Auswertung von Sonderprobenuntersuchungen - Anorganik

Transkript

1 Gliederung: 1. Einleitung 2. Bewertungsgrundlagen 3. Vorstellung von Fallbeispielen und Interpretationsvorschläge 4. Diskussion

2 Statistik: Sonderproben 2009 : 475 Proben Analysen Sonderproben 2010 : 531 Proben Analysen Sonderproben 2011 : 471 Proben Analysen Sonderproben 2012 : 399 Proben Analysen

3 Schwerpunkte : Gewässerverunreinigungen, häufig in Verbindung mit Fischsterben, Schaumbildung, Verfärbung, aufschwimmenden Phasen, geruchlichen Belästigungen Havarien in Anlagen Verdacht auf Abwassereinleitungen Bodenverunreinigungen (Havarien) Beweissicherung und Ursachenermittlung unerlaubter Umgang mit gefährlichen Abfällen weitere

4 Schwerpunktparameter: ph-wert, el. Leitfähigkeit, CSB, TOC, TNb, BSB5, GP, NH4, NO3, NO2 Tenside ( AAT, NIT ), AOX, SM, Alkalien ( K ) u.a. - O2!

5 Literatur: Bewertungsgrundlagen: DVWK Merkblätter: 227/1993 und 228/1993 Aussagekraft von Gewässergüteparametern in Fließgewässern Teil I und II - Allgemeine Kenngrößen, Nährstoffe, Spurenstoffe und anorganische Schadstoffe, biologische Kenngrößen - Summenparameter Kohlenstoffverbindungen und sauerstoffverbrauchende Substanzen, Mineralstoffe, Organische Schadstoffe

6 Verordnung zum Schutz der Oberflächengewässer (Oberflächengewässerverordnung OgewV) vom (BGBl. I S. 1429) 5 Einstufung des ökologischen Zustands und des ökologischen Potenzials (1) Die Einstufung des ökologischen Zustands eines Oberflächenwasserkörpers richtet sich nach den in Anlage 3 aufgeführten Qualitätskomponenten. Die zuständige Behörde stuft den ökologischen Zustand eines Oberflächenwasserkörpers nach Maßgabe der Tabellen 1 bis 5 der Anlage 4 in die Klassen sehr guter, guter, mäßiger, unbefriedigender oder schlechter Zustand ein. (4) Maßgebend für die Einstufung des ökologischen Zustands oder des ökologischen Potenzials ist die jeweils schlechteste Bewertung einer der biologischen Qualitätskomponenten nach Anlage 3 Nummer 1 in Verbindung mit Anlage 4. Wird eine Umweltqualitätsnorm oder werden mehrere Umweltqualitätsnormen nach Anlage 3 Nummer 3.1 in Verbindung mit Anlage 5 nicht eingehalten, ist der ökologische Zustand oder das ökologische Potenzial höchstens als mäßig einzustufen.

7 6 Einstufung des chemischen Zustands Die Einstufung des chemischen Zustands eines Oberflächenwasserkörpers richtet sich nach den in Anlage 7 aufgeführten Umweltqualitätsnormen. Erfüllt der Oberflächenwasserkörper diese Umweltqualitätsnormen, stuft die zuständige Behörde den chemischen Zustand als gut ein. Andernfalls ist der chemische Zustand als nicht gut einzustufen.

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10 Blockbezeichnung Parameter EU-Stoffliste Matrix QN (MW) Einheit BG (30% QN) Anorganische Messgrößen Cyanid ECO Wasser 0,01 mg/l 0,003 NH4-N guter Zustand Wasser 0,3 mg/l 0,1 P-gesamt guter Zustand Wasser 0,1 mg/l 0,03 Cu Fischgew Wasser 5 µg/l 1 Zn Fischgew Wasser 30 µg/l 9 Cd ges CHEM Wasser 1 µg/l 0,3 Hg ges CHEM Wasser 1 µg/l 0,3 Cd gelöst ps Wasser 0,08 µg/l 0,024 Hg gelöst ps Wasser 0,05 µg/l 0,015 Pb gelöst ps Wasser 7,2 µg/l 2,16 Ni gelöst ps Wasser 20 µg/l 6 Antimon ECO-neu Wasser 20 µg/l 6 Barium ECO-neu Wasser 60 µg/l 18 Beryllium ECO-neu Wasser 0,1 µg/l 0,03 Bor 464 Wasser 500 µg/l 150 Bor ECO-neu Wasser 100 µg/l 30

11 Blockbezeichnung Parameter EU-Stoffliste Matrix QN (MW) Einheit BG (30% QN) Anorganische Messgrößen Cobalt ECO-neu Wasser 1 µg/l 0,3 Molybdän ECO-neu Wasser 7 µg/l 2,1 Selen ECO-neu Wasser 3 µg/l 0,75 Silber ECO-neu Wasser 0,02 µg/l 0,009 Thallium ECO-neu Wasser 0,2 µg/l 0,3 Uran 464 Wasser 3 µg/l 0,9 Uran ECO-neu Wasser 0,15 µg/l 0,045 Vanadium ECO-neu Wasser 2,4 µg/l 0,72

12 Richtlinie 2009/90/EG (Festlegung techn. Spezifikationen für die chem. Analyse...) Blockbezeichnung Parameter EU-Stoffliste Matrix QN (MW) Einheit BG (30% QN) Metalle / Metalloide As ECO Schwebstoff 40 mg/kg 12 Cr ECO Schwebstoff 640 mg/kg 192 Cu ECO Schwebstoff 160 mg/kg 48 Zn ECO Schwebstoff 800 mg/kg 240 Antimon 464 Schwebstoff 6 mg/kg 1,8 Barium 464 Schwebstoff 1000 mg/kg 300 Beryllium 464 Schwebstoff 10 mg/kg 3 Blei 464 Schwebstoff 100 mg/kg 30 Cobalt 464 Schwebstoff 80 mg/kg 24 Molybdän 464 Schwebstoff 5 mg/kg 1,5 Nickel 464 Schwebstoff 120 mg/kg 36 Selen 464 Schwebstoff 4 mg/kg 1,2 Silber 464 Schwebstoff 2 mg/kg 0,6 Tellur 464 Schwebstoff 1 mg/kg 0,3 Thallium 464 Schwebstoff 4 mg/kg 1,2 Titan 464 Schwebstoff 4 mg/kg 1,2 Vanadium 464 Schwebstoff 4 mg/kg 1,2 Zinn 464 Schwebstoff 4 mg/kg 1,2

13 UBA Texte 15/03

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16 Fallbeispiele Sonderproben Fallbeispiel 1: Verdacht auf Gülleeinleitung

17 Probennr. Entnahmeort Startdatum Uhrzeit ph Labor LF- Labor CSB NO3-N NO2-N NH4-N Pges K µs/cm mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l Z Z Z Z Z Z Einleitung Agrar e.g. Bach vor Agrar e.g. Bach nach Agrar e.g. Einleitung Agrar e.g. Bach vor Agrar e.g. Bach nach Agrar e.g ? 7, <0,15 <0,050 3,04 3, ? 7, ,3 1,67 <0,050 <0,15 <0,10 1, ? 7, ,58 <0,050 0,72 0,57 9, :20 7, <0,15 <0,050 4,64 1,87 43, :30 7, ,1 1,44 <0,050 <0,15 <0,10 1, :40 7, ,8 2,87 <0,050 <0,15 0,16 5,1 Q?

18 Belastungsverlauf 350 CSB und K in mg/l Bach vor Agrar e.g. Einleitung Agrar e.g. Bach nach Agrar e.g. Bach vor Agrar e.g. Einleitung Agrar e.g. Bach nach Agrar e.g. CSB mg/l K-ICP mg/l TOC ca. 75 mg/l organisch hoch belastet Probenahm estelle CSB nach der Einleitung ( 1. Probenahme ): 150 mg/l CSB nach der Einleitung ( 2. Probenahme ): 7,8 mg/l Empirisch : CSB:TOC = 2:1 (in schwach belasteten Gewässern) CSB:TOC = 4:1 (nach 6(3)AbwV) TOC < 7 mg/l für guten Zustand

19 Belastungsverlauf Konz. in mg/l Bach vor Agrar e.g. Einleitung Agrar e.g. Bach nach Agrar e.g. Bach vor Agrar e.g. Probenahmestelle Orientierungswerte guter Zustand: NH4-N = 0,3 mg/l GP = 0,1 mg/l Einleitung Agrar e.g. Bach nach Agrar e.g. Pges mg/l NH4-N mg/l NH4-N GP 0,72 0,57 NH4-N GP <0,15 0,16

20 Fallbeispiel 2:

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22 Entnahmeort Startdatum Uhrzeit ph Labor CSB NO3-N NO2-N NH4-N Pges K-ICP mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l Kaltenborner Bach, ca. 15 m oberhalb der Gülleeinleitung :00 8, ,3 <0,050 <0,15 0,36 9,8 Erlach, ca. 3m oberh. der Einleitung des Kaltenborner Bachs :15 8, ,4 <0,050 <0,15 0,45 10,6 Zulauf zum Erlach (Kaltenborner Bach) :35 8, ,73 0, Erlach, ca. 3m unterh. der Einleitung des Kaltenborner Bachs :15 8, ,3 0,11 <0,15 0,53 4,9 Erlach, Höhe Erlbachbrücke in Töppeln :05 8,72 9,6 13,2 0,06 0,21 0,15 4,4 Anteil freier Ammoniak???

23 Schadensereignis und Dokumentation Anteil freien Ammoniaks an der gemessenen Ammoniumkonzentration NH 3 in mg/l = Anteil freien Ammoniaks x gemessene NH 4 + -Konzentration in mg/l Auswertung von Sonderprobenuntersuchungen ph-wert: - Anorganik 8,28/8,72 bei 10 C NH 3 -Toxizität für Fische: 0,3... 0,7 mg/l, d.h.: die NH 3 -Konzentration muß unter diesem Bereich liegen, sonst besteht akute Gefahr eines Fischsterbens 0,116 x 1310 mg/l = 152 mg/l 0,116 x 0,21 mg/l = 0,024 mg/l 1/(1+10^( pH /T)

24 Fallbeispiel 3: Entnahmeort Startdatum SO4-IC Al -ICP mg/l mg/l Straßenseitengraben Feststoff am ICE Tunnel BENA ,71 südlicher Brauhausteich Einlauf ,9 29,41 Sediment 1, Straßenseitengraben nach Container Sediment 2, Graben auf Wiese vor Teichen

25 Fallbeispiel 4:

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27 Fallbeispiel 4: Entnahmeort Startdatum ph Labor LF-Labor O2 - Labor CSB NO3-N NH4-N N- anorg. TNb Pges µs/cm mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l westliches Ufer , ,5 83 <0,15 3,58 3,58 8,2 0,87 südwestl. Ufer , ,3 100 <0,15 4,05 4,05 9 0,9 südliches Ufer , ,4 160 <0,15 6,17 6,17 10,4 1,09

28 Biologische Bewertung: Der Anteil an Cyanobakterien (Blaualgen), Augenflagellaten (Euglena) sowie Schwefelbakterien unterschiedlichster Arten und Formen ist außergewöhnlich hoch. Es kann also davon ausgegangen werden, dass dieser Zustand das Ergebnis einer erhöhten mikrobiellen Tätigkeit in Verbindung mit stark sauerstoffzehrenden Prozessen bis zum Aufbau deutlich anaerober Verhältnisse ist. Die Grünfärbung ist mit hoher Wahrscheinlichkeit auf einen hohen Anteil an Algen grünlicher Farbe (Euglenophyceen) zurückzuführen. Die auffälligen weißen Schlieren haben offensichtlich ihre Ursache in dem massiven Vorkommen an Bakterienstämmen (hoher Anteil Schwefelbakterien).

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33 Fallbeispiel 5:

34 Entnahmeort ph Labor LF-Labor O2 NO3-N NO2-N NH4-N o-po4-p µs/cm mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l P1 7, ,5 <0,15 0,052 1,14 0,27 P2 7, ,9 <0,15 <0,005 0,99 0,37 Tagesperiodische Schwankungen von Sauerstoff und ph - Wert Messwerte Stunden O2(mg/l) ph-wert

35 Wasserchemie in stehenden Gewässern Fallbeispiel 6:

36 Entnahmeort Datum Uhrzeit Cl2 gesamt Cl2 frei-st PN mg/l mg/l Kirchweg :30 0,4 0,33 Kripo Kirchweg, Am Sportplatz - Brücke :43 0,6 0,48 Kripo Hauptstraße : Kripo Am Schwimmbad :25 0,16 0,13 Kripo oh. Schwimmbad :00 <0,1 <0,05 Kripo Schwimmbad : Kripo Chlorierungsprodukt : Kripo oberhalb Kanalauslauf :45 <0,1 <0,05 UWB Kanalauslauf :00 0,5 0,13 UWB ca. 10m uh. Einleitung :15 <0,1 0,07 UWB Ablauf Bad :30 0,66 0,57 UWB Zulauf Bad :35 <0,1 <0,05 UWB Auslauf Kanal ( Anschluß Zeltplatz, Anwohner ) :50 <0,1 <0,05 UWB

37 Fallbeispiel 7: TOC Parameter Meßwert Einheit ph Labor 4,27 LF-Labor µs/cm CSB-ST mg/l BSB mg/l NH4-N-CFA-FIA 407,7 mg/l Pges-ICP 313 mg/l K-ICP 1845 mg/l Mg-ICP 31,9 mg/l Na-ICP 40,5 mg/l

38 Fallbeispiel 8: differentieller Interferenzkontrast Algenzellen (Scenedesmus) und mineralischer Partikel Das durchgeführten Screening auf leichtflüchtige Substanzen hat in der übergebenen Proben keine speziellen Nachweise ergeben. Anhand der mikroskopischen Bilder kann eine Ursache für die Rotverfärbung des Schnees nicht erklärt werden.

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40 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!