Konzentration und Frachten organischer Schadstoffe im Straßenabfluss

BASt V 295: Konzentrationen und Frachten organischer Schadstoffe im Straßenabfluss
D. Grotehusmann, B. Lambert, St. Fuchs, J. Graf

72 S., 13 Abb., 50 Tab., ISBN 978-3-95606-346-6, 2017, EUR 16,50

Systematische Untersuchungen zur Belastung der Straßenabflüsse mit organischen Schadstoffen, die z. B. in Weichmachern, Tensiden, Klebstoffen, Lacken, Korrosionsschutzadditiven, Benzinzusätzen, Vulkanisierungsbe-schleunigern bzw. Alterungsschutzmitteln (Antioxidans) zur Herstellung von Reifen enthalten sind, lagen bislang nicht vor.

Im Rahmen dieses Vorhabens sind an drei Autobahnstandorten an der A6 (Sinsheim-Steinsfurt), A7 (Großburgwedel) und der A37 (Hannover-Kirchhorst) über den Zeitraum eines Jahres von Oktober 2011 bis September 2012 die direkten Straßenabflüsse beprobt worden. Als Parameter wurden Bezothiazole, Alkylphenole, Bis¬phenol A, Methyl-tert-butylether (MTBE), Bis(2-ethylhexyl)phtahalat DEHP), PAK, PCB, AOX/EOX, MKW sowie zusätzlich die Schwermetalle Zn, Cu, Pb und Cd untersucht.

Die Eigenschaften der organischen Schadstoffe bedingten besondere Anforderungen an die Probenahmeeinrich-tung, die Probenahme und die Analytik. Es wurden großvolumige Probensammelbehälter (rd. 900 l Inhalt) aus Edelstahl eingesetzt, die im freien Gefälle über eine Auffangwanne am Bankett und eine Edelstahlrinne mit dem direkten Abfluss der Verkehrsflächen befüllt wurden. Eine Behälterfüllung entsprach rd. 35 mm Niederschlagsabfluss. Es konnten standortabhängig zwischen 61% bis 82% des gesamten des Niederschlagsabflusses über den Zeitraum eines Jahres beprobt werden.

Nach Füllung der Behälter oder spätestens nach einem Monat wurden nach einer Absetzzeit von ≥ 3 Tagen das Überstandwasser und das Sediment im Behälter getrennt beprobt. Dadurch wurde bei den partikelgebundenen Analyten ein hoher Abstand der Messwerte von der Bestimmungsgrenze erzielt und damit eine höhere Mess-genauigkeit erreicht. Die Proben wurden zunächst eingefroren und später abflussvolumenproportional zu Quar-talsmischproben vereinigt und analysiert. In Vorversuchen wurde der Einfluss der Veränderung der Probenbeschaffenheit nach der max. 1-monatigen Standzeit im Probensammelbehälter untersucht und für die betrachteten Parameter für akzeptabel befunden.

Die Schwermetall-Gesamtgehalte liegen im typischen Konzentrationsbereich von Straßenabflüssen mit hohen partikulären Anteilen (Zn > 77 %, Cu > 81 %, Pb > 91 %). Lediglich bei Cd liegt der partikelgebundene Teil mit 41 – 54 % deutlich niedriger. Für die Schwermetalle ist ein deutlicher Konzentrationsjahresgang mit Höchstwerten im Winter zu verzeichnen.

Die über die Standorte gemittelten Gesamtkonzentrationen für die organischen Parameter sind mit den partikulären Anteilen in der nachstehenden Tabelle aufgelistet. Für MTBE, ETBE, MBT und MeBT wurden weder in Lösung noch im Sediment Konzentrationen oberhalb der Nachweisgrenze gemessen. Für Benzol, Bisphenol A, Nonylphenol und Octylphenol konnten aufgrund der hohen Bestimmungsgrenzen im Wasser keine partikulären Anteile ermittelt werden.

Die ermittelten Werte für PAK-16 und MKW treten in Straßenabflüssen häufig auf. Bezogen auf die anderen untersuchten organischen Schadstoffe liegen aus anderen Untersuchungen keine vergleichbar repräsentativen Messungen vor. Die hohen Maximalwerte einer Stichprobenuntersuchung an Autobahnen (Stachel et al. 2007) wurden nicht bestätigt.