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Inhalt

1  Einleitung  4

1.1  Definition von Auen.  6

2  Auenböden.  7

2.1  Bodenbildung in Auen.  8

2.1.1  Ausgangsgesteine.  8

2.1.2  Relief.  9

2.1.3  Klima  10

2.1.4  Organismen.  10

2.1.5  Zeit.  10

2.1.6  Anthropogen bedingte Einflüsse.  11

3  Schwermetalle in Aueböden.  13

3.1  Bodenparameter als Indikatoren.  13

3.2  Messmethoden  14

4  Auenkontamination durch den Bergbau.  16

4.1  Sedimentbelastung durch Blei in der Erftaue bei Kerpen.  16

4.2  Die historische Entwicklung des Erzbergbaus im Raum Mechernich  17

4.3  Analysen und Resultate  18

4.3.1  Schlussfolgerung.  19

5.  Literatur  20

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Abbildungsverzeichnis   

Abb.  1 Bodentypen der Auenböden.  

Abb.  2 Unterteilung der holozänen Flussablagerungen  

Abb.  3 Schwermetallbelastung der Pflanzen.  

Abb.  4 Ökotoxologie der Schwermetalle in Auenböden.  

Abb.  5 Das Flusssystem Bleibach-Rotbach-Erft  

Abb.  6 Zeitliches Belastungsdiagramm durch den Bleibergbau  

Abb  7 Lage der Profile im Untersuchungsgebiet  

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1 EINLEITUNG

Auen stellen eine besondere Art von Ökosystemtyp dar. Sie stehen in ständigem stofflichen Austausch mit ihrer Umgebung, da sie über ein sehr effizientes Transportsystem, nämlich Wasser, verfügen. Wasser vermag Stoffe in sowohl fester als auch gelöster Form in alle Raumrichtungen zu verteilen. Es sorgt also nicht nur für einen longitudinalen Stofftransport, sondern auch quer der Fließrichtung für Austauschprozesse in die Aue hinein und von dort aus wieder zurück in den Fluss. Ähnliche Austauschvorgänge laufen über das Grundwasser in den Sedimenten des Untergrundes ab. Außerdem stehen Grund- und Oberflächenwasser in enger Verbindung zueinander. Im Laufe der Zeit betrachtet, variieren diese Transportprozesse stark in ihrem Ausmaß. Darüber hinaus kann sich auch die Transportrichtung ändern. Abflussschwankungen etwa können dazu führen, dass der Grundwasserstrom in umgekehrter Richtung vom Fluss weg in die Aue hinein verläuft. Dies kann beispielsweise bei längeren Hochwassern passieren. Durch einen zeitlich wechselnden Anteil der transportierten Stoffe kommt es zur Ablagerung in der Flussaue. Hochwasserquellen sind hierbei in erster Linie für die Ab- und Umlagerungen verantwortlich. Bodenbildung und Pflanzenwachstum werden von den abgelagerten Stoffen beeinflusst. Insbesondere giftige Stoffe sind von Interesse, da sie auf diesem Wege auch in die Nahrungskette gelangen können. Die Kenntnis über deren Verteilung im Bodenprofil, Konzentration, Mobilität und Pflanzenverfügbarkeit sowie bevorzugte Sedimentationszonen innerhalb der Aue lassen wesentliche Rückschlüsse auf anthropogen verursachte Belastungen und damit auch des gesamten Einzugsgebietes zu. Zur Z eit wird geprüft, wie beispielsweise durch Rückdeichungsmaßnahmen der Anteil naturnaher Auen erhöht werden kann (Neuschulz,1999). Die Auswirkungen der teilweise gravierenden hydrologischen Veränderungen, sowie des geänderten Nähr- und Schadstoffeintrags konnten bislang noch nicht abschließend beurteilt werden (Miehlich, 2000). Industrielle und kommunale Einleitungen in die Flüsse können zu erheblichen Schadstoffeinträgen führen. Schwermetallanreicherungen in den Aueböden (und somit der Vegetation) bewirken in den entsprechenden Gebieten aufgrund der Kontamination eine Gefährdung des gesamten Ökosystems. Daher ist es notwendig, die von den

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kontaminierten Böden für die Ökosysteme ausgehende Gefährdung einzuschätzen, um rechtzeitig Gegenmaßnahmen ergreifen zu können. Seit dem Beginn des Bergbaus gelangen Schwermetalle über den Abraum als kontaminierte Sedimente, besonders bei Regen, verbunden mit hoher Wasser- und Sedimentführung, in die Vorflut. So kommt es zu Ablagerungsprozessen kontaminierter Sedimente. Die Bestimmung von Schwermetallgehalten in den holozänen Sedimenten, lassen Aussagen über Aufbau und Alter der Auensedimente zu (Pfeffer 1989, 285). Mittlerweile sind verschiedene Bewertungsmethoden zur Voraussage über die Gefahrenpotenziale von Schwermetallen in Böden entwickelt worden. Gerade die Häufigkeit großer Hochwasserereignisse in der heutigen Zeit und der damit einhergehende Schwermetalleintrag in die Aueböden erfordert eine Untersuchung der Auen und eine Bewertung der Gefahrenpotenziale (Brück 1996, 27).

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1.1 DEFINITION VON AUEN