Mikroschadstoffe im Naheeinzugsgebiet

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1 Mikroschadstoffe im Naheeinzugsgebiet Mittwochs im MUEEF Gewässer schützen - Schadstoffe minimieren Mainz, 28. September 2016 Dr.-Ing. Henning Knerr

2 Definition Mikroschadstoffe Mikroschadstoffe die in den Gewässern in Konzentrationen im Bereich von wenigen Nano- bis Mikrogramm pro Liter vorkommen aber bereits aufgrund ihrer Stoffeigenschaften den Ablauf grundlegender biochemischer Prozesse in der Natur beeinflussen können Stoffe/ Substanzen synthetische Substanzen, z. B. Arzneimittelwirkstoffe, Lebensmittelzusatzstoffe, Inhaltstoffe von Kosmetika und Reinigungsmitteln, Korrosionsschutzmittel natürliche Substanzen, z. B. Hormone Produkte des täglichen Gebrauchs, Bau-Chemikalien etc. gelangen häufig unverändert/ metabolisiert in das Abwasser/ kommunale Kläranlagen, wo sie nur teilweise eliminiert werden Bestrebungen unerlässlich, die den Eintrag von Mikroschadstoffen in Kanalisation und Gewässer minimieren 2 10

3 Pilotstudie Mikro_N Laufzeit: Zielsetzung Erfassung der Gesamtemissionen an ausgewählten Mikroschadstoffen mittels Bilanz Flächendeckende Situationsanalyse Handlungsempfehlungen für RLP Nordrhein- Westfalen Rheinland-Pfalz Saarland Hessen Förderung: Projektpartner: Baden- Württemberg Deutschland Einzugsgebiet Nahe Fläche: km² Fließlänge Nahe: 125 km 28. September 2016 Knerr tectraa TU Kaiserslautern 3 10

4 Stoffflussmodell GREAT-ER Emissionen Flächeneintrag Indirekteinleiter Kläranlage Immission L KA,Ab L end Haushalte Substanzparameter Pro-Kopf-Verbrauch Ausscheidungsrate Elimination Abspülrate Gebietsparameter Einwohner Flächennutzung Befestigte Fläche Mischwasserüberläufe Flächeneintrag Lend = L0 L MW L LW L 0 exp( k HRT) 2 km Eigenschaften Abfluss Fließgeschwindigkeit Tiefe Länge Verlustprozesse Abbau Ausgasung Sedimentierung 4 10

5 Situationsanalyse Risikobewertung Diclofenac Strukturformel: Risikoquotient bei MQ PNEC = 0,1 µg/l Eigenschaften: mittlere Resorption/ Metabolisierung im Körper (ca %) mittlerer Abbau in Abwasserreinigungsanlagen (ca %) hohe Persistenz in Umwelt gesundheitsgefährdend für aquatische Lebewesen 5 10

6 Situationsanalyse Risikobewertung 3,50 0,24 0,24 MQ MNQ DIATR CBZ DCF Relative Verteilung RQ [%] 17,0 0,1 MTP SMX BZF PFOS abgebildetes Gewässernetz km abwasserbeeinflusst 17,6 8,1 34,0 15,0 Arzneimittel und Diagnostika Pestizide und Biozide Arzneimittel und Diagnostika 6 10

7 Situationsanalyse Fazit Reduktion der Mikroschadstoffeinträge in rheinland-pfälzische Gewässer erforderlich, um einer Schädigung der aquatischen Umwelt vorzubeugen einer Akkumulation im Wasserkreislauf entgegenzuwirken Maßnahmen auf unterschiedlichen Ebenen erforderlich Primärmaßnahmen (Vermeidung/ Minimierung) Sekundärmaßnahmen (gezielte Mikroschadstoffelimination) 7 10

8 Sekundärmaßnahmen Kläranlagenausbau Risikobewertung für DCF bei MQ Nutzen qualitätsbezogener Ansatz (RQ < 1) Ausbau ca. 87 % der (+16 Kläranlagen %) Ausbau ca. der 96 Kläranlagen % (+25 %) Ausbau ca. von 92 Kläranlagen % (+21 %) der GK Nutzen 5 frachtbezogener der GK 4 Ansatz und GK (Emission 5 in an den Belastungsschwerpunkten Rhein) ca. 70 kg/a (-29 kg/a) ca. 34 kg/a (-65 kg/a) ca. 81 kg/a (-18 kg/a) Sz 3a Sz 3b Sz 3c 8 10

9 Mikro-System Laufzeit: Entwicklung eines systematischen Ansatzes/ Untersuchung von Maßnahmen, um problematisch belastete Gewässer(abschnitte) parameterbezogen in einen Zustand mit RQ < 1 zu überführen spezifische Einleitsituation der einzelnen Kläranlagen spezifische Ausgangssituation in Rheinland-Pfalz ( - Projekt EmiSûre ) Bereitschaft der Betreiber zur Umsetzung der Maßnahmen Bereitschaft der Bürger zur finanziellen Beteiligung Einfluss der Mischwasserentlastung Beispielgewässer Gewässer mit signifikanter Belastung durch Arzneimittel: Lauter Gewässer mit hoher Belastung diffuser Einträge über landwirtschaftlich genutzte Flächen: Wiesbach 9 10

10 Vielen Dank für die Förderung und für ihre Aufmerksamkeit! Dr.-Ing. Henning Knerr - henning.knerr@bauing.uni-kl.de Prof. Dr.-Ing. Theo G. Schmitt - theo.schmitt@bauing.uni-kl.de 10 10