P. Tschaufeser
Umweltgeologische Untersuchungen im Gebiet der Mülldeponie: Ahrental (Innsbruck, Tirol)

GPM 15, p. 151-176

Zusammenfassung:
Südwestlich von Innsbruck im Gebiet der Mülldeponie Ahrental wurden umfangreiche geologische, geochemische und hydrochemische Untersuchungen durchgeführt.
Das Untersuchungsgebiet liegt am Westrand des altpaläozoischen Innsbrucker Quarzphyllits und läßt sich stratigraphisch in die Karbonat-Serizit-Phyllit-Serie einordnen. Diese Serie konnte aufgrund einer detaillierten geologischen und geochemischen Bearbeitung wiederum in Teilfaziesbereiche gegliedert werden.
Messungen am tektonisch stark beanspruchten und zerklüfteten Innsbrucker Quarzphyllit zeigen hauptsächlich steil einfallende (70-90°) Querklüfte, die sich in der Tiefe schließen oder durch Feinkornmaterial verfüllt werden.
Der Deponieuntergrund (Quartär) besteht zum größten Teil aus Lockergesteinen und organischem Material. Die unterste Schicht jedoch besteht aus max. 7 m mächtigen tonigem Material (Seetone) mit einem kf-Wert von 10-9, welcher als Abdichtungsmaterial sehr gut geeignet ist.
Über den Deponiebereich verteilt wurden an 9 verschiedenen Probennahmepunkten Wasserproben (Sickerwässer, oberflächlich abfließende Dränagenwässer, Grundwasser und von der Deponie unbelastete "Vergleichswässer") über einen Zeitraum von 11/2 Jahren monatlich entnommen. Erwartungsgemäß liegen die unbelasteten Vergleichswässer bei allen Elementen deutlich unter dem Trinkwassergrenzwert. Die "Oberflächenwässer"
zeigen eine Erhöhung der einzelnen Elementkonzentrationen gegenüber den unbelasteten Wässern. Die Sickerwässer hingegen sind stark an Schwermetallen bzw. Spurenelementen angereichtert – ihre Konzentrationen überschreiten in vielen Fällen den Trinkwassergrenzwert um mehr als eine Zehnerpotenz. Die Konzentrationen der einzelnen Wasserproben unterlagen im Zeitraum der Probennahme z.T. großen Schwankungen. Einzelne Maxima und Minima lassen sich nicht korrelativ über die verschiedenen Probenentnahmestellen verfolgen.
Eine Trendanalyse zeigt jedoch, daß innerhalb der statistischen Annäherung im Verlauf von 18 Monaten die oberflächlich abgeleiteten Deponiewässer eine Konzentrationszunahme, die Sickerwässer hingegen eine Konzentrationsabnahme der einzelnen Elemente zeigen. Die unbelasteten Vergleichswässer lassen einen gleichbleibenden Trend erkennen. Die Ursachen dafür dürften auf die Vorgänge im Deponiekörper selbst bzw. auf die "Entstehung" der einzelnen Wässer zurückzuführen sein.
Mit Hilfe der Anzahl von signifikanten Korrelationen der jeweiligen Probennahmepunkte konnten diese Wechselwirkungen und Zusammenhänge näher aufgezeigt werden.
Ergänzend zur Wasseranalytik wurden an denselben Probennahmepunkten Soft-Sedimente entnommen. Die Ergebnisse zeigen ein dynamisches Geschehen im Stoffkreislauf der verschiedenen Elemente in der Aufnahme und Abgabe der Metalle. Im Sediment deponierte Schadstoffe werden durch verschiedene Prozesse wieder gelöst und erneut verfrachtet, d.h. die ursprüngliche Annahme, nur mit Hilfe von feinkörnigen Sedimenten die allgemeine Belastung mit Schadstoffen zu ermitteln, hat sich wesentlich erweitert.
Eluationsversuche mit H2O bidest., 0.1 N HCI und HCI+HNO3 an abgelagertem Müll zeigen beim Übergang vom neutralen zum sauren Milieu folgendes Löslichkeitsverhalten: As < Cr < Pb < Cd < Ni < Cu < Zn.
Die Elementkonzentrationen der Bodenproben (aus dem rekultiviertem Teil der Deponie) liegen unter den vorgegeben Richtwerten, jedoch wird der natürliche Schwermetallgehalt bei einigen Elementen deutlich überschritten. Die im Ahrental aufgebrachten Klärschlämme liegen in ihren Metallkonzentrationen unter den vorgegebenen Grenz- und Richtwerten.

Abstract:
Detailed geological, geochemical and hydrochemical analyses have been carried out in the waste deposit Ahrental southwest of Innsbruck.
The studied area is situated on the western margin of the old-Paleozoic Innsbruck Quartzphyllite, which could be subdivided by geological and geochemical investigations. Steep to vertical dipping joints are closed with increasing depth or are filled with fine-grained material.
The Quaternary base of the Ahrental deposit consists of up to 7 m thick lacustrine clays (kf-value: 10"9) with very
good sealing properties.
Water samples were taken monthly from 9 sample locations in the area of the waste deposit over a timespan of 18 months. Surface water samples show an enrichment of measured elements over non-polluted water, taken for comparison purposes and estimation of background values. Percolation waters show strong concentration of heavy metals resp. trace elements. In many cases their concentrations lie up to ten times higher than the limits given for drinking water.
During the 18 months of sampling large variations in the concentrations of individual water samples occurred. It has been shown that measured maximum and minimum values do not correlate within different sampling locations.
Based on statistical techniques (trend analysis) an increase in the concentration of the surficially drained waters and a decrease in the content of percolation waters has been proved over 18 months, while non-polluted waters show no trend variations. This might be due to different reactions in the waste body resp. to the genesis of the different waters. Based on the amount of significant correlations of individual samples, the interactions
responsible for these effects have been redrawn.
Additionally, soft-sediments have been sampled and analyzed. The results show a dynamic fluctuation in the concentration of elements due to different solubility behaviour). This means, that the amount of pollutional effects cannot be elaborated by analyzing soft-sediments alone.
Several eluations with H2O bidest., 0.1 N HCI and HCI+HNO3 on deposited material have been run. The following solubility behaviour has been observed at the transition from the neutral to the acid milieu: As<Cr<Pb<Cd<Ni<Cu<Zn.
The concentrations of elements measured in soil-samples (taken from the re-cultivated parts of the waste deposit) are below the limits given by the Austrian norm. However, in some cases the contents are enriched compared to natural occurring values. Sludge that is re-deposited in the waste deposit Ahrental exhibits heavymetal concentrations within the given limits in Austria.


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