Ergebnisse

ÜBERWACHUNGSNETZ

In den 90-er Jahren des zwanzigsten Jahrhunderts wurde auf dem ehemaligen Flugplatz der sowjetischen Armee Krzywa, insbesondere im Bereich der ehemaligen Tanklager Nr.1 und Nr.2, eine Reihe von Bohrungen und Grundwassermessstellen realisiert. Die durchgeführte Ortsbegehung in der Anfangsphase des Projektes SANAERO ergab, dass alle bekannten Messstellen, die ins Überwachungsnetz integrierbar gewesen wären, zerstört wurden.   

Im Oktober 2012 wurde ein aus 5 Grundwassermessstellen bestehendes Überwachungsnetz errichtet. Drei Messstellen wurden auf dem Gebiet des ehemaligen Flugplatzes und zwei südlich im weiteren Grundwasserabstrom realisiert.

Die Hauptaufgabe des Grundwassermessstellennetzes ist neben der Erfassung der hydraulischen Verhältnisse die Gewinnung von Grundwasserproben und die damit verbundene Beobachtung der Schadstoffausbreitung innerhalb der ersten quartären Grundwasserleiters. 

Lageeinordnung des Überwachungsnetzes

 

HYDROLOGISCHE VERHÄLTNISSE DES GEBIETES

Basierend auf den gesamten Archivmaterialien und auf den durchgeführten Untersuchungen des eingerichteten Überwachungsnetzes des ehemaligen Flugplatzes der sowjetischen Armee KRZYWA  kann festgestellt werden, dass der quartäre Grundwasserleiter im Bereich des ehemaligen Tanklagers und der Landebahn sowie südlich des Geländes auf der anderen Seite der Autobahn A4 unterschiedliche Mächtigkeiten und lithologische Ausbildungen ausweist. Der Grundwasserspiegel ist frei ausgebildet und nur kleinräumig im Bereich der glazialen Ablagerungen herrschen gespannte Verhältnisse. Charakteristische Eigenschaft der hydrologischen Struktur im Bereich des ehemaligen Tanklagers 1 ist das Vorhandensein mehrerer Stockwerke des Grundwasserleiters, welche durch stauende Horizonte voneinander getrennt sind. Die Grundwasserleiter weisen verschiedene Ausbreitung aus und sind hydraulisch untereinander durch hydrologische Fenster verbunden.

Die Ergebnisse der in der Zeit vom 10.2012 bis 06.2014 durchgeführten Untersuchungen der Lage des Grundwasserspiegels wurden zur Beurteilung der Grundwasserrichtung im Pilotobjekt genutzt. Für die Analyse wurden die Mittelwerte des Wasserstandes aus dem gesamten Messzeitraum zusammengefasst, die noch durch Archiv-Messungen des Grundwasserpegels aus diesem Bereich ergänzt wurden. Die erzielten Strömungsrichtungen haben einen anschaulichen Charakter, weil die Daten aus verschiedenen Zeiträumen zusammengefasst wurden- verschiedene Versorgungsbedingungen von Niederschlägen. Allerdings, in einem Gebiet mit dem unwesentlichen Einfluss anthropogener Faktoren ist dieser Ansatz gerechtfertigt. Detaillierte Bewertung der Grundwasserströmung, die auf einer breiten Erkundung des Gebietes basiert, ist vom Standpunkt der Analyse der Migration der Schadstoffe von Erdölprodukten relevant.

Auf dem gesamtem Gebiet des Flugplatzes KRZYWA sind die hydraulischen Gefälle gering. Im westlichen Teil (Tanklager Nr.1) erfolgt der Grundwasserabfluss generell von Nord-Ost nach Süd-Westen und hydraulischer Druck schwank zwischen 187,5 bis 191 ü.d.M. Im östlichen Teil (Tanklager Nr.2) sind die hydraulischen Gefälle größer, die Grundwasserfließrichtung erfolgt von 189 m ü.d.M. im südlichen Teil bis 184 m ü.d.M. nördlich vom Tanklager Nr.2.

 

Lageeinordnung und Grundwasserfließrichtung

Die Ergebnisse der auf dem Flugplatz Krzywa durchgeführten Messungen der monatlichen Niederschlagsmengen an der Klimastation in Tomaszow Boleslawiecki wurden in folgenden Grafiken dargestellt. Ger Grundwasserspiegel in allen Beobachtungspunkten hat einen ähnlichen Verlauf. Der anfängliche Abfall des Wasserspiegels kann mit seiner Stabilisierung nach durchgeführten Bohrarbeiten verbunden werden. Der Wasserspiegel zeigt im einen späteren Beobachtungszeitraum in allen Grundwassermessstellen einen stabilen Verlauf. Längerer Messzyklus ermöglicht die Bewertung der Schwankungen des Grundwasserpegels.

Die Lage des Grundwasserspiegels an den Messstellen des Überwachungsnetzes im Projekt SANAERO von 10.2012 bis 06.2014:

 

ANALYSE DER GRUNDWASSERQUALITÄT

Die Auswertung der Archivmaterialien des Flugplatzes Krzywa hat ergeben, dass auf dem Gelände in den Jahren 1993 – 2008 bereits Grundwasseruntersuchungen durchgeführt worden sind. Die damals festgestellten Konzentrationen für ausgewählte Parameter sind auf den folgenden Grafiken dargestellt:

 

Im Jahr 2012 wurden im Zusammenhang mit der Errichtung von 5 Grundwassermessstellen Grundwasserproben entnommen, um den physikalisch-chemischen Zustand zu bestimmen.

Zur Bestimmung der Grundwasserqualität wurden folgende Parameter ausgewählt:

  • Temperatur, pH, elektrische Leitfähigkeit (20°C),
  • gelöster Sauerstoff (an Februar 2014)
  • Redoxpotential ( ab April bis Juni 2014)
  • organische Schadstoffe – TOC, CSB,
  • Mineralien– Chloride, Calcium, Natrium, Kalium, Magnesium,
  • Schwermetalle – Blei, Cadmium, Kupfer, Zink, Arsen, Quecksilber, Nickel, Chrom und Vanadium
  • Ölderivate- Kerosin C12-C15, TPH (Summe), Benzene C6-C12, KW C12-C35.

Insgesamt wurden 7 Probenahmekampagnen durchgeführt:

  • zweimal im November 2012  – 06.XI und 19.XI,
  • im Dezember 2012  – 13.XII,  gemeinsame Probenahme mit der deutschen Seite,
  • im 2013 – 08.I, 5.II, 5.III, 23.IV ( Im April gemeinsame Probenahme mit der deutschen Seite)
  • von Februar bis Juni 2014, einmal pro Monat ( 25.II, 26.III, 23.IV, 21.V und 9.VI).

Die Proben wurden nach Normen PN-ISO 5667-11:2004 „Wasserqualität. Probenahme. Teil 11: Richtlinien zur Probenahme vom Grundwasser“  und nach Normen 5667-18:2004 „Wasserqualität. Probenahme, Teil 18:  Richtlinien zur Probenahme vom Grundwasser bei belasteten Standorten“ entnommen.

Die Untersuchungen wurden im analytischen Labor des Instituts für Meteorologie und Wasserwirtschaft des Staatlichen Forschungsinstitutes in Wroclaw und im Umweltanalytischen Labor DM in Wroclaw vorgenommen.

Aufgrund der 12 durchgeführten Messungen wurden 1350 Bezeichnungen für 26 Parameter bestimmt. Die folgende Abbildung zeigt Parameterverzeichnis mit der Anzahl der Bestimmungen und Anzahl der Ergebnisse unter der Bestimmungsgrenze.

  

 

Die erzielten Ergebnisse wurden in Anlehnung an die Verordnung des Umweltministers vom 23.07.2008 über Kriterien und Bewertungsmethoden vom Grundwasser ausgewertet (Dz.U. Nr 143, poz. 896).  Die untersuchten Parameter wurden in 5 Güteklassen der Grundwasserqualität eingestuft.

Die folgende Grafik zeigt den prozentualen Anteil der Anzahl von Parametern aus allen Grundwassermessstellen in den einzelnen Güteklassen:

 

Die folgende Grafik zeigt den prozentualen Anteil der anzahl der Bestimmungen in den einzelnen Güteklassen für jeden einzelnen bestimmten Parameter:

Diese Klassifizierung zeigt, dass 8% der Ergebnisse die Zuordnungswerte für die Klasse III der Grundwasserqualität überschreiten. Aus diesem Grund wird der chemische Zustand der Wasserqualität in allen Grundwassermessstellen als schlecht eingestuft. Einen besonderen Einfluss darauf hat die Überschreitung der zulässigen Konzentrationen der Parameter pH,  TOC, Nickel, Cadmium und TPH (Summe). 

Die folgende Grafik zeigt die Wertbereiche und Mittelwert der untersuchten Schadstoffparameter des Grundwassers (oberhalb der Bestimmungsgrenze) aus allen eingerichteten Grundwassermessstellen im Pilotgebiet des Projektes SANAERO in Jahren 2012-2014:

 

Anionen / Kationen:

 Metallionen:

 Ölderivate:

 

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Bodenuntersuchungen

Durchgeführte Arbeiten

Im Rahmen des Kooperationsprojektes SANAERO wurden auf dem Pilotstandort Flugplatz Krzywa ergänzende Bodenuntersuchungen in den Bereichen der ehemaligen Tanklager 1 und 2 durchgeführt. Hierzu wurden insgesamt 8 Kleinrammbohrungen (4 Stück je Tanklager) durch ein Bohrteam der Ergo Umweltinstitut GmbH bis in verschiedene Endteufen niedergebracht; die Arbeiten wurden am 15. & 16.08.2013 durchgeführt.

Ziel der Untersuchungen war eine orientierende Erkundung der lokalen Boden- und Kontaminationsverhältnisse in den Bereichen der ehemaligen Tanklager. Für die Positionierung der Bohrungen wurden vorliegende Detaildarstellungen der Tanklagerinfrastruktur aus früheren Erkundungsberichten verwendet.

Die Bodenansprache sowie die Entnahme von  Bodenproben wurden durch den betreuenden Ingenieur der ERGO Umweltinstitut GmbH vorgenommen. Die Bodenprobenahme zur chemischen Analytik erfolgte nach organoleptischer Ansprache und nach Beurteilung des Bohrgutes aus geologischer und physikalisch – chemischer Sicht, wobei die Gewinnung und Entnahme der Bodenproben über das gesamte Bohrprofil je lfd. Meter sowie zusätzlich bei jedem Schichtwechsel bzw. bei organoleptischen Auffälligkeiten erfolgte.

Die Analytik erfolgte am nächsten Tag im hauseigenen Labor der Ergo Umweltinstitut GmbH.

Die Auswahl der zu analysierenden Proben erfolgt nach der organoleptischen Ansprache vor Ort. Unter diesem Hintergrund wurden insgesamt 34 Proben auf die Leitschadstoffparameter BTEX, Aromatische KW, MKW sowie Phenolindex analysiert.

Die chemischen Untersuchungen erfolgten auf der Grundlage folgender Analysenverfahren:

MKW: DIN ISO 16703

Phenolindex: DIN 38409-H16-3

BTEX : DIN 38407-F9

 

Lage der Aufschlussbohrungen

In den folgenden Abbildungen sind die durchgeführten Bodenaufschlüsse räumlich eingeordnet.

 

Darstellung der Bodenaufschlüsse im Tanklager 1 in Bezug auf die Nutzungsinfrastruktur 

 

Darstellung der Bodenaufschlüsse im Tanklager 2 in Bezug auf die Nutzungsinfrastruktur 

 

 

Zusamenfassung

Die Bohrungen wurden jeweils im Bereich der Pumpstationen oder in Bereichen mit großen Lagerkapazitäten der ehemaligen Tanklager durchgeführt.

Insgesamt konnten 8 Erkundungsbohrungen niedergebracht werden, von denen 6 Bohrungen organoleptische Auffälligkeiten aufweisen.

Im Tanklager 1 konnten mit jeder Bohrung kontaminierte Schichten aufgeschlossen werden, den Schwerpunkt bildeten dabei die Bohrungen 5/2013 und 7/2013. Als wesentliche Schadstoffe zeigen sich kerosintypisch die Mineralölkohlenwasserstoffe und die Gruppe der alkylierten Benzole, welche hauptsächlich durch Vertreter der Trimethylbenzole gebildet werden. Für die Beurteilung der gewonnenen Analytikergebnisse wurden die jeweiligen Prüf- und Maßnahmewerte aus /[1]/ mit aufgeführt. Demnach kann nur an einer Probe der KRB 5/2013 im Teufenbereich von 2-3 m unter GOK eine Überschreitung des Maßnahmewertes für MKW festgestellt werden. Speziell das aufgrund seiner Eigenschaften besonders bewertungsrelevante Benzol konnte in keiner Probe nachgewiesen werden. Mit den vorliegenden Ergebnissen kann vermutet werden, dass die wesentliche Kontaminationsverbreitung nur etwa bis 5 – 6 m unter GOK reicht, wobei diese Aussage aber nur für den aufgeschlossenen Bereich gilt. Im Gegenteil ist wahrscheinlich davon auszugehen, dass die eingetragenen Schadstoffmengen in Verbindung mit der fehlenden Oberflächenversiegelung sowie der im Wesentlichen sandig-kiesigen Schichten bereits die gesamte ungesättigte Bodenzone durchdrungen und das Grundwasser erreicht haben.

Im Tanklager 2 wurden mit den ersten beiden Bohrungen unkontaminierte Bereiche aufgeschlossen, so dass hierfür keine Analysen angefertigt wurden. In den Bohrungen 2a/2013 und 3/2013 konnten hingegen kontaminationsbedingte Auffälligkeiten festgestellt werden, wobei die Analysenbefunde im Vergleich zu den in Tanklager 1 ermittelten Werten etwas niedriger sind. Auch hier ist davon auszugehen, dass die Schadstoffe den ungesättigten Bereich vollständig durchdrungen haben und bereits in das Grundwasser übergegangen sind. Einen Beleg hierfür bilden die zuletzt ausgeführten Grundwasseruntersuchungen an der IMGW 3 im Abstrom des Tanklagers 2.

Grundsätzlich ist festzustellen, dass in beiden Tanklagern eine Kontamination des Bodens durch Kerosin in Folge von Umfüll- und Handhabungsverlusten oder auch Havarien stattgefunden hat. Die aufgeschlossenen Bodenschichten bestanden hauptsächlich aus grobsandigem Sand bis hin zu feinkiesigen Einlagerungen und bilden damit kein relevantes Schadstoffretardationspotential. Damit einher geht ein geringes Residualsättigungsvermögen, was die trotz der starken organoleptischen Auffälligkeiten verhältnismäßig geringen Analytikbefunde erklärt. Demnach ist davon auszugehen, dass in beiden Tanklagern das Grundwasser durch die dauerhafte Schadstoffnachlieferung aus der ungesättigten Bodenzone über den Sickerwasserpfad beeinträchtigt bzw. gefährdet ist.


[1] Prüfwert Nutzungskategorie Industrie / Gewerbe Direktpfad Boden-Mensch (* – Prüfwertvorschlag) (Bewertungshilfen bei der Gefahrenverdachtsermittlung in der Altlastenbehandlung; LfULG, 11/2008)