere Schwarzjuratone
26765
3
26765
4325
3
0,034
3
0,034
0,021
3
sj epsilon1, Seegrasschiefer
15502 10
16570
3813
9
15502
1877
0,066 10
0,107
0,160
9
0,066
0,097
sj epsilon2, Tonmergel
15463 10
16321
3483
9
15463
2317
0,020 10
0,036
0,058
9
0,020
0,027
5
4591
2568
5
0,018
5
0,018
0,010
5
11496 10
11890
1599
9
11496
1066
0,048 10
0,048
0,088
10
5
0,169
0,359
4
0,008
0,004
0,015 15
0,015
0,008
15
0,023
5
0,023
0,004
5
0,025
4
0,025
0,004
4
0,015 12
0,017
0,009
11
0,015
0,007
0,015
0,015
0,008
6
sj epsilon2, Stinkkalke
sj epsilon3, Wilde Schiefer
4591
sj zeta, Obere Schwarzjuramergel
17971
5
17971
1208
5
bj alpha, Opalinuston
28326 15
28243
2265
13
28326
1106
0,008
6417
1669
bj beta; Zopfplatten
6417
5
9944
8019
4
bj beta; Tolutariazone
9685
4
9685
2250
4
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
4049 12
5397
5506
11
4049
3059
bj beta; Personatensandstein
2992
3878
2211
5
2992
474
2907
1489
6
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
2907 15
5187
6240
13
bj gamma; Wedelsandstein
6542 29
6542
2809
29
6
5
0,016 12
0,029
0,046
11
0,016
0,010
0,015 29
0,018
0,015
28
0,015
0,006
0,007
0,000
0,006
0,004
bj delta; Dorsetensienbank
4816
8
4816
1880
8
0,010
5
0,010
0,006
5
bj delta; Humphriesi-Oolith
5074
5
5074
2990
5
0,013
4
0,013
0,012
4
bj delta; Coronatenschichten
6731
6
6731
2227
6
0,015
6
0,015
0,005
6
bj delta; Blagdeni-Schichten
9357 10
9357
2854
10
0,011 10
0,011
0,007
10
bj delta; Subfurcatus-Oolith
9428
5
9428
3127
5
bj delta; Hamitenton
9359 19
9359
1921
19
bj delta; Parkinsoni-Oolith
4
0,017
0,005
4
0,014 18
0,017
0,014
0,006
18
6408
1
6408
0,014
1
0,014
bj epsilon; Obere Braunjuratone
14512
4
14512
2670
4
0,011
4
0,011
0,005
4
bj zeta; Macrocephalus-Oolith
17241
3
17241
358
3
0,007
3
0,010
0,005
2
bj zeta; Ornatenton
14415 21
14415
4933
21
0,012 20
0,012
0,007
20
wj alpha; Grenzglaukonit
13972
3
13972
8200
3
0,015
3
0,015
0,005
3
wj alpha, Untere Weißjuramergel
17450
7
17450
1698
7
0,006
7
0,010
0,010
6
7193 12
7193
2403
12
0,024 12
0,024
0,016
12
ob. wj gamma, Mergel
Ges. = Gesamtgehalte (mg/kg)
n = Probenanzahl
S4 = S4-Elutionsgehalte (mg/l)
nE = Anzahl der Extremwerte
x = Mittelwert aller Meßwerte
xE = Mittelwert nach Extremwerteleminierung
s = Standardabweichung aller Meßwerte
sE = Standardabweichung nach Extremwerteliminierung
163
Anhang — Tabellen zu Kapitel 7: Meßwerte
Tab. 7.2.2.: Durchschnittliche Natriumgehalte in den geologischen Formationen:
Grenzwert TrinkwV [1990]:
150 mg/l
(nur für S4-Werte)
Geologische Formation
Untere Nachweisgrenze
Ges.
n
x
nE
s
xE
sE
n
S4
1,0000
x
s
nE
so, Röttone
14 10
14
28
10
3,0
10
3,0
0,42
mo2, Mergel/Tone an d. Basis
74
5
74
45
5
6,6
5
6,6
0,78
5
mo2, Tonhorizonte
293 10
293
87
10
4,0
10
4,0
0,62
10
mo2, Mergel/Tone im ob. Abschnitt
322
5
322
16
5
4,6
5
4,6
0,39
5
ku Basis, Vitriolschiefer
235 10
235
53
10
2,9
10
2,9
0,61
10
ku, Estherienschichten
218
5
218
72
5
3,9
5
3,9
0,36
5
km1, Grundgipsschichten
146 10
146
142
10
2,7
10
2,7
0,72
10
258
6
258
99
6
3,3
6
3,3
0,79
6
km1, Dunkelrote Mergel
365
5
365
34
5
2,8
5
2,8
0,80
5
km1, Estherienschichten
86
5
86
84
5
3,5
5
3,9
0,96
4
216
6
216
43
6
3,0
6
3,0
1,31
6
5
km2, dunkle Tonsteine im Schilfsandstein
70
5
70
88
5
3,0
5
3,0
0,52
km2, Schilfsandstein
890
3
890
395
3
3,6
3
3,6
0,63
3
km2, Dunkle Mergel des oberen km2
332
5
332
50
5
3,6
5
3,6
1,18
5
km3u, Rote Wand
388
6
388
46
6
3,7
6
3,7
0,29
6
km3u, Untere Bunte Mergel
567
6
567
41
6
4,3
6
4,3
1,08
6
km3l, Lehrbergschichten
776
1
776
km3o, Obere Bunte Mergel
299 10
343
153
9
km4, Stubensandstein
580
4
580
273
km5, Knollenmergel
679
8
679
179
ko, Rhät-Tonstein
209
1
209
85
2
85
119
113
6
156
108
sj alpha1, Psilonotenschichten, Kalkstein
sj alpha1, Psilonotentone
sj alpha2, Angulatensandstein
3,8
1
3,8
2,9
10
3,0
0,68
9
4
19,1
4
19,1
9,91
4
8
28,9
8
28,9
9,55
8
10,7
1
10,7
5
299
113
65
23
< 1,0
sj alpha2, Angulatenschichten, Tonstein
109
1
109
sj beta, Untere Schwarzjuratone
241
2
241
13
sj gamma, Untere Schwarzjuramergel
504
5
504
101
sj delta, Obere Schwarzjuratone
622
3
622
3,9
2
3,9
0,56
1,9
6
2,4
1,34
3,3
2
3,3
0,49
5
2,5
1
2,5
4,0
2
4,0
0,24
5
11,0
5
11,0
0,97
5
205
3
25,0
3
25,0
10,02
3
sj epsilon1, Seegrasschiefer
306 10
306
49
10
sj epsilon2, Tonmergel
250 10
271
74
9
sj epsilon2, Stinkkalke
235
5
235
94
sj epsilon3, Wilde Schiefer
223 10
223
70
sj zeta, Obere Schwarzjuramergel
246
5
246
79
5
5,9
bj alpha, Opalinuston
429 15
429
67
15
10,6
4,6
10
4,6
1,29
10
6,1
10
6,1
2,02
10
5
3,9
5
3,9
1,72
5
10
5,4
10
5,4
1,28
10
5
5,9
1,43
5
15
10,6
2,26
15
5
250
34
bj beta; Zopfplatten
381
5
381
104
5
22,0
5
22,0
5,16
bj beta; Tolutariazone
311
4
311
74
4
13,9
4
15,4
3,21
3
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
121 12
121
98
12
2,5
12
2,5
1,28
12
bj beta; Personatensandstein
79
sE
10
km1, Bochinger Horizont
km1, Mittlerer Gipshorizont
xE
0,09
6
108
72
5
79
21
2,0
6
2,0
0,62
6
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
203 15
237
184
14
203
130
3,8
15
3,8
2,64
15
bj gamma; Wedelsandstein
366 29
366
117
29
16,3
29
17,1
8,05
28
bj delta; Dorsetensienbank
428
8
428
176
8
18,8
8
18,8
7,39
8
bj delta; Humphriesi-Oolith
463
5
463
225
5
22,9
5
22,9
12,33
5
bj delta; Coronatenschichten
583
6
583
226
6
37,7
6
37,7
15,08
6
bj delta; Blagdeni-Schichten
458 10
458
196
10
22,2
10
20,0
12,98
9
bj delta; Subfurcatus-Oolith
560
560
180
5
34,9
5
34,9
15,80
5
158
16
44,3
19
44,3
16,43
19
22,2
1
22,2
5
bj delta; Hamitenton
733 19
670
bj delta; Parkinsoni-Oolith
426
426
1
733
48
bj epsilon; Obere Braunjuratone
736
4
736
110
4
42,3
4
42,3
7,41
4
bj zeta; Macrocephalus-Oolith
624
3
624
164
3
44,1
3
44,1
16,06
3
21
bj zeta; Ornatenton
763 21
810
168
19
56,6
21
56,6
8,67
wj alpha; Grenzglaukonit
974
3
974
449
3
763
83
45,3
3
45,3
5,88
3
wj alpha, Untere Weißjuramergel
468
7
468
42
7
6,2
7
6,2
1,18
7
ob. wj gamma, Mergel
306 12
306
84
12
4,2
12
4,6
1,22
10
3,5
0,24
2,9
0,43
1,9
0,37
13,9
1,26
16,3
7,02
22,2
11,60
4,2
0,54
Ges. = Gesamtgehalte (mg/kg)
n = Probenanzahl
S4 = S4-Elutionsgehalte (mg/l)
nE = Anzahl der Extremwerte
x = Mittelwert aller Meßwerte
xE = Mittelwert nach Extremwerteleminierung
s = Standardabweichung aller Meßwerte
sE = Standardabweichung nach Extremwerteliminierung
164
Anhang — Tabellen zu Kapitel 7: Meßwerte
Tab. 7.2.3.: Durchschnittliche Calciumgehalte in den geologischen Formationen:
Grenzwert TrinkwV [1990]:
400 mg/l
(nur für S4-Werte)
Geologische Formation
Untere Nachweisgrenze
so, Röttone
mo2, Mergel/Tone an d. Basis
mo2, Tonhorizonte
mo2, Mergel/Tone im ob. Abschnitt
Ges.
n
x
nE
s
xE
sE
4,0000
nE
s
7094
6866
9
14
10
14
4,1
5 254042
10656
5
50
5
70
45,1
4
59257
21177
10
57
10
57
11,5
10
5 158598
59257 10
xE
sE
5026
2215
10
50
9,7
31867
5
45
5
45
9,5
5
ku Basis, Vitriolschiefer
8500 10
8500
3749
10
17
10
22
15,9
9
17
2,4
ku, Estherienschichten
6150
6150
997
5
14
5
16
6,4
4
14
0,9
219321 10 209532
22803
622
10
622
12,1
10
135
6
135
220,8
6
20
5
20
9,6
5
615
5
615
11,3
5
21
6
21
7,9
6
5
km1, Grundgipsschichten
158598
x
0,02
5026 10
254042
n
S4
5
8 219321
km1, Bochinger Horizont
79592
6
79592
18508
6
km1, Dunkelrote Mergel
42984
5
52355
21822
4
km1, Mittlerer Gipshorizont
42984
7035
68073
9737
5 148198
32959
5
68073
6
58463
25100
5
km2, dunkle Tonsteine im Schilfsandstein
1657
5
1657
197
5
10
5
10
7,1
km2, Schilfsandstein
3622
3
3622
2748
3
12
3
12
2,5
3
41712
5
41712
39452
5
11
5
11
7,1
5
km1, Estherienschichten
km2, Dunkle Mergel des oberen km2
148198
8794
km3u, Rote Wand
12562
6
12562
9798
6
15
6
15
1,6
6
km3u, Untere Bunte Mergel
17716
6
17716
7467
6
19
6
19
13,2
6
5418
1
5418
10
1
10
31579 10
13
10
31
57,1
9
13
3,1
3
4
6
6,4
3
3
1,0
9
8
10
3,5
7
9
2,0
92
1
92
5
6
1,1
35
7,9
58
29,4
43
16,3
km3l, Lehrbergschichten
km3o, Obere Bunte Mergel
km4, Stubensandstein
km5, Knollenmergel
ko, Rhät-Tonstein
sj alpha1, Psilonotenschichten, Kalkstein
sj alpha1, Psilonotentone
sj alpha2, Angulatensandstein
sj alpha2, Angulatenschichten, Tonstein
sj beta, Untere Schwarzjuratone
sj gamma, Untere Schwarzjuramergel
sj delta, Obere Schwarzjuratone
31579
30195
10
1170
4
6824
11338
3
62766
8
62766
33945
8
5616
1
5616
225511
3717
110029
147
2
147
6631
7142
6
6
14
20,8
2 110029
86227
227
2
227
283,8
50
1
50
7
2
7
0,2
80
5
80
30,1
1
66337
4204
2
4204
63
5 237970
52380
3
4 215473
16852
130,1
5
55701
8299
3
22
3
22
7,7
3
sj epsilon1, Seegrasschiefer
133860 10 133860
19563
10
235
10
235
32,3
10
sj epsilon2, Tonmergel
132318 10 132318
9232
10
174
10
174
11,1
10
sj epsilon2, Stinkkalke
291961
5 291961
65156
5
165
5
165
37,7
5
sj epsilon3, Wilde Schiefer
129351 10 131008
6628
237
10
237
12,9
10
sj zeta, Obere Schwarzjuramergel
102059
131
5
131
79,5
5
62
15
62
15,7
15
bj alpha, Opalinuston
55701
1021
2 225511 122381
6
66337
215473
1170
5 102059
16454 15
19159
9 129351
20225
5
6389
12
16454
4304
2562
bj beta; Zopfplatten
39767
5
39767
6816
5
45
5
45
15,1
5
bj beta; Tolutariazone
41231
4
41231
41323
4
33
4
33
5,4
4
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
4426 12
12
bj beta; Personatensandstein
5841
15020
31755
10
4426
2935
63
12
63
38,5
6
8999
7837
5
5841
1405
118
6
118
26,0
6
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
77936 15
77936
74778
15
100
15
100
50,2
15
bj gamma; Wedelsandstein
43293 29
47371
22494
27
35
29
39
14,5
27
bj delta; Dorsetensienbank
96779
8
96779
70427
8
59
8
59
19,6
8
67194
5
73683
15015
4
50
5
50
12,4
5
6 136079
74648
6
62
6
62
33,9
6
58
10
52
33,2
9
85
5
85
26,6
5
43
19
46
21,0
18
73
1
73
bj delta; Humphriesi-Oolith
bj delta; Coronatenschichten
136079
bj delta; Blagdeni-Schichten
71742 10
66794
20055
9
bj delta; Subfurcatus-Oolith
64621
5
64621
24076
5
72287 19
72287
13009
19
bj delta; Hamitenton
bj delta; Parkinsoni-Oolith
bj epsilon; Obere Braunjuratone
bj zeta; Macrocephalus-Oolith
bj zeta; Ornatenton
218464
68108
100263
43293
67194
71742
17154
4467
13307
1 218464
68108
52136
4
66
4
66
58,6
4
3 100263
4
68360
3
51
3
41
17,2
2
51
0,3
85869
29242
21
33
21
40
25,5
19
33
13,3
3
21
3,2
85869 21
wj alpha; Grenzglaukonit
152513
3 152513
63253
3
24
3
24
8,5
wj alpha, Untere Weißjuramergel
222419
7 222419
12126
7
49
7
49
11,6
7
ob. wj gamma, Mergel
303320 12 308751
26148
21
12
23
7,6
11
11 303320
19044
Ges. = Gesamtgehalte (mg/kg)
n = Probenanzahl
S4 = S4-Elutionsgehalte (mg/l)
nE = Anzahl der Extremwerte
x = Mittelwert aller Meßwerte
xE = Mittelwert nach Extremwerteleminierung
s = Standardabweichung aller Meßwerte
sE = Standardabweichung nach Extremwerteliminierung
165
Anhang — Tabellen zu Kapitel 7: Meßwerte
Tab. 7.2.4.: Durchschnittliche Eisengehalte in den geologischen Formationen:
Grenzwert TrinkwV [1990]:
0,2 mg/l
(nur für S4-Werte)
Geologische Formation
Untere Nachweisgrenze
Ges.
n
x
nE
s
sE
S4
n
x
s
nE
26199 10
26199
3771
10
mo2, Mergel/Tone an d. Basis
12129
12129
1052
5
5
mo2, Tonhorizonte
27510 10
27510
1954
10
mo2, Mergel/Tone im ob. Abschnitt
17417
5
17417
1949
5
ku Basis, Vitriolschiefer
14231 10
15978
4073
8
ku, Estherienschichten
11016
5
11016
1399
5
1474 10
1724
1014
9
sE
< 0,005 10
0,012
0,0213
6
0,003
0,0000
< 0,005
5
0,005
0,0064
4
0,003
0,0000
0,006 10
0,006
0,0044
10
0,012
0,0092
0,012
0,0100
0,0048
< 0,005
5
14231
903
< 0,005 10
5
0,161
0,2221
5
1474
674
0,065 10
0,065
0,0335
10
0,161
km1, Bochinger Horizont
16805
6
16805
1657
6
0,012
6
0,025
0,0320
5
km1, Dunkelrote Mergel
33250
5
33250
2294
5
0,014
5
0,014
0,0178
5
km1, Mittlerer Gipshorizont
xE
0,005
so, Röttone
km1, Grundgipsschichten
xE
2,0000
7650
5
7650
5235
5
0,073
5
0,073
0,0153
5
km1, Estherienschichten
19769
6
19769
1937
6
0,012
6
0,023
0,0272
5
km2, dunkle Tonsteine im Schilfsandstein
34219
5
34219
3120
5
0,038
5
0,038
0,0397
5
km2, Schilfsandstein
21228
3
21228
4163
3
0,081
3
0,081
0,0714
3
km2, Dunkle Mergel des oberen km2
33854
5
33854
9276
5
0,010
5
0,010
0,0077
5
km3u, Rote Wand
36797
6
36797
3231
6
< 0,005
6
km3u, Untere Bunte Mergel
28717
6
28717
5223
6
< 0,005
6
km3l, Lehrbergschichten
44399
1
44399
< 0,005
1
km3o, Obere Bunte Mergel
17871 10
17871
4136
10
0,024
0,0366
7
0,005
km4, Stubensandstein
11478
4
11478
11976
4
< 0,005
4
0,054
0,1035
3
0,003
0,0000
km5, Knollenmergel
21180
8
21180
3588
8
< 0,005
8
0,020
0,0400
5
0,003
0,0000
0,270
0,3125
5
0,147
0,0931
0,925
0,5184
0,003
0,0000
ko, Rhät-Tonstein
10294
1
10294
sj alpha1, Psilonotenschichten, Kalkstein
11626
2
11626
sj alpha1, Psilonotentone
0,005 10
6088
8163
6
12229
10040
sj alpha2, Angulatensandstein
61069
2
61069
72978
sj alpha2, Angulatenschichten, Tonstein
21364
1
21364
sj beta, Untere Schwarzjuratone
33979
2
33979
538
sj gamma, Untere Schwarzjuramergel
16160
5
16160
3161
5
sj delta, Obere Schwarzjuratone
40724
3
40724
12039
3
sj epsilon1, Seegrasschiefer
26377 10
29738
7801
8
26377
1955
sj epsilon2, Tonmergel
22430 10
23625
4306
9
22430
2191
sj epsilon2, Stinkkalke
16285
16285
4587
5
5
5
8163
1407
< 0,005
1
< 0,005
2
0,147
6
< 0,005
2
< 0,005
1
0,925
2
< 0,005
5
0,074
3
0,074
0,0865
3
0,031 10
0,031
0,0230
10
0,024 10
0,024
0,0137
10
0,028 10
0,028
0,0211
10
0,009
0,009
0,0065
5
0,007
0,0072
4
0,046
0,1664
14
0,017
0,0106
< 0,005
5
sj epsilon3, Wilde Schiefer
29430 10
30712
4804
9
29430
2732
sj zeta, Obere Schwarzjuramergel
27817
5
29274
3367
4
27817
977
bj alpha, Opalinuston
30444 15
41006
24667
12
30444
4282
< 0,005 15
26945
8755
< 0,005
5
0,007
4
bj beta; Zopfplatten
26945
5
48117
47944
4
bj beta; Tolutariazone
55736
4
55736
55399
4
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
18950 12
41386
44763
9
bj beta; Personatensandstein
26535
6
26535
8868
6
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
69246 15
69246
60907
15
bj gamma; Wedelsandstein
18109 29
20987
10385
26
18950
11428
< 0,005
18109
5936
24675
8
24675
12404
8
bj delta; Humphriesi-Oolith
25454
5
51687
59378
4
25454
10639
bj delta; Coronatenschichten
31924
6
44871
33086
5
31924
10542
bj delta; Blagdeni-Schichten
26784 10
26784
6893
10
5 106292
44807
5
15909
17
4
bj delta; Hamitenton
106292
28356 19
32458
bj delta; Parkinsoni-Oolith
78200
1
78200
bj epsilon; Obere Braunjuratone
52083
4
52083
27720
3 115511
bj zeta; Macrocephalus-Oolith
6
< 0,005 29
0,017
5
< 0,005
5
< 0,005
6
< 0,005 10
< 0,005
28356
3265
5
< 0,005 19
< 0,005
1
< 0,005
4
< 0,005
3
81446
3
bj zeta; Ornatenton
24413 21
34359
26319
17
wj alpha; Grenzglaukonit
20198
3
20198
6992
3
< 0,005
3
wj alpha, Untere Weißjuramergel
14479
7
14479
494
7
< 0,005
7
6752 12
6752
1581
12
ob. wj gamma, Mergel
115511
< 0,005 12
< 0,005 15
bj delta; Dorsetensienbank
bj delta; Subfurcatus-Oolith
5
24413
3493
< 0,005 21
< 0,005 12
Ges. = Gesamtgehalte (mg/kg)
n = Probenanzahl
S4 = S4-Elutionsgehalte (mg/l)
nE = Anzahl der Extremwerte
x = Mittelwert aller Meßwerte
xE = Mittelwert nach Extremwerteleminierung
s = Standardabweichung aller Meßwerte
sE = Standardabweichung nach Extremwerteliminierung
166
Anhang — Tabellen zu Kapitel 7: Meßwerte
Tab. 7.2.5.: Durchschnittliche Mangangehalte in den geologischen Formationen:
Grenzwert TrinkwV [1990]:
0,05 mg/l
(nur für S4-Werte)
Geologische Formation
Untere Nachweisgrenze
Ges.
n
x
nE
s
xE
sE
x
s
nE
0,0012
0,0009
10
0,0203 10
10
S4
2,0000
n
xE
sE
0,0012
so, Röttone
310 10
310
303
10
mo2, Mergel/Tone an d. Basis
205
205
19
5
5
mo2, Tonhorizonte
290 10
290
18
10
mo2, Mergel/Tone im ob. Abschnitt
365
5
365
19
5
ku Basis, Vitriolschiefer
135 10
135
24
10
ku, Estherienschichten
60
5
60
11
5
km1, Grundgipsschichten
48 10
48
48
10
0,0012 10
< 0,0012
5
< 0,0012 10
< 0,0012
5
< 0,0012 10
< 0,0012
5
0,0203
0,0111
km1, Bochinger Horizont
866
6
866
282
6
0,0013
6
0,0043
0,0075
5
0,0013
0,0004
km1, Dunkelrote Mergel
519
5
519
52
5
< 0,0012
5
0,0014
0,0014
4
0,0008
0,0004
0,0006
0,0000
0,0029
0,0002
km1, Mittlerer Gipshorizont
67
5
67
76
5
0,0201
5
0,0201
0,0039
5
km1, Estherienschichten
590
6
590
246
6
0,0022
6
0,0022
0,0019
6
km2, dunkle Tonsteine im Schilfsandstein
101
5
101
9
5
0,0041
5
0,0041
0,0025
5
km2, Schilfsandstein
886
3
886
756
3
< 0,0012
3
km2, Dunkle Mergel des oberen km2
337
5
337
216
5
0,0014
5
0,0014
0,0011
5
km3u, Rote Wand
148
6
148
18
6
< 0,0012
6
0,0012
0,0015
5
km3u, Untere Bunte Mergel
2368
6
2368
493
6
0,0042
6
0,0042
0,0040
6
km3l, Lehrbergschichten
1340
1
1340
< 0,0012
1
339 10
339
268
10
0,0041 10
0,0041
0,0037
10
0,0021
4
0,0021
0,0009
4
0,0015
8
0,0015
0,0009
8
0,0580
1
0,0580
0,1086
2
0,1086
0,1360
0,0102
6
0,0102
0,0058
1,3909
2
1,3909
0,9810
0,0021
1
0,0021
0,0074
2
km3o, Obere Bunte Mergel
km4, Stubensandstein
km5, Knollenmergel
19
4
100
163
3
694
8
694
444
8
ko, Rhät-Tonstein
19
13
67
1
67
1740
2
1740
796
61
6
104
108
1059
2
1059
489
sj alpha2, Angulatenschichten, Tonstein
434
1
434
sj beta, Untere Schwarzjuratone
425
2
425
16
0,0074
0,0029
sj gamma, Untere Schwarzjuramergel
913
5
913
82
5
0,0207
5
0,0207
0,0119
1410
3
1410
443
3
0,0029
3
0,0073
0,0076
2
sj epsilon1, Seegrasschiefer
325 10
340
38
8
0,1614 10
0,1614
0,1066
10
10
sj alpha1, Psilonotenschichten, Kalkstein
sj alpha1, Psilonotentone
sj alpha2, Angulatensandstein
sj delta, Obere Schwarzjuratone
5
sj epsilon2, Tonmergel
277 10
277
113
10
sj epsilon2, Stinkkalke
186
5
186
48
5
sj epsilon3, Wilde Schiefer
345 10
322
94
8
61
325
22
7
0,2341
4
0,0428
0,0488
14
0,0143
0,0171
0,0445
0,0500
318
57
394
114
374
4
730
4
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
536 12
536
600
12
bj beta; Personatensandstein
135
6
224
223
5
1729 15
1729
1300
15
353 29
397
216
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj gamma; Wedelsandstein
53
27
353
142
251
121
251
8
337
269
7
bj delta; Humphriesi-Oolith
407
5
407
227
5
bj delta; Coronatenschichten
426
6
426
280
6
bj delta; Blagdeni-Schichten
250 10
237
49
9
bj delta; Subfurcatus-Oolith
502
502
181
5
294
50
18
bj delta; Hamitenton
bj delta; Parkinsoni-Oolith
5
286 19
4048
1
0,0428
135
bj delta; Dorsetensienbank
10
0,0227
5
12
556
0,1227
0,1458
108
201
905
5
0,1833
0,0184
519
407
5
0,0195
5
5
4
0,0358
0,0325
0,0143 15
519
394
0,0914
5
0,1833 10
318 15
905
0,0914 10
0,0325
13
bj alpha, Opalinuston
bj beta; Tolutariazone
250
286
31
37
4048
0,0067
5
0,0067
0,0091
5
0,0217
4
0,0217
0,0252
4
0,0445 12
0,0853
0,1489
11
0,0865
0,0865
0,0552
6
6
0,1471 15
0,3295
0,7146
14
0,1471
0,1121
0,0046 29
0,0088
0,0126
25
0,0046
0,0065
0,0023
0,0025
0,0026
0,0020
0,0030
0,0027
0,0104
5
0,0104
0,0113
5
0,0125
5
0,0125
0,0098
5
0,0030
6
0,0030
0,0035
6
0,0023 10
0,0040
0,0056
9
0,0268
0,0268
0,0122
5
0,0026 19
0,0118
0,0263
14
0,0323
1
0,0323
0,0286
0,0329
4
0,0066
0,0135
19
5
bj epsilon; Obere Braunjuratone
826
4
826
1112
4
0,0286
4
bj zeta; Macrocephalus-Oolith
922
3
922
916
3
< 0,0012
3
bj zeta; Ornatenton
213 21
297
170
16
wj alpha; Grenzglaukonit
160
3
160
24
3
wj alpha, Untere Weißjuramergel
146
7
146
5
7
ob. wj gamma, Mergel
320 12
320
41
12
5
345
sj zeta, Obere Schwarzjuramergel
bj beta; Zopfplatten
6
213
49
0,0030 21
< 0,0012
3
< 0,0012
7
< 0,0012 12
Ges. = Gesamtgehalte (mg/kg)
n = Probenanzahl
S4 = S4-Elutionsgehalte (mg/l)
nE = Anzahl der Extremwerte
x = Mittelwert aller Meßwerte
xE = Mittelwert nach Extremwerteleminierung
s = Standardabweichung aller Meßwerte
sE = Standardabweichung nach Extremwerteliminierung
167
Anhang — Tabellen zu Kapitel 7: Meßwerte
Tab. 7.2.6.: Durchschnittliche Kaliumgehalte in den geologischen Formationen:
Grenzwert TrinkwV [1990]:
12 mg/l (50, wenn geogen bedingt)
(nur für S4-Werte)
Geologische Formation
Untere Nachweisgrenze
Ges.
n
x
nE
s
6232 10
6516
1149
9
mo2, Mergel/Tone an d. Basis
3589
3589
861
5
5
mo2, Tonhorizonte
9137 10
9137
2302
10
mo2, Mergel/Tone im ob. Abschnitt
5392
5
5392
1039
5
ku Basis, Vitriolschiefer
9902 10
9902
1041
10
km1, Grundgipsschichten
sE
12348
n
S4
x
nE
s
5
12348
2009
5
628 10
628
1061
10
6232
759
13 10
15
3,3
9
35
35
5,5
5
10
5
47 10
47
7,1
44
5
44
3,5
5
48 10
48
8,0
10
22
5
22
1,1
5
6 10
5
3,2
9
3,5
6
km1, Bochinger Horizont
8015
6
8015
3675
6
29
6
29
km1, Dunkelrote Mergel
15388
5
15388
2025
5
12
5
12
2,5
5
3490
5
3490
2898
5
18
5
18
12,7
5
11943
6
11943
2562
6
20
6
20
7,4
6
9341
5
9341
1509
5
21
5
21
6,9
5
km1, Mittlerer Gipshorizont
km1, Estherienschichten
km2, dunkle Tonsteine im Schilfsandstein
xE
sE
0,8
so, Röttone
ku, Estherienschichten
xE
9,0000
km2, Schilfsandstein
20306
3
20306
12016
3
16
3
16
5,4
3
km2, Dunkle Mergel des oberen km2
16939
5
16939
4353
5
25
5
25
8,2
5
km3u, Rote Wand
22927
6
22927
2889
6
20
6
20
4,3
6
km3u, Untere Bunte Mergel
22946
6
22946
4791
6
14
6
14
3,4
6
km3l, Lehrbergschichten
12887
1
12887
14
1
14
km3o, Obere Bunte Mergel
12092 10
12092
3102
10
10
19
5,7
km4, Stubensandstein
3378
4
3378
2600
4
20
4
20
12,9
4
km5, Knollenmergel
4472
8
4472
1370
8
16
8
16
5,0
8
1728
ko, Rhät-Tonstein
1728
1
sj alpha1, Psilonotenschichten, Kalkstein
< 9,0
2
sj alpha1, Psilonotentone
3590
6
3590
1888
sj alpha2, Angulatensandstein
1404
2
1404
457
6
19 10
17
1
17
16
2
16
6,3
7
6
10
11,6
26
2
26
3,0
15
1
15
8
2
4
sj alpha2, Angulatenschichten, Tonstein
1728
1
1728
sj beta, Untere Schwarzjuratone
5564
2
5564
0
8
2,5
sj gamma, Untere Schwarzjuramergel
3959
5
3959
1742
5
46
5
46
13,9
sj delta, Obere Schwarzjuratone
5966
3
5966
516
3
1
3
1
0,6
3
sj epsilon1, Seegrasschiefer
6006 10
6006
1447
10
28 10
28
12,7
10
sj epsilon2, Tonmergel
6242 10
6242
1493
10
26 10
26
6,9
10
sj epsilon2, Stinkkalke
2391
5
2391
794
5
22
5
22
6,9
5
sj epsilon3, Wilde Schiefer
4468 10
4468
818
10
15 10
15
8,0
10
sj zeta, Obere Schwarzjuramergel
5351
5
5351
1023
5
5
19
10,0
5
bj alpha, Opalinuston
7477 15
7477
749
15
27 15
27
6,1
15
19
2107
5
2107
731
5
16
5
16
3,7
5
bj beta; Tolutariazone
2164
4
2164
752
4
19
4
19
3,4
4
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
1574 12
1574
1192
12
20 12
18
10,4
11
bj beta; Personatensandstein
1591
6
1591
404
6
14
6
14
3,7
6
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
1137 15
1137
520
15
14 15
13
6,9
14
bj gamma; Wedelsandstein
3077 29
3077
812
29
31 29
31
6,8
29
bj delta; Dorsetensienbank
2505
8
2505
834
8
24
8
24
10,3
8
bj delta; Humphriesi-Oolith
2047
5
2047
657
5
19
5
19
6,8
5
bj delta; Coronatenschichten
2541
6
2541
733
6
24
6
24
7,9
6
bj delta; Blagdeni-Schichten
3461 10
3461
405
10
29 10
26
12,0
9
bj delta; Subfurcatus-Oolith
2736
2736
313
5
32
5
32
4,1
5
312
19
31 19
31
7,0
19
19
19
bj delta; Hamitenton
3237 19
3237
bj delta; Parkinsoni-Oolith
1521
1521
1
1
1,1
6
2,8
7
1,5
20
9,2
14
6,1
29
8,2
28
9,2
5
bj beta; Zopfplatten
5
13
bj epsilon; Obere Braunjuratone
2918
4
2918
564
4
21
4
21
2,9
4
bj zeta; Macrocephalus-Oolith
2767
3
2767
485
3
23
3
23
1,7
3
21
bj zeta; Ornatenton
4555 21
4555
947
21
31 21
31
5,3
wj alpha; Grenzglaukonit
5778
3
5778
3184
3
29
3
29
3,3
3
wj alpha, Untere Weißjuramergel
7037
7
7037
1093
7
41
7
41
9,9
7
ob. wj gamma, Mergel
4165 12
4165
1569
12
28 12
31
15,1
11
Ges. = Gesamtgehalte (mg/kg)
n = Probenanzahl
S4 = S4-Elutionsgehalte (mg/l)
nE = Anzahl der Extremwerte
x = Mittelwert aller Meßwerte
xE = Mittelwert nach Extremwerteleminierung
s = Standardabweichung aller Meßwerte
sE = Standardabweichung nach Extremwerteliminierung
168
Anhang — Tabellen zu Kapitel 7: Meßwerte
Tab. 7.2.7.: Durchschnittliche Magnesiumgehalte in den geologischen Formationen:
Grenzwert TrinkwV [1990]:
50 mg/l (120, wenn geogen bedingt)
(nur für S4-Werte)
Geologische Formation
Untere Nachweisgrenze
so, Röttone
Ges.
n
x
nE
s
xE
sE
1,0000
n
S4
x
nE
s
2420
170
10
mo2, Mergel/Tone an d. Basis
18166
5
18166
10937
5
mo2, Tonhorizonte
28793 10
28793
3777
10
mo2, Mergel/Tone im ob. Abschnitt
45852
45852
5839
5
2420 10
5
ku Basis, Vitriolschiefer
9694 10
9694
1298
10
ku, Estherienschichten
5990
5
5990
704
5
km1, Grundgipsschichten
6288 10
8950
10810
9
2 10
2
0,3
5
23
9,1
5
29 10
31
6,5
9
35
5
35
6,4
5
11 10
23
6288
7194
12,7
8
11
1,6
5
1,4
4
4
0,1
10 10
10
4,3
10
63458
6
63458
22642
6
12
6
12
4,6
6
5
68989
5751
5
7
5
7
2,0
5
km1, Mittlerer Gipshorizont
14157
5
14157
11859
5
14
5
14
4,2
5
km1, Estherienschichten
59065
6
59065
16483
6
10
6
10
3,1
6
8303
5
8303
1390
5
6
5
6
2,0
5
1116
3
1116
789
3
15887
5
22335
14942
4
km3u, Rote Wand
15887
4533
2,6
16
68989
km2, Dunkle Mergel des oberen km2
29
5
4
km1, Dunkelrote Mergel
km2, Schilfsandstein
sE
10
km1, Bochinger Horizont
km2, dunkle Tonsteine im Schilfsandstein
xE
0,001
4
3
4
0,3
3
6
5
6
1,6
5
20399
6
20399
3229
6
6
6
6
0,7
6
km3u, Untere Bunte Mergel
2875
6
2875
1341
6
4
6
5
3,0
5
4
0,7
km3l, Lehrbergschichten
2508
1
2508
5
1
5
37075 10
6 10
10
12,4
8
6
0,4
7
2,7
4
1,7
8
2
0,8
27
0,9
km3o, Obere Bunte Mergel
km4, Stubensandstein
km5, Knollenmergel
37075
20577
10
7297
4
7297
7423
4
10678
8
23899
8
23899
ko, Rhät-Tonstein
3075
1
3075
sj alpha1, Psilonotenschichten, Kalkstein
2408
2
2408
909
sj alpha1, Psilonotentone
3422
6
4152
1797
sj alpha2, Angulatensandstein
1046
2
1046
69
5
3422
195
7
4
6
8
6
37
1
37
13
2
13
9,3
2
6
7
11,4
8
2
8
7,9
15
1
15
2
2
5
sj alpha2, Angulatenschichten, Tonstein
3620
1
3620
sj beta, Untere Schwarzjuratone
4467
2
4467
117
2
0,6
sj gamma, Untere Schwarzjuramergel
9424
5
9424
1757
5
26
5
26
7,9
sj delta, Obere Schwarzjuratone
5847
3
5847
594
3
1
3
1
0,3
3
sj epsilon1, Seegrasschiefer
3976 10
4389
911
8
3976
238
16 10
16
3,0
10
sj epsilon2, Tonmergel
5064 10
5181
473
9
5064
315
27 10
28
1,5
9
sj epsilon2, Stinkkalke
5725
5
5725
1822
5
23
5
23
6,4
5
sj epsilon3, Wilde Schiefer
3931 10
3931
325
10
19 10
10
sj zeta, Obere Schwarzjuramergel
3487
5
3487
256
5
bj alpha, Opalinuston
7050 15
7770
1843
12
7050
141
3909
1148
bj beta; Zopfplatten
3909
5
6227
5279
4
bj beta; Tolutariazone
7440
4
7440
5175
4
19
2,0
5
6
2,9
5
19 15
19
4,9
15
6
5
9
0,8
5
4
8
1,9
4
11 12
11
8,2
12
16
6
16
8,4
6
13 15
15
7,4
14
13
5,5
12 29
13
4,1
27
12
2,8
17
17
5,8
8
20
7,6
14
3,9
4
0,7
1256 12
2197
3354
11
bj beta; Personatensandstein
2015
6
2015
887
6
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
4559 15
4559
3849
15
bj gamma; Wedelsandstein
3525 29
3690
1227
28
bj delta; Dorsetensienbank
3853
8
3853
1042
8
bj delta; Humphriesi-Oolith
5911
5
5911
2993
5
17
5
17
2,7
5
bj delta; Coronatenschichten
6005
6
6005
937
6
21
6
21
9,3
6
bj delta; Blagdeni-Schichten
5927 10
5927
1191
10
20 10
18
9,5
9
bj delta; Subfurcatus-Oolith
9806
9806
2711
5
24
5
24
6,0
5
454
19
16 19
16
4,0
19
15
15
4
bj delta; Hamitenton
5051 19
5051
bj delta; Parkinsoni-Oolith
4868
4868
1
3525
829
9
8
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
5
1256
5
862
8
1
bj epsilon; Obere Braunjuratone
5626
4
5626
850
4
15
4
15
5,0
bj zeta; Macrocephalus-Oolith
6163
3
6163
1076
3
11
3
11
4,0
14 21
bj zeta; Ornatenton
7918 21
7918
3005
21
15
6,3
19
wj alpha; Grenzglaukonit
5459
3
5459
434
3
9
3
9
2,1
3
wj alpha, Untere Weißjuramergel
6911
7
6911
266
7
13
7
13
2,7
7
ob. wj gamma, Mergel
6335 12
6335
1181
12
4 12
5
3,1
10
Ges. = Gesamtgehalte (mg/kg)
n = Probenanzahl
S4 = S4-Elutionsgehalte (mg/l)
nE = Anzahl der Extremwerte
x = Mittelwert aller Meßwerte
xE = Mittelwert nach Extremwerteleminierung
s = Standardabweichung aller Meßwerte
sE = Standardabweichung nach Extremwerteliminierung
169
Anhang — Tabellen zu Kapitel 7: Meßwerte
Tab. 7.2.8.: Durchschnittliche Sulfatgehalte (SO 4 ) in d. geologischen Formationen:
Z - Werte (Eluat) LAGA [1994]:
Grenzwert TrinkwV [1990]:
240 mg/l
(nur für S4-Werte)
Geologische Formation
Untere Nachweisgrenze
so, Röttone
Z0:
50 mg/l
nur
Z 1.1 : 50 mg/l
für
Z 1.2 : 100 mg/l
S4-Werte
Z2:
150 mg/l
Ges.
n
x
nE
s
132
117
10
10114
5
10114
53188
5
mo2, Tonhorizonte
28219 10
28219
5091
10
mo2, Mergel/Tone im ob. Abschnitt
16554
5
16554
33396
5
6075 10
10190
13144
9
454
176
5
461411 10 461411
73113
10
ku Basis, Vitriolschiefer
km1, Grundgipsschichten
sE
132 10
454
n
S4
x
nE
s
xE
sE
0,2
mo2, Mergel/Tone an d. Basis
ku, Estherienschichten
xE
2,0000
5
5 10
5
1,3
10
5
275
171,0
4
199
37,2
244 10
257
53,3
9
244
36,3
241
5
241
49,9
5
66 10
199
6075
1952
112
114,8
8
66
21,2
5
37
33,8
4
22
9,4
1529 10
1529
38,3
10
22
km1, Bochinger Horizont
2327
6
32960
75045
5
45
6
337
601,1
4
45
18,5
km1, Dunkelrote Mergel
750
5
750
360
5
5
5
88
141,2
3
5
2,9
5 316492
75945
5
1538
5
1538
46,8
5
15
10,1
km1, Mittlerer Gipshorizont
316492
2327
1351
km1, Estherienschichten
819
6
819
540
6
15
6
31
40,3
5
km2, dunkle Tonsteine im Schilfsandstein
303
5
303
104
5
7
5
7
2,6
5
1033
3
1033
578
3
11
3
11
6,4
3
689
5
689
505
5
9
5
9
5,1
5
km2, Schilfsandstein
km2, Dunkle Mergel des oberen km2
km3u, Rote Wand
295
6
295
109
6
2
6
2
1,2
6
km3u, Untere Bunte Mergel
2177
6
2177
1553
6
31
6
59
74,7
5
31
30,1
km3l, Lehrbergschichten
1732
1
1732
9
1
9
km3o, Obere Bunte Mergel
841 10
1482
2206
9
4 10
76
229,3
9
4
4,0
km4, Stubensandstein
637
4
637
318
4
39
25,6
4
1206
8
8,4
7
14
2,7
5
6
2,5
7
0,0
525
16,0
km5, Knollenmergel
4
14
8
17
275
1
275
352
2
352
6
6
32
63,3
2 106287 148622
277
2
277
349,9
10534
1
10534
155
1
155
441
2
441
163
7
2
7
0,2
17268
5
17268
9201
5
288
5
288
125,0
5
1422
3
1422
591
3
7
3
8
1,7
2
83458
9
91527
29110
8
83458
17286
596 10
596
78,3
10
62909
8942
525 10
532
29,9
9
498
5
498
127,4
5
648 10
648
47,1
10
307
5
307
227,9
5
15
980
8
980
29364
1
29364
sj alpha1, Psilonotenschichten, Kalkstein
21331
2
21331
21228
351
6
2811
6025
sj alpha2, Angulatensandstein
sj alpha2, Angulatenschichten, Tonstein
sj beta, Untere Schwarzjuratone
sj gamma, Untere Schwarzjuramergel
sj delta, Obere Schwarzjuratone
sj epsilon1, Seegrasschiefer
927
39
ko, Rhät-Tonstein
sj alpha1, Psilonotentone
841
106287
5
sj epsilon2, Tonmergel
62909 10
67103 115716
9
sj epsilon2, Stinkkalke
46603
5
46603
12114
5
351
60
366,3
sj epsilon3, Wilde Schiefer
91434 10
91434
15557
10
sj zeta, Obere Schwarzjuramergel
28361
5
28361
18116
5
bj alpha, Opalinuston
12948 15
13730
2495
13
12948
1406
197 15
197
69,0
18728
2178
128
5
128
44,7
5
88
4
78
20,0
3
88
4,5
169 12
155
146,4
11
169
144,8
bj beta; Zopfplatten
18728
5
22338
8291
4
bj beta; Tolutariazone
12405
4
12405
3240
4
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
18005 12
18005
16970
12
bj beta; Personatensandstein
26955
6
26955
6117
6
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
15200 15
15200
10355
15
298
5
298
79,2
5
213 15
213
131,5
15
bj gamma; Wedelsandstein
14861 29
15248
4289
28
14861
3815
125 29
154
92,4
26
125
32,0
bj delta; Dorsetensienbank
20143
8
18600
4496
7
20143
1167
220
8
225
91,4
3
220
25,0
bj delta; Humphriesi-Oolith
22080
5
22080
10762
5
238
4
238
113,8
4
bj delta; Coronatenschichten
26300
6
26300
10526
6
302
6
302
191,6
6
bj delta; Blagdeni-Schichten
29883 10
29883
9025
10
249
9
249
119,6
9
bj delta; Subfurcatus-Oolith
37098
5
37098
11974
5
372
5
372
143,1
5
bj delta; Hamitenton
38066 19
47038
34264
17
232 19
232
82,4
19
4
204
50,3
33
20,7
38066
7019
bj delta; Parkinsoni-Oolith
19260
1
19260
202
1
202
bj epsilon; Obere Braunjuratone
37305
4
37305
11042
4
266
4
266
147,5
bj zeta; Macrocephalus-Oolith
17120
3
17120
10291
3
158
2
158
102,0
bj zeta; Ornatenton
16125 21
28217
48306
18
wj alpha; Grenzglaukonit
12940
3
12940
2676
3
wj alpha, Untere Weißjuramergel
10510
7
11359
2386
6
3545 12
3545
1364
12
ob. wj gamma, Mergel
16125
10510
4763
876
204 21
252
129,2
18
134
3
134
6,3
3
193
7
193
35,0
7
33 12
45
43,7
11
Ges. = Gesamtgehalte (mg/kg)
n = Probenanzahl
S4 = S4-Elutionsgehalte (mg/l)
nE = Anzahl der Extremwerte
x = Mittelwert aller Meßwerte
xE = Mittelwert nach Extremwerteleminierung
s = Standardabweichung aller Meßwerte
sE = Standardabweichung nach Extremwerteliminierung
170
Anhang — Tabellen zu Kapitel 7: Meßwerte
Tab. 7.3.1.: Durchschnittliche Borgehalte in den geologischen Formationen:
Grenzwert nach KLOKE [1980]
Grenzwert TrinkwV [1990]:
bzw. AbfKlärV [1992] bzw. VwV
anorg. Schadst.[Bad.-Württ. 1993]
1 mg/l
25 mg/kg
(nur für S4-Werte)
Geologische Formation
Untere Nachweisgrenze
(nur für Gesamtgehalte)
n
Ges.
x
nE
s
xE
sE
1,0000
S4
so, Röttone
14 10
14
3,1
10
mo2, Mergel/Tone an d. Basis
15
5
15
3,2
5
mo2, Tonhorizonte
27 10
27
3,3
10
5
16
4,7
5
23,8 10
24,4
3,4
7
23,8
1,8
43
5,4
4
41
1,5
0,129
mo2, Mergel/Tone im ob. Abschnitt
ku Basis, Vitriolschiefer
16
41
ku, Estherienschichten
n
x
s
nE
5
0,090 10
0,090
0,007
0,134
5
0,134
0,025
5
0,200 10
0,200
0,014
10
0,161
5
0,161
0,017
5
0,209 10
0,228
0,090
8
4
0,129
0,033
4
< 1,00 10
1
1,6
9
0,5
0,0
0,132 10
0,207
0,170
8
km1, Bochinger Horizont
17
6
20
17,4
2
17
8,8
0,107
0,107
0,016
4
km1, Dunkelrote Mergel
63
5
63
3,3
5
0,084
4
0,084
0,026
4
3
5
3
2,9
5
0,008
5
0,008
0,007
5
38
6
38
15,5
6
0,101
4
0,101
0,019
4
21
3,9
5
0,139
5
0,139
0,017
5
0,120
3
0,120
0,027
3
0,109
5
0,109
0,061
5
km1, Estherienschichten
km2, dunkle Tonsteine im Schilfsandstein
km2, Schilfsandstein
21
5
< 1,00
3
49
5
49
25,4
5
59
7,4
6
km2, Dunkle Mergel des oberen km2
59
6
km3u, Untere Bunte Mergel
< 1,00
6
km3l, Lehrbergschichten
< 1,00
1
km3u, Rote Wand
km3o, Obere Bunte Mergel
42 10
42
17,8
10
km4, Stubensandstein
13
13
11,3
4
4,6
8
4
km5, Knollenmergel
34
8
34
ko, Rhät-Tonstein
14
1
14
sj alpha1, Psilonotenschichten, Kalkstein
2
2
2
0,3
13
6
13
1,6
< 1,00
2
sj alpha1, Psilonotentone
sj alpha2, Angulatensandstein
sj alpha2, Angulatenschichten, Tonstein
sj beta, Untere Schwarzjuratone
sj gamma, Untere Schwarzjuramergel
sj delta, Obere Schwarzjuratone
sj epsilon1, Seegrasschiefer
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Stinkkalke
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj zeta, Obere Schwarzjuramergel
bj alpha, Opalinuston
bj beta; Zopfplatten
bj beta; Tolutariazone
6
4
0,106
6
0,106
0,008
6
0,163
6
0,163
0,030
6
0,063
1
0,063
0,131 10
0,124
0,028
9
0,312
0,312
0,163
3
0,079
8
3
0,692
8
0,692
0,598
1
0,598
0,118
2
0,118
0,031
0,177
5
0,177
0,062
0,088
2
0,088
0,055
0,134
1
0,134
0,129
2
5
1
5
2
15
0,7
0,129
0,010
8
5
8
11,3
5
0,283
5
0,299
0,038
4
15
3
15
1,0
3
0,120
3
0,120
0,028
3
3 10
3
3,6
10
0,145 10
0,137
0,032
9
15 10
15
14,0
10
0,102 10
0,102
0,054
10
0,124
5
7
6,5
5
10 10
10
5,0
10
5
7
5,6
5
28 15
28
6,4
15
7
0,209
0,015
0,132
0,061
0,131
0,014
0,283
0,012
0,145
0,020
0,812
0,066
0,595
0,006
0,143
0,030
5
15
7
sE
10
km1, Grundgipsschichten
km1, Mittlerer Gipshorizont
xE
0,001
5
0,124
0,032
5
0,103 10
0,103
0,039
10
0,154
5
0,154
0,058
5
0,819 15
0,819
0,091
15
8
5
8
4,5
5
0,339
5
0,339
0,077
5
15
4
15
2,1
4
0,339
4
0,339
0,120
4
12
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
7 12
7
2,9
12
bj beta; Personatensandstein
6
6
6
0,8
6
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
5 15
6
5,4
9
bj gamma; Wedelsandstein
5 29
5
5,0
29
bj delta; Dorsetensienbank
7
8
7
1,7
8
bj delta; Humphriesi-Oolith
1
5
4
5,7
4
bj delta; Coronatenschichten
9
6
9
6,6
6
bj delta; Blagdeni-Schichten
12 10
12
3,0
10
bj delta; Subfurcatus-Oolith
14
5
14
3,7
5
bj delta; Hamitenton
16 19
16
5,1
19
bj delta; Parkinsoni-Oolith
13
13
1
5
1
3,1
0,9
0,089 12
0,089
0,045
0,074
6
0,074
0,015
6
0,159 13
0,159
0,078
13
0,314 29
0,314
0,091
29
0,440
5
0,440
0,136
5
0,556
4
0,556
0,169
4
0,569
6
0,569
0,192
6
0,694 10
0,694
0,169
10
0,803
4
0,803
0,091
4
0,812 19
0,881
0,262
17
0,469
0,469
1
bj epsilon; Obere Braunjuratone
21
4
21
4,8
4
0,942
4
0,942
0,231
4
bj zeta; Macrocephalus-Oolith
20
3
20
3,9
3
0,595
3
0,773
0,309
2
bj zeta; Ornatenton
15 21
16
4,6
19
0,954 20
0,954
0,130
20
15
3,1
wj alpha; Grenzglaukonit
25
3
25
16,8
3
0,894
3
0,894
0,101
3
wj alpha, Untere Weißjuramergel
10
7
10
3,1
7
0,215
7
0,215
0,030
7
ob. wj gamma, Mergel
15 12
15
6,6
12
0,143 12
0,151
0,040
11
Ges. = Gesamtgehalte (mg/kg)
n = Probenanzahl
S4 = S4-Elutionsgehalte (mg/l)
nE = Anzahl der Extremwerte
x = Mittelwert aller Meßwerte
xE = Mittelwert nach Extremwerteleminierung
s = Standardabweichung aller Meßwerte
sE = Standardabweichung nach Extremwerteliminierung
171
Anhang — Tabellen zu Kapitel 7: Meßwerte
Tab. 7.3.2.: Durchschnittliche Zinkgehalte in den geologischen Formationen:
Grenzwert nach KLOKE [1980] Grenzwert
bzw. AbfKlärV [1992] bzw.
TrinkwV [1990]:
VwV an. Schadst.[B.-W. 1993]
200 mg/kg
(nur für Gesamtgehalte)
Geologische Formation
Untere Nachweisgrenze
5 mg/l
n
Z - Werte (Eluat) LAGA [1994]:
Z0:
Z0:
120 mg/kg
x
nur
Z 1.1 : 100 µg/l
für
Z 1.2 : 500 mg/kg
Z 1.2 : 300 µg/l
S4-Werte
nE
s
xE
Z2:
sE
0,0010
S4
n
x
600 µg/l
s
nE
xE
sE
0,0006
so, Röttone
23 10
23
1,7
10
mo2, Mergel/Tone an d. Basis
21
21
1,9
5
5
mo2, Tonhorizonte
36 10
37
5,6
9
mo2, Mergel/Tone im ob. Abschnitt
20
5
20
3,5
5
ku Basis, Vitriolschiefer
32 10
33
3,7
9
ku, Estherienschichten
30
5
30
1,7
5
0,20 10
0,9
2,0
8
km1, Grundgipsschichten
100 µg/l
Z 1.1 : 300 mg/kg
Z 2 : 1500 mg/kg
(nur für S4-Werte)
Ges.
Z - Werte (Boden) LAGA [1994]:
0,0008 10
0,0016
0,0020
8
0,0008
0,0007
5
0,0029
0,0051
4 0,00059
0,0003
0,0010 10
0,0033
0,0065
8
0,0006
< 0,0006
36
5,2
< 0,0006
32
2,3
0,2
0,2
0,0010
5
< 0,0006 10
< 0,0006
4
0,0014
0,0021
3
0,0003
0,0000
0,0199 10
0,0228
0,0110
9
0,0199
0,0067
0,0022
0,0027
3
0,0008
0,0003
0,0065
0,0034
5
0,0012
0,0009
km1, Bochinger Horizont
25
6
25
19,5
6
0,0008
4
km1, Dunkelrote Mergel
53
5
53
4,1
5
< 0,0006
4
km1, Mittlerer Gipshorizont
19
5
19
9,4
5
0,0065
5
km1, Estherienschichten
45
6
45
9,0
6
< 0,0006
4
km2, dunkle Tonsteine im Schilfsandstein
41
5
41
4,4
5
0,0012
5
0,0032
0,0045
4
km2, Schilfsandstein
47
3
47
14,8
3
0,0014
3
0,0014
0,0011
3
km2, Dunkle Mergel des oberen km2
46
5
46
7,1
5
0,0012
5
0,0012
0,0008
5
km3u, Rote Wand
46
6
46
5,4
6
0,0013
6
0,0013
0,0010
6
km3u, Untere Bunte Mergel
69
6
69
22,4
6
< 0,0006
6
0,0007
0,0009
5
0,0003
0,0000
km3l, Lehrbergschichten
89
1
89
0,0019
1
0,0019
km3o, Obere Bunte Mergel
42 10
42
10,9
10
< 0,0006 10
0,0028
0,0048
7
0,0005
0,0003
km4, Stubensandstein
18
4
18
5,6
4
0,0072
3
0,0072
0,0074
3
km5, Knollenmergel
18
8
18
4,9
8
0,0011
8
0,0027
0,0045
7
0,0011
0,0015
7
1
7
0,0008
1
0,0008
0,0044
2
0,0044
0,0052
0,0019
5
0,0019
0,0022
0,0025
2
0,0025
0,0030
0,0039
1
0,0039
0,0009
2
0,0009
0,0012
0,0001
ko, Rhät-Tonstein
sj alpha1, Psilonotenschichten, Kalkstein
65
2
65
34,7
sj alpha1, Psilonotentone
16
6
20
11,2
sj alpha2, Angulatensandstein
16
2
16
4,1
sj alpha2, Angulatenschichten, Tonstein
23
1
23
sj beta, Untere Schwarzjuratone
66
2
66
0,6
sj gamma, Untere Schwarzjuramergel
143
5
143
73,4
5
0,0016
5
0,0016
0,0014
5
sj delta, Obere Schwarzjuratone
104
3
104
9,5
3
0,0012
3
0,0060
0,0084
2
sj epsilon1, Seegrasschiefer
139 10
139
39,2
10
0,0148 10
0,0148
0,0090
10
sj epsilon2, Tonmergel
110 10
10
5
117
28,2
9
5
33
17,5
5
sj epsilon3, Wilde Schiefer
143 10
143
101,7
10
sj zeta, Obere Schwarzjuramergel
256
sj epsilon2, Stinkkalke
33
16
110
3,5
18,6
0,0040
0,0041
0,0026
5
0,0026
0,0023
5
0,0106 10
0,0106
0,0086
10
5
256
98,7
5
84 15
141
200,0
13
bj beta; Zopfplatten
55
5
55
19,2
5
< 0,0006
bj beta; Tolutariazone
46
4
46
8,2
4
0,0009
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
21 12
30
22,0
10
bj beta; Personatensandstein
36
36
22,0
6
6
0,0057
21
19,3
7,5
0,0001
0,0040 10
bj alpha, Opalinuston
84
5
5
0,0057
0,0050
5
0,0023 15
0,0029
0,0026
14
0,0023
0,0009
5
0,0009
0,0012
4
0,0004
0,0002
4
0,0009
0,0008
4
0,0012
0,0008
0,0012 12
0,0015
0,0012
11
0,0020
0,0020
0,0012
6
6
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
34 15
40
29,1
14
34
20,2
0,0012 13
0,0057
0,0139
11
0,0012
0,0015
bj gamma; Wedelsandstein
52 29
60
44,1
28
52
15,4
< 0,0006 29
0,0018
0,0048
25 0,00055
0,0004
0,0022
5
0,0022
0,0012
5
33
12,6
< 0,0006
4
0,0009
bj delta; Dorsetensienbank
91
8
91
87,1
8
bj delta; Humphriesi-Oolith
33
5
55
50,7
4
bj delta; Coronatenschichten
60
6
60
26,3
6
bj delta; Blagdeni-Schichten
78 10
78
40,0
10
bj delta; Subfurcatus-Oolith
57
57
20,9
5
112,1
17
5
69
0,0009
0,0007
6
0,0013
0,0013
9
0,0106
0,0106
0,0053
4
0,0010 19
0,0020
0,0035
17
0,0021
0,0021
4
4
0,0010
0,0008
0,0010
0,0008
0,0000
bj delta; Hamitenton
69 19
99
bj delta; Parkinsoni-Oolith
80
1
80
bj epsilon; Obere Braunjuratone
39
4
39
4,0
4
0,0010
4
0,0010
0,0010
bj zeta; Macrocephalus-Oolith
89
3
89
69,8
3
< 0,0006
3
0,0020
0,0029
2
0,0003
bj zeta; Ornatenton
69 21
69
20,1
21
< 0,0006 20
0,0006
0,0010
19
0,0004
0,0003
wj alpha; Grenzglaukonit
61
3
95
60,4
2
< 0,0006
3
0,0014
0,0019
2
0,0003
0,0000
wj alpha, Untere Weißjuramergel
42
7
42
6,0
7
0,0016
7
0,0016
0,0019
7
ob. wj gamma, Mergel
16 12
16
2,8
12
61
17,0
6
0,0010 10
10,3
1
< 0,0006 12
Ges. = Gesamtgehalte (mg/kg)
n = Probenanzahl
S4 = S4-Elutionsgehalte (mg/l)
nE = Anzahl der Extremwerte
x = Mittelwert aller Meßwerte
xE = Mittelwert nach Extremwerteleminierung
s = Standardabweichung aller Meßwerte
sE = Standardabweichung nach Extremwerteliminierung
172
Anhang — Tabellen zu Kapitel 7: Meßwerte
Tab. 7.3.3.: Durchschnittliche Bleigehalte in den geologischen Formationen:
Grenzwert nach KLOKE [1980] Grenzwert
bzw. AbfKlärV [1992] bzw.
TrinkwV [1990]:
VwV an. Schadst.[B.-W. 1993]
100 mg/kg
(nur für Gesamtgehalte)
Geologische Formation
Untere Nachweisgrenze
40 µg/l
n
Z - Werte (Eluat) LAGA [1994]:
Z0:
100 mg/kg
x
für
Z 1.2 : 300 mg/kg
Z 1.2 : 100 µg/l
S4-Werte
nE
s
xE
Z2:
sE
S4
200 µg/l
s
nE
0,0193
0,0489
10
0,0212
0,0250
3
n
x
0,0059
7,1 10
7,1
2,2
10
0,0059
1
mo2, Mergel/Tone an d. Basis
8,3
8,3
3,3
5
< 0,0045
5
5
mo2, Tonhorizonte
6,9 10
6,9
3,4
10
mo2, Mergel/Tone im ob. Abschnitt
5,5
5
5,5
4,3
5
ku Basis, Vitriolschiefer
7,6 10
8,5
6,8
5
ku, Estherienschichten
3,5
3,5
2,6
5
5
6,4 10
0,0193 10
< 0,0045
7,6
6,4
1,4
5,4
1
0,0212
3
< 0,0045
1
8,4
8,3
9
< 0,0045
1
km1, Bochinger Horizont
12,9
6
12,9
17,4
6
0,0051
2
0,0051
0,0040
km1, Dunkelrote Mergel
2,3
5
2,3
2,2
5
0,0085
2
0,0085
0,0088
km1, Mittlerer Gipshorizont
2,9
5
2,9
2,2
5
0,0128
km1, Estherienschichten
1,8
6
3,9
5,3
5
km2, dunkle Tonsteine im Schilfsandstein
2,2
5
2,2
1,6
km2, Schilfsandstein
7,3
3
7,3
5,0
km2, Dunkle Mergel des oberen km2
8,8
5
8,8
km3u, Rote Wand
9,9
6
km3u, Untere Bunte Mergel
22,3
km3l, Lehrbergschichten
13,9
0,0128
1
< 0,0045
2
5
< 0,0045
2
3
< 0,0045
1
2,4
5
0,0268
2
9,9
2,6
6
< 0,0045
2
6
22,3
8,3
6
0,0514
2
1
13,9
9,9 10
1,8
1,6
0,0268
0,0347
0,0514
0,0584
0,0051
0,0025
nicht gemessen
9,9
4,3
10
km4, Stubensandstein
10,4
4
10,4
5,6
4
km5, Knollenmergel
13,4
8
13,4
2,7
8
ko, Rhät-Tonstein
31,4
1
31,4
0,0051
3
0,0060
1
0,0060
nicht gemessen
349
2
348,7
475,2
sj alpha1, Psilonotentone
19,8
6
19,8
2,4
sj alpha2, Angulatensandstein
35,6
2
35,6
42,5
8,4
1
8,4
12,8
2
12,8
1,1
0,0131
1
0,0131
5,3
5
5,3
6,3
5
0,0046
2
0,0046
11,9
3
11,9
3,5
3
0,0046
2
0,0046
0,0034
sj epsilon1, Seegrasschiefer
7,2 10
7,2
5,7
10
0,0107
2
0,0107
0,0119
sj epsilon2, Tonmergel
9,7 10
9,7
7,0
10
0,0061
2
0,0061
0,0055
sj epsilon2, Stinkkalke
3,6
5
3,6
3,9
5
< 0,0045
2
sj epsilon3, Wilde Schiefer
40,5 10
42,1
13,2
6
< 0,0045
5
sj zeta, Obere Schwarzjuramergel
23,2
5
23,2
6,3
5
0,0115
1
0,0115
bj alpha, Opalinuston
20,0 15
20,0
5,4
15
0,0076
3
0,0076
bj beta; Zopfplatten
20,3
5
20,3
8,0
5
0,0161
1
0,0161
bj beta; Tolutariazone
23,1
4
23,1
8,4
4
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
10,0 12
12,1
9,4
11
bj beta; Personatensandstein
11,5
6
11,5
3,9
6
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
11,7 15
15,9
12,1
13
bj gamma; Wedelsandstein
14,1 29
14,1
6,6
29
sj beta, Untere Schwarzjuratone
sj gamma, Untere Schwarzjuramergel
sj delta, Obere Schwarzjuratone
6
0,0101
2
0,0101
0,0043
0,0498
2
0,0498
0,0518
< 0,0045
1
nicht gemessen
40,5
10,0
5,5
5,9
< 0,0045
1
0,0182
1
0,0034
0,0052
3
0,0182
nicht gemessen
11,7
4,9
0,0147
1
< 0,0045
1
0,0147
bj delta; Dorsetensienbank
8,9
8
8,9
8,5
8
bj delta; Humphriesi-Oolith
8,7
5
8,7
7,7
5
0,0156
1
0,0156
bj delta; Coronatenschichten
12,6
6
12,6
6,0
6
0,0143
1
0,0143
bj delta; Blagdeni-Schichten
11,5 10
11,5
5,5
10
bj delta; Subfurcatus-Oolith
15,5
5
15,5
9,4
5
bj delta; Hamitenton
13,8 19
17,0
11,1
17
bj delta; Parkinsoni-Oolith
12,5
12,5
1
3
nicht gemessen
sj alpha1, Psilonotenschichten, Kalkstein
sj alpha2, Angulatenschichten, Tonstein
xE
0,0045
so, Röttone
km3o, Obere Bunte Mergel
nur
Z 1.1 : 40 µg/l
0,011
km1, Grundgipsschichten
20 µg/l
Z 1.1 : 200 mg/kg
Z 2 : 1000 mg/kg
(nur für S4-Werte)
Ges.
Z - Werte (Boden) LAGA [1994]:
Z0:
nicht gemessen
nicht gemessen
13,8
3,7
0,0096
1
0,0096
0,0139
2
0,0139
0,0010
nicht gemessen
bj epsilon; Obere Braunjuratone
16,7
4
16,7
13,7
4
0,0132
1
0,0132
bj zeta; Macrocephalus-Oolith
14,1
3
14,1
4,2
3
0,0052
1
0,0052
< 0,0045
1
bj zeta; Ornatenton
14,1 21
15,0
5,5
20
wj alpha; Grenzglaukonit
15,2
3
15,2
2,8
3
14,1
3,6
wj alpha, Untere Weißjuramergel
6,7
7
6,7
5,9
7
< 0,0045
2
ob. wj gamma, Mergel
3,1 12
3,1
2,3
12
0,0130
2
nicht gemessen
0,0130
0,0028
Ges. = Gesamtgehalte (mg/kg)
n = Probenanzahl
S4 = S4-Elutionsgehalte (mg/l)
nE = Anzahl der Extremwerte
x = Mittelwert aller Meßwerte
xE = Mittelwert nach Extremwerteleminierung
s = Standardabweichung aller Meßwerte
sE = Standardabweichung nach Extremwerteliminierung
173
sE
Anhang — Tabellen zu Kapitel 7: Meßwerte
Tab. 7.3.4.: Durchschnittliche Cadmiumgehalte in den geologischen Formationen:
Grenzwert nach KLOKE [1980] Grenzwert
bzw. AbfKlärV [1992] bzw.
TrinkwV [1990]:
VwV an. Schadst.[B.-W. 1993]
1,5 mg/kg
(nur für Gesamtgehalte)
Geologische Formation
Untere Nachweisgrenze
5 µg/l
n
Z - Werte (Eluat) LAGA [1994]:
Z0:
Z0:
0,6 mg/kg
x
2 µg/l
nur
Z 1.1 : 1 mg/kg
Z 1.1 : 2 µg/l
für
Z 1.2 : 3 mg/kg
Z 1.2 : 5 µg/l
S4-Werte
Z 2 : 10 mg/kg
(nur für S4-Werte)
Ges.
Z - Werte (Boden) LAGA [1994]:
nE
s
xE
Z2:
sE
0,002
S4
n
x
10 µg/l
s
nE
xE
sE
0,0066
0,0022
0,0004
0,0002
0,0006
so, Röttone
1,04 10
1,04
0,18
10
mo2, Mergel/Tone an d. Basis
0,54
5
0,54
0,18
5
mo2, Tonhorizonte
0,92 10
0,92
0,14
10
mo2, Mergel/Tone im ob. Abschnitt
0,49
5
0,49
0,11
5
ku Basis, Vitriolschiefer
0,50 10
0,50
0,17
10
ku, Estherienschichten
0,44
5
0,44
0,11
5
km1, Grundgipsschichten
0,76 10
0,76
0,77
10
km1, Bochinger Horizont
0,31
0,31
0,20
6
0,00067
6
< 0,0006 10
< 0,0006
5
< 0,0006 10
< 0,0006
5
< 0,0006 10
< 0,0006
4
0,0066 10
4
km1, Dunkelrote Mergel
0,93
5
0,93
0,11
5
< 0,0006
4
km1, Mittlerer Gipshorizont
0,21
5
0,21
0,22
5
0,00149
5
km1, Estherienschichten
0,55
6
0,55
0,26
6
< 0,0006
4
km2, dunkle Tonsteine im Schilfsandstein
0,91
5
0,91
0,10
5
< 0,0006
5
km2, Schilfsandstein
0,52
3
0,52
0,12
3
< 0,0006
3
km2, Dunkle Mergel des oberen km2
0,85
5
0,85
0,37
5
< 0,0006
5
km3u, Rote Wand
0,99
6
0,99
0,07
6
< 0,0006
6
km3u, Untere Bunte Mergel
0,69
6
0,69
0,19
6
< 0,0006
6
km3l, Lehrbergschichten
1,35
1
1,35
< 0,0006
1
km3o, Obere Bunte Mergel
0,45 10
0,45
0,20
10
km4, Stubensandstein
0,30
4
0,30
0,39
4
< 0,0006
3
km5, Knollenmergel
0,61
8
0,61
0,09
8
< 0,0006
8
ko, Rhät-Tonstein
0,11
1
0,11
sj alpha1, Psilonotenschichten, Kalkstein
0,74
2
0,74
0,36
sj alpha1, Psilonotentone
0,30
6
0,30
0,31
sj alpha2, Angulatensandstein
1,67
2
1,67
2,06
sj alpha2, Angulatenschichten, Tonstein
0,60
1
0,60
< 0,0006 10
6
< 0,0006
1
0,00072
2
< 0,0006
5
0,00104
2
< 0,0006
1
0,0147
0,0148
7
0,0007
0,0005
4
0,0015
0,0014
5
0,0009
0,0015
9
0,0007
0,0006
0,0010
0,0010
sj beta, Untere Schwarzjuratone
1,05
2
1,05
0,06
< 0,0006
2
sj gamma, Untere Schwarzjuramergel
0,37
5
0,37
0,38
< 0,0006
5
sj delta, Obere Schwarzjuratone
1,21
3
1,21
0,28
3
< 0,0006
3
sj epsilon1, Seegrasschiefer
1,82 10
1,82
0,71
10
0,0097 10
0,0097
0,0088
10
sj epsilon2, Tonmergel
2,22 10
2,22
0,49
10
0,0034 10
0,0034
0,0040
10
sj epsilon2, Stinkkalke
1,13
5
1,13
0,33
5
5
0,0009
0,0009
5
sj epsilon3, Wilde Schiefer
3,23 10
3,23
2,01
10
0,0062 10
0,0062
0,0075
10
sj zeta, Obere Schwarzjuramergel
4,77
5
4,77
1,33
5
0,0016
0,0020
5
bj alpha, Opalinuston
1,22 15
1,22
0,63
15
0,0006
0,0004
5
0,0006
0,0004
4
0,00092
0,00163
5
< 0,0006 15
bj beta; Zopfplatten
< 0,002
5
< 0,0006
5
bj beta; Tolutariazone
< 0,002
4
< 0,0006
4
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
< 0,002 12
< 0,0006 12
bj beta; Personatensandstein
< 0,002
< 0,0006
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
< 0,002 15
6
6
< 0,0006 13
bj gamma; Wedelsandstein
< 0,002 29
bj delta; Dorsetensienbank
< 0,002
8
< 0,0006 29
bj delta; Humphriesi-Oolith
< 0,002
5
bj delta; Coronatenschichten
< 0,002
6
0,03
0,07
5
0,001
bj delta; Blagdeni-Schichten
< 0,002 10
0,02
0,05
9
0,001
bj delta; Subfurcatus-Oolith
< 0,002
bj delta; Hamitenton
< 0,002 19
0,14
0,53
17
0,001
0,06
0,17
7
0,001
0,00
0,00065
5
< 0,0006
4
0,00
< 0,0006
6
0,00
< 0,0006 10
0,00
< 0,0006 19
5
0,00062
4
bj delta; Parkinsoni-Oolith
< 0,002
1
< 0,0006
bj epsilon; Obere Braunjuratone
< 0,002
4
< 0,0006
4
bj zeta; Macrocephalus-Oolith
< 0,002
3
< 0,0006
3
bj zeta; Ornatenton
0,001
0,00
1
< 0,002 21
0,03
0,06
17
wj alpha; Grenzglaukonit
0,17
3
0,17
0,20
3
< 0,0006
< 0,0006 20
3
wj alpha, Untere Weißjuramergel
0,67
7
0,67
0,11
7
< 0,0006
7
ob. wj gamma, Mergel
0,49 12
0,49
0,10
12
< 0,0006 12
Ges. = Gesamtgehalte (mg/kg)
n = Probenanzahl
S4 = S4-Elutionsgehalte (mg/l)
nE = Anzahl der Extremwerte
x = Mittelwert aller Meßwerte
xE = Mittelwert nach Extremwerteleminierung
s = Standardabweichung aller Meßwerte
sE = Standardabweichung nach Extremwerteliminierung
174
Anhang — Tabellen zu Kapitel 7: Meßwerte
Tab. 7.3.5.: Durchschnittliche Cobaltgehalte in den geologischen Formationen:
Grenzwert nach KLOKE [1980]
bzw. AbfKlärV [1992] bzw.
VwV an. Schadst.[B.-W. 1993]
50 mg/kg
(nur für Gesamtgehalte)
Geologische Formation
Untere Nachweisgrenze
Ges.
n
x
nE
s
3,9 10
3,9
0,61
10
mo2, Mergel/Tone an d. Basis
6,9
5
6,9
1,03
5
17,5 10
17,9
4,31
8
5
7,3
2,24
5
14,7 10
14,7
4,06
10
8,2
1,66
5
mo2, Mergel/Tone im ob. Abschnitt
ku Basis, Vitriolschiefer
sE
7,3
ku, Estherienschichten
8,2
n
5
17,5
2,77
0,1302
4
0,0008
0,0000
0,2589
8
0,0008
0,0000
0,2191
0,2522
4
0,0381
0,0363
8
0,0226
0,0131
0,0068
0,0046
5
5
0,0590
0,0903
4
0,0226 10
0,2191
2,3
2,48
9
6
7,4
6,37
6
< 0,0015
4
km1, Dunkelrote Mergel
1,7
1,68
4
13,7
5
13,7
1,02
5
< 0,0015
km1, Mittlerer Gipshorizont
2,0
5
2,0
2,03
5
0,0068
5
km1, Estherienschichten
7,2
6
8,6
3,62
5
< 0,0015
4
km2, dunkle Tonsteine im Schilfsandstein
8,8
5
8,8
0,73
5
< 0,0015
5
km2, Schilfsandstein
9,8
3
9,8
3,51
3
< 0,0015
3
10,4
5
10,4
1,86
5
< 0,0015
5
km3u, Rote Wand
11,9
6
12,4
2,61
3
km3u, Untere Bunte Mergel
13,3
6
13,3
1,36
6
km3l, Lehrbergschichten
13,3
1
13,3
9,2 10
9,6
3,66
3
7,2
11,9
9,2
1,30
1,57
0,92
< 0,0015
6
< 0,0015
6
< 0,0015
1
< 0,0015 10
km4, Stubensandstein
6,2
4
6,2
2,41
4
< 0,0015
3
km5, Knollenmergel
8,0
8
8,0
2,01
8
< 0,0015
8
26,0
1
26,0
9,9
2
9,9
6,93
19,3
6
19,3
2,75
10,82
sj alpha1, Psilonotentone
0,0000
< 0,0015 10
< 0,0015
1,7 10
sj alpha1, Psilonotenschichten, Kalkstein
0,0008
0,0039
5
< 0,0015 10
7,4
ko, Rhät-Tonstein
4
0,0025
nE
< 0,0015 10
< 0,0015
km1, Grundgipsschichten
km3o, Obere Bunte Mergel
sE
s
km1, Bochinger Horizont
km2, Dunkle Mergel des oberen km2
xE
x
S4
0,0015
so, Röttone
mo2, Tonhorizonte
xE
0,003
sj alpha2, Angulatensandstein
9,5
2
9,5
sj alpha2, Angulatenschichten, Tonstein
8,9
1
8,9
6
0,0036
1
0,0036
0,0026
2
0,0026
0,0026
< 0,0015
5
0,0050
0,0060
0,0050
2
< 0,0015
1
sj beta, Untere Schwarzjuratone
18,8
2
18,8
0,37
0,0018
2
0,0018
0,0015
sj gamma, Untere Schwarzjuramergel
14,0
5
14,0
8,74
5
0,0015
5
0,0015
0,0010
sj delta, Obere Schwarzjuratone
20,3
3
20,3
1,36
3
< 0,0015
3
5
sj epsilon1, Seegrasschiefer
9,9 10
9,9
2,02
10
0,0330 10
0,0330
0,0228
10
sj epsilon2, Tonmergel
9,5 10
9,5
2,46
10
0,0097 10
0,0097
0,0128
10
5
6,4
3,47
5
0,0029
5
0,0029
0,0029
5
14,6 10
14,6
1,37
10
0,0238 10
0,0238
0,0212
10
sj epsilon2, Stinkkalke
sj epsilon3, Wilde Schiefer
6,4
sj zeta, Obere Schwarzjuramergel
16,0
5
16,0
3,19
5
5
0,0024
0,0017
5
bj alpha, Opalinuston
16,2 15
16,3
1,99
13
16,2
1,52
< 0,0015 15
0,0226
0,0839
14
0,0010
0,0005
bj beta; Zopfplatten
12,3
5
15,1
6,25
4
12,3
0,96
< 0,0015
5
bj beta; Tolutariazone
17,6
4
17,6
7,24
4
< 0,0015
4
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
11,0 12
13,4
9,91
11
11,0
5,79
0,0016
0,0015
bj beta; Personatensandstein
14,6
14,6
2,90
6
6
0,0024
0,0016 12
0,0068
0,0180
11
0,0032
6
0,0032
0,0015
6
0,0050 13
0,0713
0,2158
11
0,0050
0,0060
< 0,0015 29
0,0015
0,0012
27
0,0013
0,0008
0,0019
0,0010
5
0,0016
0,0011
6
0,0020
0,0012
4
0,0014
2
0,0008
0,0000
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
32,3 15
32,3
28,30
15
bj gamma; Wedelsandstein
11,4 29
11,8
4,16
28
bj delta; Dorsetensienbank
14,0
8
14,0
3,91
8
0,0019
5
bj delta; Humphriesi-Oolith
13,3
5
13,3
6,48
5
< 0,0015
4
bj delta; Coronatenschichten
12,9
6
12,9
4,07
6
0,0016
6
bj delta; Blagdeni-Schichten
13,9 10
13,9
3,51
10
bj delta; Subfurcatus-Oolith
30,9
5
30,9
9,88
5
bj delta; Hamitenton
14,3 19
14,3
3,12
19
4
154,8
1
154,8
bj epsilon; Obere Braunjuratone
39,7
4
39,7
36,07
bj zeta; Macrocephalus-Oolith
55,7
3
55,7
34,90
3
bj zeta; Ornatenton
15,5 21
19,9
12,46
18
wj alpha; Grenzglaukonit
bj delta; Parkinsoni-Oolith
11,4
3,51
< 0,0015 10
0,0020
4
< 0,0015 19
15,5
3,00
0,0100
1
< 0,0015
4
< 0,0015
3
0,0100
< 0,0015 20
20,6
3
20,6
13,91
3
< 0,0015
3
wj alpha, Untere Weißjuramergel
5,7
7
5,7
0,66
7
< 0,0015
7
ob. wj gamma, Mergel
3,7 12
3,7
1,33
12
0,0016
< 0,0015 12
Ges. = Gesamtgehalte (mg/kg)
n = Probenanzahl
S4 = S4-Elutionsgehalte (mg/l)
nE = Anzahl der Extremwerte
x = Mittelwert aller Meßwerte
xE = Mittelwert nach Extremwerteleminierung
s = Standardabweichung aller Meßwerte
sE = Standardabweichung nach Extremwerteliminierung
175
Anhang — Tabellen zu Kapitel 7: Meßwerte
Tab. 7.3.6.: Durchschnittliche Nickelgehalte in den geologischen Formationen:
Grenzwert nach KLOKE [1980] Grenzwert
bzw. AbfKlärV [1992] bzw.
TrinkwV [1990]:
VwV an. Schadst.[B.-W. 1993]
50 mg/kg
(nur für Gesamtgehalte)
Geologische Formation
Untere Nachweisgrenze
50 µg/l
n
Z - Werte (Eluat) LAGA [1994]:
Z0:
Z0:
40 mg/kg
x
40 µg/l
nur
Z 1.1 : 100 mg/kg
Z 1.1 : 50 µg/l
für
Z 1.2 : 200 mg/kg
Z 1.2 : 150 µg/l
S4-Werte
Z2:
(nur für S4-Werte)
Ges.
Z - Werte (Boden) LAGA [1994]:
600 mg/kg
nE
s
xE
Z2:
sE
0,004
S4
n
200 µg/l
nE
x
s
0,0059
0,0099
3
0,0032
0,0014
10
so, Röttone
14 10
14
3,1
10
mo2, Mergel/Tone an d. Basis
32
5
32
6,1
5
mo2, Tonhorizonte
64 10
69
17,4
9
mo2, Mergel/Tone im ob. Abschnitt
33
5
33
8,5
5
ku Basis, Vitriolschiefer
65 10
74
20,0
8
ku, Estherienschichten
53
53
5,2
5
5
64
9,5
65
4,4
5
< 0,002
< 0,002
3
3,3
9
0,0688 10
0,0688
0,0491
10
15,9
6
0,0020
4
0,0020
0,0012
4
km1, Dunkelrote Mergel
46
5
46
3,1
5
< 0,002
4
km1, Mittlerer Gipshorizont
10
5
10
5,5
5
0,0215
0,0134
5
km1, Estherienschichten
21
6
25
10,6
5
km2, dunkle Tonsteine im Schilfsandstein
28
5
28
2,9
0,0075
0,0078
5
km2, Schilfsandstein
34
3
34
14,0
km2, Dunkle Mergel des oberen km2
36
5
36
km3u, Rote Wand
36
6
36
km3u, Untere Bunte Mergel
35
6
35
0,0108
0,0159
6
km3l, Lehrbergschichten
43
1
43
km3o, Obere Bunte Mergel
31 10
31
8,6
10
km4, Stubensandstein
20
4
20
8,9
4
0,0036
3
0,0036
0,0013
3
km5, Knollenmergel
28
8
28
7,0
8
< 0,002
8
0,0021
0,0016
0,0157
0,0208
2
2,0
0,0215
5
< 0,002
4
5
0,0075
5
3
< 0,002
3
3,2
5
< 0,002
5
4,4
6
< 0,002
6
4,4
6
0,0108
6
< 0,002
1
ko, Rhät-Tonstein
23
1
23
sj alpha1, Psilonotenschichten, Kalkstein
17
2
17
14,9
sj alpha1, Psilonotentone
31
6
35
8,9
20,1
5
21
4,4
31
0,9
< 0,002
1
0,0021
2
< 0,002
5
19
2
19
sj alpha2, Angulatenschichten, Tonstein
18
1
18
sj beta, Untere Schwarzjuratone
46
2
46
0,04
0,0043
2
0,0043
0,0003
sj gamma, Untere Schwarzjuramergel
59
5
59
14,5
5
0,0060
5
0,0060
0,0044
5
124
3
124
24,4
3
< 0,002
3
0,0157
2
< 0,002
1
sj epsilon1, Seegrasschiefer
99 10
99
20,9
10
0,1052 10
0,1052
0,0751
10
sj epsilon2, Tonmergel
78 10
78
8,8
10
0,0273 10
0,0273
0,0104
10
sj epsilon2, Stinkkalke
29
5
29
16,2
5
0,0125
5
0,0125
0,0111
5
sj epsilon3, Wilde Schiefer
97 10
103
9,8
3
0,0738 10
0,0738
0,0357
10
5
117
22,1
5
38 15
38
4,0
15
bj beta; Zopfplatten
25
5
29
8,2
4
bj beta; Tolutariazone
35
4
35
14,0
4
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
25 12
29
19,0
11
bj beta; Personatensandstein
39
39
20,3
6
6
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
60 15
60
38,2
15
bj gamma; Wedelsandstein
26 29
28
8,3
28
bj delta; Dorsetensienbank
33
8
33
10,1
bj delta; Humphriesi-Oolith
45
5
45
26,6
bj delta; Coronatenschichten
35
6
35
bj delta; Blagdeni-Schichten
36 10
bj delta; Subfurcatus-Oolith
61
5
bj delta; Hamitenton
36 19
97
1,0
0,0241
25
25
2,5
14,0
5
0,0241
0,0195
5
0,0023 15
0,0023
0,0016
15
0,0024
5
0,0024
0,0014
5
< 0,002
4
0,0021 12
0,0131
0,0368
10
0,0057
0,0057
0,0040
6
6
0,0060 13
0,1092
0,3576
11
0,0060
0,0082
0,0021 29
0,0027
0,0024
27
0,0021
0,0011
8
0,0024
5
0,0024
0,0014
5
5
0,0025
4
0,0025
0,0021
4
9,2
6
0,0025
6
0,0025
0,0018
6
36
5,6
10
0,0026 10
0,0026
0,0018
10
61
18,6
5
0,0049
4
0,0049
0,0009
4
39
12,8
18
0,0022 19
0,0040
0,0050
16
0,0022
0,0014
0,0244
1
0,0244
0,0061
4
0,0061
0,0063
4
< 0,002
3
20
0,0015
0,0009
26
36
5,7
7,6
166
1
166
bj epsilon; Obere Braunjuratone
60
4
96
70,5
3
bj zeta; Macrocephalus-Oolith
95
3
95
30,0
3
bj zeta; Ornatenton
53 21
58
24,2
19
0,0022 20
0,0022
0,0018
wj alpha; Grenzglaukonit
80
3
80
42,4
3
0,0044
3
0,0044
0,0030
3
wj alpha, Untere Weißjuramergel
21
7
21
2,7
7
< 0,002
7
0,0022
0,0020
6
ob. wj gamma, Mergel
19 12
19
5,4
12
bj delta; Parkinsoni-Oolith
0,0008
< 0,002 10
sj alpha2, Angulatensandstein
117
0,0021
4
19
2 10
bj alpha, Opalinuston
0,0000
5
0,0032 10
6
sj zeta, Obere Schwarzjuramergel
0,0010
< 0,002 10
19
sj delta, Obere Schwarzjuratone
sE
< 0,002 10
< 0,002
km1, Bochinger Horizont
km1, Grundgipsschichten
xE
0,0020
60
53
4,6
16,7
< 0,002 12
Ges. = Gesamtgehalte (mg/kg)
n = Probenanzahl
S4 = S4-Elutionsgehalte (mg/l)
nE = Anzahl der Extremwerte
x = Mittelwert aller Meßwerte
xE = Mittelwert nach Extremwerteleminierung
s = Standardabweichung aller Meßwerte
sE = Standardabweichung nach Extremwerteliminierung
176
Anhang — Tabellen zu Kapitel 7: Meßwerte
Tab. 7.3.7.: Durchschnittliche Chromgehalte in den geologischen Formationen:
Grenzwert nach KLOKE [1980] Grenzwert
bzw. AbfKlärV [1992] bzw.
TrinkwV [1990]:
VwV an. Schadst.[B.-W. 1993]
100 mg/kg
(nur für Gesamtgehalte)
Geologische Formation
Untere Nachweisgrenze
50 µg/l
n
Z - Werte (Eluat) LAGA [1994]:
Z0:
50 mg/kg
x
für
Z 1.2 : 200 mg/kg
Z 1.2 : 75 µg/l
S4-Werte
600 mg/kg
nE
s
xE
Z2:
sE
25 10
25
3,1
10
mo2, Mergel/Tone an d. Basis
19
19
2,4
5
5
mo2, Tonhorizonte
43 10
45
9,3
9
mo2, Mergel/Tone im ob. Abschnitt
25
5
25
6,0
5
ku Basis, Vitriolschiefer
47 10
51
12,6
ku, Estherienschichten
53
5
56
2 10
3
23
23
S4
n
x
150 µg/l
s
nE
6
0,0023 10
< 0,001
5
43
7,4
< 0,001 10
7
47
1,8
< 0,001 10
7,7
4
53
2,0
< 0,001
3,0
9
2
2,0
17,7
6
0,0010
5
0,0033
0,0035
9
0,0023
0,0020
0,0049
3
0,0005
0,0000
0,0010
0,0005
5
0,0725
0,0247
0,0019
0,0011
0,0009
0,0007
0,0122
0,0135
0,0010
0,0006
0,0005
0,0000
4
0,0725 10
0,1556
0,1694
7
0,0018
0,0018
0,0015
4
4
4
53
5
53
5,2
5
0,0010
4
0,0010
0,0006
km1, Mittlerer Gipshorizont
11
5
11
6,9
5
0,0252
5
0,0252
0,0170
5
km1, Estherienschichten
28
6
28
11,5
6
0,0012
4
0,0012
0,0008
4
km2, dunkle Tonsteine im Schilfsandstein
33
5
33
4,2
5
0,0010
5
0,0010
0,0005
5
km2, Schilfsandstein
27
3
27
8,6
3
0,0023
3
0,0023
0,0013
3
km2, Dunkle Mergel des oberen km2
41
5
41
3,3
5
0,0020
5
0,0020
0,0009
5
km3u, Rote Wand
51
6
51
6,7
6
0,0025
6
0,0025
0,0028
6
km3u, Untere Bunte Mergel
38
6
38
6,1
6
0,0028
6
0,0028
0,0025
6
km3l, Lehrbergschichten
36
1
36
0,0020
km3o, Obere Bunte Mergel
31 10
31
9,6
10
km4, Stubensandstein
20
4
20
15,8
km5, Knollenmergel
26
8
26
5,6
ko, Rhät-Tonstein
18
1
18
7
2
7
0,6
sj alpha1, Psilonotentone
30
6
30
3,1
sj alpha2, Angulatensandstein
12
2
12
4,0
sj alpha2, Angulatenschichten, Tonstein
23
1
23
sj beta, Untere Schwarzjuratone
40
2
40
1,1
sj gamma, Untere Schwarzjuramergel
14
5
4,4
sj delta, Obere Schwarzjuratone
45
3
14
45
sj epsilon1, Seegrasschiefer
30 10
30
sj epsilon2, Tonmergel
32 10
sj epsilon2, Stinkkalke
9
5
1
0,0020
0,0019 10
0,0034
0,0036
8
4
0,0040
3
0,0040
0,0051
3
8
< 0,001
8
0,0014
0,0015
7
< 0,001
1
< 0,001
2
0,0016
0,0007
5
0,0056
0,0057
6
0,0016
5
< 0,001
2
< 0,001
1
0,0056
2
5
< 0,001
5
3,9
3
0,0029
3
0,0029
0,0016
3
6,2
10
0,0586 10
0,0586
0,0506
10
34
6,2
9
9
5,9
5
sj epsilon3, Wilde Schiefer
28 10
28
3,0
10
sj zeta, Obere Schwarzjuramergel
36
5
36
2,2
5
bj alpha, Opalinuston
49 15
49
4,0
15
32
4,0
0,0122 10
0,0173
0,0204
9
0,0041
5
0,0041
0,0058
5
0,0353 10
0,0353
0,0319
10
0,0010
0,0034
0,0052
4
6
0,0010
0,0008
6
0,0011 13
0,0011
0,0010
13
0,0011
0,0005
6
0,0010
0,0009
2
5
< 0,001 15
bj beta; Zopfplatten
18
5
26
18,3
4
18
3,3
< 0,001
5
bj beta; Tolutariazone
23
4
28
11,8
3
23
2,5
< 0,001
4
< 0,001 12
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
17 12
19
9,7
11
17
7,0
bj beta; Personatensandstein
19
6
20
3,5
5
19
2,0
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
24 15
43
45,5
12
24
12,6
0,0010
bj gamma; Wedelsandstein
14 29
14
4,0
29
bj delta; Dorsetensienbank
14
8
23
24,6
7
14
3,3
< 0,001
5
bj delta; Humphriesi-Oolith
12
5
99
174,8
4
12
3,6
< 0,001
4
bj delta; Coronatenschichten
19
6
72
101,4
4
19
5,4
0,0011
6
bj delta; Blagdeni-Schichten
21 10
27
36,2
8
21
3,4
5
176
108,8
5
23 19
23
5,2
19
3
bj delta; Subfurcatus-Oolith
176
bj delta; Hamitenton
bj delta; Parkinsoni-Oolith
318
1
318
25
4
112
174,6
437
bj epsilon; Obere Braunjuratone
bj zeta; Macrocephalus-Oolith
sE
0,0030
km1, Dunkelrote Mergel
sj alpha1, Psilonotenschichten, Kalkstein
xE
0,0010
so, Röttone
km1, Bochinger Horizont
nur
Z 1.1 : 30 µg/l
0,001
km1, Grundgipsschichten
15 µg/l
Z 1.1 : 100 mg/kg
Z2:
(nur für S4-Werte)
Ges.
Z - Werte (Boden) LAGA [1994]:
Z0:
< 0,001 29
< 0,001 10
< 0,001
4
< 0,001 19
25
3,5
22
2,6
< 0,001
1
< 0,001
4
< 0,001
3
3
437
470,6
3
bj zeta; Ornatenton
22 21
37
48,6
15
wj alpha; Grenzglaukonit
29
3
29
19,6
3
< 0,001
3
wj alpha, Untere Weißjuramergel
27
7
27
2,5
7
< 0,001
7
ob. wj gamma, Mergel
13 12
13
3,2
12
< 0,001 20
< 0,001 12
Ges. = Gesamtgehalte (mg/kg)
n = Probenanzahl
S4 = S4-Elutionsgehalte (mg/l)
nE = Anzahl der Extremwerte
x = Mittelwert aller Meßwerte
xE = Mittelwert nach Extremwerteleminierung
s = Standardabweichung aller Meßwerte
sE = Standardabweichung nach Extremwerteliminierung
177
Anhang — Tabellen zu Kapitel 7: Meßwerte
Tab. 7.3.8.: Durchschnittliche V - und As - Gehalte in den geologischen Formationen:
V-Grenzwert n. KLOKE [1980]
As-Grenzwert nach EIKMANN-
Z - Werte (Boden) LAGA [1994]:
bzw. AbfKlärV [1992] bzw.
KLOKE [1993]
Z0:
VwV an. Schadst.[B.-W. 1993]
50 mg/kg
20 mg/kg
(nur für Gesamtgehalte)
Geologische Formation
Untere Nachweisgrenze
x
xE
nE
s
sE
0,001
22 10
22
2,6
10
mo2, Mergel/Tone an d. Basis
16
5
16
2,6
5
mo2, Tonhorizonte
23 10
24
3,8
9
mo2, Mergel/Tone im ob. Abschnitt
18
5
18
3,5
5
ku Basis, Vitriolschiefer
23 10
25
6,1
7
ku, Estherienschichten
25
25
3,4
5
As-Ges. n
5
3 10
12,00 10
x
150 mg/l
s
nE
12,00
4,63
4
4,83
2,17
4
3,85 10
3,85
0,82
10
3,95
5
3,95
1,04
5
4,28
8
6,47
4,58
6
0,67
3
0,67
0,58
3
4,83
23
2,6
23
1,6
4
4,9
9
km1, Bochinger Horizont
23
6
23
17,7
6
km1, Dunkelrote Mergel
37
5
37
2,3
5
9
5
10
5,8
3
9
5,2
km1, Estherienschichten
21
6
28
17,9
5
21
3,7
km2, dunkle Tonsteine im Schilfsandstein
28
5
28
3,0
km2, Schilfsandstein
22
3
22
5,0
km2, Dunkle Mergel des oberen km2
28
5
28
1,1
km1, Mittlerer Gipshorizont
für
Arsen
xE
sE
0,0008
so, Röttone
km1, Grundgipsschichten
nur
Z 1.2 : 50 mg/l
Z2:
(nur für Gesamtgehalte)
V-Ges. n
20 mg/l
Z 1.1 : 30 mg/l
1,49
9
1,87
1,29
8
11,92
6
11,92
11,07
6
3,86
5
3,86
0,54
5
1,60
4
1,60
1,26
4
2,75
6
2,75
1,68
6
5
2,69
5
2,69
0,66
5
3
2,87
3
2,87
2,77
3
5
7,50
5
7,50
2,95
5
km3u, Rote Wand
21
6
22
4,9
4
km3u, Untere Bunte Mergel
30
6
30
7,3
6
km3l, Lehrbergschichten
35
1
35
km3o, Obere Bunte Mergel
32 10
32
13,6
10
km4, Stubensandstein
29
4
29
18,4
4
km5, Knollenmergel
32
8
32
26,8
8
ko, Rhät-Tonstein
18
1
18
sj alpha1, Psilonotenschichten, Kalkstein
11
2
11
8,3
sj alpha1, Psilonotentone
23
6
23
5,1
sj alpha2, Angulatensandstein
26
2
26
sj alpha2, Angulatenschichten, Tonstein
31
1
31
sj beta, Untere Schwarzjuratone
45
2
sj gamma, Untere Schwarzjuramergel
11
sj delta, Obere Schwarzjuratone
46
3
21
3,2
10
2,3
9,84
6
9,84
5,53
6
5,79
6
5,79
4,48
6
0,14
1
0,14
1,01 10
1,01
0,79
10
1,94
4
1,94
2,56
4
0,35
8
1,20
2,42
7
23,49
1
23,49
9,29
6
4,28
0,89
1,49
0,63
0,35
0,33
1,49
1
1,49
16,40
6
16,40
12,7
5,30
1
5,30
6,28
1
6,28
45
0,5
11,47
2
11,47
1,27
5
11
4,8
7,42
5
7,42
3,94
5
3
46
6,5
8,49
3
8,49
0,56
3
sj epsilon1, Seegrasschiefer
95 10
95
22,6
10
13,16 10
16,71
11,56
9
13,16
2,98
sj epsilon2, Tonmergel
79 10
79
19,2
10
11,26 10
13,13
4,42
8
11,26
1,80
sj epsilon2, Stinkkalke
30
30
9,7
5
5,35
2,06
5
5
87 10
sj epsilon3, Wilde Schiefer
6
5
5,35
5
87
8,6
10
5
116
13,2
5
bj alpha, Opalinuston
55 15
60
11,6
13
55
3,7
11,95 15
bj beta; Zopfplatten
17
5
35
41,0
4
17
3,4
19,26
24
3,1
21,75
3
21,75
11,08
3
24,91
6
24,91
23,20
6
20,14
5
20,14
9,75
5
35,19
4
35,19
25,51
4
sj zeta, Obere Schwarzjuramergel
116
bj beta; Tolutariazone
24
4
40
30,7
3
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
30 12
30
22,2
12
bj beta; Personatensandstein
22
15,74 10
18,42
8,77
9
15,74
2,44
14,97
16,35
2,77
3
14,97
0,46
12,90
2,79
13
11,95
1,28
19,26
10,27
4
36,41
0,57
5,67
0,05
1,02
0,82
4
4
6
22
4,8
6
6 15
80
123,0
9
6
6,0
bj gamma; Wedelsandstein
13 29
15
6,9
27
13
4,8
10,36
9
10,36
4,11
9
bj delta; Dorsetensienbank
18
8
34
44,1
7
18
6,0
19,50
6
19,50
9,74
6
4
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj delta; Humphriesi-Oolith
17
5
146
288,0
4
17
6,5
30,39
4
30,39
46,49
bj delta; Coronatenschichten
24
6
102
143,1
4
24
8,1
36,41
4
39,96
7,10
3
bj delta; Blagdeni-Schichten
25 10
36
28,6
8
25
3,9
24,40
5
24,40
15,41
5
5
259
198,5
5
63,73
4
63,73
25,09
4
24 19
36
50,3
18
24
4,2
25,29
5
25,29
11,63
5
440,71
1
440,71
32,77
2
32,77
6,70
45,06
2
45,06
16,52
bj delta; Subfurcatus-Oolith
259
bj delta; Hamitenton
bj delta; Parkinsoni-Oolith
196
1
196
31
4
102
140,8
3
359
3
359
329,3
3
bj epsilon; Obere Braunjuratone
bj zeta; Macrocephalus-Oolith
31
6,1
bj zeta; Ornatenton
17 21
33
54,4
18
33,45
7
33,45
34,45
7
wj alpha; Grenzglaukonit
25
3
25
18,4
3
5,67
3
8,38
4,70
2
wj alpha, Untere Weißjuramergel
35
7
35
3,9
7
2,69
6
2,69
1,46
6
ob. wj gamma, Mergel
10 12
10
2,6
12
1,02 12
1,45
1,70
11
17
6,3
Ges. = Gesamtgehalte (mg/kg)
n = Probenanzahl
nE = Anzahl der Extremwerte
x = Mittelwert aller Meßwerte
xE = Mittelwert nach Extremwerteleminierung
s = Standardabweichung aller Meßwerte
sE = Standardabweichung nach Extremwerteliminierung
178
Anhang — Tabellen zu Kapitel 7: Meßwerte
Tab. 7.3.9.: Durchschnittliche Kupfergehalte in den geologischen Formationen:
Grenzwert nach KLOKE [1980] Grenzwert
bzw. AbfKlärV [1992] bzw.
TrinkwV [1990]:
VwV an. Schadst.[B.-W. 1993]
60 mg/kg
(nur für Gesamtgehalte)
Geologische Formation
Untere Nachweisgrenze
3 mg/l
n
Z - Werte (Eluat) LAGA [1994]:
Z0:
40 mg/kg
x
für
Z 1.2 : 200 mg/kg
Z 1.2 : 150 µg/l
S4-Werte
600 mg/kg
nE
s
xE
Z2:
sE
S4
n
x
300 µg/l
s
nE
10
1,1
1,2
9
17,0
0,8 10
5
17,0
2,3
5
mo2, Tonhorizonte
41,7 10
42,6
8,4
4
mo2, Mergel/Tone im ob. Abschnitt
19,2
5
19,2
4,2
5
ku Basis, Vitriolschiefer
41,2 10
41,2
9,2
10
ku, Estherienschichten
44,4
44,4
33,4
5
5
km1, Grundgipsschichten
3,8 10
km1, Bochinger Horizont
8,3
6
km1, Dunkelrote Mergel
1,3
5
1,3
0,6
5
km1, Mittlerer Gipshorizont
4,3
5
12,4
17,7
km1, Estherienschichten
1,4
6
37,0
< 0,01
5
0,04
0,8
41,7
0,6
4,2
0,0021 10
0,0021
0,0009
0,0023
5
0,0060
0,0085
4
0,0014 10
0,0014
0,0007
10
0,0012
5
0,0012
0,0010
5
< 0,001 10
0,0013
0,0014
9
4
0,0020
0,0011
4
0,1236 10
0,1546
0,1251
9
0,0050
4
0,0050
0,0012
4
0,0020
5,5
6,4
9
3,8
3,7
33,9
63,3
5
8,3
10,5
0,0014
4
0,0014
0,0011
4
4
4,3
1,2
0,0415
5
0,0415
0,0265
5
87,2
5
1,4
1,3
0,0026
4
0,0026
0,0025
4
0,08
4
0,005
0,0
0,0023
5
0,0023
0,0011
5
km2, Schilfsandstein
1,5
3
1,5
2,1
3
< 0,001
3
km2, Dunkle Mergel des oberen km2
2,8
5
2,8
2,4
5
0,0019
5
0,0019
0,0009
5
km3u, Rote Wand
1,3
6
1,3
1,7
6
0,0014
6
0,0014
0,0007
6
km3u, Untere Bunte Mergel
2,9
6
16,1
32,4
5
< 0,001
6
0,0032
0,0052
4
km3l, Lehrbergschichten
5,3
1
5,3
0,0012
1
0,0012
km3o, Obere Bunte Mergel
32,9 10
32,9
31,1
10
0,0014 10
0,0014
0,0009
10
km4, Stubensandstein
19,5
4
19,5
27,7
4
0,5
8
4,3
7,8
6
0,0015
5
21,9
1
21,9
km5, Knollenmergel
ko, Rhät-Tonstein
sj alpha1, Psilonotenschichten, Kalkstein
13,9
2
13,9
14,7
sj alpha1, Psilonotentone
20,6
6
20,6
3,8
3,1
2
3,1
0,3
sj alpha2, Angulatenschichten, Tonstein
17,4
1
17,4
sj beta, Untere Schwarzjuratone
26,0
2
26,0
0,7
sj gamma, Untere Schwarzjuramergel
13,0
5
13,6
7,6
2
sj delta, Obere Schwarzjuratone
27,2
3
27,2
5,3
3
sj epsilon1, Seegrasschiefer
44,6 10
44,6
4,0
10
sj alpha2, Angulatensandstein
2,9
0,4
< 0,001
0,5
0,6
6
sj epsilon2, Tonmergel
46,7 10
46,7
4,8
10
sj epsilon2, Stinkkalke
27,9
5
27,9
16,4
5
sj epsilon3, Wilde Schiefer
57,5 10
57,5
2,9
10
sj zeta, Obere Schwarzjuramergel
54,5
5
54,5
4,0
5
bj alpha, Opalinuston
24,1 15
24,1
4,4
15
13,0
2,6
< 0,001
8
0,0014
0,0036
1
0,0036
0,0032
2
0,0032
0,0039
0,0027
5
0,0027
0,0015
0,0142
2
0,0142
0,0184
< 0,001
1
0,0017
2
0,0017
0,0017
0,0022
5
0,0022
0,0014
0,0035
3
0,0035
0,0003
3
0,0760 10
0,0760
0,0584
10
10
0,0090 10
0,0090
0,0098
0,0071
5
0,0071
0,0042
5
0,0373 10
0,0373
0,0397
10
5
0,0096
0,0080
4
0,0020 15
0,0061
0,0020
0,0012
15
14,8
5
14,8
2,1
5
0,0019
5
0,0019
0,0012
5
4
15,1
8,9
4
0,0017
4
0,0017
0,0006
4
8,8 12
8,8
6,6
12
6
10,1
2,9
6
4,1 15
4,1
3,8
10,4 29
10,4
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj gamma; Wedelsandstein
0,0023 12
0,0023
0,0015
12
0,0035
6
0,0035
0,0012
6
15
< 0,001 13
0,0031
0,0051
9
4,8
29
0,0017 29
0,0017
0,0011
29
bj delta; Dorsetensienbank
9,1
8
9,1
3,7
8
0,0025
5
0,0025
0,0007
5
bj delta; Humphriesi-Oolith
4,9
5
4,9
1,4
5
0,0038
4
0,0038
0,0032
4
bj delta; Coronatenschichten
5,2
6
5,2
4,4
6
0,0025
6
0,0025
0,0018
6
11,3 10
11,3
2,3
10
0,0015 10
0,0015
0,0006
10
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Subfurcatus-Oolith
8,2
0,0011
0,0008
0,0005
0,1236
0,0821
0,0005
0,0000
0,0005
0,0000
0,0061
0,0019
0,0007
0,0003
0,0016
0,0010
0,0017
0,0010
5
15,1
10,1
0,0023
5
bj beta; Tolutariazone
bj beta; Personatensandstein
sE
3
bj beta; Zopfplatten
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
xE
0,0010
mo2, Mergel/Tone an d. Basis
km2, dunkle Tonsteine im Schilfsandstein
nur
Z 1.1 : 50 µg/l
0,01
so, Röttone
50 µg/l
Z 1.1 : 100 mg/kg
Z2:
(nur für S4-Werte)
Ges.
Z - Werte (Boden) LAGA [1994]:
Z0:
5
8,2
7,0
5
bj delta; Hamitenton
12,2 19
13,4
6,1
18
bj delta; Parkinsoni-Oolith
18,0
18,0
1
0,0047
12,2
3,2
4
0,0047
0,0038
4
0,0016 19
0,0020
0,0017
17
0,0019
0,0019
1
bj epsilon; Obere Braunjuratone
25,5
4
25,5
15,9
4
0,0025
4
0,0025
0,0015
4
bj zeta; Macrocephalus-Oolith
12,3
3
12,3
10,6
3
0,0016
3
0,0016
0,0005
3
bj zeta; Ornatenton
18,4 21
18,4
6,6
21
0,0017 20
0,0020
0,0016
19
wj alpha; Grenzglaukonit
13,6
3
13,6
4,8
3
0,0049
3
0,0049
0,0055
3
wj alpha, Untere Weißjuramergel
6,8
7
6,8
0,7
7
< 0,001
7
ob. wj gamma, Mergel
5,4 12
5,4
1,4
12
0,0012
0,0009
12
0,0012 12
Ges. = Gesamtgehalte (mg/kg)
n = Probenanzahl
S4 = S4-Elutionsgehalte (mg/l)
nE = Anzahl der Extremwerte
x = Mittelwert aller Meßwerte
xE = Mittelwert nach Extremwerteleminierung
s = Standardabweichung aller Meßwerte
sE = Standardabweichung nach Extremwerteliminierung
179
Anhang — Tabellen zu Kapitel 7: Meßwerte
Tab. 7.3.10.: Durchschnittliche Bariumgehalte in den geologischen Formationen:
Grenzwert TrinkwV [1990]:
Prüfwert nach "Hollandliste"
[1988]
400 mg/kg
1 mg/l
(nur für S4-Werte)
Geologische Formation
(nur für Gesamtgehalte)
n
Ges.
Untere Nachweisgrenze
nE
s
xE
sE
S4
n
x
s
nE
< 1,5 10
mo2, Mergel/Tone an d. Basis
< 1,5
mo2, Tonhorizonte
< 1,5 10
mo2, Mergel/Tone im ob. Abschnitt
< 1,5
14
26
6
1
0
5
4
12
9
1
0
5
ku Basis, Vitriolschiefer
20 10
ku, Estherienschichten
98
0,0038 10
0,0038
0,0013
10
5
0,0309
0,0523
4
0,0075
0,0017
0,0091 10
0,0148
0,0107
7
0,0091
0,0021
0,0067
0,0067
0,0010
5
5
22
5
8
20
3
0,0053 10
0,0060
0,0026
9
0,0053
0,0015
5
100
4
4
98
2
0,0201
4
0,0244
0,0087
3
0,0201
0,0015
< 1,5 10
2
3
9
1
0
0,3047 10
0,3047
0,2310
10
0,0388
0,0003
0,0561
0,0052
0,0901
0,0270
40
6
40
32
6
0,0314
4
0,0314
0,0119
4
km1, Dunkelrote Mergel
120
5
120
20
5
0,0388
4
0,0315
0,0144
3
46
5
46
19
5
0,1515
5
0,1515
0,1056
5
km1, Mittlerer Gipshorizont
km1, Estherienschichten
87
6
108
54
5
148
5
148
27
5
km2, Schilfsandstein
87
0,0831
4
0,0831
0,0360
4
0,0362
5
0,0362
0,0196
5
37
3
37
8
3
0,0041
3
0,0041
0,0028
3
km2, Dunkle Mergel des oberen km2
188
5
188
56
5
0,0561
5
0,0479
0,0188
4
km3u, Rote Wand
189
6
189
15
6
0,0575
6
0,0575
0,0108
6
km3u, Untere Bunte Mergel
179
6
271
233
5
0,1907
6
0,1907
0,2036
6
km3l, Lehrbergschichten
227
1
227
0,0673
1
0,0673
km3o, Obere Bunte Mergel
169 10
285
367
9
0,0901 10
0,1089
0,0644
9
km4, Stubensandstein
231
4
231
242
4
0,0232
3
0,0232
0,0165
3
km5, Knollenmergel
84
8
568
1089
5
0,0668
8
0,0668
0,0664
8
ko, Rhät-Tonstein
11
1
11
0,0145
1
0,0145
sj alpha1, Psilonotenschichten, Kalkstein
18
2
18
1
0,0145
2
0,0145
sj alpha1, Psilonotentone
43
6
43
11
0,0078
5
0,0078
0,0040
sj alpha2, Angulatensandstein
33
2
33
7
0,0660
2
0,0660
0,0743
0,0251
1
0,0251
0,0049
2
sj alpha2, Angulatenschichten, Tonstein
sj beta, Untere Schwarzjuratone
84
42
24
6
0,0023
5
1
23
2
154
0
0,0049
0,0001
54
5
54
17
5
0,0217
5
0,0217
0,0062
134
3
134
53
3
0,0069
3
0,0069
0,0025
3
69 10
69
6
10
0,3280 10
0,3280
0,1843
10
10
sj epsilon2, Tonmergel
71 10
71
5
10
sj epsilon2, Stinkkalke
75
5
75
22
5
sj epsilon3, Wilde Schiefer
81 10
81
4
10
5
110
24
5
59 15
59
4
15
110
bj alpha, Opalinuston
bj beta; Zopfplatten
169
63
23
sj epsilon1, Seegrasschiefer
sj zeta, Obere Schwarzjuramergel
179
154
sj gamma, Untere Schwarzjuramergel
sj delta, Obere Schwarzjuratone
sE
0,0075
km1, Bochinger Horizont
km2, dunkle Tonsteine im Schilfsandstein
xE
0,0010
so, Röttone
km1, Grundgipsschichten
x
1,5
5
0,1564 10
0,1564
0,1890
0,2252
5
0,2252
0,1822
5
0,1859 10
0,1859
0,1805
10
0,2124
5
0,2124
0,2327
5
0,0158 15
0,0174
0,0069
14
0,0158
0,0034
0,0293
0,0023
0,0113
0,0060
0,0100
0,0006
0,0072
0,0013
0,0144
0,0122
0,0026
0,0007
198
5
198
206
5
0,0293
5
0,0245
0,0109
4
19
4
19
3
4
0,0043
4
0,0043
0,0012
4
0,0076 12
0,0076
0,0051
12
0,0170
6
0,0170
0,0055
6
bj beta; Tolutariazone
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
9
6
12
bj beta; Personatensandstein
11
6
11
3
6
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
11 15
48
135
13
11
7
0,0113 13
0,0132
0,0089
12
bj gamma; Wedelsandstein
26 29
143
470
23
26
17
0,0171 29
0,0171
0,0098
29
bj delta; Dorsetensienbank
16
8
46
70
6
16
5
0,0205
5
0,0205
0,0136
5
bj delta; Humphriesi-Oolith
31
5
197
371
4
31
23
0,0121
4
0,0121
0,0059
4
bj delta; Coronatenschichten
14
6
14
4
6
0,0085
6
0,0085
0,0024
6
bj delta; Blagdeni-Schichten
22 10
55
79
8
22
6
0,0137 10
0,0137
0,0064
10
bj delta; Subfurcatus-Oolith
14
5
18
10
4
14
2
0,0100
bj delta; Hamitenton
18 19
18
3
19
bj delta; Parkinsoni-Oolith
9 12
4
0,0131
0,0062
3
0,0065 19
0,0065
0,0027
19
0,0063
8
1
8
0,0063
1
bj epsilon; Obere Braunjuratone
20
4
20
5
4
0,0072
4
0,0112
0,0081
3
bj zeta; Macrocephalus-Oolith
20
3
20
8
3
0,0070
3
0,0070
0,0055
3
22
10
19
19
4
815
1322
2
52
44
bj zeta; Ornatenton
19 21
wj alpha; Grenzglaukonit
52
3
wj alpha, Untere Weißjuramergel
30
7
30
4
7
ob. wj gamma, Mergel
19 12
19
5
12
0,0144 20
0,0164
0,0148
19
0,0496
3
0,0496
0,0276
3
0,0072
7
0,0072
0,0022
7
0,0026 12
0,0033
0,0026
11
Ges. = Gesamtgehalte (mg/kg)
n = Probenanzahl
S4 = S4-Elutionsgehalte (mg/l)
nE = Anzahl der Extremwerte
x = Mittelwert aller Meßwerte
xE = Mittelwert nach Extremwerteleminierung
s = Standardabweichung aller Meßwerte
sE = Standardabweichung nach Extremwerteliminierung
180
Anhang — Tabellen zu Kapitel 7: Meßwerte
Tab. 7.3.11.: Durchschnittliche Se - und Hg - Gehalte in d. geologischen Formationen:
Se-Grenzwert nach EIKMANN-
Hg-Grenzwert nach EIKMANN-
Z - Werte (Boden) LAGA [1994]:
KLOKE [1993]
KLOKE [1993]
Z0:
1 mg/kg
0,5 mg/kg
(nur für Gesamtgehalte)
Geologische Formation
Untere Nachweisgrenze
Se-Ges. n
x
xE
nE
s
sE
0,0005
für
Hg
Hg-Ges. n
x
10 mg/kg
s
nE
0,05 10
0,05
0,10
10
mo2, Mergel/Tone an d. Basis
0,27
4
0,27
0,08
4
mo2, Tonhorizonte
0,03 10
0,06
0,10
9
0,03
0,04
1,16 10
1,16
0,85
0,27
4
0,27
0,18
4
0,07 10
0,07
0,11
10
0,08
5
0,08
0,05
0,06
5
0,06
0,08
5
< 0,0005
8
0,08
0,17
6
0,0003
0,00
0,05
8
0,05
0,09
8
ku, Estherienschichten
< 0,0005
3
0,11
0,19
2
0,0003
0,00
< 0,0007
3
km1, Grundgipsschichten
< 0,0005
9
0,01
0,02
8
0,0003
0,00
< 0,0007
9
km1, Bochinger Horizont
< 0,0005
6
0,01
0,02
5
0,0003
0,00
< 0,0007
6
0,04
0,10
4
km1, Dunkelrote Mergel
0,02
5
0,02
0,03
5
0,11
5
0,11
0,16
5
km1, Mittlerer Gipshorizont
0,10
4
0,10
0,14
4
< 0,0007
4
km1, Estherienschichten
0,02
6
0,06
0,09
5
km2, dunkle Tonsteine im Schilfsandstein
0,18
5
0,18
0,17
0,02
0,03
0,04
6
0,04
0,07
6
5
0,07
5
0,07
0,11
5
km2, Schilfsandstein
0,20
3
0,20
0,26
3
< 0,0007
3
0,05
0,09
2
km2, Dunkle Mergel des oberen km2
0,08
5
0,08
0,11
5
0,09
5
0,09
0,11
5
< 0,0005
6
0,04
0,11
5
0,46
6
0,46
0,38
6
km3l, Lehrbergschichten
1,04
1
1,04
km3o, Obere Bunte Mergel
0,07 10
0,11
0,16
9
km4, Stubensandstein
0,14
4
0,14
0,18
4
km5, Knollenmergel
0,13
8
0,13
0,13
8
ko, Rhät-Tonstein
0,19
1
0,19
sj alpha1, Psilonotenschichten, Kalkstein
0,16
1
0,16
sj alpha1, Psilonotentone
0,21
6
0,43
0,55
sj alpha2, Angulatensandstein
0,53
2
0,53
0,70
km3u, Untere Bunte Mergel
sj alpha2, Angulatenschichten, Tonstein
sE
10
ku Basis, Vitriolschiefer
km3u, Rote Wand
xE
0,0007
so, Röttone
mo2, Mergel/Tone im ob. Abschnitt
nur
Z 1.2 : 3 mg/kg
Z2:
(nur für Gesamtgehalte)
0,3 mg/kg
Z 1.1 : 1 mg/kg
0,0003
0,07
0,00
0,09
0,21
0,08
0,00
0,0004
0,00
0,13
6
0,13
0,13
6
0,14
6
0,14
0,15
6
0,29
1
0,29
< 0,0007 10
0,09
0,27
7
0,0004
0,00
0,02
0,05
5
0,0004
0,00
< 0,0007 10
0,04
0,12
8
0,0004
0,00
0,04 10
0,09
0,19
9
0,04
0,07
5
0,01
0,01
4
0,0004
0,00
0,0004
0,00
< 0,0007
5
0,0004
4
< 0,0007
8
< 0,0007
1
< 0,0007
1
< 0,0007
6
< 0,0007
2
< 0,0005
1
sj beta, Untere Schwarzjuratone
0,20
2
0,20
0,17
< 0,0007
1
< 0,0007
2
sj gamma, Untere Schwarzjuramergel
0,24
5
0,24
0,21
sj delta, Obere Schwarzjuratone
0,11
3
0,11
0,10
5
< 0,0007
5
3
< 0,0007
sj epsilon1, Seegrasschiefer
1,17 10
1,17
0,93
10
3
sj epsilon2, Tonmergel
1,78 10
1,84
1,00
8
sj epsilon2, Stinkkalke
0,72
5
0,72
0,11
5
sj epsilon3, Wilde Schiefer
1,91 10
1,91
0,58
10
< 0,0007 10
0,04
0,12
8
sj zeta, Obere Schwarzjuramergel
1,86
4
1,86
1,00
4
1,07
4
1,07
0,48
4
bj alpha, Opalinuston
0,17 15
0,17
0,15
15
0,27 15
0,27
0,20
15
bj beta; Zopfplatten
0,16
5
0,16
0,15
5
0,05
5
0,05
0,08
5
bj beta; Tolutariazone
0,20
4
0,20
0,10
4
< 0,0007
4
0,03
0,06
5
0,0004
0,00
1,78
0,20
< 0,0007
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
0,09
6
0,09
0,05
6
< 0,0007
6
bj beta; Personatensandstein
0,15
5
0,15
0,14
5
< 0,0007
5
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
0,16
7
0,16
0,13
7
< 0,0007
7
0,14
0,38
6
0,0004
0,00
bj gamma; Wedelsandstein
0,16
9
0,16
0,10
9
< 0,0007
9
0,02
0,05
8
0,0004
0,00
bj delta; Dorsetensienbank
0,26
6
0,26
0,22
6
< 0,0007
6
bj delta; Humphriesi-Oolith
0,32
5
0,32
0,16
5
0,16
0,15
5
bj delta; Coronatenschichten
0,30
6
0,39
0,23
5
bj delta; Blagdeni-Schichten
0,37
6
0,37
0,32
bj delta; Subfurcatus-Oolith
0,32
5
0,32
0,25
0,06
0,13
4
0,0004
0,00
bj delta; Hamitenton
0,40
6
0,40
0,16
5
< 0,0007
6
6
< 0,0007
6
5
< 0,0007
5
0,09
6
< 0,0007
6
0,30
0,06
bj delta; Parkinsoni-Oolith
0,69
1
0,69
0,32
1
0,32
bj epsilon; Obere Braunjuratone
0,21
4
0,21
0,10
4
< 0,0007
4
0,25
0,49
3
0,0004
0,00
bj zeta; Macrocephalus-Oolith
0,54
3
0,54
0,26
3
< 0,0007
3
0,17
0,29
2
0,0004
0,00
0,25
0,59
5
0,0004
0,00
bj zeta; Ornatenton
0,42
8
0,60
0,55
7
wj alpha; Grenzglaukonit
0,57
3
0,57
0,24
3
wj alpha, Untere Weißjuramergel
0,24
6
0,24
0,17
6
ob. wj gamma, Mergel
0,05 12
0,16
0,27
10
0,42
0,05
0,19
0,08
< 0,0007
8
< 0,0007
3
< 0,0007
6
0,03
0,06
4
0,0004
0,00
0,04 12
0,07
0,13
11
0,04
0,07
Ges. = Gesamtgehalte (mg/kg)
n = Probenanzahl
nE = Anzahl der Extremwerte
x = Mittelwert aller Meßwerte
xE = Mittelwert nach Extremwerteleminierung
s = Standardabweichung aller Meßwerte
sE = Standardabweichung nach Extremwerteliminierung
181
Anhang — Tabellen zu Kapitel 7: Meßwerte
Tab. 7.4.1.: Durchschnittliche Kohlenstoffgehalte in den geologischen Formationen:
Meßergebnisse für Gesamtkohlenstoff ( C-Ges.) und organischen Kohlenstoff ( C-org.) [mg/kg]
n.g. = nicht gemessen
Geologische Formation
C-Ges.
so, Röttone
n
2509 10
nE
x
s
2509
2203
sE
s
2
2000
1148
3190
81020
5
81020
4694
5
mo2, Tonhorizonte
30450 10
30450
5936
10
mo2, Mergel/Tone im ob. Abschnitt
72420
5
72420
10229
7790 10
7790
1654
5
3190
405
5
4160 10
4160
1344
10
5
4770
5
4770
637
5
10
7720
2
7720
156
4710
2
4710
48
ku, Estherienschichten
3100
5
3100
351
5
km1, Grundgipsschichten
5724 10
8062
9444
9
5724
6235
47820
4028
km1, Bochinger Horizont
47820
6
51458
9613
5
km1, Dunkelrote Mergel
30460
5
30460
7039
5
km1, Mittlerer Gipshorizont
km1, Estherienschichten
5
2750
2041
5
5
4063
4
15947
6
2750
1360
5
1360
241
5
n.g.
n.g.
6210
3
6210
3453
3
2140
1
2140
16720
5
16720
14148
5
1860
5
1860
451
5300
6
5300
3854
6
2930
2
2930
772
24160
6
24160
8448
6
2700
5
2700
2900
5
8820
1
8820
970
1
970
20210 10
2150
5
2150
843
5
8
2390
1834
8
20210
19547
10
4125
6918
3
31690
8
31690
15491
8
6800
1
6800
72700
2
72700
40588
7120
6
7120
6373
sj alpha2, Angulatensandstein
35500
2
35500
25173
sj alpha2, Angulatenschichten, Tonstein
29100
1
29100
3250
2
3250
212
sj gamma, Untere Schwarzjuramergel
78090
5
78090
11904
5
sj delta, Obere Schwarzjuratone
24870
3
24870
3911
3
sj epsilon1, Seegrasschiefer
133430 10 133430
19903
sj epsilon2, Tonmergel
113480 10 113480
sj epsilon2, Stinkkalke
113140
5 113140
sj epsilon3, Wilde Schiefer
125113 10 125810
sj zeta, Obere Schwarzjuramergel
112260
667
ko, Rhät-Tonstein
sj alpha1, Psilonotentone
sj beta, Untere Schwarzjuratone
bj alpha, Opalinuston
6
5
4420
4
sj alpha1, Psilonotenschichten, Kalkstein
812
275
35880
km4, Stubensandstein
km5, Knollenmergel
2940
1780
6
km3l, Lehrbergschichten
km3o, Obere Bunte Mergel
6
5
5
km3u, Rote Wand
km3u, Untere Bunte Mergel
1060
2940
1780
2650
km2, Schilfsandstein
2650
5 112260
24542 15
27813
667
153
n.g.
2390
n.g.
4920
2
4920
4702
7300
3
7300
1643
4160
2
4160
1725
2950
1
2950
5500
5
5500
2010
5390
3
5390
215
3
10
96110 10
96110
15162
10
6088
10
78590 10
78590
4781
10
9313
5
36970
5
36970
18817
5
7147
8 125113
2469
89400 10
89400
6141
10
5
93600
16252
5
1793
19420 15
19420
2703
15
6
3
n.g.
15094
5
7277
12
93600
24542
5
bj beta; Zopfplatten
29580
5
29580
9619
5
12560
3
12560
2324
3
bj beta; Tolutariazone
29660
4
29660
20675
4
10860
4
10860
3902
4
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
15650 12
15650
13917
12
11670
5
11670
5078
5
bj beta; Personatensandstein
15480
15480
1150
6
5700
3
5700
4809
3
5520
7
5520
6611
7
7360
9
7360
2752
9
1153
4
3
6
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
41050 15
41050
22927
15
bj gamma; Wedelsandstein
24607 29
25179
6306
28
bj delta; Dorsetensienbank
38300
8
38300
19974
8
5390
4
5390
bj delta; Humphriesi-Oolith
33120
5
33120
8252
5
7360
3
7360
702
bj delta; Coronatenschichten
50120
6
50120
22767
6
5390
4
5390
2943
4
bj delta; Blagdeni-Schichten
35567 10
33760
7350
9
5
9340
1198
5
24607
5603
35567
4905
9340
8510
5
8510
7700
5
35887
5067
9680
7
9680
1765
7
4
bj delta; Subfurcatus-Oolith
44500
5
44500
8297
5
bj delta; Hamitenton
35887 19
38440
12168
18
bj delta; Parkinsoni-Oolith
74490
1
74490
5240
1
5240
bj epsilon; Obere Braunjuratone
32720
4
32720
15543
4
10280
4
10280
2625
bj zeta; Macrocephalus-Oolith
42020
3
42020
18908
3
3590
2
3590
3267
bj zeta; Ornatenton
34590 21
34590
9095
21
8725
8
8725
2955
wj alpha; Grenzglaukonit
50880
3
50880
18632
3
9500
2
9500
4624
wj alpha, Untere Weißjuramergel
69490
7
69490
3151
7
4750
7
4750
464
7
ob. wj gamma, Mergel
93110 12
93110
5663
12
2500 12
2500
610
12
Alle Angaben in mg/kg
n = Probenanzahl
xE
n.g.
35880
km2, dunkle Tonsteine im Schilfsandstein
km2, Dunkle Mergel des oberen km2
C-org. n
nE
x
2000
mo2, Mergel/Tone an d. Basis
ku Basis, Vitriolschiefer
xE
10
8
nE = Anzahl der Extremwerte
x = Mittelwert aller Meßwerte
xE = Mittelwert nach Extremwerteleminierung
s = Standardabweichung aller Meßwerte
sE = Standardabweichung nach Extremwerteliminierung
182
sE
Anhang — Tabellen zu Kapitel 7: Meßwerte
Tabelle 7.7.1.:
Vergleich von nicht ausgelaugtem / ausgelaugtem Gipskeuper
Grenz- oder Richtwertüberschreitungen sind fett dargestellt.
Gesamtgehalte (mg/kg)
Parameter
km1: Grundgipsschichten, nicht
ausgelaugter
Gipskeuper
km1: Grundgipsschichten,
ausgelaugter
Gipskeuper
Al
1833
Na
146
27885
969
Ca
219321
25849
27557
Fe
1474
Mn
48
2389
K
628
35399
6288
4833
Mg
SO4
461411
7071
B
< 1,00
< 1,0
39
Zn
0,20
Pb
6
6
Cd
0,76
0,66
Co
2
9
Ni
2
40
Cr
2
45
V
3
37
Cu
3,8
4,45
Ba
< 1,5
166
Eluatgehalte (mg/l)
Parameter
km1: Grundgipsschichten, nicht
ausgelaugter
Gipskeuper
pH-Wert
7,7 - 7,9
Leitf. (µS/cm)
2092
km1: Grundgipsschichten,
ausgelaugter
Gipskeuper
8,37
218
Al
0,281
0,007
Na
2,67
2,25
Ca
622
1,51
Fe
0,065
< 0,005
Mn
0,0203
0,0024
K
6
4,39
Mg
10
0,59
SO4
1529
18
B
0,132
0,19
Zn
0,0199
< 0,0006
Cd
0,00656
< 0,0006
Co
0,02259
< 0,0015
Ni
0,06875
0,00243
Cr
0,07246
0,00135
Cu
0,12355
< 0,001
Ba
0,30471
0,091
183
Anhang — Tabellen und Abbildungen zu Kapitel 7: Abbildungen
Tabellen und Abbildungen zu Kapitel 7:
Abbildungen
184
Anhang — Abbildungen zu Kapitel 7: Röntgendiffraktometer-Diagramme
Abb. 7.8.A : Röntgen-Diffraktometer-Aufnahmen von Probe 7 (so, Röttone [sT] )
6000
Natur
5000
Temp.
Glycol
4000
3000
I
2000
1000
3,00
3,44
3,90
4,36
4,82
5,28
5,74
6,20
6,66
7,12
7,58
8,04
8,50
8,96
9,42
9,88
10,34
10,80
11,26
11,72
12,18
12,64
13,10
13,56
14,02
14,48
14,94
0
° 2 Theta
Abb. 7.8.B : Röntgen-Diffr.-Aufnahmen von Probe 35 (ku Basis, Vitriolschiefer [sT] )
6000
Natur
Temp.
5000
Glycol
4000
3000
I
2000
1000
3,00
3,47
3,92
4,38
4,84
5,30
5,76
6,22
6,68
7,14
7,60
8,06
8,52
8,98
9,44
9,90
10,36
10,82
11,28
11,74
12,20
12,66
13,12
13,58
14,04
14,50
14,96
0
° 2 Theta
Abb. 7.8.C : Röntgen-Diffr.-Aufnahmen von Probe 80 (km2, Tonst. im Schilfsandst. [sT])
1800
1600
Natur
Temp.
1400
Glycol
1200
1000
800
600
400
200
° 2 Theta
185
3,00
3,44
3,90
4,36
4,82
5,28
5,74
6,20
6,66
7,12
7,58
8,04
8,50
8,96
9,42
9,88
10,34
10,80
11,26
11,72
12,18
12,64
13,10
13,56
14,02
14,48
14,94
0
I
Anhang — Abbildungen zu Kapitel 7: Röntgendiffraktometer-Diagramme
Abb. 7.8.D : Röntgen-Diffraktometer-Aufnahmen von Probe 28 (mo2, Mergel/Tone im oberen
Abschnitt [mK] )
2500
Natur
Temp.
2000
Glycol
1500
I
1000
500
3,00
3,47
3,93
4,38
4,84
5,30
5,76
6,22
6,68
7,14
7,60
8,06
8,52
8,98
9,44
9,90
10,36
10,82
11,28
11,74
12,20
12,66
13,12
13,58
14,04
14,50
14,96
0
° 2 Theta
Abb. 7.8.E : Röntgen-Diffraktometer-Aufnahmen von Probe 113 (sjγ , Untere Schwarzjuramergel
[mK] )
2500
Natur
Temp.
2000
Glycol
1500
I
1000
500
3,00
3,44
3,90
4,36
4,82
5,28
5,74
6,20
6,66
7,12
7,58
8,04
8,50
8,96
9,42
9,88
10,34
10,80
11,26
11,72
12,18
12,64
13,00
13,56
14,01
14,47
14,93
0
° 2 Theta
Abb. 7.8.F : Röntgen-Diffr.-Aufnahmen von Probe 177 (wjα, U. Weißjuramergel [mK] )
3000
Natur
2500
Temp.
Glycol
2000
1500
1000
500
° 2 Theta
186
3,00
3,47
3,93
4,39
4,84
5,30
5,76
6,22
6,68
7,14
7,60
8,06
8,52
8,98
9,44
9,90
10,36
10,82
11,28
11,74
12,20
12,66
13,12
13,58
14,04
14,50
14,96
0
I
Anhang — Abbildungen zu Kapitel 7: Röntgendiffraktometer-Diagramme
Abb. 7.8.G : Röntgen-Diffraktometer-Aufnahmen von Probe 20 (mo2, Tonhorizonte [tM])
3500
3000
Natur
Temp.
2500
Glycol
2000
I
1500
1000
500
3,00
3,44
3,90
4,36
4,82
5,28
5,74
6,20
6,66
7,12
7,58
8,04
8,50
8,96
9,42
9,88
10,34
10,80
11,26
11,72
12,18
12,64
13,01
13,55
14,01
14,47
14,93
0
° 2 Theta
Abb. 7.8.H : Röntgen-Diffr.-Aufnahmen von Probe 58 (km1, Bochinger Horizont [tM] )
3500
Natur
3000
Temp.
Glycol
2500
2000
I
1500
1000
500
3,00
3,47
3,93
4,39
4,85
5,31
5,77
6,22
6,68
7,14
7,60
8,06
8,52
8,98
9,44
9,90
10,36
10,82
11,28
11,74
12,20
12,66
13,12
13,58
14,04
14,50
14,96
0
° 2 Theta
Abb. 7.8. I : Röntgen-Diffr.-Aufnahmen von Probe P13 (km5, Knollenmergel [tM] )
1800
Natur
1600
Temp.
1400
Glycol
1200
1000
800
600
400
200
° 2 Theta
187
3,00
3,45
3,91
4,36
4,82
5,28
5,74
6,20
6,66
7,12
7,58
8,04
8,50
8,96
9,42
9,88
10,34
10,80
11,26
11,72
12,18
12,64
13,10
13,56
14,02
14,48
14,94
0
I
Anhang — Abbildungen zu Kapitel 7: Röntgendiffraktometer-Diagramme
Abb. 7.8.J : Röntgen-Diffraktometer-Aufnahmen von Probe 91 (km3u, Rote Wand [T] )
800
700
Natur
Temp.
600
Glycol
500
400
I
300
200
100
3,00
3,47
3,92
4,38
4,84
5,30
5,76
6,22
6,68
7,14
7,60
8,06
8,52
8,98
9,44
9,90
10,36
10,82
11,28
11,74
12,20
12,66
13,12
13,58
14,04
14,50
14,96
0
° 2 Theta
Abb. 7.8.K : Röntgen-Diffr.-Aufnahmen von Probe 109 (sjβ, Unt. Schwarzjuratone [T] )
3000
Natur
2500
Temp.
Glycol
2000
1500
I
1000
500
3,00
3,44
3,90
4,36
4,82
5,28
5,74
6,20
6,66
7,12
7,58
8,04
8,50
8,96
9,42
9,88
10,34
10,80
11,26
11,72
12,18
12,64
13,10
13,56
14,02
14,48
14,93
0
° 2 Theta
Abb. 7.8.L : Röntgen-Diffraktometer-Aufnahmen von Probe 164 (bjα, Opalinuston [T] )
3000
Natur
2500
Temp.
Glycol
2000
1500
1000
500
° 2 Theta
188
3,00
3,46
3,92
4,38
4,84
5,30
5,76
6,22
6,68
7,14
7,60
8,06
8,52
8,98
9,44
9,90
10,36
10,82
11,28
11,74
12,20
12,66
13,12
13,58
14,04
14,50
14,96
0
I
Anhang — Abbildungen zu Kapitel 7: Röntgendiffraktometer-Diagramme
Abb. 7.8.M : Röntgen-Diffr.-Aufnahmen von Probe P4 (sjα2, Angulatensandstein [sM] )
600
Natur
500
Temp.
Glycol
400
300
I
200
100
3,00
3,44
3,90
4,36
4,82
5,28
5,74
6,20
6,66
7,12
7,58
8,04
8,50
8,96
9,42
9,88
10,34
10,80
11,26
11,72
12,18
12,64
13,10
13,56
14,02
14,48
14,94
0
° 2 Theta
Abb. 7.8.N : Röntgen-Diffr.-Aufnahmen von Probe 3232 (bjβ, Ob. Donzdorfer Sst [sM] )
4500
4000
Natur
3500
Temp.
Glycol
3000
2500
I
2000
1500
1000
500
3,00
3,47
3,93
4,38
4,84
5,30
5,76
6,22
6,68
7,14
7,60
8,06
8,52
8,98
9,44
9,90
10,36
10,82
11,28
11,74
12,20
12,66
13,12
13,58
14,04
14,50
14,96
0
° 2 Theta
Abb. 7.8.O : Röntgen-Diffraktometer-Aufnahmen von Probe 3205 (bjδ, Hamitenton [sM] )
4000
3500
Natur
Temp.
3000
Glycol
2500
2000
1500
1000
500
° 2 Theta
189
3,00
3,44
3,90
4,36
4,82
5,28
5,74
6,20
6,66
7,12
7,58
8,04
8,50
8,96
9,42
9,88
10,34
10,70
11,27
11,71
12,17
12,63
13,09
13,55
14,01
14,47
14,93
0
I
Anhang — Abbildungen zu Kapitel 7: Röntgendiffraktometer-Diagramme
Abb. 7.8.P : Röntgen-Diffraktometer-Aufnahmen von Probe 3283 (bjζ, Ornatenton [sM])
1600
1400
Natur
Temp.
1200
Glycol
1000
800
600
400
200
° 2 Theta
190
3,00
3,47
3,93
4,39
4,85
5,31
5,77
6,23
6,68
7,14
7,60
8,06
8,52
8,98
9,44
9,90
10,36
10,82
11,28
11,74
12,20
12,66
13,12
13,58
14,04
14,50
14,96
0
I
Anhang — Tabellen und Abbildungen zu Kapitel 8: Korrelationen
Tabellen und Abbildungen zu Kapitel 8: Korrelationen
191
Anhang — Tabellen und Abbildungen zu Kapitel 8: Korrelationen
Abb. 8a: Korrelationsdiagramme. Über alle Schichten.
Alle Werte in ppm. Diagramme mit Trendlinie.
Al / K (Gesamtgehalte)
Fe / Mn (Gesamtgehalte)
1000000
Mn
25000
K
1000
0
1
Al
0
46000
0
Zn / Cd (Gesamtgehalte)
Fe
120000
Co / Cr (Gesamtgehalte)
200
Cr
Cd
5,0
0,0
0
Zn
0
260
Co
0
Cr / V (Gesamtgehalte)
50
Al / B (Gesamtgehalte)
150
B
V
70
0
0
Cr
0
Al
0
70
Fe / Cd (Gesamtgehalte)
50000
Fe / Co (Gesamtgehalte)
5,0
Co
Cd
160
0
0,0
Fe
0
Fe
0
70000
Al / Ca (Gesamtgehalte)
120000
Ca / SO4 (Gesamtgehalte)
200000
Ca
SO4
320000
0
0
0
Al
0
47000
Al / SO4 (Gesamtgehalte)
Ca
310000
Ni / Cu (Gesamtgehalte)
200000
Cu
SO4
60
0
0
0
Al
46000
192
0
Ni
170
Anhang — Tabellen und Abbildungen zu Kapitel 8: Korrelationen
Abb. 8b: Korrelationsdiagramme. Nach Stratigraphie.
Alle Werte in ppm. Diagramme mit Trendlinie.
Al / Fe (Gesamtgehalte, Keuper)
Ni / Cr (Gesamtgehalte, Keuper)
60
Fe
Cr
50000
0
0
0
Al
Al / Cr (Gesamtgehalte, Keuper)
Ni
0
50000
Fe / Zn (Gesamtgehalte, Keuper)
90
Cr
Zn
60
80
0
0
Al
0
Fe
0
50000
50000
Zn / Ni (Gesamtgehalte, sj)
Zn / Cd (Gesamtgehalte, sj)
140
Ni
Cd
5
0
0
Zn
0
0
300
Zn
300
Ni / Cu (Gesamtgehalte, sj)
Cd / Cu (Gesamtgehalte, sj)
70
Cu
Cu
70
0
0
Cd
0
5
0
Ni / As (Gesamtgehalte, bj)
Ni
150
Al / Cu (Gesamtgehalte, bj)
100
As
Cu
30
0
0
0
Ni
0
200
Fe / Ni (Gesamtgehalte, bj)
Al
30000
Fe / Cr (Gesamtgehalte, bj)
450
Ni
Cr
180
0
0
0
Fe
120000
193
0
Fe
120000
Anhang — Tabellen und Abbildungen zu Kapitel 8: Korrelationen
Tab. 8c: Geologische Schichten und ihre zugehörigen Gesteinstypen:
Geologische Formation
so, Röttone
mo2, Mergel/Tone an d. Basis
mo2, Tonhorizonte
mo2, Mergel/Tone im ob. Abschnitt
ku Basis, Vitriolschiefer
ku, Estherienschichten
km1, Grundgipsschichten
km1, Bochinger Horizont
km1, Dunkelrote Mergel
km1, Mittlerer Gipshorizont
km1, Estherienschichten
km2, dunkle Tonsteine im Schilfsandstein
km2, Schilfsandstein
km2, Dunkle Mergel des oberen km2
km3u, Rote Wand
km3u, Untere Bunte Mergel
km3l, Lehrbergschichten
km3o, Obere Bunte Mergel
km4, Stubensandstein
km5, Knollenmergel
ko, Rhät-Tonstein
sj alpha1, Psilonotenschichten, Kalkstein
sj alpha1, Psilonotentone
sj alpha2, Angulatensandstein
sj alpha2, Angulatenschichten, Tonstein
sj beta, Untere Schwarzjuratone
sj gamma, Untere Schwarzjuramergel
sj delta, Obere Schwarzjuratone
sj epsilon1, Seegrasschiefer
sj epsilon2, Tonmergel
sj epsilon2, Stinkkalke
sj epsilon3, Wilde Schiefer
sj zeta, Obere Schwarzjuramergel
bj alpha, Opalinuston
bj beta; Zopfplatten
bj beta; Tolutariazone
bj beta; unt. Donzdorfer Sandst.
bj beta; Personatensandstein
bj beta; ob. Donzdorfer Sandst.
bj gamma; Wedelsandstein
bj delta; Dorsetensienbank
bj delta; Humphriesi-Oolith
bj delta; Coronatenschichten
bj delta; Blagdeni-Schichten
bj delta; Subfurcatus-Oolith
bj delta; Hamitenton
bj delta; Parkinsoni-Oolith
bj epsilon; Obere Braunjuratone
bj zeta; Macrocephalus-Oolith
bj zeta; Ornatenton
wj alpha; Grenzglaukonit
wj alpha, Untere Weißjuramergel
ob. wj gamma, Mergel
Gesteinstyp
sandige Tone
mergelige Kalke
tonige Mergel
mergelige Kalke
sandige Tone
sandige Tone
Gips
tonige Mergel
tonige Mergel
Gips
tonige Mergel
sandige Tone
sandige Tone
Tone
Tone
Tone
Tone
Tone
sandige Tone
tonige Mergel
sandige Tone
Kalke
sandige Tone
sandige Mergel
sandige Mergel
Tone
mergelige Kalke
Tone
tonige Mergel mit hohem C-org.-Gehalt
tonige Mergel mit hohem C-org.-Gehalt
Kalke
sandige Mergel mit hohem C-org.-Gehalt
tonige Mergel mit hohem C-org.-Gehalt
Tone
sandige Mergel
sandige Mergel
Sandstein
Sandstein
sandige Mergel
sandige Mergel
sandige Mergel
sandige Mergel
sandige Mergel
sandige Mergel
Eisenoolith
sandige Mergel
Eisenoolith
sandige Mergel
Eisenoolith
sandige Mergel
sandige Mergel
mergelige Kalke
mergelige Kalke
194
Anhang — Tabellen und Abbildungen zu Kapitel 10: Geochemische Modellierungen
Tabellen und Abbildungen zu Kapitel 10: Modellierungen
Die Tabellen 10.2.1. - 10.2.14. und die Abbildungen 10.2.1 - 10.2.21 auf den folgenden Seiten zeigen die Ergebnisse der geochemischen Modellierung und stellen diese graphisch dar.
195
Anhang — Tabellen und Abbildungen zu Kapitel 10: Geochemische Modellierungen
Tab. 10.2.1: Al (pH-Variation)
Löslichkeiten von Al bei unterschiedlichen pH-Werten von wässrigen Ausgangslösungen und resultierende pH-Werte.
Ausgangsminerale sind Kaolinit bzw. dessen Alterungsprodukt Gibbsit. Diese werden zusätzlich mit Calcit und Gips
kombiniert. In den Diagrammen ist die jeweils gelöste Menge an Aluminium (mg/l) gegen den resultierenden pH-Wert
pHres. (= effektiver pH-Wert) aufgetragen.
Ctot. ist der CO2-Gesamtgehalt. Dieser wird z.T. variiert.
Kaolinit:
Element/pH
Al (mg/l)
pHres.
T = 25°C
4
0,59
9,23
Kaolinit:
Element/pH
Al (mg/l)
pHres.
4
0,97
4,25
4,5
0,36
4,6
4
0,026
6,8
4,5
4,5
Kaolinit + Calcit + Gips:
Element/pH
Al (mg/l)
pHres.
4
0,022
6,2
Gibbsit:
Element/pH
Al (mg/l)
pHres.
4
0,51
4,3
Gibbsit + Calcit:
Element/pH
Al (mg/l)
pHres.
4,5
4,5
0,08
4,6
4,5
0,15
4,5
4
0,0004
6,2
6
0,03
7
5
0,02
6,3
5
0,022
6,2
4,5
6
0,0004
6,5
5
0,0004
6,2
Ctot. = 1000 mg/l
8
0,021
6,46
7
0,0007
7
8
0,0059
7,9
9
0,022
6,5
9
0,059
8,9
Ctot. = 1000 mg/l
7
0,001
7
7
0,0012
7,1
8
0,0083
8
7
0,0004
6,4
196
9
0,083
9
Ctot. = 1000 mg/l
8
0,0098
8,1
Eh = 200 mV
6
0,0004
6,3
9
0,32
9
Ctot. = 0 mg/l
Eh = 200 mV
5
0,0004
6,35
8
0,1
8,1
7
0,021
6,4
6
0,001
6
9
0,32
9
Ctot. = 1000 mg/l
Eh = 200 mV
5
0,01
5
8
0,14
8,3
Eh = 200 mV
6
0,0004
6
9
0,32
9
Ctot. = 300 mg/l
7
0,036
7,1
6
0,021
6,25
9
0,17
9,9
8
0,1
8
7
0,0559
7,5
6
0,02
6,5
T = 25°C
4,5
7
0,03
6,99
Eh = 200 mV
5
0,0086
5
8
0,03
9,9
Ctot. = 1000 mg/l
Eh = 200 mV
T = 25°C
4
0,0004
6,3
7
0,02
9,9
6
0,02
6
T = 25°C
Gibbsit + Calcit + Gips:
Element/pH
Al (mg/l)
pHres.
5
0,027
6,8
T = 25°C
4
0,92
4,3
6
0,02
9,9
Eh = 200 mV
T = 25°C
Gibbsit:
Element/pH
Al (mg/l)
pHres.
5
0,11
5
T = 25°C
4
0,02
6,3
Ctot. = 0 mg/l
Eh = 200 mV
T = 25°C
Kaolinit + Calcit:
Element/pH
Al (mg/l)
pHres.
5
0,06
9,8
T = 25°C
Kaolinit + Calcit:
Element/pH
Al (mg/l)
pHres.
4,5
Eh = 200 mV
8
0,0004
6,5
9
0,0836
9
Ctot. = 1000 mg/l
9
0,0004
6,5
Anhang — Tabellen und Abbildungen zu Kapitel 10: Geochemische Modellierungen
Tab. 10.2.2: Al (Temp.-Variation)
Löslichkeiten von Al bei unterschiedlichen Temperaturen von einwirkenden wässrigen Lösungen.
Ausgangsmineral ist Kaolinit. Dieses wird zusätzlich mit Calcit und Gips kombiniert.
In den Diagrammen ist die jeweils gelöste Menge an Aluminium (mg/l) gegen die Temperatur (°C) aufgetragen.
Ctot. ist der CO2-Gesamtgehalt. Dieser wird z.T. variiert.
Kaolinit:
Element/T (°C)
Al (mg/l)
pH = 7
5
0,0067
Kaolinit:
Element/T (°C)
Al (mg/l)
5
0,0075
15
0,0154
5
0,0143
15
0,0291
15
0,0183
Kaolinit + Calcit + Gips:
Element/T (°C)
Al (mg/l)
25
0,0311
5
0,0078
25
0,0559
35
0,0601
35
0,1013
25
0,0362
25
0,0211
35
0,0683
45
0,111
65
0,1112
75
0,1568
55
0,1966
65
0,3345
75
0,5488
Ctot. = 300 mg/l
45
0,1744
55
0,2875
65
0,4563
75
0,7014
Ctot. = 1000 mg/l
45
0,1233
Eh = 200 mV
35
0,0347
55
0,0764
Ctot. = 1000 mg/l
Eh = 200 mV
pH = 7
15
0,0127
45
0,0507
Eh = 200 mV
pH = 7
5
0,0089
35
0,0324
Ctot. = 0 mg/l
Eh = 200 mV
pH = 7
Kaolinit + Calcit:
Element/T (°C)
Al (mg/l)
25
0,0199
pH = 7
Kaolinit + Calcit:
Element/T (°C)
Al (mg/l)
15
0,0188
Eh = 200 mV
55
0,2137
65
0,3571
75
0,577
Ctot. = 1000 mg/l
45
0,0561
55
0,089
65
0,1384
75
0,2107
Tab. 10.2.3: CaSO4 (Temp.-Variation)
Löslichkeiten von Schwefel und Calcium bei unterschiedlichen Temperaturen von einwirkenden wässrigen Lösungen.
Ausgangsminerale sind Gips bzw. Anhydrit. Diese werden zusätzlich mit Calcit kombiniert.
Im Diagramm ist die jeweils gelöste Menge an SO4 bzw. Ca (mg/l) gegen die Temperatur (°C) aufgetragen.
Ctot. ist der CO2-Gesamtgehalt.
Gips:
Element/T (°C)
SO4 (mg/l)
Ca (mg/l)
pH = 7
5
1408
587
Gips + Calcit:
Element/T (°C)
SO4 (mg/l)
Ca (mg/l)
5
1477
547
15
1611
579
5
2198
917
15
2354
982
25
1708
601
15
2450
915
45
1662
693
35
1769
610
25
2361
985
45
1797
608
35
2233
932
35
2354
846
65
1608
671
75
1549
646
55
1795
595
65
1768
572
75
1719
542
Ctot. = 1000 mg/l
45
2007
837
Eh = 200 mV
25
2470
907
55
1648
687
Ctot. = 1000 mg/l
Eh = 200 mV
pH = 7
5
2276
865
35
1647
687
Ctot. = 1000 mg/l
Eh = 200 mV
pH = 7
Anhydrit + Calcit:
Element/T (°C)
SO4 (mg/l)
Ca (mg/l)
25
1600
668
pH = 7
Anhydrit:
Element/T (°C)
SO4 (mg/l)
Ca (mg/l)
15
1520
634
Eh = 200 mV
55
1725
720
65
1429
596
75
1148
479
Ctot. = 1000 mg/l
45
2140
746
197
55
1872
625
65
1590
501
75
1324
386
Anhang — Tabellen und Abbildungen zu Kapitel 10: Geochemische Modellierungen
Tab. 10.2.4: Al (Variation der Salzlast)
Löslichkeiten von Al bei unterschiedlichen Fremdsalzlasten (Molarität von Na+ u. Cl- ) von einwirkenden wässrigen
Lösungen. Ausgangsmineral ist Kaolinit. Dieses wird zusätzlich mit Calcit und Gips kombiniert. In den Diagrammen
ist die jeweils gelöste Menge an Aluminium (mg/l) gegen die Salzlast (Molarität von Na+ und Cl-) aufgetragen.
Ctot. ist der CO2-Gesamtgehalt. Dieser wird z.T. variiert.
Kaolinit:
T = 25°C
Variation der Salzlast (Molarität; Na+, Cl-)
El. / NaCl (Mol)
Al (mg/l)
0
0,0199
0,05
0,0218
0,1
0,0223
pH = 7
0,2
0,0225
Kaolinit:
T = 25°C
Variation der Salzlast (Molarität; Na+, Cl-)
El. / NaCl (Mol)
Al (mg/l)
0
0,03
0,05
0,033
0,1
0,033
0
0,036
0,05
0,04
0,1
0,04
0,2
0,033
0
0,021
0,05
0,0215
0,1
0,0216
0,4
0,034
0,2
0,047
0,4
0,05
0,8
0,03
2
0,0163
1
0,028
0,8
0,048
1
0,047
2
0,021
1
0,018
4
0,0107
3
0,015
4
0,011
Ctot. = 1000 mg/l
2
0,036
Eh = 200 mV
0,4
0,8
0,0208 0,00189
3
0,0133
Ctot. = 1000 mg/l
Eh = 200 mV
pH = 7
0,2
0,0214
1
0,0194
Ctot. = 0 mg/l
Eh = 200 mV
pH = 7
Kaolinit + Calcit + Gips:
T = 25°C
Variation der Salzlast (Molarität; Na+, Cl-)
El. / NaCl (Mol)
Al (mg/l)
0,8
0,0209
pH = 7
Kaolinit + Calcit:
T = 25°C
Variation der Salzlast (Molarität; Na+, Cl-)
El. / NaCl (Mol)
Al (mg/l)
0,4
0,022
Eh = 200 mV
3
0,026
4
0,018
Ctot. = 1000 mg/l
2
0,0139
3
0,0112
4
0,0096
Tab. 10.2.5: CaSO4 (Variation der Salzlast)
Löslichkeiten von Schwefel und Calcium bei unterschiedlichen Fremdsalzlasten (Molarität von Na+ und Cl-)
von einwirkenden wässrigen Lösungen. Ausgangsminerale sind Gips bzw. Anhydrit. Diese werden
zusätzlich mit Calcit kombiniert. In den Diagrammen ist die jeweils gelöste Menge an SO4 bzw. Ca (mg/l) gegen
die Salzlast (Molarität von Na+ und Cl-) aufgetragen.
Ctot. ist der CO2-Gesamtgehalt.
Gips:
T = 25°C
Variation der Salzlast (Molarität; Na+, Cl-)
El. / NaCl (Mol)
SO4 (mg/l)
Ca (mg/l)
0
1600
668
0,05
1938
808
0,1
2180
910
pH = 7
0,2
2548
1063
Gips + Calcit:
T = 25°C
Variation der Salzlast (Molarität; Na+, Cl-)
El. / NaCl (Mol)
SO4 (mg/l)
Ca (mg/l)
0
1708
601
0,05
2052
741
0,1
2297
843
0
2361
985
0,05
2755
1149
0,1
3043
1270
0,2
2666
996
0
2470
907
0,05
2872
1071
0,1
3163
1192
0,4
3183
1211
0,2
3478
1451
0,4
4075
1700
1
4026
1562
0,4
4201
1624
198
4
4223
1762
2
4510
1764
Ctot. = 1000 mg/l
4
4322
1691
Eh = 200 mV
1
4979
2078
pH = 7
0,2
3601
1374
2
4395
1834
Ctot. = 1000 mg/l
Eh = 200 mV
pH = 7
Anhydrit + Calcit:
T = 25°C
Variation der Salzlast (Molarität; Na+, Cl-)
El. / NaCl (Mol)
SO4 (mg/l)
Ca (mg/l)
1
3907
1630
pH = 7
Anhydrit:
T = 25°C
Variation der Salzlast (Molarität; Na+, Cl-)
El. / NaCl (Mol)
SO4 (mg/l)
Ca (mg/l)
0,4
3063
1278
Eh = 200 mV
2
5337
2227
Ctot. = 1000 mg/l
4
4714
1967
Eh = 200 mV
1
5104
2001
2
5455
2150
Ctot. = 1000 mg/l
4
4814
1891
Anhang — Tabellen und Abbildungen zu Kapitel 10: Geochemische Modellierungen
Tab. 10.2.6: CaSO4 (pH-Variation)
Löslichkeiten von Schwefel und Calcium bei unterschiedlichen pH-Werten von einwirkenden wässrigen
Ausgangslösungen und daraus resultierende pH-Werte. Ausgangsminerale sind Gips bzw. Anhydrit.
Diese werden zusätzlich mit Calcit kombiniert. Im Diagramm ist die jeweils gelöste Menge an SO4 bzw. Ca (mg/l)
gegen die resultierenden pH-Werte pHres. (= effektiver pH-Wert) aufgetragen.
Ctot. ist der CO2-Gesamtgehalt.
Gips:
Element/pH
SO4 (mg/l)
Ca (mg/l)
pHres.
T = 25°C
3
1527
637
3,2
Gips + Calcit:
Element/pH
SO4 (mg/l)
Ca (mg/l)
pHres.
3
1350
784
6,2
4
1368
770
6,2
3
2274
949
3,3
4
2254
940
4,1
5
1382
760
6,2
4
2120
1075
6,12
7
1600
668
6,9
6
1478
699
6,25
5
2256
941
4,9
7
1708
601
6,4
6
2293
957
5,9
7
2361
985
6,9
6
2239
1005
6,19
9
1655
691
8,3
8
1795
575
6,46
9
1837
564
6,5
Ctot. = 1000 mg/l
Eh = 200 mV
5
2135
1065
6,13
8
1625
678
7,7
Ctot. = 1000 mg/l
Eh = 200 mV
T = 25°C
3
2100
1088
6,11
6
1543
644
5,9
Ctot. = 1000 mg/l
Eh = 200 mV
T = 25°C
Anhydrit + Calcit:
Element/pH
SO4 (mg/l)
Ca (mg/l)
pHres.
5
1511
630,5
4,9
T = 25°C
Anhydrit:
Element/pH
SO4 (mg/l)
Ca (mg/l)
pHres.
4
1509
630
4,1
Eh = 200 mV
8
2389
997
7,7
9
2420
1010
8,2
Ctot. = 1000 mg/l
7
2470
907
6,33
8
2553
880
6,38
9
2593
867
6,4
Tab. 10.2.7: Fe (pH-Variation)
Löslichkeiten von Schwefel und Eisen bei unterschiedlichen pH-Werten von einwirkenden wässrigen
Ausgangslösungen und daraus resultierende pH-Werte. Ausgangsminerale sind Pyrit sowie dessen
Alterungsprodukt Goethit. Diese werden zusätzlich mit Calcit kombiniert. Im Diagramm ist die jeweils gelöste
Menge an SO4 bzw. Fe (mg/l) gegen die resultierenden pH-Werte pHres. (= effektiver pH-Wert) aufgetragen.
Ctot. ist der CO2-Gesamtgehalt.
Pyrit + Calcit:
Element/pH
Fe (mg/l)
SO4 (mg/l)
pHres.
T = 25°C
3
0,0009
0,003
6,35
Goethit + Calcit:
Element/pH
Fe (mg/l)
pHres.
4
0,0008
0,003
6,4
Eh = -190 mV
5
0,0008
0,003
6,4
T = 25°C
3
21
6,4
4
20
6,4
6
0,0008
0,003
6,36
Ctot. = 1000 mg/l
7
0,21
0,73
7,1
Eh = -190 mV
5
20
6,4
6
19,4
6,4
9
52
178
7,6
Ctot. = 1000 mg/l
7
0,11
7,1
199
8
24,9
85,6
7,5
8
0,0003
8,1
9
0
9
Anhang — Tabellen und Abbildungen zu Kapitel 10: Geochemische Modellierungen
Tab. 10.2.8: Fe (Eh-Variation)
Löslichkeiten von Schwefel und Eisen bei natürlich vorkommenden, unterschiedlichen Eh-Werten (mV) von
einwirkenden wässrigen Lösungen. Ausgangsminerale sind Pyrit sowie dessen Alterungsprodukt Goethit. Diese
werden zusätzlich mit Calcit kombiniert. Im Diagramm ist die jeweils gelöste Menge an SO4 bzw. Fe (mg/l) gegen
den Eh-Wert (mVolt) aufgetragen.
Ctot. ist der CO2-Gesamtgehalt.
Pyrit + Calcit:
Element/Eh (mV)
Fe (mg/l)
SO4 (mg/l)
T = 25°C
-300
0,0005
0,0016
Goethit + Calcit:
Element/Eh (mV)
Fe (mg/l)
-200
0,0347
0,12
pH = 7
-190
0,2
0,73
T = 25°C
-300
0,04
-200
0,17
Ctot. = 1000 mg/l
-180
1,2
4,2
-150
39
133
pH = 7
-190
0,113
-120
189
650
-100
446
1533
Ctot. = 1000 mg/l
-180
0,08
-150
0,02
-120
0,007
-100
0,003
Tab. 10.2.9: Pb, Zn, Fe, SO4 (Eh-Variation)
Löslichkeiten von Pb, Zn, Fe und SO4 bei natürlich vorkommenden, unterschiedlichen Eh-Werten (mV) von
einwirkenden wässrigen Lösungen. Ausgangsminerale sind Pyrit, Galenit und Sphalerit. Die resultierende
Lösung wird mit Goethit equilibriert. Im Diagramm ist die jeweils gelöste Menge an Fe, Pb und Zn (mg/l) gegen den
Eh-Wert (mVolt) aufgetragen sowie Eh gegen SO4 und pH.
Pyrit + Galenit + Sphalerit:
Element/Eh (mV)
Fe (mg/l)
SO4 (mg/l)
Pb (mg/l)
Zn (mg/l)
pH-resultierend
T = 10°C
pH = 7
-200
-150
-100
-50
0
7,00E-09 8,00E-08
0,03
0,12
0,58
< 0,001
0,015
0,09
0,5
3,1
1,00E-14 2,50E-13 4,40E-12 7,00E-11 1,30E-09
8,00E-11 2,00E-09
0,003
0,04
0,74
6
5,3
4,7
7
6,6
50
2,5
26
0,04
12
4,1
100
12,6
386
0,09
233
3,5
Goethitgleichgewicht mit Eh- und resultierenden pH-Werten aus obiger Equilibrierung (mit T = 10°C, pH = 7).
Element/Eh (mV)
pH (s.o.)
Fe (mg/l)
-200
7
0,015
-150
6,6
0,015
-100
6
0,03
-50
5,3
0,14
0
4,7
0,56
200
50
4,1
2,3
100
3,5
11,2
Anhang — Tabellen und Abbildungen zu Kapitel 10: Geochemische Modellierungen
Abb. 10.2.1 : Löslichkeitsverhalten von Al im Kaolinit bei unterschiedlichen pH-Werten, unter
Berücksichtigung verschiedener Mineralparagenesen und differierender CO2-Gesamtgehalte (C =
Ctot. [mg/l])
Kaolinit (C = 0)
1
Al (mg/l)
Kaolinit (C =
1000)
0,1
Kaolinit + Calcit
(C = 1000)
0,01
4
5
6
7
8
9
10
Kaol. + Calcit +
Gips (C=1000)
pH effektiv
Abb. 10.2.2 : Löslichkeitsverhalten von Al im Gibbsit bei unterschiedlichen pH-Werten, unter
Berücksichtigung verschiedener Mineralparagenesen und differierender CO2-Gesamtgehalte (C =
Ctot. [mg/l])
Gibbsit (C = 0)
1
Gibbsit (C =
1000)
Al (mg/l)
0,1
0,01
Gibbsit + Calcit
(C = 1000)
0,001
0,0001
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
7,5
8
8,5
Gibbsit + Calcit
+ Gips (C=1000)
9
pH effektiv
Abb. 10.2.3 : Vergleich des Löslichkeitsverhaltens von Al in Kaolinit und Gibbsit bei unterschiedlichen
pH-Werten, unter Berücksichtigung der Paragenese mit Calcit (C = Ctot. [mg/l])
Kaolinit (C =
1000)
1
0,1
Al (mg/l)
Kaolinit +
Calcit (C =
1000)
0,01
Gibbsit (C =
1000)
0,001
0,0001
4
5
6
7
8
9
10
Gibbsit +
Calcit (C =
pH effektiv
201
Anhang — Tabellen und Abbildungen zu Kapitel 10: Geochemische Modellierungen
Abb. 10.2.4 : Löslichkeitsverhalten von Al im Kaolinit bei unterschiedlichen Temperaturen,
unter Berücksichtigung verschiedener Mineralparagenesen und differierender CO2Gesamtgehalte (C = Ctot. [mg/l])
0,8
0,7
Kaolinit
(C =
1000)
0,6
0,5
Al (mg/l)
Kaolinit
(C = 0)
Kaolinit +
Calcit (C
= 300)
0,4
0,3
Kaolinit +
Calcit (C
= 1000)
0,2
0,1
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Temp. (°C)
Abb. 10.2.5 : Löslichkeitsverhalten von SO4 in Gips und Anhydrit bei unterschiedlichen
Temperaturen, unter Berücksichtigung der Paragenese mit Calcit (C = Ctot. [mg/l])
Kaolinit +
Calcit +
Gips (C =
1000)
Gips (C =
1000)
2600
2400
SO 4 (mg/l)
2200
Gips + Calcit
(C = 1000)
2000
1800
1600
Anhydrit (C =
1000)
1400
1200
1000
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Temp. (°C)
Anhydrit +
Calcit (C =
1000)
Abb. 10.2.6 : Löslichkeitsverhalten von Ca in Gips und Anhydrit bei unterschiedlichen
Temperaturen, unter Berücksichtigung der Paragenese mit Calcit (C = Ctot. [mg/l])
Gips (C =
1000)
1000
900
Ca (mg/l)
800
Gips + Calcit
(C = 1000)
700
600
Anhydrit (C =
1000)
500
400
300
0
10
20
30
40
50
Temp. (°C)
202
60
70
80
Anhydrit +
Calcit (C =
1000)
Anhang — Tabellen und Abbildungen zu Kapitel 10: Geochemische Modellierungen
Abb. 10.2.7 : Löslichkeitsverhalten von Al im Kaolinit bei unterschiedlichen Fremdsalzlasten
(Na+, Cl-), unter Berücksichtigung verschiedener Mineralparagenesen und CO2Gesamtgehalte (C = Ctot. [mg/l])
0,05
Kaolinit (C =
0)
0,045
0,04
Kaolinit (C =
1000)
Al (mg/l)
0,035
0,03
0,025
Kaolinit +
Calcit (C =
1000)
0,02
0,015
0,01
0,005
0
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
Kaolinit +
Calcit + Gips
(C = 1000)
Molarität (Na+, Cl-)
Abb. 10.2.8 : Löslichkeitsverhalten von SO4 in Gips und Anhydrit bei unterschiedlichen
Fremdsalzlasten (Na+, Cl-), unter Berücksichtigung der Paragenesen mit Calcit (C = Ctot.
[mg/l])
Gips (C = 1000)
5500
5000
SO4 (mg/l)
4500
Gips + Calcit (C
= 1000)
4000
3500
Anhydrit (C =
1000)
3000
2500
2000
Anhydrit + Calcit
(C = 1000)
1500
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
Molarität (Na+, Cl-)
Abb. 10.2.9 : Löslichkeitsverhalten von Ca in Gips und Anhydrit bei unterschiedlichen
Fremdsalzlasten (Na+, Cl-), unter Berücksichtigung der Paragenesen mit Calcit (C = Ctot.
[mg/l])
Gips (C =
1000)
2200
2000
Gips + Calcit
(C = 1000)
Ca (mg/l)
1800
1600
1400
Anhydrit (C
= 1000)
1200
1000
800
600
0
0,5
1
1,5
2
2,5
Molarität (Na+, Cl-)
203
3
3,5
4
Anhydrit +
Calcit (C =
1000)
Anhang — Tabellen und Abbildungen zu Kapitel 10: Geochemische Modellierungen
Abb. 10.2.10 : Löslichkeitsverhalten von Sulfat in Gips und Anhydrit bei unterschiedlichen
pH-Werten, unter Berücksichtigung der Paragenesen mit Calcit (C = Ctot. [mg/l])
3000
2800
Gips (C =
1000)
2600
Gips +
Calcit (C =
1000)
2200
2000
Anhydrit (C
= 1000)
1800
1600
Anhydrit +
Calcit (C =
1000)
1400
1200
1000
3
4
5
6
7
8
9
pH effektiv
Abb. 10.2.11 : Löslichkeitsverhalten von Calcium in Gips und Anhydrit bei unterschiedlichen
pH-Werten, unter Berücksichtigung der Paragenesen mit Calcit (C = Ctot. [mg/l])
1100
Gips (C =
1000)
1000
900
Ca (mg/l)
SO 4 (mg/l)
2400
Gips +
Calcit (C =
1000)
800
Anhydrit (C
= 1000)
700
600
Anhydrit +
Calcit (C =
1000)
500
400
3
4
5
6
7
pH effektiv
204
8
9
Anhang — Tabellen und Abbildungen zu Kapitel 10: Geochemische Modellierungen
Abb. 10.2.12 : Löslichkeitsverhalten von Fe und SO4 in Pyrit sowie Fe in Goethit bei
unterschiedlichen pH-Werten, unter Berücksichtigung der Paragenese mit Calcit (C = Ctot.
[mg/l])
1000
Fe: Pyrit + Calcit (C =
1000; Eh = -190 mV)
100
Fe / SO4 (mg/l)
10
SO4: Pyrit + Calcit (C
= 1000; Eh = -190
mV)
1
Fe: Goethit + Calcit
(C = 1000; Eh = -190
mV)
0,1
0,01
Die schraffierte Fläche zeigt das
Löslichkeitsfeld von Fe bei
gleichzeitigem Vorhandensein
von Pyrit und Goethit
0,001
Fe- Löslichkeitsfeld
0,0001
0,00001
5
5,5
6
6,5
7
7,5
8
8,5
9
pH effektiv
Abb. 10.2.13 : Löslichkeitsverhalten von Fe und SO4 in Pyrit sowie Fe in Goethit bei
unterschiedlichen Eh-Werten, unter Berücksichtigung der Paragenese mit Calcit (C = Ctot.
[mg/l])
10000
1000
Fe: Pyrit + Calcit (C =
1000)
Fe / SO4 (mg/l)
100
SO4: Pyrit + Calcit (C =
1000)
10
1
Fe: Goethit + Calcit (C =
1000)
0,1
0,01
Fe- Löslichkeitsfeld
0,001
0,0001
-300
Die schraffierte Fläche zeigt das
Löslichkeitsfeld von Fe bei
gleichzeitigem Vorhandensein
von Pyrit und Goethit
-250
-200
-150
-100
Eh [mV]
205
-50
0
Anhang — Tabellen und Abbildungen zu Kapitel 10: Geochemische Modellierungen
Fe / SO 4 / Pb / Zn (mg/l) log.
Abb. 10.2.14: Löslichkeitsverhalten von Fe, Pb, Zn und SO4 aus Pyrit, Galenit und Sphalerit
bei unterschiedlichen Eh-Werten
1,00E+03
1,00E+02
1,00E+01
1,00E+00
1,00E-01
1,00E-02
1,00E-03
1,00E-04
1,00E-05
1,00E-06
1,00E-07
1,00E-08
1,00E-09
1,00E-10
1,00E-11
1,00E-12
1,00E-13
1,00E-14
-200
Fe (mg/l)
SO4 (mg/l)
Pb (mg/l)
Zn (mg/l)
-150
-100
-50
0
50
100
Eh [mV]
Abb. 10.2.15 : Löslichkeitsverhalten von Schwefel aus Pyrit, Galenit und Sphalerit und
resultierender pH-Wert der Lösung bei unterschiedlichen Eh-Werten
7
1000
6
100
SO4 (mg/l)
10
4
3
1
pH-Wert
SO 4 (mg/l)
5
pH-resultierend
2
0,1
1
0,01
-200
-150
-100
-50
0
0
100
50
Eh [mV]
Abb. 10.2.16 : Vergleich des Löslichkeitsverhaltens von Fe aus Pyrit und Goethit bei
unterschiedlichen Eh-Werten. Basis sind die resultierenden Lösungen bei Equilibrierung von
Pyrit, Galenit und Sphalerit mit den jeweiligen resultierenden pH-Werten (s.o.)
1,00E+02
1,00E+01
1,00E+00
Fe-Pyrit
(mg/l)
Fe (mg/l)
1,00E-01
1,00E-02
1,00E-03
Fe-Goethit
(mg/l)
1,00E-04
1,00E-05
1,00E-06
1,00E-07
1,00E-08
1,00E-09
-200
-150
-100
-50
Eh [mV]
206
0
50
100
Anhang — Tabellenverzeichnis
Tab. 10.2.10: Pb, Zn, Cd, Ca, C, S (pH-Variation)
Löslichkeiten von Pb, Zn, Cd, Ca, C und S bei unterschiedlichen pH-Werten von einwirkenden wässrigen
Ausgangslösungen und daraus resultierende pH-Werte. Ausgangsminerale sind Cerussit, Anglesit, Smithsonit
und Otavit. Diese werden zusätzlich mit Calcit und Siderit kombiniert.
In den Diagrammen sind die jeweils gelösten Mengen der Ionen (mg/l) gegen die Ausgangs-pH-Werte aufgetragen.
Ctot. ist der CO2-Gesamtgehalt. S wird als SO42- berechnet, C als CO32-.
Cerussit:
Element/pH
C (mg/l)
Pb (mg/l)
pHres.
3
1034
115
4,4
T = 10°C
4
1009
29
4,7
5
1002
5,4
5
Eh = 200 mV
Ctot. = 1000 mg/l
6
7
8
9
1000
1000
1000
1000
0,3
0,2
0,2
0,5
6
7
8
9
Cerussit + Calcit:
Element/pH
Ca (mg/l)
C (mg/l)
Pb (mg/l)
pHres.
3
273
1416
0,19
6,5
T = 10°C
4
254
1387
0,189
6,5
5
243
1370
0,188
6,5
Eh = 200 mV
Ctot. = 1000 mg/l
6
7
8
9
172
37
4,3
0,74
1262
1057
1007
1001
0,184
0,179
0,211
0,475
6,6
7,2
8,1
9
Anglesit:
Element/pH
C (mg/l)
S (mg/l)
Pb (mg/l)
pHres.
3
1000
13
28
3
T = 10°C
4
1000
12
27
4
5
1000
13
28
5
Eh = 200 mV
Ctot. = 1000 mg/l
6
7
8
9
1000
1000
1000
1000
22
86
149
182
48
185
320
394
7,2
7,4
6
6,8
Anglesit + Calcit:
Element/pH
Ca (mg/l)
C (mg/l)
S (mg/l)
Pb (mg/l)
pHres.
3
298
1454
74
161
6,5
T = 10°C
4
280
1426
76
163
6,5
5
269
1409
76
165
6,5
Eh = 200 mV
Ctot. = 1000 mg/l
6
7
8
9
199
65
31
24
1302
1098
1048
1036
83
127
182
213
179
275
393
460
6,6
7
7,4
7,5
Cerussit + Anglesit:
T = 10°C
Element/pH
3
4
C (mg/l)
1034
1007
3
8
S (mg/l)
122
42
Pb (mg/l)
4,6
pHres.
4,3
5
993
19
18
4,8
Eh = 200 mV
Ctot. = 1000 mg/l
6
7
8
9
894
644
550
520
168
560
708
756
2,9
1,4
1,2
1,16
5,25
5,6
5,64
5,7
Cerussit + Anglesit + Calcit:
Element/pH
3
4
Ca (mg/l)
12448
12436
1270
1237
C (mg/l)
S (mg/l)
29408
29432
0,71
0,71
Pb (mg/l)
5,9
pHres.
5,9
5
12429
1217
29447
0,707
5,9
Smithsonit:
Element/pH
C (mg/l)
Zn (mg/l)
pHres.
T = 10°C
6
12382
1085
29543
0,703
5,9
7
12275
783
29763
0,696
6
Eh = 200 mV
8
9
12236
12224
671
635
29845
29871
0,693
0,692
6,1
6,1
T = 10°C
4
1130
140
5,9
5
1117
125
5,9
Eh = 200 mV
Ctot. = 1000 mg/l
6
7
8
9
1049
1005
1002
1002
52
5
2
2
6,1
7
8
9
Smithsonit + Calcit:
T = 10°C
Element/pH
3
4
Ca (mg/l)
266
248
1421
1393
C (mg/l)
18
17
Zn (mg/l)
6,5
pHres.
6,5
5
237
1375
16
6,5
Eh = 200 mV
Ctot. = 1000 mg/l
6
7
8
9
168
37
4
0,7
1267
1060
1009
1003
12
4
2
2
6,6
7,2
8,1
9
Otavit:
Element/pH
C (mg/l)
Cd (mg/l)
pHres.
5
1001
1,2
5
Eh = 200 mV
Ctot. = 1000 mg/l
6
7
8
9
1000
1000
1000
1000
0,02 0,0013 0,0006 0,0005
6
7
8
9
3
1153
164
5,8
3
1032
58,5
4,2
T = 10°C
4
1006
11,5
4,5
207
Ctot. = 1000 mg/l
Anhang — Tabellenverzeichnis
Otavit + Calcit:
Element/pH
Ca (mg/l)
C (mg/l)
Cd (mg/l)
pHres.
3
273
1415
0,0041
6,5
T = 10°C
4
254
1387
0,0039
6,5
5
243
1369
0,0037
6,5
Eh = 200 mV
Ctot. = 1000 mg/l
6
7
8
9
172
37
4
0,74
1261
1057
1007
1001
0,0028
0,001 0,0006 0,0005
6,6
7,2
8,1
9
Cerussit + Smithsonit + Otavit + Siderit + Calcit:
Element/pH
3
4
5
6
Ca (mg/l)
265
247
236
167
2
2
2
1,4
Fe (mg/l)
1422
1393
1376
1268
C (mg/l)
18
16
16
12
Zn (mg/l)
0,004 0,0038 0,0036 0,0027
Cd (mg/l)
0,19
0,19
0,19
0,18
Pb (mg/l)
6,5
6,5
6,6
pHres.
6,5
7
37
0,35
1060
4
0,001
0,18
7,2
T = 10°C
8
4
0,22
1009
2,2
0,0006
0,21
8,1
9
0,9
7,3
1011
2,2
0,0005
0,4
8,9
Eh = 200 mV
10
0,4
119
1134
2,6
0,0005
1
9,4
Ctot. = 1000 mg/l
Tab. 10.2.11: Pb, Zn, Cd, Ca, C, S (Eh-Variation)
Löslichkeiten von Pb, Zn, Cd, Ca, C und S bei unterschiedlichen Eh-Werten von einwirkenden wässrigen
Ausgangslösungen. Ausgangsminerale sind Cerussit, Anglesit, Smithsonit und Otavit. Diese werden zusätzlich
mit Calcit und Siderit kombiniert.
In den Diagrammen sind die jeweils gelösten Mengen der Ionen (mg/l) gegen die Ausgangs-Eh-Werte aufgetragen.
Ctot. ist der CO2-Gesamtgehalt. S wird als SO42- berechnet, C als CO32-.
Cerussit:
Element/mV
C (mg/l)
Pb (mg/l)
pHres.
-300
1000
1,4
8
T = 10°C
-250
1000
1,8
7,3
-200
1000
0,2
7
pH = 7
-100
1000
0,2
7
1
1000
0,2
7
Cerussit + Calcit:
Element/mV
-300
Ca (mg/l)
26
1039
C (mg/l)
0,18
Pb (mg/l)
pHres.
8,3
-250
64
1097
0,18
7,5
T = 10°C
-200
40
1062
0,18
7,1
-100
37
1057
0,18
7,2
pH = 7
1
37
1057
0,18
7,2
Anglesit:
Element/mV
S (mg/l)
Pb (mg/l)
pHres.
-300
95
204
8,6
T = 10°C
-250
26
55
7,9
-200
15
33
7,2
pH = 7
-100
12
27
6
Anglesit:
Element/mV
C (mg/l)
S (mg/l)
Pb (mg/l)
pHres.
-300
1000
3237
6983
8,2
T = 10°C
-250
1000
1734
3739
7,6
-200
1000
253
546
7,1
pH = 7
-100
1000
86
185
6,8
1
1000
86
185
6,8
Anglesit + Calcit:
Element/mV
-300
Ca (mg/l)
240
1366
C (mg/l)
2669
S (mg/l)
5757
Pb (mg/l)
pHres.
8,3
-250
118
1180
1645
3549
7,6
T = 10°C
-200
51
1077
206
444
7,1
-150
65
1098
127
275
7
pH = 7
-100
65
1098
127
275
7
Cerussit + Anglesit:
Element/mV
C (mg/l)
S (mg/l)
Pb (mg/l)
pHres.
-300
0,055
3464
4076
8,25
T = 10°C
-250
0,058
1921
748
7,6
-200
2,5
1571
1,6
7,1
1
Ctot. = 1000 mg/l
100
bis 600
37
37
1057
1057
0,18
0,18
7,2
7,2
Ctot. = 0 mg/l
100
bis 600
12
12
12
27
27
27
5,8
5,8
5,8
pH = 7
-100
317
1076
1,3
5,7
Ctot. = 1000 mg/l
100
bis 600
1000
1000
0,2
0,2
7
7
1
644
560
1,4
5,6
208
Ctot. = 1000 mg/l
100
bis 600
1000
1000
86
86
185
185
6,8
6,8
Ctot. = 1000 mg/l
100
bis 600
65
65
1098
1098
127
127
275
275
7
7
Ctot. = 1000 mg/l
100
bis 600
644
644
560
560
1,4
1,4
5,6
5,6
Anhang — Tabellenverzeichnis
Cerussit + Anglesit + Calcit:
Element/mV
Ca (mg/l)
C (mg/l)
S (mg/l)
Pb (mg/l)
pHres.
-145
12224
207
30546
0,698
6,4
Smithsonit:
Element/mV
C (mg/l)
Zn (mg/l)
pHres.
T = 10°C
-120
12259
574
30053
0,696
6,1
T = 10°C
-300
1012
13
8,2
-250
1021
22
7,5
Smithsonit + Calcit:
Element/mV
Ca (mg/l)
C (mg/l)
Zn (mg/l)
pHres.
-300
9
29
16
9,2
-250
9
29
16
9,2
-300
25
1024
4
8,3
-250
63
1101
6
7,5
-250
1000
0,46
7,25
Otavit + Calcit:
Element/mV
Ca (mg/l)
C (mg/l)
Cd (mg/l)
pHres.
-200
1005
5,4
7
-200
-100
1005
5,3
7
-100
-200
40
1065
4
7,2
-250
64
1097
0,0014
7,5
1
1005
5,3
7
1
-200
40
1062
0,0011
7,2
100
1
37
1060
4
7,2
-300
25
0,18
1042
4
0,0009
0,18
8,3
-250
63
0,43
1101
5,8
0,0014
0,18
7,5
-200
40
0,38
1065
4,2
0,001
0,18
7,2
9
29
16
9,2
-235
1000
0,44
7
Ctot. = 1000 mg/l
100
bis 600
37
37
1060
1060
4
4
7,2
7,2
-230
1000
0,19
7
-225
1000
0,04
7
pH = 7
-100
37
1057
0,001
7,2
-100
37
0,35
1060
4
0,001
0,18
7,2
bis 600
9
29
16
9,2
Ctot. = 1000 mg/l
1
37
1057
0,001
7,2
Cerussit + Smithsonit + Otavit + Siderit + Calcit:
Element/mV
Ca (mg/l)
Fe (mg/l)
C (mg/l)
Zn (mg/l)
Cd (mg/l)
Pb (mg/l)
pHres.
Ctot. = 0 mg/l
9
29
16
9,2
pH = 7
-240
1000
0,52
7,1
100
bis 600
1005
1005
5,3
5,3
7
7
pH = 7
T = 10°C
-300
26
1039
0,0009
8,3
Ctot. = 1000 mg/l
9
29
16
9,2
-100
37
1060
4
7,2
Ctot. = 1000 mg/l
100
bis 600
12275
12275
783
783
29763
29763
0,696
0,696
6,03
6,03
pH = 7
9
29
16
9,2
T = 10°C
-300
1000
0,21
8
1
12275
783
29763
0,696
6,03
pH = 7
T = 10°C
Otavit:
Element/mV
C (mg/l)
Cd (mg/l)
pHres.
-50
12275
783
29763
0,696
6,03
T = 10°C
Smithsonit + Calcit:
Element/mV
Ca (mg/l)
C (mg/l)
Zn (mg/l)
pHres.
-100
12275
780
29766
0,696
6,04
pH = 7
-220
1000
0,01
7
37
0,35
1060
4
0,001
0,18
7,2
-210
1000
0,002
7
-200
bis 600
1000
1000
0,0013 0,0013
7
7
Ctot. = 1000 mg/l
100
bis 600
37
37
1057
1057
0,001
0,001
7,2
7,2
T = 10°C
1
-215
1000
0,003
7
100
37
0,35
1060
4
0,001
0,18
7,2
pH = 7
200
37
0,35
1060
4
0,001
0,18
7,2
300
37
0,6
1061
4
0,001
0,18
7,2
Ctot. = 1000 mg/l
400
38
16
1079
4,1
0,001
0,18
7,2
500
47
421
1536
4,6
0,0011
0,18
7
600
30
5087
6607
3,4
0,0009
0,19
6,9
Tab. 10.2.12: Pb, Zn, Cd, Ca, C, S (Temp.-Variation)
Löslichkeiten von Pb, Zn, Cd, Ca, C und S bei unterschiedlichen Temperaturen von einwirkenden wässrigen
Ausgangslösungen. Ausgangsminerale sind Cerussit, Anglesit, Smithsonit und Otavit. Diese werden zusätzlich
mit Calcit und Siderit kombiniert.
In den Diagrammen sind die jeweils gelösten Mengen der Ionen (mg/l) gegen die Ausgangstemperaturen aufgetragen.
Ctot. ist der CO2-Gesamtgehalt. S wird als SO42- berechnet, C als CO32-.
Cerussit:
Element/ °C
C (mg/l)
Pb (mg/l)
pHres.
5
1000
0,15
7
pH = 7
15
1000
0,2
7
25
1000
0,3
7
Eh = 200 mV
Ctot. = 1000 mg/l
35
45
55
65
1000
1000
1000
1000
0,36
0,46
0,6
0,7
7
7
7
7
209
75
1000
0,9
7
Anhang — Tabellenverzeichnis
Cerussit + Calcit:
Element/ °C
Ca (mg/l)
C (mg/l)
Pb (mg/l)
pHres.
43
1066
0,15
7,2
pH = 7
15
33
1050
0,21
7,2
Anglesit:
Element/ °C
C (mg/l)
S (mg/l)
Pb (mg/l)
pHres.
5
1000
78
168
6,9
pH = 7
15
1000
93
201
6,8
Anglesit + Calcit:
Element/ °C
Ca (mg/l)
C (mg/l)
S (mg/l)
Pb (mg/l)
pHres.
5
25
1038
0,28
7,14
Eh = 200 mV
Ctot. = 1000 mg/l
35
45
55
65
20
16
13
10
1030
1024
1019
1016
0,364
0,47
0,59
0,74
7,1
7,1
7,1
7,06
25
1000
107
231
6,8
Eh = 200 mV
Ctot. = 1000 mg/l
35
45
55
65
1000
1000
1000
1000
119
130
140
147
258
281
301
318
6,7
6,7
6,7
6,7
25
70
1106
120
258
7,1
pH = 7
15
60
1091
134
290
7
Cerussit + Anglesit:
Element/ °C
5
C (mg/l)
654
S (mg/l)
545
1,3
Pb (mg/l)
pHres.
5,6
15
637
572
1,5
5,5
pH = 7
25
627
588
1,7
5,5
Cerussit + Anglesit + Calcit:
Element/ °C
5
15
Ca (mg/l)
13116
11426
793
773
C (mg/l)
31762
27741
S (mg/l)
0,622
0,778
Pb (mg/l)
6
pHres.
6,1
25
9730
756
23704
0,9675
5,93
Smithsonit:
Element/ °C
C (mg/l)
Zn (mg/l)
pHres.
5
5
1006
6,8
7
Smithsonit + Calcit:
Element/ °C
5
Ca (mg/l)
43
1069
C (mg/l)
5
Zn (mg/l)
pHres.
7,2
Otavit:
Element/ °C
C (mg/l)
Cd (mg/l)
pHres.
15
32
1052
3,4
7,2
52
1080
147
317
6,9
25
1003
2,9
7
pH = 7
25
25
1040
2,4
7,1
pH = 7
5
1000
0,0015
7
Otavit + Calcit:
Element/ °C
Ca (mg/l)
C (mg/l)
Cd (mg/l)
pHres.
pH = 7
15
1004
4,2
7
25
15
1000
0,0012
7
43
1066
0,0011
7,2
15
33
1050
0,001
7,2
Eh = 200 mV
35
45
621
619
597
600
2
2,3
5,5
5,5
25
1000
0,001
7
25
1038
0,0009
7,1
75
1000
154
332
6,7
75
24
1037
176
380
6,7
75
626
590
3,5
5,5
Eh = 200 mV
55
65
5198
4013
713
702
12912
10089
1,8
2,2
5,81
5,795
75
3022
694
7727
2,64
5,79
Eh = 200 mV
Ctot. = 1000 mg/l
35
45
55
65
1002
1001
1001
1001
2,1
1,6
1,2
1
7
7
7
7
75
1001
0,9
7
pH = 7
35
8092
740
19803
1,197
5,88
45
6567
726
16171
1,4723
5,84
Eh = 200 mV
35
45
20
16
1032
1025
1,8
1,4
7,1
7,1
35
1000
0,0009
7
45
1000
0,0008
7
Eh = 200 mV
25
8
1013
0,91
7,04
Ctot. = 1000 mg/l
55
65
620
622
600
596
2,6
3
5,5
5,5
Eh = 200 mV
pH = 7
5
Eh = 200 mV
Ctot. = 1000 mg/l
35
45
55
65
46
40
34
29
1070
1061
1052
1044
157
164
170
174
338
355
367
375
6,9
6,8
6,8
6,8
75
35
20
1030
0,0008
7,1
45
16
1024
0,0008
7,1
210
Ctot. = 1000 mg/l
55
65
12
10
1020
1016
1,15
0,97
7,1
7,1
Ctot. = 1000 mg/l
75
8
1013
0,85
7
Ctot. = 1000 mg/l
55
1000
0,0008
7
65
1000
0,0007
7
75
1000
0,0007
7
Ctot. = 1000 mg/l
55
13
1019
0,0007
7,1
65
10
1015
0,0007
7,06
75
8
1012
0,0007
7,04
Anhang — Tabellenverzeichnis
Cerussit + Smithsonit + Otavit + Siderit + Calcit:
Element/ °C
Ca (mg/l)
Fe (mg/l)
C (mg/l)
Zn (mg/l)
Cd (mg/l)
Pb (mg/l)
pHres.
5
15
42
0,4
1070
5
0,0011
0,15
7,2
32
0,32
1053
3,4
0,0009
0,21
7,2
25
25
0,28
1041
2,4
0,0009
0,28
7,1
pH = 7
35
20
0,29
1032
1,8
0,0008
0,36
7,1
45
16
0,4
1026
1,4
0,0008
0,47
7,1
55
13
0,77
1021
1,15
0,0007
0,59
7,1
Eh = 200 mV
65
10
1,9
1019
0,97
0,0007
0,74
7
Ctot. = 1000 mg/l
75
8
5,1
1019
0,85
0,0007
0,91
7
Tab. 10.2.13: Pb, Zn, Cd, Ca, C, S (Ctot.-Variation)
Löslichkeiten von Pb, Zn, Cd, Ca, C und S bei unterschiedlichen C-total-Werten (Ctot.) von einwirkenden wässrigen
Ausgangslösungen. Ausgangsminerale sind Cerussit, Anglesit, Smithsonit und Otavit. Diese werden zusätzlich
mit Calcit und Siderit kombiniert.
In den Diagrammen sind die jeweils gelösten Mengen der Ionen (mg/l) gegen die C-total-Ausgangswerte aufgetragen.
Ctot. ist der CO2-Gesamtgehalt. S wird als SO42- berechnet, C als CO32-.
Cerussit:
pH = 7
El./ Ctot.(mg/l)
C (mg/l)
Pb (mg/l)
pHres.
0
100
100
0,18
7
0,4
1,5
8,3
Cerussit + Calcit:
300
300
0,18
7
500
500
0,18
7
pH = 7
El./ Ctot.(mg/l)
Ca (mg/l)
C (mg/l)
Pb (mg/l)
pHres.
0
100
14
122
0,184
8,3
4
7
0,99
10,3
Anglesit:
300
30
346
0,18
7,6
pH = 7
El./ Ctot.(mg/l)
C (mg/l)
S (mg/l)
Pb (mg/l)
pHres.
0
12
27
5,8
100
100
23
50
6,7
55
85
129
278
8,75
100
60
192
117
252
7,8
Anglesit + Calcit:
0
Cerussit + Anglesit:
500
36
555
0,18
7,4
100
65
58
6,6
5,6
300
300
41
89
6,8
500
500
56
120
6,8
300
69
405
114
246
7,4
300
195
167
2,9
5,6
0
12312
1,16
29507
2,025
8,7
1000
37
1057
0,18
7,2
1500
34
1552
0,18
7,1
1000
1000
86
185
6,8
1000
65
1098
127
275
7
1000
644
560
1,4
5,6
300
12317
267
29573
0,704
6,35
500
12308
421
29625
0,701
6,2
1000
12275
783
29763
0,696
6,03
211
4000
4000
0,18
7
5000
5000
0,18
7
10000
10000
0,21
7
3000
26
3040
0,18
7
4000
23
4035
0,186
7
5000
21
5031
0,189
7
10000
15
10023
0,21
7
3000
3000
173
372
6,9
4000
4000
208
450
6,9
5000
5000
242
522
6,9
10000
10000
391
844
6,9
4000
35
4053
223
482
6,9
5000
31
5047
254
549
6,9
10000
22
10033
399
861
6,9
4000
2545
2291
0,756
5,5
5000
3173
2876
0,707
5,5
10000
6288
5844
0,598
5,4
T = 10°C
2000
31
2047
0,18
7,1
1500
1500
111
238
6,8
2000
2000
133
286
6,9
1500
57
1586
142
307
7
T = 10°C
2000
50
2076
158
342
6,95
Eh = 200 mV
500
324
278
2
5,6
3000
3000
0,18
7
T = 10°C
1500
964
845
1,1
5,5
pH = 7
100
12320
101
29525
0,712
6,7
2000
2000
0,18
7
Eh = 200 mV
500
71
608
116
250
7,2
Cerussit + Anglesit + Calcit:
El./ Ctot.(mg/l)
Ca (mg/l)
C (mg/l)
S (mg/l)
Pb (mg/l)
pHres.
1500
1500
0,18
7
Eh = 200 mV
pH = 7
0
0,42
12
28
6,6
1000
1000
0,18
7
T = 10°C
Eh = 200 mV
pH = 7
El./ Ctot.(mg/l)
Ca (mg/l)
C (mg/l)
S (mg/l)
Pb (mg/l)
pHres.
El./ Ctot.(mg/l)
C (mg/l)
S (mg/l)
Pb (mg/l)
pHres.
Eh = 200 mV
3000
40
3062
191
413
6,9
T = 10°C
2000
1282
1131
0,975
5,5
3000
1915
1709
0,833
5,5
Eh = 200 mV
1500
12236
1130
29908
0,691
5,94
2000
12193
1470
30057
0,686
5,87
3000
12102
2135
30365
0,677
5,78
T = 10°C
4000
12007
2789
30685
0,668
5,71
5000
11912
3435
31014
0,659
5,66
10000
11450
6602
32792
0,619
5,53
Anhang — Tabellenverzeichnis
Smithsonit:
pH = 7
El./ Ctot.(mg/l)
C (mg/l)
Zn (mg/l)
pHres.
0
13
14
8,5
100
111
12
7,3
Smithsonit + Calcit:
El./ Ctot.(mg/l)
Ca (mg/l)
C (mg/l)
Zn (mg/l)
pHres.
Eh = 200 mV
300
309
10
7,1
pH = 7
0
9
29
16
9,2
Otavit:
100
14
124
3,3
8,3
0
0,08
0,143
8,6
100
100
0,0065
7
Otavit + Calcit:
500
35
558
4
7,4
0
4,4
6,8
0,0007
10,3
100
14
122
0,0007
8,3
1000
37
1060
4
7,2
300
300
0,003
7
500
500
0,002
7
300
30
346
0,0009
7,6
1000
1000
0,0013
7
0
18
23
58
4,8
0,0008
0,19
8,6
100
16
3
130
3,3
0,0008
0,18
8,3
2000
2004
3,9
7
1500
34
1555
3,8
7,1
500
36
555
0,001
7,4
1000
37
1057
0
7,2
300
29
0,3
348
3,7
0,0009
0,18
7,6
500
35
0,3
558
4
0,001
0,18
7,4
2000
31
2050
3,6
7,1
4000
4003
3,1
7
5000
5003
2,9
7
10000
10002
2,6
7
3000
26
3042
3,3
7
4000
23
4037
3
7
5000
20
5034
2,9
7
10000
15
10025
2,5
7
3000
3000
0,0009
7
4000
4000
0,0008
7
5000
5000
0,0008
7
10000
10000
0,0007
7
4000
23
4035
0,0008
7
5000
21
5031
0,0008
7
10000
15
10023
0,0007
7
T = 10°C
1500
1500
0,0011
7
2000
2000
0,001
7
1500
34
1552
0
7,1
T = 10°C
2000
31
2047
0,0009
7,1
pH = 7
1000
37
0,35
1060
4
0,001
0,18
7,2
3000
3003
3,4
7
T = 10°C
Eh = 200 mV
Cerussit + Smithsonit + Otavit + Siderit + Calcit:
El./ Ctot.(mg/l)
Ca (mg/l)
Fe (mg/l)
C (mg/l)
Zn (mg/l)
Cd (mg/l)
Pb (mg/l)
pHres.
1500
1504
4,4
7
Eh = 200 mV
pH = 7
El./ Ctot.(mg/l)
Ca (mg/l)
C (mg/l)
Cd (mg/l)
pHres.
1000
1005
5
7
Eh = 200 mV
300
29
348
3,7
7,6
pH = 7
El./ Ctot.(mg/l)
C (mg/l)
Cd (mg/l)
pHres.
500
507
8
7
T = 10°C
1500
34
0,36
1556
3,8
0,001
0,18
7,1
3000
26
3039
0,0008
7
Eh = 200 mV
2000
31
0,35
2050
3,6
0,0009
0,18
7,1
3000
26
0,34
3043
3,3
0,0008
0,18
7
T = 10°C
4000
23
0,33
4038
3
0,0008
0,19
7
5000
20
0,33
5034
2,9
0,0008
0,19
7
10000
15
0,31
10026
2,5
0,0007
0,21
7
Tab. 10.2.14: Pb, Zn, Cd, Ca, C, S (Salzlast-Variation)
Löslichkeiten von Pb, Zn, Cd, Ca, C und S bei unterschiedlichen Salzlasten (Molarität von NaCl) von einwirkenden
wässrigen Ausgangslösungen. Ausgangsminerale sind Cerussit, Anglesit, Smithsonit und Otavit. Diese werden
zusätzlich mit Calcit und Siderit kombiniert.
In den Diagr. sind die jeweils gelösten Mengen der Ionen (mg/l) gegen die Ausgangs-Salzlasten (Mol NaCl) aufgetragen.
Ctot. ist der CO2-Gesamtgehalt. S wird als SO42- berechnet, C als CO32-.
Cerussit:
pH = 7
El./NaCl (Mol)
C (mg/l)
Pb (mg/l)
pHres.
0
1000
0,18
7
Cerussit + Calcit:
El./NaCl (Mol)
Ca (mg/l)
C (mg/l)
Pb (mg/l)
pHres.
T = 10°C
0,05
1000
0,185
7
pH = 7
0
37
1057
0,179
7,2
0,05
47,5
1072
0,183
7,3
Eh = 200 mV
0,1
1000
0,19
7
0,2
1000
0,201
7
T = 10°C
0,4
1000
0,227
7
Ctot. = 1000 mg/l
0,8
1000
0,308
7
1
1000
0,366
7
Eh = 200 mV
0,1
0,2
52
1079
0,186
7,3
56
1085
0,189
7,4
0,4
58,7
1089
0,192
7,4
212
0,8
58,2
1089
0,198
7,5
2
1000
0,832
7
3
1000
1,478
7
4
1001
2,19
7
Ctot. = 1000 mg/l
1
57
1087
0,204
7,5
2
49
1075
0,274
7,6
3
41
1062
0,4
7,6
4
33,6
1051
0,57
7,6
Anhang — Tabellenverzeichnis
Anglesit:
pH = 7
El./NaCl (Mol)
C (mg/l)
S (mg/l)
Pb (mg/l)
pHres.
0
1000
86
185
6,8
Anglesit + Calcit:
0,05
1000
106
228
6,8
pH = 7
El./NaCl (Mol)
Ca (mg/l)
C (mg/l)
S (mg/l)
Pb (mg/l)
pHres.
0
0,05
85,4
1130
165
356
7,1
65
1098
127
275
7
Cerussit + Anglesit:
T = 10°C
0,1
1000
119
256
6,8
0
644
560
1,4
5,6
0,05
629
585
4,45
5,5
0,1
96,6
1147
189
407
7,1
0
12275
783
29763
0,696
6,035
Smithsonit:
pH = 7
El./NaCl (Mol)
C (mg/l)
Zn (mg/l)
pHres.
0
1005
5
7
0,05
1007
8
7
0
0,05
47
1076
5
7,3
Smithsonit + Calcit:
El./NaCl (Mol)
Ca (mg/l)
C (mg/l)
Zn (mg/l)
pHres.
Otavit:
El./NaCl (Mol)
C (mg/l)
Cd (mg/l)
pHres.
pH = 7
0
1000
0,0013
7
Otavit + Calcit:
El./NaCl (Mol)
Ca (mg/l)
C (mg/l)
Cd (mg/l)
pHres.
0,05
1000
0,0052
7
pH = 7
0
37
1057
0,001
7,2
0,05
47
1072
0,0027
7,3
0,2
12832
763
31129
1,38
6,01
T = 10°C
0,1
1009
9,8
7
pH = 7
37
1060
4
7,2
0,2
614
616
18,7
5,35
0,1
12593
767
30548
1,01
6,02
0,2
54
1089
6,1
7,4
T = 10°C
0,1
1000
0,0097
7
52
1079
0,0043
7,3
0,4
13152
759
31902
2,32
5,99
0,4
1016
17
7,1
57
1093
7,1
7,5
0,2
1000
0,0204
7
0,4
1000
0,0485
7
0,2
56
1085
0,0075
7,4
0,4
59
1089
0,0149
7,45
0,4
0,1
50
0,43
1082
5,4
0,0042
0,19
7,3
0,8
56
1093
8,7
7,54
0,2
54
0,46
1089
6,1
0,0073
0,19
7,4
57
0,49
1093
7,1
0,0143
0,19
7,5
213
2
577
1004
728
5,12
55
0,53
1093
8,7
0,032
0,2
7,5
3
573
1274
1299
5,09
4
572
1524
1836
5,06
Ctot. = 1000 mg/l
2
12793
757
31057
27
5,84
3
11675
764
28383
64
5,76
4
10409
774
25359
122
5,7
2
1034
37
7,2
3
1040
42
7,3
4
1041
44
7,4
Ctot. = 1000 mg/l
1
2
3
4
54
1091
9,5
7,57
44
1080
14
7,64
34
1070
19
7,68
26
1061
23
7,7
1
1000
0,1865
7
2
1000
0,5994
7
3
1001
1,2124
7
4
1001
1,9509
7
Ctot. = 1000 mg/l
1
57
1087
0,0455
7,54
T = 10°C
0,8
4
59,7
1091
1183
2551
7,36
78
1119
938
2024
7,34
Ctot. = 1000 mg/l
0,8
58
1089
0,0337
7,5
3
Ctot. = 1000 mg/l
1
1025
26
7,1
Eh = 200 mV
pH = 7
0,05
46
0,4
1076
4,9
0,0026
0,18
7,3
1
13409
755
32528
7,39
5,92
0,8
1022
23,5
7,1
0,8
1000
0,1314
7
4
1000
1150
2481
6,9
Ctot. = 1000 mg/l
Eh = 200 mV
0,8
13405
755
32516
5,25
5,94
3
1000
892
1925
6,85
2
103
1156
674
1453
7,3
1
588
752
224
5,18
Eh = 200 mV
0,4
El./NaCl (Mol)
Ca (mg/l)
Fe (mg/l)
C (mg/l)
Zn (mg/l)
Cd (mg/l)
Pb (mg/l)
pHres.
37
0,35
1060
4
0,001
0,18
7,2
0,8
592
712
151
5,2
T = 10°C
Cerussit + Smithsonit + Otavit + Siderit + Calcit:
0
1
128
1194
415
894
7,23
Eh = 200 mV
T = 10°C
0,1
0,8
130
1198
368
794
7,21
0,4
604
647
49
5,3
2
1000
608
1311
6,8
Ctot. = 1000 mg/l
Eh = 200 mV
T = 10°C
51
1082
5,4
7,3
1
1000
322
969
6,8
Eh = 200 mV
0,2
1012
12,7
7
0,1
0,8
1000
272
586
6,8
0,4
124
1189
277
598
7,17
T = 10°C
pH = 7
0,05
12445
772
30188
0,848
6,03
0,4
1000
181
392
6,8
Ctot. = 1000 mg/l
Eh = 200 mV
0,2
110
1168
224
483
7,14
0,1
622
598
8,4
5,4
Cerussit + Anglesit + Calcit:
El./NaCl (Mol)
Ca (mg/l)
C (mg/l)
S (mg/l)
Pb (mg/l)
pHres.
0,2
1000
140
303
6,8
T = 10°C
pH = 7
El./NaCl (Mol)
C (mg/l)
S (mg/l)
Pb (mg/l)
pHres.
Eh = 200 mV
2
49
1075
0,1334
7,6
3
41
1062
0,2735
7,6
Eh = 200 mV
1
54
0,54
1091
9,5
0,043
0,202
7,6
2
44
0,6
1081
14
0,1194
0,257
7,6
4
34
1051
0,4659
7,6
Ctot. = 1000 mg/l
3
34
0,63
1070
19
0,2275
0,348
7,7
4
25
0,645
1061
23
0,3523
0,449
7,7
Anhang — Tabellenverzeichnis
Abb. 10.2.17: Löslichkeiten von Pb, Cd, Zn, Ca, C und S aus verschiedenen
Mineralkombinationen, unter pH-Variation einwirkender Lösungen:
Cerussit + Smithsonit + Otavit + Siderit
+ Calcit
Abszisse =
pH-Wert
1000
Anglesit
1000
100
Ordinate =
gelöste
Ionen (mg/l)
10
1
100
0,1
Konstanten:
Eh = 200 mV
Ctot. = 1000 mg/l
T = 10°C
0,01
0,001
0,0001
3
4
5
6
7
8
9
10
1
3
10
4
5
Cerussit
6
7
8
9
7
8
9
7
8
9
7
8
9
7
8
9
7
8
9
Anglesit + Calcit
100
500
400
10
300
200
1
100
0
0,1
3
4
5
6
7
8
3
9
4
5
6
Smithsonit
Cerussit + Calcit
1000
1000
100
100
10
10
1
1
0,1
3
4
5
6
7
8
3
9
4
5
6
Smithsonit + Calcit
Cerussit + Anglesit
1000
1000
100
100
10
10
1
1
3
4
5
6
7
8
3
9
4
5
6
Otavit
Cerussit + Anglesit + Calcit
100000
100
10000
10
1000
1
100
0,1
10
0,01
1
0,001
0,0001
0,1
3
4
5
6
7
8
3
9
Pb (mg/l)
______
5
6
Otavit + Calcit
Signaturen:
 Ca (mg/l)
4
1000
100
¯ ··¯ ··¯ ··¯ ··¯ Cd (mg/l)
··············
10
Zn (mg/l)
1
0,1
SO42- (mg/l)
0,01
·¯ ·¯ ·¯ ·¯ ·¯
0,001
Fe (mg/l)
0,0001
3
214
4
5
6
Anhang — Tabellenverzeichnis
Abb. 10.2.18: Löslichkeiten von Pb, Cd, Zn, Ca, C und S aus verschiedenen
Mineralkombinationen, unter Eh-Variation einwirkender Lösungen:
Cerussit + Smithsonit + Otavit + Siderit
+ Calcit
Abszisse =
Eh (mV)
10000
1000
100
10
1
0,1
0,01
0,001
0,0001
Konstanten:
pH = 7
Ctot. = 1000 mg/l
T = 10°C
600
500
400
300
200
1
100
-100
-200
-250
-300
Ordinate =
gelöste
Ionen (mg/l)
Anglesit
10000
1000
100
10
-300
-250
-200
-100
1
100
bis
600
-100
100
bis
600
Anglesit + Calcit
Cerussit
10000
1,8
1,6
1,4
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
1000
100
10
-300
-250
-200
-100
1
100
bis
600
-300
-250
-200
-150
Smithsonit
Cerussit + Calcit
23
100
20
17
10
14
11
1
8
5
0,1
-300
-250
-200
-100
1
100
-300
bis
600
-250
-200
-100
1
100
bis
600
100
bis
600
Smithsonit + Calcit
Cerussit + Anglesit
16
10000
14
12
1000
10
8
6
100
4
2
0
10
1
-300
-250
-200
-100
1
100
-300
bis
600
-250
-200
-100
1
Otavit
Cerussit + Anglesit + Calcit
100000
1
10000
1000
100
0,1
10
1
0,1
-145
-120
-100
-50
1
100
0,01
bis
600
-300
-250
Pb (mg/l)
______
SO42- (mg/l)
·¯ ·¯ ·¯ ·¯ ·¯
Fe (mg/l)
-235
-230
-225
Otavit + Calcit
Signaturen:
 Ca (mg/l)
-240
0,0014
¯ ··¯ ··¯ ··¯ ··¯ Cd (mg/l)
··············
0,0012
Zn (mg/l)
0,001
0,0008
-300
215
-250
-200
-100
1
100
bis
600
Anhang — Tabellenverzeichnis
Abb. 10.2.19: Löslichkeiten von Pb, Cd, Zn, Ca, C und S aus verschiedenen
Mineralkombinationen, unter Temperatur-Variation einwirkender Lösungen:
Cerussit + Smithsonit + Otavit + Siderit
+ Calcit
Abszisse =
T (°C)
100
Anglesit
350
300
Ordinate =
gelöste
Ionen (mg/l)
10
1
0,1
250
200
150
Konstanten:
pH = 7
Eh = 200 mV
Ctot. = 1000 mg/l
0,01
0,001
0,0001
5
15
25
35
45
55
65
100
50
0
5
75
15
25
35
45
55
65
75
55
65
75
65
75
65
75
55
65
75
55
65
75
Anglesit + Calcit
Cerussit
400
1
350
300
250
200
150
100
50
0
0,1
5
15
25
35
45
55
65
5
75
15
25
35
45
Smithsonit
Cerussit + Calcit
7
100
6
5
10
4
3
1
2
1
0
0,1
5
15
25
35
45
55
65
5
75
15
25
Cerussit + Anglesit
35
45
55
Smithsonit + Calcit
100
1000
100
10
10
1
0,1
1
5
15
25
35
45
55
65
5
75
15
25
35
45
55
Otavit
Cerussit + Anglesit + Calcit
100000
0,0015
10000
1000
0,0012
100
0,0009
10
1
0,0006
0,1
5
15
25
35
45
55
65
5
75
Pb (mg/l)
______
25
35
45
Otavit + Calcit
Signaturen:
 Ca (mg/l)
15
0,0011
0,001
¯ ··¯ ··¯ ··¯ ··¯ Cd (mg/l)
··············
0,0009
Zn (mg/l)
0,0008
2-
SO4 (mg/l)
0,0007
·¯ ·¯ ·¯ ·¯ ·¯
Fe (mg/l)
0,0006
5
216
15
25
35
45
Anhang — Tabellenverzeichnis
Abb. 10.2.20: Löslichkeiten von Pb, Cd, Zn, Ca, C und S aus verschiedenen
Mineralkombinationen, unter C-total-Variation einwirkender Lösungen:
5000
10000
4000
3000
10
2000
5000
10000
4000
3000
2000
1500
500
1000
300
0
0,0001
1500
Konstanten:
pH = 7
Eh = 200 mV
T = 10°C
0,001
100
100
500
0,1
0,01
Ordinate =
gelöste
Ionen (mg/l)
1000
1
300
10
1000
0
100
Anglesit
Abszisse =
Ctot. (mg/l)
100
Cerussit + Smithsonit + Otavit + Siderit
+ Calcit
Anglesit + Calcit
Cerussit
1,6
1,4
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
1000
100
5000
5000
5000
10000
4000
4000
4000
3000
2000
1500
1000
500
300
0
100
10000
5000
4000
3000
2000
1500
1000
500
300
100
0
10
Smithsonit
Cerussit + Calcit
100
14
12
10
10
8
6
1
4
2
10000
3000
2000
1500
1000
500
300
0
10000
5000
4000
3000
2000
1500
1000
500
300
100
0
100
0
0,1
Smithsonit + Calcit
Cerussit + Anglesit
10000
100
1000
100
10
10
1
10000
3000
2000
1500
1000
500
300
0
10000
5000
4000
3000
2000
1500
1000
500
300
100
0
100
1
0,1
Otavit
Cerussit + Anglesit + Calcit
1
100000
10000
0,1
1000
0,01
100
10
0,001
1
3000
4000
5000
10000
4000
5000
10000
2000
1500
3000
Pb (mg/l)
______
1000
Otavit + Calcit
Signaturen:
 Ca (mg/l)
500
300
0
10000
5000
4000
3000
2000
1500
1000
500
300
100
0
100
0,0001
0,1
0,001
¯ ··¯ ··¯ ··¯ ··¯ Cd (mg/l)
0,0008
··············
0,0006
Zn (mg/l)
0,0004
2-
SO4 (mg/l)
0,0002
217
2000
1500
1000
500
300
100
0
Fe (mg/l)
0
·¯ ·¯ ·¯ ·¯ ·¯
Anhang — Tabellenverzeichnis
Abb. 10.2.21: Löslichkeiten von Pb, Cd, Zn, Ca, C und S aus verschiedenen
Mineralkombinationen, unter Variation der Salzlast einwirkender Lösungen:
Cerussit + Smithsonit + Otavit + Siderit
+ Calcit
Abszisse =
NaCl (Mol)
100
10
1
0,1
0,01
0,001
0
0,0 0,1 0,2 0,4 0,8
5
1
2
3
4
Anglesit
2500
Ordinate =
gelöste
Ionen (mg/l)
2000
Konstanten:
pH = 7
Eh = 200 mV
Ctot. = 1000 mg/l
T = 10°C
1000
1500
500
0
0
0,05 0,1
0,2
0,4
0,8
1
2
3
4
1
2
3
4
2
3
4
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
Anglesit + Calcit
Cerussit
3000
10
2500
2000
1500
1
1000
500
0
0,1
0
0,05 0,1
0,2
0,4
0,8
1
2
3
0
4
0,05 0,1
Cerussit + Calcit
0,2
0,4
0,8
Smithsonit
100
50
40
10
30
20
1
10
0
0,1
0
0,05 0,1
0,2
0,4
0,8
1
2
3
0
4
0,05 0,1
0,2
0,4
0,8
1
Smithsonit + Calcit
Cerussit + Anglesit
10000
100
1000
100
10
10
1
1
0
0,05 0,1 0,2 0,4 0,8
1
2
3
0
4
0,05 0,1
0,2
Cerussit + Anglesit + Calcit
0,4
0,8
1
Otavit
100000
10
10000
1000
1
100
0,1
10
0,01
1
0,001
0,1
0
0,05 0,1 0,2 0,4 0,8
1
2
3
0
4
0,05 0,1
Pb (mg/l)
______
0,4
0,8
Otavit + Calcit
Signaturen:
 Ca (mg/l)
0,2
100
¯ ··¯ ··¯ ··¯ ··¯
··············
Cd (mg/l)
10
Zn (mg/l)
1
2-
SO4 (mg/l)
0,1
0,01
·¯ ·¯ ·¯ ·¯ ·¯
Fe (mg/l)
0,001
0
218
0,05 0,1
0,2
0,4
0,8
Anhang — Tabellenverzeichnis
Tabellenverzeichnis
Tab. 2.1.1. : Stratigraphie der Trias im Untersuchungsgebiet-----------------------------------------------------------21
Tab. 2.1.2. : Stratigraphie des Jura im Untersuchungsgebiet------------------------------------------------------------22
Tab. 3.2.1.: Beprobte Gesteinsschichten und zugehörige Probennahmelokalitäten ---------------------------------27
Tab. 6.1.1.: Toxikologie d. natürlichen Spezies (nach ROTH & DAUNDERER: GiftlistePC 1996) und
MERIAN (1984) -----------------------------------------------------------------------------------------------------38
Tab. 6.2.1.: Grenzwerte der Trinkwasserverordnung von 1990 (Zuordnung zu Eluaten): ------------------------39
Tab. 6.2.2.: Grenzwerte (mg/kg) für Böden (Gesamtgehalte) nach KLOKE [Bad.-Württ. 1980] bzw.
AbfKlärV [1992] bzw. Prüfwerte VwV anorg. Schadstoffe [Bad.-Württ. 1993]----------------------40
Tab. 6.2.3.: Hollandliste [1988] ------------------------------------------------------------------------------------------------40
Tab. 6.2.4.: Grenzwerte (mg/kg) nach EIKMANN-KLOKE [1993] -------------------------------------------------------40
Tab. 6.2.5.: Zuordnungswerte (mg/kg) Feststoff für Boden: Z0, Z1.1, Z1.2 u. Z2 [LAGA 1994]----------------41
Tab. 6.2.6.: Zuordnungswerte (mg/l) Eluat für Boden: Z0, Z1.1, Z1.2 u. Z2 [LAGA 1994] -----------------------41
Tab. 7.8.1.: Hauptmineralbestand der Tonsteine ( T ) --------------------------------------------------------------------53
Tab. 7.8.2.: Hauptmineralbestand der sandigen Tone ( sT ) -------------------------------------------------------------53
Tab. 7.8.3.: Hauptmineralbestand der tonigen Mergel ( tM ) -----------------------------------------------------------53
Tab. 7.8.4.: Hauptmineralbestand der sandigen Mergel ( sM ) ---------------------------------------------------------54
Tab. 7.8.5.: Hauptmineralbestand der mergeligen Kalke ( mK )--------------------------------------------------------54
Tab. 8.1.2.1.: Elementkorrelationen über alle Schichten – Gesamtgehalte der Gesteine ---------------------------64
Tab. 8.1.3.1.: Elementkorrelationen nach stratigraphischen Serien – Gesamtgehalte der Gesteine -------------66
Tab. 8.1.3.2.: Rotierte Faktormatrix der Faktorenanalyse von Elementgesamtgehalten der Keuperschichten.------------------------------------------------------------------------------------------------------------68
Tab. 8.1.3.3.: Rotierte Faktormatrix der Faktorenanalyse von Elementgesamtgehalten der Schwarzjuraschichten. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------70
Tab. 8.1.3.4.: Rotierte Faktormatrix der Faktorenanalyse von Elementgesamtgehalten der Braunjuraschichten.------------------------------------------------------------------------------------------------------------72
Tab. 8.1.4.1.: Elementkorrelationen über alle Schichten – Gesamtgehalte Hauptelemente / Eluatgehalte
Spurenelemente ----------------------------------------------------------------------------------------------------74
Tab. 8.1.4.2.: Elementkorrelationen über alle Schichten – Gesamt- und Eluatgehalte eines Elementes---------74
Tab. 8.1.4.3.: Elementkorrelationen nach stratigraphischen Serien – Gesamtgehalte Hauptelemente /
Eluatgehalte Spurenelemente -----------------------------------------------------------------------------------75
Tab. 8.2.1.: Aus Korrelationsanalysen abgeleitete Bindungsformen der Spurenelemente in den verschiedenen untersuchten Serien---------------------------------------------------------------------------------------76
Tab. 9.1.1.: Geogener Schwermetallbestand (mg/kg) der Schichtenfolge des Stadtgebietes von Stuttgart
(min.-max. Angaben) [nach JAHN et al. 1992] – Gesamtgehalte -----------------------------------------77
Tab. 9.1.2.: Mittlere Schwermetallgehalte (mg/kg) in Böden aus verschiedenen Ausgangsgesteinen Baden-Württembergs (LfU Baden-Württemberg 1994) ------------------------------------------------------78
Tab. 9.1.3.: Elementgehalte des Lias epsilon --------------------------------------------------------------------------------79
Tab. 9.1.4.: Geogene Schwermetallgehalte in Nordrhein-Westfalen nach petrographischer Zuordnung
(in mg/kg) unter Angabe der verschiedenen Quellen. In Klammern die entsprechenden mittleren Gehalte in Baden-Württemberg (Ergebnisse der vorliegenden Arbeit in mg/kg) -------------80
Tab. 9.1.5.: Geogene Schwermetallgehalte (Median) in Gesteinen Nordrhein-Westfalens differenziert
nach stratigraphischen Systemen (Angaben in mg/kg). In Klammern die entsprechenden
mittleren Gehalte in Baden-Württemberg (Ergebnisse der vorliegenden Arbeit in mg/kg) --------81
Tab. 9.2.1.: Vergleich geogen geprägte Beschaffenheit des Grundwassers in Baden-Württemberg /
Eluatgehalte --------------------------------------------------------------------------------------------------------83
Tab. 11.1.: Grenzwertüberschreitungen in den einzelnen Schichten ------------- Fehler! Textmarke nicht definiert.
Tab. 11.3.2.1.: Schichtbewertungstabelle nach Punkten ---------------------------------------------------------------- 116
Tab. 11.3.2.2.: Gefährdungsgruppen --------------------------------------------------------------------------------------- 117
Tab. 11.3.2.3.: Gefährdungsklassen u. geologische Formationen – prozentualer Anteil der Schichten /
(absoluter Anteil der jeweils zugehörigen Schichten) / [absoluter Anteil der jeweils zugehörigen Proben]----------------------------------------------------------------------------------------------------- 117
Tab. 11.3.3.1.: Schichten der Klasse G0------------------------------------------------------------------------------------ 118
Tab. 11.3.3.2.: Schichten der Klasse G1------------------------------------------------------------------------------------ 119
219
Anhang — Tabellenverzeichnis
Tab. 11.3.3.3.: Schichten der Klasse G2 ------------------------------------------------------------------------------------ 119
Tab. 11.3.3.4.: Schichten der Klasse G3 ------------------------------------------------------------------------------------ 119
Tab. 11.3.3.5.: Schichten der Klasse G4 ------------------------------------------------------------------------------------ 119
Tabellen im Anhang
Tab. 3.2.2.: Probenliste 1 ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 134
Tab. 3.2.3.: Probenliste 2 (Bohrproben)------------------------------------------------------------------------------------ 138
Tab. 3.2.4.: Probenliste 3 (zusätzliche Bohrproben 1) ------------------------------------------------------------------- 139
Tab. 3.2.5.: Probenliste 4 (zusätzliche Bohrproben 2) ------------------------------------------------------------------- 139
Tab. 7.A1.: Meßwerte Hauptelemente - Gesamtgehalte [mg/kg] ------------------------------------------------------ 141
Tab. 7.A2.: Meßwerte Spurenelemente - Gesamtgehalte [mg/kg] ----------------------------------------------------- 146
Tab. 7.A3.: Meßwerte Hauptelemente - S4-Eluatgehalte [mg/l] ------------------------------------------------------- 151
Tab. 7.A4.: Meßwerte Spurenelemente - S4-Eluatgehalte [mg/l]------------------------------------------------------ 156
Tab. 7.A5.: Ausgelaugter Gipskeuper - Gesamtgehalte ----------------------------------------------------------------- 161
Tab. 7.A6.: Ausgelaugter Gipskeuper - S4-Eluatgehalte---------------------------------------------------------------- 161
Tab. 7.1.1.: Ergebnisse der Chlorid-, pH- und Leitfähigkeitmessungen --------------------------------------------- 162
Tab. 7.2.1.: Durchschnittliche Aluminiumgehalte in den geologischen Formationen ----------------------------- 163
Tab. 7.2.2.: Durchschnittliche Natriumgehalte in den geologischen Formationen --------------------------------- 164
Tab. 7.2.3.: Durchschnittliche Calciumgehalte in den geologischen Formationen --------------------------------- 165
Tab. 7.2.4.: Durchschnittliche Eisengehalte in den geologischen Formationen------------------------------------- 166
Tab. 7.2.5.: Durchschnittliche Mangangehalte in den geologischen Formationen --------------------------------- 167
Tab. 7.2.6.: Durchschnittliche Kaliumgehalte in den geologischen Formationen ---------------------------------- 168
Tab. 7.2.7.: Durchschnittliche Magnesiumgehalte in den geologischen Formationen ----------------------------- 169
Tab. 7.2.8.: Durchschnittliche Sulfatgehalte (SO4 ) in den geologischen Formationen ---------------------------- 170
Tab. 7.3.1.: Durchschnittliche Borgehalte in den geologischen Formationen --------------------------------------- 171
Tab. 7.3.2.: Durchschnittliche Zinkgehalte in den geologischen Formationen-------------------------------------- 172
Tab. 7.3.3.: Durchschnittliche Bleigehalte in den geologischen Formationen--------------------------------------- 173
Tab. 7.3.4.: Durchschnittliche Cadmiumgehalte in den geologischen Formationen ------------------------------- 174
Tab. 7.3.5.: Durchschnittliche Cobaltgehalte in den geologischen Formationen ----------------------------------- 175
Tab. 7.3.6.: Durchschnittliche Nickelgehalte in den geologischen Formationen------------------------------------ 176
Tab. 7.3.7.: Durchschnittliche Chromgehalte in den geologischen Formationen----------------------------------- 177
Tab. 7.3.8.: Durchschnittliche Vanadium- und Arsengehalte in den geologischen Formationen --------------- 178
Tab. 7.3.9.: Durchschnittliche Kupfergehalte in den geologischen Formationen ---------------------------------- 179
Tab. 7.3.10.: Durchschnittliche Bariumgehalte in den geologischen Formationen -------------------------------- 180
Tab. 7.3.11.: Durchschnittliche Selen- und Quecksilbergehalte in den geologischen Formationen------------- 181
Tab. 7.4.1.: Durchschnittliche Kohlenstoffgehalte (C-ges. und C-org.) in den geologischen Formationen---- 182
Tab. 7.7.1.: Vergleich von nicht ausgelaugtem / ausgelaugtem Gipskeuper----------------------------------------- 183
Tab. 8c: Geologische Schichten und ihre zugehörigen Gesteinstypen ------------------------------------------------ 194
Tab. 10.2.1: Löslichkeiten von Al in Kaolinit und Gibbsit bei unterschiedlichen pH-Werten von wässrigen Ausgangslösungen und resultierende pH-Werte ----------------------------------------------------- 196
Tab. 10.2.2: Löslichkeiten von Al im Kaolinit bei unterschiedlichen Temperaturen von einwirkenden
wässrigen Lösungen --------------------------------------------------------------------------------------------- 197
Tab. 10.2.3: Löslichkeiten von Schwefel und Calcium in Gips und Anhydrit bei unterschiedlichen Temperaturen von einwirkenden wässrigen Lösungen -------------------------------------------------------- 197
Tab. 10.2.4: Löslichkeiten von Al im Kaolinit bei unterschiedlichen Fremdsalzlasten (Molarität von Na+
und Cl-) von einwirkenden wässrigen Lösungen ---------------------------------------------------------- 198
Tab. 10.2.5: Löslichkeiten von Schwefel und Calcium in Gips und Anhydrit bei unterschiedlichen
Fremdsalzlasten (Molarität von Na+ und Cl- ) von einwirkenden wässrigen Lösungen ---------- 198
Tab. 10.2.6: Löslichkeiten von Schwefel und Calcium in Gips und Anhydrit bei unterschiedlichen pHWerten von einwirkenden wässrigen Ausgangslösungen und daraus resultierende pH-Werte -- 199
Tab. 10.2.7: Löslichkeiten von Schwefel und Eisen in Pyrit und Goethit bei unterschiedlichen pH-Werten von einwirkenden wässrigen Ausgangslösungen und daraus resultierende pH-Werte ------- 199
Tab. 10.2.8: Löslichkeiten von Schwefel und Eisen in Pyrit und Goethit bei natürlich vorkommenden,
unterschiedlichen Eh-Werten (mV) von einwirkenden wässrigen Lösungen ------------------------ 200
220
Anhang — Tabellenverzeichnis
Tab. 10.2.9: Löslichkeiten von Pb, Zn, Fe und SO4 in Pyrit, Sphalerit und Galenit bei natürlich vorkommenden, unterschiedlichen Eh-Werten (mV) von einwirkenden wässrigen Lösungen ------- 200
Tab. 10.2.10: Löslichkeiten von Pb, Zn, Cd, Ca, C und SO4 in Cerussit, Anglesit, Smithsonit und Otavit
bei unterschiedlichen pH-Werten von einwirkenden wässrigen Ausgangslösungen und daraus resultierende pH-Werte ----------------------------------------------------------------------------------- 207
Tab. 10.2.11: Löslichkeiten von Pb, Zn, Cd, Ca, C und SO4 in Cerussit, Anglesit, Smithsonit und Otavit
bei unterschiedlichen Eh-Werten von einwirkenden wässrigen Lösungen--------------------------- 208
Tab. 10.2.12: Löslichkeiten von Pb, Zn, Cd, Ca, C und SO4 in Cerussit, Anglesit, Smithsonit und Otavit
bei unterschiedlichen Temperaturen von einwirkenden wässrigen Lösungen ---------------------- 210
Tab. 10.2.13: Löslichkeiten von Pb, Zn, Cd, Ca, C und SO4 in Cerussit, Anglesit, Smithsonit und Otavit
bei unterschiedlichen C-total-Werten von einwirkenden wässrigen Lösungen --------------------- 211
Tab. 10.2.14: Löslichkeiten von Pb, Zn, Cd, Ca, C und SO4 in Cerussit, Anglesit, Smithsonit und Otavit
bei unterschiedlichen Salzlasten von einwirkenden wässrigen Lösungen ---------------------------- 213
221
Anhang  Abbildungsverzeichnis
Abbildungsverzeichnis
Abb. 1.2.5.1: Ablaufplan für die geochemische Untersuchung von relevanten geologischen Schichten des
Großraumes Stuttgart ------------------------------------------------------------------------------------------- 18
Abb. 3.2.1: Geologische Übersichtskarte von Südwestdeutschland (nach GEYER & GWINNER (1991):
Geologie von Baden-Württemberg).----------------------------------------------------------------------------- 28
Abb. 3.2.1: Geologische Karte des Großraumes Stuttgart (nach GEYER & GWINNER (1991): Geologie
von Baden-Württemberg) mit Probennahmepunkten gemäß Tab. 3.2.1. -------------------------------- 29
Abb. 4.3.1.1: Al-Gehalte im Eluat bei Filterung über Filter unterschiedlicher Porenweiten  32
Abb. 8.1.1.1: Dendrogramm der Clusteranalyse aller Schichten auf Basis der Korrelationen von Gesamtgehalten der Elemente ------------------------------------------------------------------------------------- 60
Abb. 8.1.1.2: Dendrogramm der Clusteranalyse von Keuperschichten auf Basis der Gesamtgehalte der
Elemente------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 61
Abb. 8.1.1.3: Dendrogramm der Clusteranalyse von Schwarzjuraschichten auf Basis der Gesamtgehalte
der Elemente------------------------------------------------------------------------------------------------------- 62
Abb. 8.1.1.4: Dendrogramm der Clusteranalyse von Braunjuraschichten auf Basis der Gesamtgehalte
der Elemente------------------------------------------------------------------------------------------------------- 63
Abb. 8.1.3.1: Dendrogramm der Clusteranalyse von Elementgesamtgehalten im Keuper ------------------------ 68
Abb. 8.1.3.2: Dendrogramm der Clusteranalyse von Elementgesamtgehalten im Schwarzen Jura ------------- 71
Abb. 8.1.3.3: Dendrogramm der Clusteranalyse von Elementgesamtgehalten im Braunen Jura ---------------- 72
Abb. 10.1.3.1: Stabilitätsbeziehungen wichtiger Fe-Minerale im System Fe-S-Si-CO2-H2O bei 25°C und
1 bar Gesamtdruck (aus: RÖSLER 1988). -------------------------------------------------------------------- 90
Abb. 10.1.5.1: Stabilitätsbeziehungen zwischen einigen Bleiverbindungen im System Pb-S-Se-H2O bei
25°C und 1 bar Gesamtdruck (aus: RÖSLER 1988).-------------------------------------------------------- 93
Abb. 11.2.1: Korrelationen von Zink-Gesamtgehalten mit Zink-Eluatgehalten 
107
Abb. 11.2.2: Korrelationen von Cadmium-Gesamtgehalten mit Cadmium-Eluatgehalten  108
Abb. 11.2.3: Korrelationen von Kupfer-Gesamtgehalten mit Kupfer-Eluatgehalten   108
Abb. 11.3.1.1: Häufigkeitsverteilung der Sulfatgehalte in der S4-Elution  111
Abbildungen im Anhang
Abb. 7.8.A: Röntgen-Diffraktometer-Aufnahmen von Probe 7 (so, Röttone [sT])--------------------------------- 185
Abb. 7.8.B: Röntgen-Diffraktometer-Aufnahmen von Probe 35 (ku Basis, Vitriolschiefer [sT]) --------------- 185
Abb. 7.8.C: Röntgen-Diffraktometer-Aufnahmen von Probe 80 (km2, Tonst. im Schilfsandst. [sT])Fehler! Textmarke nicht de
Abb. 7.8.D: Röntgen-Diffr.-Aufnahmen von Probe 28 (mo2, Mergel/Tone im ob. Abschn. [mK]) ------------- 186
Abb. 7.8.E: Röntgen-Diffr.-Aufnahmen von Probe 113 (sjγ , Untere Schwarzjuramergel [mK])--------------- 186
Abb. 7.8.F: Röntgen-Diffr.-Aufnahmen von Probe 177 (wjα , Untere Weißjuramergel [mK]) ----------------- 186
Abb. 7.8.G: Röntgen-Diffr.-Aufnahmen von Probe 20 (mo2, Tonhorizonte [tM])--------------------------------- 187
Abb. 7.8.H: Röntgen-Diffr.-Aufnahmen von Probe 58 (km1, Bochinger Horizont [tM]) ------------------------ 187
Abb. 7.8.I: Röntgen-Diffr.-Aufnahmen von Probe P13 (km5, Knollenmergel [tM]) ------------------------------ 187
Abb. 7.8.J: Röntgen-Diffr.-Aufnahmen von Probe 91 (km3u, Rote Wand [T]) ------------------------------------ 188
Abb. 7.8.K: Röntgen-Diffr.-Aufnahmen von Probe 109 (sjβ , Untere Schwarzjuratone [T])-------------------- 188
Abb. 7.8.L: Röntgen-Diffr.-Aufnahmen von Probe 164 (bjα , Opalinuston [T]) ----------------------------------- 188
Abb. 7.8.M: Röntgen-Diffr.-Aufnahmen von Probe P4 (sjα2, Angulatensandstein [sM])------------------------ 189
Abb. 7.8.N: Röntgen-Diffr.-Aufnahmen von Probe 3232 (bjβ , Oberer Donzdorfer Sandstein [sM]) --------- 189
Abb. 7.8.O: Röntgen-Diffr.-Aufnahmen von Probe 3205 (bjδ , Hamitenton [sM]) -------------------------------- 189
Abb. 7.8.P: Röntgen-Diffr.-Aufnahmen von Probe 3283 (bjζ , Ornatenton [sM])--------------------------------- 190
Abb. 8a: Korrelationsdiagramme. Über alle Schichten. ---------------------------------------------------------------- 192
Abb. 8b: Korrelationsdiagramme. Nach Stratigraphie.----------------------------------------------------------------- 193
222
Anhang  Abbildungsverzeichnis
Abb. 10.2.1: Löslichkeitsverhalten von Al im Kaolinit bei unterschiedlichen pH-Werten, unter Berücksichtigung verschiedener Mineralparagenesen und differierender CO2 -Gesamtgehalte--------- 201
Abb. 10.2.2: Löslichkeitsverhalten von Al im Gibbsit bei unterschiedlichen pH-Werten, unter Berücksichtigung verschiedener Mineralparagenesen und differierender CO2 -Gesamtgehalte--------- 201
Abb. 10.2.3: Vergleich des Löslichkeitsverhaltens von Al in Kaolinit und Gibbsit bei unterschiedlichen
pH-Werten, unter Berücksichtigung der Paragenese mit Calcit --------------------------------------- 201
Abb. 10.2.4: Löslichkeitsverhalten von Al im Kaolinit bei unterschiedlichen Temperaturen, unter Berücksichtigung verschiedener Mineralparagenesen und differierender CO2 -Gesamtgehalte--- 202
Abb. 10.2.5: Löslichkeitsverhalten von SO4 in Gips und Anhydrit bei unterschiedlichen Temperaturen,
unter Berücksichtigung der Paragenese mit Calcit ------------------------------------------------------- 202
Abb. 10.2.6: Löslichkeitsverhalten von Ca in Gips und Anhydrit bei unterschiedlichen Temperaturen,
unter Berücksichtigung der Paragenese mit Calcit ------------------------------------------------------- 202
Abb. 10.2.7: Löslichkeitsverhalten von Al im Kaolinit bei unterschiedlichen Fremdsalzlasten (Na+, Cl– ),
unter Berücksichtigung verschiedener Mineralparagenesen und CO2 -Gesamtgehalte ---------- 203
Abb. 10.2.8: Löslichkeitsverhalten von SO4 in Gips und Anhydrit bei unterschiedlichen Fremdsalzlasten
(Na+, Cl– ), unter Berücksichtigung der Paragenesen mit Calcit -------------------------------------- 203
Abb. 10.2.9: Löslichkeitsverhalten von Ca in Gips und Anhydrit bei unterschiedlichen Fremdsalzlasten
(Na+, Cl– ), unter Berücksichtigung der Paragenesen mit Calcit -------------------------------------- 203
Abb. 10.2.10: Löslichkeitsverhalten von Sulfat in Gips und Anhydrit bei unterschiedlichen pH-Werten,
unter Berücksichtigung der Paragenesen mit Calcit ----------------------------------------------------- 204
Abb. 10.2.11: Löslichkeitsverhalten von Calcium in Gips und Anhydrit bei unterschiedlichen pH-Werten, unter Berücksichtigung der Paragenesen mit Calcit ------------------------------------------------ 204
Abb. 10.2.12: Löslichkeitsverhalten von Fe und SO4 in Pyrit sowie Fe in Goethit bei unterschiedlichen
pH-Werten, unter Berücksichtigung der Paragenese mit Calcit --------------------------------------- 205
Abb. 10.2.13: Löslichkeitsverhalten von Fe und SO4 in Pyrit sowie Fe in Goethit bei unterschiedlichen
Eh-Werten, unter Berücksichtigung der Paragenese mit Calcit --------------------------------------- 205
Abb. 10.2.14: Löslichkeitsverhalten von Fe, Pb, Zn und SO4 aus Pyrit, Galenit und Sphalerit bei unterschiedlichen Eh-Werten ---------------------------------------------------------------------------------------- 206
Abb. 10.2.15: Löslichkeitsverhalten von Schwefel aus Pyrit, Galenit und Sphalerit und resultierender
pH-Wert der Lösung bei unterschiedlichen Eh-Werten ------------------------------------------------- 206
Abb. 10.2.16: Vergleich des Löslichkeitsverhaltens von Fe aus Pyrit und Goethit bei unterschiedlichen
Eh-Werten. Basis sind die resultierenden Lösungen bei Equilibrierung von Pyrit, Galenit
und Sphalerit mit den jeweiligen resultierenden pH-Werten ------------------------------------------- 206
Abb. 10.2.17: Löslichkeiten von Pb, Cd, Zn, Ca, C und S aus verschiedenen Mineralkombinationen,
unter pH-Variation einwirkender Lösungen--------------------------------------------------------------- 214
Abb. 10.2.18: Löslichkeiten von Pb, Cd, Zn, Ca, C und S aus verschiedenen Mineralkombinationen,
unter Eh-Variation einwirkender Lösungen --------------------------------------------------------------- 215
Abb. 10.2.19: Löslichkeiten von Pb, Cd, Zn, Ca, C und S aus verschiedenen Mineralkombinationen,
unter Temperatur-Variation einwirkender Lösungen --------------------------------------------------- 216
Abb. 10.2.20: Löslichkeiten von Pb, Cd, Zn, Ca, C und S aus verschiedenen Mineralkombinationen,
unter C-total-Variation einwirkender Lösungen---------------------------------------------------------- 217
Abb. 10.2.21: Löslichkeiten von Pb, Cd, Zn, Ca, C und S aus verschiedenen Mineralkombinationen,
unter Variation der Salzlast einwirkender Lösungen ---------------------------------------------------- 218
223
Anhang  Literaturverzeichnis
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