Vortragsreihe Nitrat und Grenzwerte

Transkript

1 Wasserverband Garbsen- Neustadt Vortragsreihe Nitrat und Grenzwerte Dieter de Vries NLWKN - Betriebsstelle Aurich

2 Gliederung Der NLWKN stellt sich vor Datenerfassung im Grundwasser Parameter Nitrat Ursache von Nitratbelastungen Nitratgehalte in den Gewässern Kooperationsmodell Trinkwasserschutz WRRL-Gewässerschutzberatung

3 NLWKN das ist das Kürzel für Niedersächsischer Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz

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5 Organisation der Naturschutz- und Wasserwirtschaftsverwaltung in Niedersachsen Niedersächsisches Ministerium für Umwelt, Energie und Klimaschutz Landkreise, kreisfreie Städte, große selbständige Städte Untere Naturschutzbehörde Untere Wasserbehörde Untere Deichbehörde Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz (NLWKN) Naturschutz Betrieb und Unterhaltung landeseigener Anlagen Hochwasser- und Küstenschutz Flussgebietsmanagement Wasserwirtschaftliche Zulassungsverfahren

6 Datenerhebung

7 Aufbau des Messkonzeptes Messstelle lokale Messeinrichtung (kleinste Einheit) Messstellenpool Gesamtheit aller funktionstüchtigen Messstellen in Niedersachsen (betreiberunabhängig) Messnetz Zweck der Messstellenanordnung (Güte und Stand) Messprogramm Festlegung der Messparameter

8 Messprogramme Flächen- bzw. Stockwerksbezogene Ausrichtung TGG, Geest, Niederung, Fest-/Lockergestein, Grundwasserleiter Parameterbezogene Ausrichtung PSM, Salze, Sonderparameter Maßnahmenbezogene Ausrichtung TGG, WRRL, Beweissicherungen

9 Messprogramme Zusammenstellung der Messstellen (Messstellentiefe, Dichte des Messnetzes) Bestimmung der Kenngrößen (Güteparameter, Abstich) Messturnus (monatlich, jährlich, alle 3 Jahre, alle 6 Jahre)

10 SSW Jade Lockergestein Grundwasserversalzung 10 m 30 m 140 m

11 Güte Stand Grundwasser-Messkonzept 2014 (Stand: 2016) GÜN-Messprogramme Anzahl Messstellen Programm Anzahl Messstellen Land Anzahl Messstellen Dritte Grundwasser-Stand WRRL-Stand Klima-Stand Grundwasser-Güte WRRL-Güte WRRL-Pflanzenschutzmittel (inkl. LAWA PSM) Versalzung/Intrusion Sonderuntersuchungen nach Bedarf - - Bodendauerbeobachtungsflächen Messstellen der Eigenüberwachung der Wasserversorgungsunternehmen keine Angabe - - Pflanzenschutzmittel (LAWA PSM) Europäische Umweltagentur (EUA) Teilmessnetz Landwirtschaft Überarbeitung EUA-Messprogramm Evaluierung von Grundwasserschutzmaßnahmen in Trinkwassergewinnungsgebieten* * Diese Messstellen sind nicht Teil des GLD-Messnetzes

12 EUA-Land 167 GWM > 50 mg/l = 32 %

13 Teilmessnetz Landwirtschaft- Land 103 GWM > 50 mg/l = 38 %

14 Salz der Salpetersäure leichtlöslich Nitrat (NO 3- ) - Allgemein Auswaschung aus dem Boden über das Sickerwasser in das Grundwasser Hauptnährstoff im Boden Einsatz als Düngemittel in der Landwirtschaft keine toxikologisch relevante Wirkung ABER: Reduktion im Körper zu Nitrit (NO 2- ) führt zur Bildung krebserregender Nitrosamine und kann bei Säuglingen zu Blausucht führen

15 Nitrat: Nährstoff oder Schadstoff? Alle Dinge sind Gift, und nichts ist ohne Gift; allein die Dosis machts, dass ein Ding kein Gift sei. (Paracelsus, Schweizer Arzt und Alchemist ) Grenzwert, Umweltqualitätsnorm, Umweltziel, Schwellenwert, Hintergrundwert, Orientierungswert: Grenze, ab der ein Stoff in einer bestimmten Menge (z.b. Konzentration oder Gehalt) sowie in einer bestimmten Umgebung (z.b. Grundwasser, Oberflächengewässer) eine schädliche bzw. verschmutzende Wirkung entfaltet.

16 Nitrat (NO 3- ) - Überschüsse in der Umwelt im Grundwasser Verschlechterung der Gewässergüte Freisetzung von Schwermetallen (aus Sulfiden) Verbrauch des Reduktionspotentials im Grundwasserleiter Aufbereitung des Trinkwassers Anstieg der Kosten in den Oberflächengewässern, Küstengewässern und Meeren vermehrte Bildung von Algenblüten Verlust der Artenvielfalt in den Böden Versauerung und Überdüngung der Böden, Verlagerung von Metallen Verlust der Artenvielfalt und Ökosysteme in der Luft Freisetzung von Ammoniak durch Umwandlung des Nitrats Entstehung von Feinstaub und Lachgas ( Verstärkung des Klimawandels )

17 Nitrat (NO 3- ) - im Grundwasser Grenzwert TrinkwV: 50 mg/l unbeeinflusstes Grundwasser 10 mg/l sauerstofffreies Grundwasser ist häufig nitratfrei Denitrifikation: Abbau von Nitrat zu gasförmigen Stickstoffverbindungen durch Bakterien

18 Quelle: LBEG 2016 (Nährstoffbericht - Landwirtschaftskammer)

19 Anteile der Eintragspfade an den N- Gesamteinträgen in die Vorfluter (2007) Insgesamt: rund t N, davon diffuse Einträge > 90% Quelle: AGRUM Niedersachsen, verändert durch NLWKN

20 Untersuchungen zum Nitratabbau im Grundwasser Problem: In reduzierenden GW-Leitern Nitrat häufig nicht mehr nachweisbar (bereits abgebaut) Die Nitrateintragskonzentration ist nicht mehr bestimmbar. Warum soll das abgebaute Nitrat quantifiziert werden? Schleichende Aufzehrung des Nitratabbauvermögens in GW-Leitern (Umsatz von Nitrat mit Organik oder Sulfiden), Erfolgskontrolle Grundwasserschutz, etc. Wie kann der Nitrateintrag trotzdem quantifiziert werden? N 2 /Ar-Methode (z.b: Vogel et al. (1981), Boehlke und Denver (1995), Green et al. (2008), Weymann et al. (2008)) Quelle: LBEG Workshop Gewässerkunde

21 Gleichgewichtseinstellung N 2 + Ar bei der Versickerung (N 2 (78,08 %) Ar (0,934 %)) In das Grundwasser eingetragenes Nitrat wird unter anaeroben Bedingungen zu N 2 reduziert (Denitrifikation) Ziel: Quantifizierung des Gesamt-Nitrateintrags (Nitrat + abgebautes Nitrat) Berechnung des Exzess-N 2 (Stickstoff aus Nitratabbau) Summe aus Nitrat und Exzess-N2 Nitrateintragskonzentration (NO3t0) Quelle: LBEG Workshop Gewässerkunde

22 Ergebnisse der Landesweiten Untersuchungen zum Nitratabbau im Grundwasser Ca. 30 % des eingetragenen Nitrats wurden hier im GWL denitrifiziert. Auch an Mst. mit O 2 -Gehalten > 5 mg/l wurde eine Denitrifikation nachgewiesen. Zwischen den berechneten N 2 -Exzesswerten und Sulfatgehalten gab es keinen Zusammenhang. Zur Qualitätssicherung der N 2 -Ar-Methode wird eine Arbeitsgruppe bestehend aus LBEG, NLWKN und den kommerziellen Laboren beitragen. Die Weitergabe der Daten seitens NLWKN an die beteiligten Wasserversorger ist erfolgt. Quelle: LBEG Workshop Gewässerkunde

23 Anzahl der Messstellen [%] Belastung des Grundwassers mit Nitrat Bewertung 123 GWK Gut = 71 GWK Schlecht = 52 GWK Nitrat 2015 NO 3 - > 5 mg/l ,1 13,1 9,4 41,4 Nitrat < 25 mg/l Nitrat 37,5-50 mg/l Nitrat 25-37,5 mg/l Nitrat > 50 mg/l

24 Anzahl der Messstellen [%] Belastung der Oberflächengewässer mit TN Gesamt-Nitrat 2014 Grenzwert: 2,8 mg/l 59, ,3 12,5 eingehalten überschritten mind. 2fach überschritten

25 Prioritätensetzung in erster Linie abhängig von der Nitratbelastung des Roh-, Sicker- und Grundwassers Priorität A: pot. Nitratkonzentration im Sickerwasser < 25 mg/l Priorität B1: pot. Nitratkonzentration im Sickerwasser > 25 mg/l Priorität B2: pot. Nitratkonzentration im Sickerwasser > 25 mg/l mit deutlichen Belastungen der Vorfeldmessstellen bzw. Förderbrunnen Priorität C: fördermengengewichtete, tatsächliche Nitratkonzentration im Rohwasser > 25 mg/l

26 Prioritätenprogramm Trinkwasserschutz 2017 Prioritätenprogramm Trinkwasserschutz 2017 C B2 B1 A

27 ohne Messstellen

28 WRRL - Messstellen

29 alle GWM > 5 mg/l NO3-

30 WRRL und alle GWM > 5 mg/l NO3-

31 Grundlagen des Niedersächsischen Kooperationsmodells Beginn: 1992 Ziel: Schwerpunkt: Bausteine: Umfang: Finanzierung: Kooperation: Koordination: Insbesondere der vorsorgende Trinkwasserschutz Verminderung der Nitrateinträge in das Grundwasser Freiwillige Vereinbarungen, Wasserschutzzusatzberatung, Modell- und Pilotvorhaben 374 TGG, 74 Kooperationen, ca ha LF Durch die Wasserentnahmegebühr + EU-Kofinanzierung Wasserversorgungsunternehmen und Landbewirtschafter Niedersächsischer Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz (NLWKN)

32 Aufbau der Gewässerschutzberatung im Rahmen des Niedersächsischen Kooperationsmodells Erfassung von Grundlagendaten z.b. Flächennutzung, Betriebsstruktur Betriebliche Beratung z.b. einzelbetriebliche Beratung, Gruppenberatung, Rundschreiben Untersuchungen und Versuche z.b. Frühjahrs-Nmin, Wirtschaftsdüngeruntersuchungen, Demoversuche Erfolgskontrolle

33 Kenngrößen der TGG des Nds. Kooperationsmodells im Jahr 2014

34 Prozentuale Verteilung der Nitratgehalte im Grund- und Rohwasser in den Trinkwassergewinnungsgebieten (2015) < 10 mg/l mg/l mg/l > 50 mg/l 100% 1,6 90% 80% 70% % % % 30% 20% % 26 0% < 5 m unter GWOF 5-20m unter GWOF > 20 m unter GWOF Förderbrunnen (n = 744) (n = 537) (n = 129) (n = 1.320)

35 Die EG-WRRL-Beratung in Niedersachsen Aufgaben und Ziele der Beratung allgemein: Start in 2010: Verringerung von Nitrateinträgen ins Grundwasser Seit 2014: Verringerung der Nährstoffeinträge (Stickstoff und Phosphor) aus der Landwirtschaft in Grund- und Oberflächengewässer in einigen Beratungsgebieten Seit 2016: EG-WRRL-Beratung zur Verringerung der diffusen Nährstoffausträge im Einzugsgebiet von Bederkesaer See und Steinhuder Meer Ergänzende Maßnahme nach 11 EG-WRRL: Aktivitäten müssen weiter reichen, als ordnungsrechtliche Vorgaben (Düngerverordnung, gute fachliche Praxis, )

36 Beratungskulisse Gewässerschutz nach EG-WRRL Gesamt: ca ha davon ca ha LN (ohne WSG/TGG) davon ca ha LN kombinierte N- und P-Beratung

37 Fazit zur Nährstoffdiskussion - Nährstoffproblematik ist gewässerübergreifend und flächendeckend (Grundwasser, Oberflächengewässer, Seen, Nordsee) zu diskutieren. - Das Monitoring gibt die Nährstoffsituation in den Gewässern deutlich an. - Zielvorgaben für den guten Zustand unserer Gewässer sind vorhanden. - Nährstoffe beeinträchtigen die Qualität und die Nutzung der Gewässer, insbesondere auch die Trinkwassergewinnung. - Das Monitoring wurde in den letzten Jahren aufgrund der Nährstoffproblematik intensiviert und wird aufgrund von Folge- und Begleitstoffen im Grundwasser (z.b. Metallmobilisierung, Pflanzenschutzmittel etc.) noch verstärkt werden müssen.

38 Veröffentlichungen Veröffentlichungen des NLWKN:

39 Vielen Dank!