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Blei und Cadmium in Pflanzen 1991

Kartenbeschreibung

Richtwertüberschreitungen

Mit den Ergebnissen des Schwermetalluntersuchungsprogramms liegt ein repräsentatives und differenziertes Bild über die Schwermetallbelastung der im Westteil Berlins angebauten Nahrungs- und Futtermittel vor. Betrachtet man den Gesamtdatenbestand, so wurden für ungefähr 20 % der untersuchten Standorte Überschreitungen der Lebensmittelricht- bzw. Futtermittelgrenzwerte ermittelt. Überschreitungen der doppelten Richt- bzw. 2,5-fachen Grenzwerte wurden an etwa 4 % der untersuchten Standorte nachgewiesen. Auf ca. 13 % der untersuchten Landwirtschaftsflächen werden die Grenzwerte der Futtermittelverordnung überschritten.

Tab. 3: Überschreitungen von Richt- bzw. Grenzwerten in Nahrungs- und Futterpflanzen
Tab. 3: Überschreitungen von Richt- bzw. Grenzwerten in Nahrungs- und Futterpflanzen
Bild: Umweltatlas Berlin

Die ermittelten Richtwertüberschreitungen in Nahrungspflanzen betreffen nur einen Teil der untersuchten Kulturen. So finden sich Bleibelastungen vor allem in Blatt- und Wurzelgemüse und Getreidekörnern, insbesondere Roggen. Cadmium wird zudem in Weizenkörnern und Küchenkräutern angereichert. Für einen großen Teil der untersuchten Kulturen, wie z.B. Kern-, Stein- und Beerenobst, verschiedene Kohlsorten und Tomaten wurden keine Richtwertüberschreitungen festgestellt.

Überschreitungen der Futtermittelgrenzwerte wurden fast ausschließlich für Cadmium ermittelt. Bei Getreideproben zeigte sich, dass Schwermetalle im Stroh stärker angereichert werden als in den Körnern.

Bei der Interpretation der Karte ist zu berücksichtigen, dass nur Messergebnisse von 1 718 der im Rahmen des Schwermetalluntersuchungsprogramms beprobten Standorte dargestellt worden sind. Messergebnisse aus weiteren 659 Kleingartenparzellen, die ausschließlich 1989 bzw. 1990 im Rahmen differenzierter Nachuntersuchungen besonders belasteter Kleingartenkolonien analysiert worden sind, wurden nicht berücksichtigt.

Klein- und Hausgärten

Die Karte zeigt deutlich, dass Richtwertüberschreitungen in Nahrungspflanzen von Klein- und Hausgärten in allen Teilen des Stadtgebietes auftreten. Schwerpunkt der ausgewiesenen Belastungen ist der Bezirk Charlottenburg. Die Belastungsverteilung entspricht vielerorts der räumlichen Verteilung von Bodenbelastungen durch Blei und Cadmium (vgl. Karten 01.03.1 und 01.03.2). Für Blei sind zudem auffällige Belastungen in unmittelbarer Nähe von Hauptverkehrsstraßen sowie im Bereich von Industriegebieten Neuköllns und Reinickendorfs zu erkennen.

Tab. 4: Überschreitungen der ZEBS-Lebensmittelrichtwerte in Nahrungspflanzen
Tab. 4: Überschreitungen der ZEBS-Lebensmittelrichtwerte in Nahrungspflanzen
Bild: Umweltatlas Berlin

Landwirtschaftsflächen

Die überwiegende Zahl der für Landwirtschaftsflächen dargestellten Belastungen tritt im Bereich bzw. unmittelbaren Umfeld der ehemaligen Gatower Rieselfelder auf. Hier finden sich vor allem Richt- bzw. Grenzwertüberschreitungen für Cadmium. Die Mehrzahl der dargestellten Überschreitungen der Futtermittelgrenzwerte liegt in den derzeit noch genutzten Rieselfeldgebieten (vgl. Karte 01.10). Bleibelastungen verteilen sich dagegen gleichmäßiger über die Landwirtschaftsflächen des Stadtgebietes. Insgesamt macht die Karte jedoch deutlich, dass auf den meisten Landwirtschafts- und Gartenbauflächen unbelastete Nahrungs- bzw. Futterpflanzen erzeugt werden.

Tab. 5: Überschreitungen der Grenzwerte der Futtermittelverordnung in Futterpflanzen
Tab. 5: Überschreitungen der Grenzwerte der Futtermittelverordnung in Futterpflanzen
Bild: Umweltatlas Berlin

Ursachen der Belastung

Blei

Blei wird bei der auf den untersuchten Flächen vorherrschenden Bodenbeschaffenheit nur in geringem Maße über die Wurzel aufgenommen (DVWK 1988). Bei unterirdischen Pflanzenteilen werden Bleibelastungen vor allem durch das Einwachsen belasteter Bodenpartikel verursacht, bodennahe Teile können durch aufspritzendes bzw. umgelagertes Bodenmaterial kontaminiert werden. So wurden Richtwertüberschreitungen für Blei vorwiegend für unterirdische Pflanzenteile ermittelt (vgl. Tab. 4).

Im Innenstadtbereich zeigen sich für Blätter fast flächendeckend erhöhte Gehalte, die auf den erhöhten Bleieintrag über die Luft zurückgeführt werden können. Die anzusetzenden Lebensmittelrichtwerte werden durch einen luftbürtigen Bleieintrag allerdings nur in wenigen Einzelfällen erreicht. Beispiele hierfür finden sich in unmittelbarer Nachbarschaft gewerblicher Emittenten bzw. neben Hauptverkehrsstraßen. Verschmutzungsgefährdet durch oberflächliche Kontaminationen sind vor allem Pflanzen mit großer bzw. rauer Oberfläche sowie langer Wachstumszeit.

Eine Analyse der durch den Kfz-Verkehr verursachten Bleiemissionen in Sellerie- und Grünkohlblättern am Beispiel von Kleingärten in unmittelbarer Nachbarschaft zum Autobahnstadtring in Charlottenburg zeigte, dass Überschreitungen des doppelten Durchschnittswerts (für jedes Medium aus dem Gesamtdatenbestand abgeleitet) bzw. des ZEBS-Richtwerts vorwiegend in einer Entfernung bis ca. 30 m beiderseits der Fahrbahn auftreten. Die meisten dieser Belastungen können eindeutig auf Emissionen des Kfz-Verkehrs zurückgeführt werden, da in den zugehörigen Böden vorwiegend geringe Bleikonzentrationen ermittelt worden sind (vgl. Karte 01.03.1). Diese Verteilung korreliert auch mit dem Gradienten der von Abraham et al. 1987 untersuchten Schwermetalldeposition. Der enge Wirkungsradius der Emissionen des Kfz-Verkehrs wird auch durch andere Untersuchungen bestätigt (Hoffmann et al. 1989, Umlandverband Frankfurt 1991).

Cadmium

Cadmium wird als im Boden besonders mobiles Element von Pflanzen vorwiegend über die Wurzel aufgenommen. Entscheidend für den Transfer in die Pflanzen sind der Cadmiumgehalt, der pH-Wert und der Humusgehalt des Bodens. Diese Kenngrößen bestimmen den Cadmiumgehalt in der Bodenlösung und damit die Pflanzenverfügbarkeit des im Boden befindlichen Cadmiums (Fahrenhorst/Kornhardt 1990). Bei pH-Werten unter 6,5 besteht bereits bei niedrigen Bodengehalten von < 1 mg/kg ein erhöhtes Akkumulationsrisiko (DVWK 1988). Entsprechende pH-Werte und Bodenbelastungen sind insbesondere bei den untersuchten Landwirtschaftsflächen nachgewiesen, so dass Pflanzenbelastungen zum Teil direkt auf den Bodenzustand zurückgeführt werden können.

Zwischen den untersuchten Kulturen bestehen erhebliche Differenzen in der Akkumulationsneigung. Ausgehend von den im Rahmen des Schwermetalluntersuchungsprogramms ermittelten Cadmiumgehalten kommt man zu der in Tab. 6 aufgeführten Reihung, wobei zu berücksichtigen ist, dass die genannten Kulturen mit unterschiedlicher Häufigkeit beprobt worden sind.

Tab. 6: Akkumulationsneigung verschiedener Kulturen für Cadmium
Tab. 6: Akkumulationsneigung verschiedener Kulturen für Cadmium
Bild: Umweltatlas Berlin

Auch innerhalb einer Pflanze reichert sich Cadmium in den verschiedenen Pflanzenteilen in unterschiedlichem Maße an:

Wurzeln > Knollen > Blätter > Sproß > Früchte > Samen

Eine Verschmutzung oberirdischer Pflanzenteile über die Luft kann lokal zu einer zusätzlichen Belastung führen, ist aber aufgrund der geringeren Depositionsrate für Cadmium von geringerer Bedeutung als für Blei.

Handlungsempfehlungen

Angesichts der genannten Belastungsursachen ist davon auszugehen, dass für gärtnerisch bzw. landwirtschaftlich genutzte Flächen im Ostteil Berlins ebenfalls Pflanzenbelastungen vorliegen. Derartige Belastungen sind für Rieselfeldflächen südlich von Ost-Berlin bereits nachgewiesen (Grün et al. 1990). Aufgrund der hohen Bodenschwermetallgehalte auch im Bereich der Rieselfelder Ost-Berlins (vgl. Karten 01.03.1 und 01.03.2) ist davon auszugehen, dass auch in dort erzeugten Kulturen Belastungen auftreten. Gleiches ist für viele der Klein- und Hausgärten Ost-Berlins zu vermuten.

Ausgehend von den Ergebnissen des Schwermetalluntersuchungsprogramms und den Erkenntnissen über mögliche Ursachen von Pflanzenbelastungen sind von der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umweltschutz konkrete Handlungsempfehlungen zur Minderung der von den Pflanzenbelastungen ausgehenden Risiken erarbeitet worden (SenStadtUm 1991, 1991a). Diese Handlungsempfehlungen können direkt auf die in der Karte differenzierten Kulturen bzw. Belastungsstufen bezogen werden:

Wird im Falle von Nahrungspflanzen der einfache ZEBS-Richtwert erreicht bzw. überschritten, so sollten die Ursachen der überhöhten Gehalte ermittelt werden, um die Pflanzenbelastung durch gezielte Maßnahmen mindern zu können.

Bei einer doppelten Überschreitung der ZEBS-Werte gelten die angebauten Nahrungsmittel nach §17 (1), Nr.1 des Lebensmittel- und Bedarfsgegenständegesetzes als lebensmittelrechtlich bedenklich belastet und dürfen gewerbsmäßig nicht mehr in den Verkehr gebracht werden. Im Fall von Klein- und Hausgärten wird empfohlen, die belasteten Kulturen nicht mehr anzubauen und zu verzehren.

Futterpflanzen, die den einfachen Grenzwert der Futtermittelverordnung überschreiten, sind nur noch im eigenen Betrieb für die Fütterung zu verwenden. Sie dürfen nicht als Alleinfuttermittel eingesetzt werden. Futterpflanzen, deren Belastung den 2,5-fachen Grenzwert überschreitet, dürfen nicht mehr verfüttert werden. Für Standorte, an denen Pflanzenbelastungen nachgewiesen sind, wurden nutzungsspezifische Empfehlungen zur Minderung der Pflanzenbelastung erarbeitet.

Mögliche Maßnahmen für kleinflächig belastete und intensiv bewirtschaftete Klein- und Hausgärten sind z. B.:

  • Vermeidung zusätzlicher Bodenbelastungen
  • Vermeidung des Verzehrs belasteter Nahrungspflanzen
  • gründliches Säubern der geernteten Nahrungspflanzen
  • Anbau gering akkumulierender bzw. wenig verschmutzungsgefährdeter Kulturen (z.B. Kern- und Steinobst, Fruchtgemüse)
  • Abschirmen der Kulturen gegen Immissionen aus der Luft
  • Abschirmen der Kulturen gegen Verschmutzung durch Bodenpartikel
  • Verbesserung der Schwermetallbindung im Boden durch Einstellung des pH-Werts zwischen 6,5 und 7,2 bzw. des Humusgehalts auf > 3 %
  • Aufbringen unbelasteten Bodenmaterials (Anlegen von Hochbeeten)
  • ”Verdünnung” der Belastung durch Umgraben
  • Austausch des belasteten Oberbodens
  • Verzicht auf den Anbau von Nahrungsmitteln

Demgegenüber stehen für Landwirtschafts- und Gartenbauflächen, bei denen Belastungen auf größeren Flächen auftreten, weniger Handlungsmöglichkeiten zur Verfügung:

  • Vermeidung zusätzlicher Bodenbelastungen
  • Anbau gering akkumulierender bzw. wenig verschmutzungsgefährdeter Kulturen
  • Verbesserung der Schwermetallbindung im Boden durch Einstellung des pH-Werts zwischen 6,5 und 7,2 bzw. des Humusgehalts auf > 3 %
  • Umstellung von Nahrungs- auf Futtermittelanbau

Entsprechende Meliorationsmaßnahmen können jedoch nur standortspezifisch unter Beachtung des Gesamtspektrums der für den Standort vorliegenden Boden- und Pflanzenanalysen erarbeitet werden.