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Problemstellung:
Steigende Düngemittelanwendung und
Produktionsintensivierung in der Landwirtschaft seit Ende des Zweiten Weltkriegs
haben den Interessenkonflikt zwischen Agrarwirtschaft, Wasserversorgung und
Naturschutz zunehmend verschärft [8]. Dies spiegelt sich in besonderem Maße im
Fall des einschlägig diskutierten "Umweltschadstoffs" Nitrat wieder.
In der landwirtschaftlichen Produktion aufgrund seiner Bedeutung als wichtiger
Pflanzennährstoff Bestandteil der meisten Wirtschafts- und Handelsdünger,
findet es sich durch intensive Düngung der Nutzflächen häufig in großen
Mengen im Grundwasser und in den nachgeschalteten Fließgewässern wieder und
stellt aufgrund seiner gesundheitsgefährdenden Wirkung ein großes Problem für
die Wasserversorger dar, deren Aufgabe die Bereitstellung sauberen Trinkwassers
ist. Aufgrund der geringen Sorption des Nitrats im Boden wirken sich nicht
standortangepasste, zu hohe Düngegaben fast immer in Form starker
Konzentrationsanstiege im Grundwasser aus. Die erhöhten
Stickstoffkonzentrationen tragen daher – der Stickstoff stellt in aquatischen
Ökosystemen unter natürlichen Verhältnissen einen "Minimumfaktor"
für das Pflanzenwachstum dar – meist auch zu massiven
Eutrophierungserscheinungen im Grundwasser und in den Oberflächengewässern
bei. Die "Nitratproblematik"
beschränkt sich heute nicht mehr nur auf die intensiv agrarisch genutzten
Offenlandregionen. Vielerorts werden inzwischen sehr hohe, weit über den
errechneten Schwellenwerten (Critical Loads) und über den
ökosystemverträglichen Mengen liegende Stickstoffkonzentrationen in den Böden
und Fließgewässern unter Wald gemessen. Als Hauptursache wird der Eintrag von
gasförmigen, aus der landwirtschaftlichen Produktion stammenden
Stickstoffverbindungen (Ammoniak – NH3) über den Luftpfad
angesehen. Neben der seit langem diskutierten Bodenversauerung entwickelt sich
die Stickstoffüberversorgung zu einem großen Problem für viele Waldstandorte
[1], [4], [9], [11]. Die natürlichen Quellwässer stellen die
zentrale Schnittstelle zwischen den Böden, dem Aquifer und den Fließgewässern
eines Einzugsgebietes dar. Erhöhte Nitratkonzentrationen im Quellwasser
bedeuten daher auch stets eine Überversorgung der Böden und
Oberflächengewässer mit stickstoffhaltigen Verbindungen. Die in Quellwässern
ermittelten, erhöhten Nitratkonzentrationen sind daher ein guter Indikator für
eine beginnende oder bereits fortgeschrittene Stickstoffüberversorgung der
einzelnen Systemkomponenten eines Einzugsgebiets.
Methode:
Seit März 2000 werden achtunddreißig gefasste
und ungefasste saarländische Quellwässer, die vorrangig nach den
Einzugsgebietsfaktoren Ausgangsgestein und Oberflächennutzung ausgewählt
wurden, chemisch-physikalisch untersucht. Im Dezember 2001 wurde die
Projektarbeit auf fünfzehn weitere Entnahmestellen ausgedehnt (Lageplan).
Die Untersuchungen sollen Aufschluss darüber geben, in wie weit neben den
natürlichen Einzugsgebietsfaktoren anthropogene Einflüsse für den NO3-Jahresgang
und die durchschnittlichen Konzentrationen im Lösungsinhalt der Quellwässer
verantwortlich gemacht werden müssen und in welchen Einzugsgebieten aufgrund
der ermittelten Nitratkonzentrationen von einer Gefährdung durch
Stickstoffüberversorgung ausgegangen werden muss. Die Beprobung der
Entnahmestellen findet alle vier Wochen statt. Für die Auswertung der
erstellten Zeitreihen wären kürzere Beprobungsintervalle natürlich
wünschenswert.
Ergebnisse:
Die Messergebnisse aus den vorangegangenen fast
zweijährigen Untersuchungen ermöglichen eine erste Bewertung der untersuchten
Quelleinzugsgebiete. In den bisherigen Ergebnissen spiegelt sich das in der
einschlägigen Fachliteratur angeführte Schema wieder, wonach an Waldstandorten
die niedrigsten NO3-Konzentrationen, an Ackerstandorten die höchsten
und an den durch einen hohen Grünlandanteil gekennzeichneten Standorten
mittlere Nitratkonzentrationen im Grundwasser gemessen werden [3], [5], [8],
[10]. In den sehr individuellen Jahresgängen kommt die Tatsache, dass an der
Umsetzung des Stickstoffs im Boden zahlreiche unterschiedliche Faktoren
beteiligt sind, zum Ausdruck. Häufig sind im Jahresgang Konzentrationsspitzen
zu beobachten, die im Fall der untersuchten Offenlandquellen mit regelmäßigen
Düngegaben auf den bewirtschafteten Schlägen in Verbindung gebracht werden
müssen (Durchschnittskonzentrationen,
ausgewählte Zeitreihen).
Der in der Trinkwasserverordnung festgelegte NO3-Grenzwert von 50 mg/l wird erfreulicherweise an fast keiner der Entnahmestellen überschritten, der festgelegte Richtwert von 25 mg/l dagegen von einigen der Offenlandquellwässer deutlich [2].
Vor dem Hintergrund der aktuell geführten, öffentlichen Nitratdiskussion sind für die qualitative Beurteilung von Grund- und Quellwässern jedoch momentan weniger die Grenz- und Richtwerte der Trinkwasserverordnung von Interesse. Da in der öffentlichen Diskussion im Hinblick auf einen nachhaltigeren Schutz des Grundwassers und der Oberflächengewässer eine weitere Reduzierung der ausgebrachten Nitratmengen gefordert wird und die bisherigen gesetzlichen Maßnahmen, wie beispielsweise die Definition "der guten fachlichen Praxis in der Landwirtschaft" in der Düngeverordnung vom 26.01.1996, als nicht ausreichend angesehen werden, rückt die Wasserrahmenrichtlinie der EG vom 23.10.2000 (WRRL) zunehmend in den Mittelpunkt des öffentlichen Interesses.
Übergeordnetes Ziel der WRRL ist eine EG-weit "gute ökologische Qualität" des Grundwassers und der Oberflächengewässer. Wichtigstes Instrument für das Erreichen der Zielvorgabe 15 Jahre nach Inkrafttreten der Richtlinie soll die Erstellung von rechtsverbindlichen Bewirtschaftungsplänen sein [12]. Als Bestandteil der Richtlinie sind unter anderem gesetzlich verbindliche chemisch-physikalische Bewertungsparameter vorgesehen, die sich im Fall der BRD an dem von der LAWA erstellten, bislang rechtlich noch nicht verbindlichen Bewertungssystem der Chemischen Gewässergüteklassifizierung orientieren sollen. Eine "gute ökologische Qualität" würde der Zielvorgabe Gewässergüte II der Chemischen Gewässergüteklassifizierung entsprechen, im Fall des Nitrats einem Grenzwert von umgerechnet etwa 11 mg/l NO3 (2,5 mg/l NO3-N). Die untersuchten Offenlandquellwässer liegen fast ausnahmslos alle deutlich über diesem Grenzwert. Auch ein Teil der im Rahmen der Projektstudie untersuchten Waldquellen liegen im Bereich dieses Grenzwertes oder darüber.
WEITERFÜHRENDE LITERATUR
[1] BAYERISCHES LANDESAMT FÜR WASSERWIRTSCHAFT (Hrsg.) (1992): Nitrateintrag in das Grundwasser unter Waldgebieten in Bayern. Informationsberichte des Bayerischen Landesamtes für Wasserwirtschaft 6/92, 179 S.
[2] GSF – FORSCHUNGSZENTRUM FÜR GESUNDHEIT UND UMWELT (Hrsg.) (1999): Fachinformation Umwelt und Gesundheit – Schadstoffe im Trinkwasser – Qualitätsnormen und Grenz- bzw. Richtwerte für Schadstoffe im Trinkwasser. München
[3] HELLMANN, H. (1999): Lehrbuch der Hydrologie Bd. 2. Qualitative Hydrologie – Wasserbeschaffenheit und Stoffflüsse. Stuttgart, 468 S.
[4] KÖLLING, C. (2000): Gefahren für Wald und Wasser. Bodenversauerung und Stickstoffsättigung schaden beiden. – Unser Wald 4/99, S. 8-9
[5] KUNTZE, ROESCHMANN, SCHWERDTFEGER (1994): Bodenkunde. 424 S., Stuttgart
[6] MINISTERIUM LÄNDLICHER RAUM (Hrsg.) (1999): Quellen und Quellbereiche. 39 S., Stuttgart
[7] OBERMANN, P. (1981): Grundwasserbelastung durch landwirtschaftliche Nutzung. – Zeitschrift der Deutschen Geologischen Gesellschaft 132, S. 123-137
[8] ROHMANN, U., SONTHEIMER, H. (1985): Nitrat im Grundwasser. 447 S., Karlsruhe
[9] SAARLÄNDISCHES MINISTERIUM FÜR UMWELT (Hrsg.) (2001): Forstliches Umweltmonitoring im Saarland. Ergebnisse der Waldzustandserhebung 2001. 39 S.
[10] SCHEFFER & SCHACHTSCHABEL (1992): Lehrbuch der Bodenkunde. 491 S., Stuttgart
[11] ROBIN WOOD (Hrsg.) (1996): Waldsterben durch Stickstoff. - Faltblatt der Waldfachgruppe Robin Wood Gewaltfreie Aktionsgemeinschaft für Natur und Umwelt e.V.
[12] VON KEITZ, S. (2001): Anforderungen der Wasserrahmenrichtlinie für oberirdische Gewässer und aktueller Stand der fachlichen Umsetzung. – Wasser und Abfall 9/2001, S. 16-19
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