inf step Séance du 9 juin 2016 Tagung vom 9. Juni 2016 Service de l environnement SEn Amt für Umwelt AfU

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1 Service de l environnement SEn Amt für Umwelt AfU inf step Séance du 9 juin 2016 Tagung vom 9. Juni 2016 Direction de l aménagement, de l environnement et des constructions DAEC Raumplanungs-, Umwelt- und Baudirektion RUBD

2 Einfluss der ARA auf die Oberflächengewässer 2

3 Themen Effekt der ARA-Ausflüsse im Fliessgewässer: Studie 2009 Studie Fallbeispiel Murtensee und Broye 3

4 Studie Impact STEP

5 Impact STEP Studie 2009 Ziele: Aufzeigen der Gewässerqualität oberund unterhalb der ARA und des Auslaufs Eine einzige Probenahme während des Jahres

6 Impact STEP Studie 2009 Methoden: Beprobung fortlaufend 24h Beprobung jeweils oberhalb, unterhalb und am Auslauf der ARA Der Punkt unterhalb wurde mit einem Abstand der zehnfachen Flussbreite zum Ausfluss festgelegt. Dies um eine vollständige Durchmischung zu gewährleisten. 6

7 Impact STEP Studie 2009 Anforderungen für die Beurteilung der Resultate: Auslauf: Anhang 3.1 GSchV Fliessgewässer: Anhang 2 GSchV + «Modul-Stufen-Konzept» entwickelt vom Bund, Modul Chemie ( einzelner Wert pro Parameter) 7

8 Impact STEP Studie 2009 Der Bericht kann auf der Internetseite des AfU heruntergeladen werden. 8

9 Impact STEP Studie 2009 Resultate: ARA Fliessgewässer Auswirkung Fliessgewässer Parameter Überschreitung GSchV Auslauf Parameter AUTIGNY La Glâne ja Stickstoff und Phosphor ja Stickstoff BROC Saane ja Stickstoff ja Stickstoff und DOC BUSSY Petite-Glâne ja Stickstoff und Phosphor ja Stickstoff CORSEREY Bach Lentigny nein ja Stickstoff COTTENS Bach Cottens ja Stickstoff und Phosphor ja Phosphor, DOC und GUS DOMDIDIER Arbogne ja Stickstoff ja Stickstoff ECUBLENS Broye ja Stickstoff, Phosphor und DOC FRIBOURG Saane nein nein GROLLEY Bach Grolley ja Stickstoff und Phosphor nein KERZERS Erligraben ja LENTIGNY Bach Lentigny ja Stickstoff, Phosphor und DOC Stickstoff, Phosphor und DOC ja ja Stickstoff, DOC und GUS Stickstoff MARLY Saane nein ja DOC und GUS MISERY Chandon nein nein MONTAGNY Arbogne nein nein PENSIER Sonnaz nein ja Stickstoff und DOC POSIEUX Saane nein ja Stickstoff und DOC ROMONT Glâne ja Phosphor ja Phosphor TORNY Arbogne nein ja Stickstoff und DOC VILLAREPOS Chandon ja Phosphor ja ja DOC Stickstoff, Phosphor, DOC und GUS VILLARS-SUR-GLANE Glâne ja Stickstoff und Phosphor ja Stickstoff ZUMHOLZ Sense nein ja DOC und GUS 9

10 Impact STEP Studie 2009 Zusammenfassung jeder ARA 10

11 Impact STEP Studie 2009 Resultate: Mehr als die Hälfte der untersuchten ARA-Ausflüsse (12 von 21) haben einen Einfluss auf das Fliessgewässer (unter Berücksichtigung folgender Parameter: DBO 5, DOC, N-NH 4, N-NO 2, N-NO 3 und Ptot). Ammonium Phosphor schlecht 15 schlecht 10 unbefriedigend mässig 10 unbefriedigend mässig gut gut 5 sehr gut 5 sehr gut 0 Oberhalb Unterhalb 0 Oberhalb Unterhalb 11

12 Studie Impact STEP

13 Impact STEP Studie Ziele: 12 Beprobungen während einem Jahr (7 ARA/Jahr): repräsentativer Zustand des Fliessgewässers und des ARA-Ausfluss Analyse der Mikroverunreinigungen (4x/Jahr): Identifikation der Stoffe und Toxizität in der Umwelt 13

14 Impact STEP Studie Methoden: Punktuelle Beprobungen, ausser Auslauf Beprobung jeweils oberhalb, unterhalb und am Auslauf der ARA Der Punkt unterhalb wurde mit einem Abstand der zehnfachen Flussbreite zum Ausfluss festgelegt. Dies um eine vollständige Durchmischung zu gewährleisten. 14

15 Impact STEP Studie Anforderungen für die Beurteilung der Resultate: Auslauf: Anhang 3.1 GSchV Fliessgewässer: Anhang 2 GSchV + «Modul-Stufen-Konzept» entwickelt vom Bund, Modul Chemie (12 Werte pro Parameter) Mikroverunreinigungen: ausser für Pflanzenschutzmittel (Anhang 2 GSchV: 0.1 mg/l) kein Grenzwert vorhanden Benützung des Kriteriums der Umweltqualität. 15

16 Impact STEP Studie Resultate: Nur für die in den Jahren 2014 und 2015 untersuchten ARA: Autigny Ecublens Kerzers Morat Villarepos Bussy Estavayer-le-Lac Marly Pensier Villars-sur-Glâne Delley-Portalban Fribourg Misery Posieux Vuippens Domdidier Grolley Montagny Romont Es fehlen die ARA vom 2016: Broc Corserey Torny Châtonnaye Lentigny Zumholz Publikation im Laufe des Jahres

17 Impact STEP Studie Resultate der wichtigsten Parameter Ammonium Phosphor schlecht unbefriedigend 10 8 schlecht unbefriedigend mässig gut sehr gut mässig gut sehr gut 0 Oberhalb Unterhalb Oberhalb Unterhalb 0 Oberhalb Unterhalb Oberhalb Unterhalb Ein Viertel der ARA-Ausläufe verursachen eine Degradierung des Fliessgewässer für Ammonium. Gleiche Situation zwischen 2009 und Die Hälfte der ARA-Ausläufe verursachen eine Degradierung des Fliessgewässers für Phosphor. Allerdings wird seit einigen Jahren eine Verminderung der Wasserqualität beim Phosphor festgestellt (diffuse Verschmutzung). 17

18 Impact STEP Studie Mittlere Degradierung des Fliessgewässers aufgrund des ARA-Ausfluss: ARA Domdidier - L'Arbogne 2015 (12 Proben) Parameter Einheit Oberhalb Auslauf Unterhalb Deklassierung Deklassierung 0 - Keine N-NH4 [mg/l] P tot [mg/l] Schwach 2 - Mässig ARA Montagny - L'Arbogne 2015 (12 Proben) Parameter Einheit Oberhalb Auslauf Unterhalb Deklassierung 3 - Stark 4 - Extrem N-NH4 [mg/l] P tot [mg/l] Nicht gemessen Ausserhalb Methode ARA Kerzers - Erligraben 2015 (12 Proben) Parameter Einheit Oberhalb Auslauf Unterhalb Deklassierung N-NH4 [mg/l] P tot [mg/l]

19 Impact STEP Ammonium: Deklassierung 0 - Keine 1 - Schwach 2 - Mässig 3 - Stark 4 - Extrem Nicht gemessen Ausserhalb methode 19

20 Impact STEP Phosphor: Deklassierung 0 - Keine 1 - Schwach 2 - Mässig 3 - Stark 4 - Extrem Nicht gemessen 20

21 Impact STEP Mikroverunreinigungen Vorgehen: 4 Probennnahmen während dem Jahr: am Auslauf und unterhalb der ARA (bei ARA am See nur der Auslauf) Proben analysiert von der DGE (Direction générale de l environnement du canton de Vaud, section protection des eaux) 60 Substanzen, davon 10 Pestizide, 47 Medikamente und 3 Produkte aus der Industrie 21

22 conc [ng/l] Impact STEP - Mikroverunreinigungen Pestizide Resultate: Mit dem Verhältnis zwischen dem Gehalt beim Auslauf und der Verdünnungsrate kann der Eintrag des Stoffes von oberhalb abgeschätzt werden (Unterschied zwischen blauer und grüner Säule) (483) (158) (384) (251) Grenzwert GSchV ARA Bussy Mittelwert rejet moyenne Ausfluss Mittelwert rivière aval Flussjhgj moyenne Verdünnungsrate rivière calcul taux Fluss de dilution (Berechnung) 10 0 Carbendazime DEET Diazinon Dimethoate Diuron Irgarol Isoproturon MCPA Mecoprop 22

23 conc [ng/l] Impact STEP - Mikroverunreinigungen Pestizide Resultate: Das MCPA (2-Methyl-4-chlorphenoxyessigsäure, Herbizid) überschreitet den Grenzwert unterhalb von 6 ARA MCPA Diffuse Verschmutzung in der Broye? Mittelwert rejet moyenne Ausfluss Mittelwert rivière aval Flussjhgj moyenne 100 Grenzwert GSchV 50 0 Autigny Ecublens Domdidier Montagny Romont Villars-sur-Glâne 23

24 Impact STEP - Mikroverunreinigungen Auswertung der Mikroverunreinigungen mit dem Umweltqualitätskriterium: Das Umweltqualitätskriterium bestimmt den Grenzwert der Konzentration eines Stoffes im Wasser. Dieser Grenzwert darf nicht überschritten, um einen guten chemischen Zustand des Gewässers zu erreichen. Es werden Grenzwert-Typen vorgeschlagen: Eine auf Basis von Langzeitmessungen (1 Jahr) ermittelte Untergrenze. Diese Norm soll den Schutz vor Langzeitbelastungen im aquatischen Milieu gewährleisten: chronische Exposition Die maximale zulässige Konzentration einer Substanz d.h. das Maximum, das in einer einzelnen Messung erreicht werden darf. Diese Norm soll den Organismus gegen kurzfristige Belastungen schützen: akute Exposition 24

25 Impact STEP - Mikroverunreinigungen Diese Grenzwerte sind aufgrund von ökotoxikologischen Studien (Einfluss der Substanzen auf Ökosysteme z.b. Algen, Larven, Fische, ) auf europäischer Ebene definiert. Umweltqualitätsnorm in der EU Umweltqualitätskriterium in der Schweiz Das Ökotoxzentrum bestimmt diese Werte in der Schweiz. Diese werden anschliessend von einer Expertengruppe validiert und mit der EU ausgetauscht. Bis zum heutigen Tage sind bei 30 der 60 gemessenen Substanzen ein Umweltqualitätskriterium bekannt. 25

26 Impact STEP - Mikroverunreinigungen Risikoquotient = Umweltkonzentration (MEC) Qualitätskriterien (QK) < 1 akzeptables Risiko > 1 inakzeptables Risiko Source: Centre Ecotox 26

27 Impact STEP - Mikroverunreinigungen Grolley Kerzers RQ < 0.1x Parameter Autigny Bussy Domdidier Ecublens Fribourg Grolley Kerzers Marly Misery Montagny Posieux Romont Villarepos Villars/G. Risikoquotient (konc. /CQK chronische) 2,4-D Acide méfénamique Atenolol Azithromycine Benzotriazole Bezafibrate Carbamazepine Carbendazime Ciprofloxacine Clarithromycine DEET Diazinon Diclofénac Dimethoate Diuron Erythromycine Ibuprofen Irgarol Isoproturon MCPA Mecoprop Metformine Methylbenzotriazole Metoprolol Naproxen Propranolol Sotalol Sulfamethazine Sulfamethoxazole Trimethoprime Risque total sehr gut 0.1x RQ < 1x gut 1x RQ < 2x mässig 2x RQ < 10x unbefriedigend RQ 10x mauvais 27

28 conc / NQE Impact STEP - Mikroverunreinigungen 28.0 Diclofenac Umweltrisiko im Fluss unterhalb des Auslauf Autigny Bussy Domdidier Ecublens Fribourg Grolley Kerzers Marly Misery Montagny Posieux Romont Villarepos Villars/Glâ ne risque

29 conc. [ng/l] Impact STEP Mikroverunreinigungen 3000 Diclofenac Mittelwert im Auslauf und unterhalb im Fluss Verdünnungsrate >10 Verdünnungsrate < Auslauf in den See Auslauf Rejet Fluss Rivière

30 Impact STEP Mikroverunreinigungen 70 Diclofenac Verdünnungsverhältnis und Abbau 60 = Verdünnungsverhältnis Abfluss Fluss Abfluss Ausluss 20 Die Abbaurate von Diclofenac ist abhängig vom Verdünnungsverhältnis Abbaurate = Konz. Fluss Konz. Ausfluss 30

31 Impact STEP Mikroverunreinigungen Gesamtrisiko (Summe der einzelnen Risiken) ARA Gesamt Risiko Verdünnungs -verhältnis Autigny Bussy Domdidier Ecublens Fribourg Grolley Kerzers Marly Misery Montagny Posieux Romont Villarepos Villars/Glâne % 14% 14% 22% RQ < 0.1x sehr gut 0.1x RQ < 1x gut 1x RQ < 2x mässig 2x RQ < 10x unbefriedigend RQ 10x mauvais Das Verdünnungsverhältnis bestimmt den Einfluss auf das Gewässer. Kleine Fliessgewässer sind daher sensibler. 31

32 Impact STEP Mikroverunreinigungen Ist das Auswahlverfahren des BAFU für einen Ausbau einer ARA gerechtfertigt? Auf lokalem Niveau ist der Einfluss der Mikroverunreinigung in kleinen Fliessgewässern leicht höher. (Das gleiche gilt auch für diffuse Verschmutzungen) Auf globalem Niveau muss der totale Eintrag an Mikroverunreinigungen betrachtet werden, der durch die betroffenen ARA behandelt werden kann. 32

33 charge [kg/an] Impact STEP - Mikroverunreinigungen 300 Totaler Eintrag von Mikroverunreinigungen pro Jahr (60 gemessene Substanzen) Daher ist die Entscheidung grosse ARA mit einer Zusätzlichen Reinigungsstufe auszurüsten nachvollziehbar. Für die restlichen Anlagen sollen Zusammenlegungen begünstigt werden. 33

34 Fallbeispiel Murtensee und Broye 34

35 charge [to] Impact STEP Fallbeispiel Murtensee und Broye Der Phosphor ist verantwortlich für dessen Eutrophierung (Anreicherung von Nährstoffen) die das Wachstum von Algen vorantreibt. Allerdings vermindert sich der Phosphor-Eintrag seit Phosphor im Murtensee

36 Impact STEP Fallbeispiel Murtensee und Broye Trotzdem wird zwischen Juni und Dezember eine lange anoxische Periode (fehlender Sauerstoff) beobachtet: 36

37 Impact STEP Fallbeispiel Murtensee und Broye Laut einer Studie der EAWAG (eidg. Wasserforschungsanstalt) muss der Phosphor Eintrag trotz der Verminderung seit 1986 um weitere 2t/Jahr reduziert werden. Die Phosphorquellen im Einzugsgebiet sollen weiter vermindert werden. 174 Gemeinden VD/FR/BE 24 ARA VD/FR 37

38 Impact STEP Fallbeispiel Murtensee und Broye Mit Hilfe der AGRIDEA (landwirtschaftliche Beratungszentrale) wurde ein Aktionsplan zur Verminderung des Phosphoreintrages in den Kantonen VD und FR erstellt: Das Ausbringen von Hofdünger anstelle von Kunstdünger fördern Massnahmen ergreifen zur Verminderung der Bodenerosion Fördern des Düngerplans um das Phosphorungleichgewicht im Boden zu korrigieren Die Funktionalität der ARA optimieren (Ptot 0.5mg/L und Wirkungsgrad >95%) 38

39 Impact STEP Fallbeispiel Murtensee und Broye Bei der Vergrösserung der ARA Ecublens wurden einige Anforderungen, darunter die des Phosphor verschärft (Art. 6, Abs. 2 GSchV) Art. 6 Einleitung in Gewässer 1 Die Behörde bewilligt die Einleitung von verschmutztem Abwasser in oberirdische Gewässer, 2 Sie verschärft oder ergänzt die Anforderungen, wenn: a. die betroffenen Gewässer durch die Einleitung des Abwassers die Anforderungen an die Wasserqualität nach Anhang 2 nicht erfüllen oder wenn dies zur Einhaltung internationaler Vereinbarungen oder Beschlüsse erforderlich ist; und Studie Impact STEP 2014 b. auf Grund von Abklärungen (Art. 47) feststeht, dass die ungenügende Wasserqualität zu einem wesentlichen Teil auf die Einleitung des Abwassers zurückzuführen ist und die entsprechenden Massnahmen bei der Abwasserreinigungsanlage nicht unverhältnismässig sind Aktionsplan Murtensee So wurde die Anforderung für den Gesamtphosphor bei 0.5 mg/l angesetzt. Dieser Wert ist an die Grösse des Fliessgewässers und dem Vergrösserungsprojekt der ARA angepasst. 39