Verteilung und Bindungsverhalten ausgewählter Schwermetalle in Auenböden der Oker und Ecker (Harzvorland)

Die Flusssedimente des nördlichen Harzvorlandes zeichnen sich über weite Distanzen großflächig durch z.T. extrem hohe Gehalte an Schwermetallen (SM) aus. Generell wird dieser Befund den über 1000jährigen bergbaulichen Aktivitäten und hierbei insbesondere den Aufbereitungs- und Verhüttungsprozessen der abgebauten Erze zugeschrieben. Vor allem für den Bereich des Oberharzes ist jedoch zu berücksichtigen, dass einerseits durch zahlreiche Vorkommen von Vererzungen, andererseits großflächiges Ausstreichen SM- reicher Gesteine (Diabas, Wissenbacher Schiefer) bereits geogen bedingt ein erhöhter SM-Gehalt der Flussauensedimente zu erwarten ist. Somit weisen die heute festgestellten Gehalte in den Flussauen sowohl eine geogene als auch eine anthropogene Komponente auf. Die egentliche anthropogene Belastung beruht vor allem auf ausgetragenen Schlackenmaterial und sulfidhaltigen Pochasanden, die wegen ihrer Instabilität bzw. Tendenz zur SM-Abgabe maßgebend für die SM-Problematik des nördlichen Harzvorlandes sind. Diese Komponente sollte sich wegen der seit dem Mittelalter zunehmend intensivierten Bergbauaktivitäten generell in den oberen Auensedimenthorizonten des Harzvorlandes akkumulieren. Die ebenfalls hohen SM-Anteile aus der Zufuhr geogenen Abtragungsmateriales sollten dagegen als im Profil durchgängig gleichmäßig hohe Konzentrationen erkennbar sein und sind als deutlich unkritischer einzuschätzen. Zielsetzung der Untersuchung war die Definition und Diskriminierung sowie das Ausmaß der geogenen und anthropogenen SM-Anteile in den Auensedimenten des nördlichen Harzvorlandes. Vor allem unter dem Aspekt der Diskriminierung anthropogener und geogener Anteile sowie der implizierten Definition unterschiedlicher Verfügbarkeiten von Schadstoffen, ist neben wissenschaftlichen Aspekten, die erhebliche gesellschaftliche Relevanz der Untersuchung zu beachten. Aus der Gegenüberstellung statistischer Verfahren (Korrelations-, Cluster-, Faktorenanalyse) zu oberen und unteren Bodenhorizonten in jeweils Feinsand- und Tonfraktion, durchgeführt für die einzelnen Detailgebiete, können eindeutig geogene von einer anthropogenen Elementvergesellschaftung diskriminert werden. Hierbei muß die anthropogene Elementgruppe weiter untergliedert werden in eine Gruppe, welche der Erzaufbereitung und die Gruppe der Erzverhüttung zuzuordnen ist. Des Weiteren werden die hydrodynamischen Voraussetzungen zur bevorzugten Ablagerung einer der beiden anthropogenen Gruppen belegt. Die mittels Statistik gewonnenen Ergebnisse werden schließlich mit den Methoden der sequentiellen Elution vorgenommenen Elementspeziation verifiziert. Das an ausgewählten Proben vorgenommene Verfahren bestätigt die mittels Statistik gewonnenen Befunde, wonach die als Belastung gekennzeichnete Elementvergesellschaftung auch die typischerweise leicht verfügbare ist, welche bei geänderten Umweltbedingungen ein Gefährdungspotential entwickeln könnte. Die Ergebnisse sind nicht nur für das nördliche Harzvorland gültig, sondern im methodischen Ansatz und der Durchführung von überregionaler Bedeutung.