Altlast ST32: Halde Schrems

Im Bereich einer Ablagerung historischer Bergbau- und Hüttenabfälle in Schrems bei Frohnleiten ist der Boden sehr hoch durch Blei und Zink, sowie untergeordnet durch Cadmium und Quecksilber verunreinigt. Hohe Bleigehalte konnten auch in Gemüseproben nachgewiesen werden, die aus belasteten Hausgärten stammen.

Eine Expositionsabschätzung und Risikoanalyse ergibt eine mögliche relevante Schadstoffaufnahme durch spielende Kleinkinder auf bleibelastenden Flächen sowie durch den Verzehr von Gemüse aus bleibelasteten Beeten. Beide Risiken sind als nicht tolerierbar zu beurteilen. Die Altablagerung stellt eine erhebliche Gefahr für die Gesundheit von Menschen dar. Entsprechend den Kriterien für die Prioritätenklassifizierung ergibt sich die Prioritätenklasse 1.

Bezirk:
Gemeinde:
Katastralgemeinde:
Grundstücksnummern:
Graz-Umgebung,
Frohnleiten,
Schrems,
39/2, 39/4, 42/2, 42/3, 42/4, 42/5, 42/6, 42/7, 42/10, 43/2, 43/3, 43/4, 45/2, 61/1, 61/2, 66, 68, 70/1, 70/2, 70/3, 72, 73/1, 73/2, 74/1, 74/2, 77/2, 83/2, 83/3, 89/1, 89/2, 89/3, 89/4, 89/5, 89/6, 89/7, 89/8, 89/9, 89/10, 90, 93, 99/2, 99/4, 102, 103, 104/2, 107/1, 107/2, 108, 109/1, 109/3, 110/1, 110/2, 110/4, 110/11, 111, 112/2, 113/2, 113/4, 117/2, 117/3, 117/4, 495/1, 495/2, 496/1, 497/1, 497/2, 498, 499/1, 499/2, 500/1, 500/3, 500/4, 504/2, 505, 510/1, 513/2, 513/4, .11, .12/1, .13, .21, .23, .25, .26, .27/1, .33, .40, .44, .73/1, .73/2, .73/3, .74/2, .125, .126, .128, .135, .136
Bezirk:
Gemeinde:
Katastralgemeinde:
Grundstücksnummern:
Graz-Umgebung,
Frohnleiten,
Gschwendt,
88/5, 88/9, 100/1, 100/2, .18/1, .18/2
Lage der Altlast : Altlast im GIS anzeigen
Art der Fläche: Altablagerung
Deponietyp: Betriebsdeponie
Art der Ablagerungen: Aushubmaterial/Abraum,
Industrie-/Gewerbemüll
Branche: Bergbau,
Metallschaffende Industrie
Fläche Altlast (m²): 95.000 m²
Volumen Altlast (m³): 200.000 m³
Schadstoff(e) Metalle (Blei)
Datum Eintrag Altlastenatlas: 01.09.2019
Datum der Prioritätenfestlegung: 01.09.2019
Priorität: 1
Status Maßnahme: in Durchführung
Art der Maßnahme: Dekontamination
Sanierungsverfahren (Gruppe): Bodenaustausch

BESCHREIBUNG DER STANDORTVERHÄLTNISSE

Altablagerung

Die Altablagerung „Halde Schrems“ befindet sich im Ortsgebiet von Schrems bei Frohnleiten. Sie erstreckt sich vom östlichen Ortsrand bis an die Mündung des Talbaches in den Tyrnauer Bach im Westen.

Bei der Altablagerung handelt es sich um heterogen aufgebaute Haldenkörper aus Abraummaterial des lokalen, bis Ende des 19. Jahrhunderts existierenden Bergbaus auf Blei und Silber sowie aus Schlacken der nahegelegenen Schmelzhütte, die bis Mitte des 19. Jahrhunderts betrieben wurde. Die ehemalige Schmelzhütte befand sich am östlichen Ortsrand von Schrems, der genaue Standort lässt sich nicht mehr eindeutig rekonstruieren.

Die bergbauliche Tätigkeit im Raum Schrems konzentrierte sich vor allem auf die unmittelbar oberhalb des Ortszentrums gelegene südliche Talflanke des Talbachs. Dort befand sich mit dem Josefibau auch die bedeutendste Abbaustätte. Dementsprechend bedeckt der größte Teil der Altablagerung den Talboden des Talbaches in etwa 490 m ü. A. und reicht, den südlichen Hang schürzenartig bedeckend, bis auf eine Seehöhe von etwa 520 m ü. A. Neben dem Josefibau wurden im Raum Schrems seit dem 13. Jahrhundert auch andere kleine Bergbaue auf Silber und Blei betrieben. So sind auch nördlich des Talbachs Haldenkörper vorhanden bzw. bedeckt das dort aus den Stollenmundlöchern beförderte Material den nördlichen Talhang. Teilweise wurde Haldenmaterial für Planierungszwecke auch andernorts in Schrems verwendet bzw. wurde das Material durch Hochwasserereignisse verfrachtet. Die Altablagerung „Halde Schrems“ umfasst daher auch die von Haldenmaterial beeinflussten Bereiche nördlich des Talbachs.

Die Fläche der Halde am südlichen Talhang beträgt rund 70.000 m². Ihre Mächtigkeit variiert stark. Im Osten erreicht die Halde Mächtigkeiten von 6 m bis 8 m, am Westrand entlang des Talbachs lediglich 2 m bis 3 m. Die Gesamtkubatur der südlichen Halde kann grob mit 200.000 m³ abgeschätzt werden. Der von Haldenmaterial beeinflusste Bereich an der nördlichen Talflanke sowie im nordwestlichen Bereich umfasst ca. 25.000 m². Insgesamt umfasst die Altablagerung daher eine Fläche von knapp 100.000 m².

Untergrundverhältnisse

Im Bereich der Talsohle des Talbaches befinden sich geringmächtige quartäre Lockersedimente, die von Schichtgliedern des Grazer Paläozoikums unterlagert werden. An der südlichen Talflanke des Talbaches stehen im Bereich von Schrems Schwarz- und Grünschiefer, an der nördlichen Talflanke Grünschiefer und paläozoische Kalke an. Vor allem die Schwarzschiefer sind erzführend. Bei den Erzen handelt es sich hauptsächlich um silberführenden Bleiglanz, Zinkblende und andere komplexere Kiesvererzungen sowie Baryt.

In den quartären Lockersedimenten, die aus schluffig-tonigen Sanden und Kiesen bestehen, befindet sich der gering ergiebige Grundwasserbegleitstrom des Talbaches. Die Grundwasserfließrichtung kann entsprechend der Fließrichtung des Talbachs ungefähr von Osten nach Westen angenommen werden. An den Talflanken ist mit gering ergiebigem Hangwasser zu rechnen.

Nutzungen

Die Altablagerung befindet sich im Siedlungsgebiet von Schrems und wird sowohl südlich als auch nördlich des Talbachs für Wohnzwecke inkl. Hausgärten genutzt. Die meisten der Liegenschaften, die derzeit nicht für Wohnzwecke genutzt werden, sind als Wohngebiet gewidmet. Der zentrale Bereich der südlichen Halde ist durch eine geschlossene Kleingartennutzung direkt auf Böden mit Haldensubstrat gekennzeichnet. Westlich davon befindet sich ein Gewerbebetrieb (Altstandort „Tischlerei/Möbelfabrik Steinkellner“). Der südöstliche Teil der südlichen Halde wird landwirtschaftlich genutzt (Grünland), wobei ein Teilbereich auch weidewirtschaftlich genutzt wird. Auf einem kleinen Teil wird Forstwirtschaft betrieben (Christbaumzucht).

Etwa 700 m südwestlich der Altablagerung liegt der Brunnen „Brunngraben“, der zur Ortswasserversorgung von Frohnleiten dient. Die 700 m östlich der Altablagerung liegenden Quellen im Haselbachgraben versorgen die Ortschaft Schrems mit Trinkwasser.

Der die Altablagerung durchquerende Talbach mündet an deren westlichem Rand in den Tyrnauer Bach. Dieser mündet etwa 3 km weiter südwestlich in die Mur.

 

UNTERSUCHUNGEN

Der Bereich der Altablagerung wurde ab September 2018 untersucht. Bis dato wurden folgende Untersuchungsschritte abgeschlossen:

  • Geologisch-geochemische Kartierung des Haldenbereichs sowie orientierende Messung des Metallgehalts im Oberboden
  • Entnahme und Analyse von Bodenproben
  • Entnahme und Analyse von Pflanzenproben
  • Herstellung von Grundwassermessstellen sowie Entnahme und Analyse von Grundwasserproben

 

GEFÄHRDUNGSABSCHÄTZUNG

Art und Ausmaß der Ablagerungen

Im Ortsgebiet von Schrems bei Frohnleiten wurden bis zum Ende des 19. Jahrhunderts großflächig Bergbau- und Hüttenabfälle in Form von Abraummaterial und Schlacken abgelagert. Insgesamt ist von den Ablagerungen eine Fläche von knapp 100.000 m² betroffen. Entsprechend der Zusammensetzung der geförderten und verhütteten Erze, bei denen es sich hauptsächlich um einfache und komplexe (i. e. weitere Schwermetalle führende) Blei- und Zinksulfide handelt, ist der Boden im gesamten Bereich der Altablagerungen hoch mit Blei, Zink und Cadmium sowie lokal mit Quecksilber kontaminiert. Die nachgewiesenen hohen Bleikonzentrationen in Wurzel- und Blattgemüsen belegen einen hohen Schadstofftransfer vom kontaminierten Boden in die Pflanze und somit eine hohe Pflanzenverfügbarkeit von Blei.

Beurteilung der Schadstoffaufnahme durch Menschen

Vorgangsweise bei der Expositionsabschätzung und Risikoanalyse im Bereich der "Halde Schrems"

Die Untersuchungsergebnisse zeigen, dass im Untersuchungsgebiet eine hohe Schwermetallbelastung von Böden und Gemüse vorhanden ist. Aufgrund von Art, Höhe und Verteilung der Belastung sowie der Nutzungssituation kann eine erhöhte Aufnahme von Schadstoffen durch Menschen nicht ausgeschlossen werden. Als toxikologisch relevante Schadstoffe können fast flächendeckend Blei und Cadmium, sowie lokal auch Quecksilber identifiziert werden.

In Anbetracht der konkreten Nutzungen und der relevanten Schadstoffe im Untersuchungsgebiet sind für eine potentielle Schadstoffaufnahme folgende Expositionspfade maßgeblich:

  1. Orale Schadstoffaufnahme durch in Hausgärten spielende Kleinkinder durch Verschlucken von Bodenpartikeln
  2. Inhalative Schadstoffaufnahme von Bodenstaub bei der Gartenarbeit
  3. Orale Schadstoffaufnahme durch Verzehr von in Hausgärten angebautem Gemüse

In den folgenden Abschnitten wird für diese drei Expositionspfade getrennt eine Expositionsabschätzung und Risikoanalyse durchgeführt.

Beurteilung der oralen Schadstoffaufnahme durch spielende Kleinkinder

Das diesem Schadstoffaufnahmepfad zugrunde liegende Expositionsszenario geht davon aus, dass regelmäßig auf einer verunreinigten Fläche spielende Kleinkinder Bodenpartikel, die z. B. an den Händen anhaften, oral aufnehmen. Dieser Expositionspfad ist daher für diejenigen Flächen in Hausgärten relevant, auf denen spielende Kleinkinder regelmäßig im Boden graben, i. e. unversiegelte und weitgehend ebene Flächen.

Im Untersuchungsgebiet befinden sich zahlreiche Haushalte mit Kindern. Im Bereich dieser Flächen liegen die Bleikonzentrationen im Oberboden, mit Ausnahme der in den Randbereichen des Untersuchungsgebiets liegenden Flächen, durchwegs über 1.000 mg/kg, meist sogar deutlich darüber (Maximalwert: > 10.000 mg/kg).

Gemäß „Arbeitshilfe Expositionsabschätzung und Risikoanalyse an kontaminierten Standorten“ (Umweltbundesamt, 2011) ist bei diesem Pfad nebenstehende Gleichung zur Abschätzung der Exposition anzuwenden.

Zur Abschätzung der Exposition („EBoden-oral“) wurden für die einzelnen Parameter folgende Werten eingesetzt („Real-Case-Szenario“):

  • Schadstoffkonzentration im Boden: 1.000 mg/kg
  • Expositionstage pro Jahr: 100 Tage
  • Tägliche Ingestionsrate Boden: 111 mg/d
  • Körpergewicht: 10 kg
     

Daraus ergibt sich eine Exposition von 0,003 mg Blei pro kg Körpergewicht und Tag.
Der toxikologische Vergleichswert (TVW) für die orale Aufnahme von Blei beträgt gemäß Umweltbundesamt (2011) 0,002 mg pro kg Körpergewicht und Tag. Im konkreten Fall ergibt sich daraus ein Risikoindex von rund 3. Das bedeutet, dass bei regelmäßiger Nutzung der Flächen durch spielende Kleinkinder chronische Auswirkungen durch die orale Aufnahme von bleibelastenden Bodenpartikeln nicht mehr mit ausreichender Sicherheit ausgeschlossen werden können und daher ein relevantes Risiko für die Gesundheit besteht.


Für Cadmium ergibt sich in einem Worst-Case-Szenario mit maximal auftretenden Schwermetallkonzentrationen ein Risikoindex von 0,3, für Quecksilber im Bereich des Wertes 1. In beiden Fällen kann daher zwar in Bezug auf diese beiden Schwermetalle ein relevantes Risiko weitgehend ausgeschlossen werden, anzumerken ist jedoch, dass die cadmium- und quecksilberbelasteten Flächen durchwegs auch Bleikonzentrationen über 1.000 mg/kg aufweisen.

Beurteilung der inhalativen Schadstoffaufnahme bei der Gartenarbeit

Bei der Gartenarbeit auf belasteten Flächen kann es zum Einatmen von schadstoffbelasteten Bodenpartikeln durch staubende Tätigkeiten (z. B. Graben, Mähen) kommen. Dieser Expositionspfad ist daher für alle Flächen, auf denen Hausgärten vorhanden sind, relevant.

Gemäß „Arbeitshilfe Expositionsabschätzung und Risikoanalyse an kontaminierten Standorten“ (Umweltbundesamt, 2011) ist bei diesem Pfad nebenstehende Gleichung zur Abschätzung der Exposition anzuwenden.

Zur Abschätzung der Exposition („EBodenstaub-inhalativ“) wurden für die einzelnen Parameter folgende Werte eingesetzt („Worst-Case-Szenario“):

  • Tägliche Atemrate: 120 m³/d (entspricht intensiver Nutzung und Intensität)
  • Schadstoffkonzentration im Bodenstaub: 20.000 mg/kg (Maximalgehalt aller Proben)
  • Staubgehalt (PM10) in der Luft: 0,6 mg/m³ (intensive Nutzung)
  • Expositionstage pro Jahr: 60 Tage
  • Anteil der Staubfraktion (PM10), der in die Lunge kommt: 0,5
  • Massenanteil des kontaminierten Bodens am Staub: 0,5
  • Körpergewicht: 55 kg
  • Expositionsstunden pro Tag: 2 Stunden

 

Daraus ergibt sich eine Exposition von 0,00009 mg Blei pro kg Körpergewicht und Tag.

Der toxikologische Vergleichswert (TVW) für die inhalative Aufnahme von Blei beträgt gemäß Umweltbundesamt (2011) 0,0025 mg pro kg Körpergewicht und Tag. Im konkreten Fall ergibt sich daraus ein Risikoindex von rund 0,07.

Für Cadmium ergibt sich in einem Worst-Case-Szenario mit maximal auftretenden Schwermetallkonzentrationen ein Risikoindex von 0,02 für chronische Auswirkungen und von rund 1 für kanzerogene Wirkungen. Für Quecksilber liegt der Risikoindex bei rund 0,01.

Insgesamt bedeutet dies, dass selbst bei Annahme eines Worst-Case-Szenarios negative Auswirkungen durch die inhalative Aufnahme von belasteten Bodenpartikeln im Zuge der Gartenarbeit mit ausreichender Sicherheit ausgeschlossen werden können.

Beurteilung der oralen Schadstoffaufnahme durch den Verzehr von Gemüse

Auf Basis der Ergebnisse des 1. Durchgangs der Pflanzenanalysen wurde von der Österreichischen Agentur für Gesundheit und Ernährungssicherheit (AGES) eine Risikobewertung erstellt.
Zusammenfassend kommt die AGES zum Schluss, dass beim Verzehr der untersuchten Pflanzen ein relevantes gesundheitliches Risiko bestehe. Von einem Verzehr werde abgeraten. Bei regelmäßigem Verzehr der beprobten Gemüsearten würde eine Bleiaufnahme erreicht, die in wissenschaftlichen Studien zu negativen gesundheitlichen Auswirkungen bei Menschen geführt hat.

Zusammenfassende Beurteilung der Risikoanalysen

Die Expositionsabschätzung und Risikoanalyse im Bereich der Halde Schrems ergibt, dass für mehrere Expositionsszenarien ein gesundheitliches Risiko für Menschen existiert. Besonders hervorzuheben sind die mögliche Schadstoffaufnahme durch spielende Kleinkinder in bleibelas-tenden Hausgärten sowie durch den Verzehr von Gemüse aus bleibelasteten Beeten durch alle Bewohner. Beide Risiken sind als nicht tolerierbar zu beurteilen.
Durch die Kombination dieser zwei sowie weiterer am Standort möglicher Tätigkeiten (z. B. Gartenarbeit) kann sich die individuelle Exposition für unterschiedliche Menschen stark unterscheiden. Ebenso muss berücksichtigt werden, dass auch eine vom Standort unabhängige Aufnahme der relevanten Stoffe über die Nahrung erfolgt und auch zusätzliche Belastungen individuell möglich sind (z. B. Arbeitsplatzbelastung, Rauchen).
Zu der durch die Altablagerung bedingten Exposition kommt im Raum Schrems noch eine generell höhere Exposition aufgrund der geogen erhöhten Hintergrundwerte. Diese ist grundsätzlich dauerhaft wirksam und kann bei spezifischen Ereignissen (z. B. Bautätigkeit oder großflächiges Mähen oder Pflügen landwirtschaftlicher Flächen) temporär stark erhöht sein. Deren Einfluss kann auf Basis der bis dato vorliegenden Informationen nicht beurteilt werden.
Anzumerken ist darüber hinaus, dass sich durch Nutzungsänderungen neue Risiken ergeben können. Beispielsweise ist nicht auszuschließen, dass in naher Zukunft Hausgärten durch Kinder genutzt werden, bei denen dies aktuell nicht der Fall ist.
 
Beurteilung der Auswirkungen auf das Grundwasser

Ausgehend von den sehr hohen Bleigehalten der abgelagerten Abfälle ist das Grundwasser im unmittelbaren Bereich der Halden stark mit Blei verunreinigt. Punktuell sind darüber hinaus auch erhöhte Gehalte an Zink und Cadmium festzustellen.
Aufgrund der hydrogeochemischen Eigenschaften von Blei und der geringen Ergiebigkeit des lokalen Grundwasserleiters ist davon auszugehen, dass sich die Bleiverunreinigung des Grundwassers auf den unmittelbaren Bereich der Altablagerung beschränkt und es zu keiner weitergehenden Ausbreitung im Grundwasserabstrom kommt. Eine Beeinträchtigung der etwa 700 m abstromig gelegenen Trinkwasserversorgungsanlage ´"Brunngraben" durch die Altablagerung ist auszuschließen.

 

PRIORITÄTENKLASSIFIZIERUNG

Maßgebliches Schutzgut für die Bewertung des Ausmaßes der Umweltgefährdung ist der Boden. Die maßgeblichen Kriterien für die Prioritätenklassifizierung können wie folgt zusammengefasst werden:

Schadstoffpotenzial: äußerst groß

Der Boden im Bereich der Altablagerung ist flächendeckend mit Schwermetallen belastet. Dabei handelt es sich um Blei, Zink und Cadmium sowie lokal um Quecksilber. Vor allem die Bleibelastung ist auf dem weitaus überwiegenden Teil der Altablagerung mit Gehalten von durchschnittlich rund 2.000 mg/kg und Maximalgehalten bis zu 20.000 mg/kg als sehr hoch zu bewerten. Darüber hinaus wurde ein hoher Transfer von Blei aus den belasteten Böden in Gemüsepflanzen nachgewiesen.

Insgesamt umfasst der Bereich, der hoch mit Blei belastet ist und in dem es zu einer erhöhten Schadstoffaufnahme durch Menschen kommen kann, rund 38.000 m².

Für den maßgeblichen Schadstoff Blei ergibt sich aufgrund seiner toxikologischen Eigenschaften, der nachgewiesenen Pflanzenverfügbarkeit und der Ausdehnung der verunreinigten unversiegelten Bodenbereiche insgesamt ein äußerst großes Schadstoffpotenzial.

Schadstoffaufnahme durch Menschen: erhöht

Der Bereich der Altablagerung befindet sich im Ortszentrum von Schrems, in dem sich zahlreiche Wohnhäuser mit Gartennutzung befinden.

Eine Expositionsabschätzung und Risikoanalyse ergibt, dass für mehrere Expositionsszenarien ein gesundheitliches Risiko für Menschen existiert. Besonders hervorzuheben sind die mögliche Schadstoffaufnahme durch spielende Kleinkinder in bleibelastenden Hausgärten sowie durch den Verzehr von Gemüse aus bleibelasteten Beeten durch alle Bewohner.

Insgesamt ist es wahrscheinlich, dass im Bereich der Altablagerung eine signifikant erhöhte Schadstoffaufnahme durch Menschen erfolgt.

Bedeutung des Schutzgutes: hochwertig

Die Liegenschaften im Bereich der Altablagerung sind überwiegend mit Wohnhäusern bebaut und unversiegelte Bodenbereiche werden vorwiegend als Hausgärten zu Freizeitzwecken sowie auch zum Anbau von Obst und Gemüse für den Eigenbedarf genutzt.

Aufgrund dieser Nutzungen und der großen Anzahl der betroffenen Liegenschaften ist die Nutzung des Standortes als hochwertig zu bewerten.

Prioritätenklasse – Vorschlag: (1)

Entsprechend der Bewertung der vorhandenen Untersuchungsergebnisse, der Gefährdungsabschätzung und den in § 14 Altlastensanierungsgesetz festgelegten Kriterien ergibt sich für die Altablagerung „Halde Schrems“ die Prioritätenklasse 1.

 

Datum der Texterstellung: Mai 2019