Vorkommen und Herkunft von Chrom(VI) in hessischen Grundwässern

Harald Rückert1, Bernd Leßmann1, Inga Schlösser-Kluger1, Renate Senner1
1 Dezernat Grundwasser und Hydrogeologie, Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie (HLNUG)

O 18.8 in Angewandte Hydrogeologie – Fallbeispiele der Staatlichen Geologischen Dienste

23.03.2018, 12:00-12:15, 2

Chrom ist ein in der Natur weit verbreitetes Element. Im metallischen Zustand wird es im täglichen Umgang in Form von Beschichtungen von Alltagsgegenständen wie zum Beispiel verchromten Autofelgen oder Sanitärarmaturen eingesetzt. In die Umwelt kann Chrom im Zusammenhang mit industriellen Produktionsprozessen wie beispielsweise bei der Legierung von Stahl oder bei der Lederherstellung gelangen. Zum anderen gehen natürliche Emissionen auf Vulkanismus, Verwitterung von Gesteinen und biologische Prozesse zurück.

Chrom kommt im Wasser in verschiedenen Oxidationsstufen vor. Die beiden stabilen Oxidationsstufen des Chroms weisen dabei merkliche Unterschiede in ihrer Mobilität und Toxizität auf. Im Unterschied zum dreiwertigen Chrom [Chrom(III)], das wenig toxisch wirkt und eine hohe Affinität zur Adsorption besitzt, hat sechswertiges Chrom [Chrom(VI)] eine große toxikologische Bedeutung (Pohling 2015, Kunkel et al. 2004).

In einem Sondermessprogramm des Hessischen Landesamtes für Naturschutz, Umwelt und Geologie (HLNUG) wurden im Jahr 2014 hessenweit 417 repräsentativ ausgewählte Grundwasserproben genommen und Chrom(VI) untersucht.

Bei rund 52 % der untersuchten Grundwasserproben konnte Chrom(VI) nachgewiesen werden. Die höchste Konzentration wurde mit 8,4 µg/l festgestellt.

Die vorliegenden positiven Befunde von Chrom(VI) im Grundwasser können nahezu ausnahmslos plausibel den in Hessen verbreiteten Magmatiten (tertiäre Vulkanite [Mittel- und Nordhessen], devonische und karbonische Metavulkanite [Rheinisches Schiefergebirge], Gabbros und Amphibolite [Odenwald]) zugeordnet werden.

Die Chrom(VI)-Konzentrationen in Abhängigkeit von der Redox-Spannung zeigen, dass Chrom(VI) zwischen 100 – 600 mV stabil im Grundwasser vorliegt. Durch den Eintrag von Nitrat-Stickstoff, überwiegend aus der landwirtschaftlichen Flächennutzung, können sich die Redox-Verhältnisse (reduzierendes/oxidierendes Milieu) ändern und sich so auf die Löslichkeit und die Konzentrationen von Chromges. und Chrom(VI) im Grundwasser auswirken.



Kunkel, R.: Voigt, H.-J.; Wendland; F.; Hannappel, S.: Die natürliche, ubiquitär überprägte Grundwasserbeschaffenheit in Deutschland. Band / Volumen 47. Forschungszentrum Jülich, Helmholtz-Gemeinschaft; Jülich (2004).

Pohling, R.: Chemische Reaktionen in der Wasseranalyse. Chrom, Vorkommen und Bedeutung. Kapitel 13.1, Seite 99; Springer-Verlag, Heidelberg (2015).



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