Qualität & Quantität von Grundwasser in Europa

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1 Qualität & Quantität von Grundwasser in Europa

2 QUALITÄT UND QUANTITÄT VON GRUNDWASSER IN EUROPA Wien, 2004

3 Projektleitung Johannes Mayer Autoren Andreas Scheidleder, Johannes Grath, G. Winkler, Ulrike Stärk, Claudia Koreimann und C. Gmeiner, Umweltbundesamt S. Nixon und J. Casillas Water Research Centre P. Gravesen Geological Survey of Denmark and Greenland J. Leonard International Office for Water M. Elvira Centro de Estudios y Experimentación de Obras Públicas Übersetzung Ulrike Stärk, Andreas Scheidleder, Brigitte Read Lektorat Ulrike Stärk, Andreas Scheidleder Satz/Layout Lisa Lössl Weitere Informationen zu Publikationen des Umweltbundesamtes finden Sie unter: Impressum Medieninhaber und Herausgeber: Umweltbundesamt GmbH Spittelauer Lände 5, 1090 Wien/Vienna Österreich/Austria Englische Originalfassung Goundwater quality and quantity in Europe (Environmental assessment report No 3) publiziert durch das Amt für amtliche Veröffentlichungen der Europäischen Gemeinschaften (1999) für die Europäische Umweltagentur Die Veröffentlichung der Übersetzung basiert auf einer Vereinbarung mit der Europäischen Umweltagentur. Die Verantwortung für die Übersetzung liegt ausschließlich beim Umweltbundesamt. Europäische Umweltagentur, 1999 Deutsche Übersetzung: Umweltbundesamt, Wien, 2004 Alle Rechte vorbehalten (all rights reserved) ISBN

4 Inhalt 3 INHALT VORWORT...5 ZUSAMMENFASSUNG...8 Belastungsfaktoren...8 Der Zustand der Grundwasserressourcen Europas...9 Politische Reaktionen EINLEITUNG Hintergrund Grundwassercharakteristika im EUA-Raum Erhebung der Informationen HINTERGRUNDFAKTOREN Klima und natürliche Prozesse Verstädterung Tourismus Industrie Landwirtschaft BELASTUNGSFAKTOREN, DIE DIE GRUNDWASSERQUALITÄT BEEINFLUSSEN Einführung Nitrat Pestizide ph-wert/versauerung/alkalinität Chlorid Elektrische Leitfähigkeit Kohlenwasserstoffe und chlorierte Kohlenwasserstoffe BELASTUNGSFAKTOREN, DIE SICH AUF DIE GRUNDWASSERMENGE AUSWIRKEN Grundwasserentnahme Bedeutendste menschliche Eingriffe mit negativen Auswirkungen auf die Grundwasserquantität...49

5 4 Grundwasserqualität und -quantität in Europa 5 ZUSTAND DER GRUNDWASSERQUALITÄT Einführung Allgemeine Bemerkungen Nitrat Pestizide Chlorid ph-wert Alkalinität Elektrische Leitfähigkeit Weitere Verschmutzungsursachen ZUSTAND DER GRUNDWASSERQUANTITÄT Grundwasserentnahme und Grundwasserübernutzung Salzwassereintrag Durch Grundwasserübernutzung gefährdete Feuchtgebiete POLITISCHE MASSNAHMEN UND INSTRUMENTE Einführung Politik der Europäischen Union Nationale und regionale politische Strategien SCHLUSSFOLGERUNGEN ABKÜRZUNGEN...160

6 Vorwort der deutschen Fassung 5 Vorwort der deutschen Fassung Um die Ziele und Arbeitsergebnisse dieser umfassenden Erhebung im Auftrag der der Europäischen Umweltagentur (EUA) auch im deutschsprachigen Raum einem breiten Leserkreis zugänglich zu machen, wurde zwischen der Umweltbundesamt GmbH in ihrer Funktion als National Focal Point (NFP) und der EUA vereinbart, den Bericht am österreichischen Umweltbundesamt in die deutsche Sprache zu übersetzen. Die Voraussetzungen dafür waren sehr günstig, da das Umweltbundesamt als Partner in der Österreichischen Arbeitsgruppe Wasser (AWW) die Berichterstellung federführend durchgeführt hat. Allerdings wurde der Bericht zur Gänze in englischer Sprache erstellt, sodass eine komplette Übersetzung erforderlich war. In manchen Fällen wurde von einer wörtlichen Übersetzung Abstand genommen und eine sinngemäße Wiedergabe gewählt, um eine bessere Lesbarkeit des Berichtes zu erreichen. Des weiteren wird darauf hingewiesen, dass zwischenzeitlich die Trinkwasserrichtlinie (80/778/EWG) dem wissenschaftlichen und technischen Fortschritt angepasst und durch die Richtlinie 98/83/EG ersetzt wurde sowie die Wasserrahmenrichtlinie (2000/60/EG) in Kraft getreten ist. Es wurde jedoch davon Abstand genommen, den Bericht dahingehend zu adaptieren. Beim Technical Report No 22, der dem Originalbericht als ergänzende Daten- und Informationsquelle beigeschlossen ist, wurde auf eine Übersetzung verzichtet. Im Gegenzug dazu wurden verschiedene Übersichten und Länderkommentare in die deutsche Version des Berichtes aufgenommen. Durch den vorliegenden Bericht, in dem basierend auf gegenwärtig verfügbaren Informationen der Zustand der Grundwasservorkommen in Europa dargestellt ist, soll das Konzept Eurowaternet der EUA im deutschen Sprachraum unter Experten und Entscheidungsträgern verbreitet werden.

7 6 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Vorwort Der vorliegende Bericht bietet erstmalig einen gesamteuropäischen Überblick über die Qualität und Quantität des Grundwassers. Er wurde vom European Topic Centre on Inland Waters (ETC/ IW) im Auftrag der EUA erstellt. Die Projektleitung lag bei der AWW mit der Unterstützung vom Water Research Centre (WRc, Großbritannien), dem Geological Survey of Denmark and Greenland (GEUS, Dänemark), dem International Office for Water (IOW, Frankreich) und dem Centro de Estudios y Experimentación de Obras Públicas (CEDEX, Spanien). Ein wichtiger Teil des Projektes bestand darin, Daten mittels eines Fragebogens zu sammeln, der über die Nationalen Anlaufstellen (NFP National Focal Points) der EUA, das PHARE Topic Link und andere Elemente des Europäischen Umweltinformations- und beobachtungsnetzes (Environment Information and Observation Network EIONET) an 44 europäische Länder verteilt wurde. Diesem Bericht liegen Daten und Informationen von 37 Ländern zugrunde. Je nach Bedarf wurden zusätzliche Informationen aus Literatur oder Berichten (z. B. nationale Umweltberichte und Berichte des Eurostat und der FAO Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation) sowie aus dem World Wide Web herangezogen. Dieser Bericht ist auch das Ausgangsdokument für jene grundwasserrelevanten Informationen, die in der von der Europäischen Umweltagentur im Juni 1998 veröffentlichten Studie Die Umwelt in Europa: Der zweite Lagebericht herangezogen wurden. Ihm ist der Technical Report No 22 angeschlossen, den der Leser zur näheren Information über die in der Studie verwendeten Daten heranziehen sollte. Darin enthalten sind zusätzliche, ergänzende Daten, auf die im Berichtsteil nicht detailliert eingegangen wird, die für den Leser jedoch von Interesse sein könnten. Ziel dieses Berichtes ist es, politische und andere Entscheidungsträger auf nationaler und internationaler Ebene zu informieren bzw. ihnen Informationsmaterial zur Verfügung zu stellen. So wird der Bericht beispielsweise der Europäischen Kommission im Zuge der Überprüfung des Fortschrittes bei der Umsetzung des Fünften Umweltaktionsprogramms Für eine dauerhafte und umweltgerechte Entwicklung und des Aktionsprogramms zum integrierten Grundwasserschutz und -management dienlich sein. Dieser Bericht wird auch für nicht-staatliche Organisationen von Nutzen und für die informierte Öffentlichkeit von Interesse sein. Zum Zeitpunkt der Berichtserstellung gab es kein einheitliches Überwachungs- oder Informationsnetz in Europa, das vergleichbare Daten lieferte. Daher beruht dieser Bericht auf den besten verfügbaren Informationen und er wurde, soweit möglich, durch die Nationalen Anlaufstellen der EUA überprüft und validiert. Es wurden beispielsweise Hintergrundinformationen über die Art der Probenahmestellen erhoben, doch war nicht immer eindeutig erkennbar, ob mit den Messstellen die Hintergrundqualität, hohe Verschmutzungsgrade oder die repräsentative Qualität eines bestimmten Grundwasserleiters beobachtet werden. Die Grundwasserüberwachung kann zum einen Gebiete erfassen, die als Trinkwasserressourcen vorgesehen sind oder bereits als solche genutzt werden, zum anderen aber auch Industriegebiete, wo die Gefahr einer Verunreinigung besonders hoch ist. Ein Vergleich der Ergebnisse verschiedener Probenahmestellen kann daher zu falschen Schlüssen führen. Die oben angeführte Problematik ist von besonderer Bedeutung, sobald Daten, wie in diesem Bericht, auf europäischer Ebene erhoben und verglichen werden. Die in den einzelnen Ländern verfolgten Strategien sind unterschiedlich, wodurch auch die Aspekte, die untersucht werden, differieren und oft selbst Daten zu ein- und demselben umweltbezogenen Aspekt nicht vergleichbar sind. Aus den vorliegenden Informationen geht hervor, dass die Kartierung und Charakterisierung von Grundwassersystemen, deren Überwachung und adäquate Berichterstattungsprogramme sehr wichtige Maßnahmen darstellen, die auf nationaler und internationaler Ebene umgesetzt werden müssen.

8 Vorwort 7 Auf staatlicher Ebene aggregierte Daten spiegeln nicht immer in vollem Umfang den tatsächlichen Zustand und den Grad der Gefährdung von Grundwasserqualität und -quantität innerhalb eines Landes wider. Die Belastungen für das Grundwasser hängen von den örtlichen Gegebenheiten ab und sind in ihrer Intensität sehr unterschiedlich. Folglich sollten räumliche Vergleiche zukünftig auf Grundlage der in Grundwassergebieten gesammelten und ausgewerteten Daten erfolgen. Trotz dieser Einschränkungen wurde das Informationsnetz der EUA, das EIONET, erfolgreich dazu genützt, Daten zur Grundwasserqualität und -quantität auf gesamteuropäischer Ebene zu erheben. Die europaweite Umsetzung des EUROWATERNET, des Informations- und Ü- berwachungsnetzes für Binnengewässerressourcen der EUA, wird eine verbesserte Berichterstattung über den Zustand des Grundwassers und die Belastungen, denen es unterworfen ist, ermöglichen.

9 8 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Zusammenfassung In ganz Europa ist Grundwasser eine bedeutende Trinkwasserquelle, weshalb seinem qualitativen und quantitativen Zustand eine entscheidende Bedeutung zukommt. Außerdem spielt das Grundwasser sowohl für aquatische als auch für terrestrische Ökosysteme eine wichtige Rolle. Menschliche Eingriffe in den hydrologischen Kreislauf können tiefgreifende Auswirkungen auf die Qualität und Quantität des Grundwassers nach sich ziehen. Um die Zusammenhänge zwischen den Eingriffen und den damit verbundenen negativen Auswirkungen auf die Grundwasserleiter zu verstehen, ist die Identifizierung der wesentlichsten Eingriffe unumgänglich. Dabei sind die eigentlichen Gründe für und das Ausmaß von menschlichen Eingriffen in den Wasserkreislauf zu untersuchen, um geeignete Planungs- und Bewirtschaftungsmaßnahmen treffen zu können. Der vorliegende, vom European Topic Centre on Inland Waters erstellte Environmental Assessment Report bietet einen Überblick zumeist in Form von Karten oder anderen geographischen Darstellungsformen über wichtige Fragen zur Qualität und Quantität des Grundwassers. Es ist dies der erste gesamteuropäische Bericht, der auf der Grundlage von Messdaten zur Grundwasserqualität erstellt wurde. Dieser Bericht geht auf folgende wesentliche Indikatoren der Grundwasserqualität ein: Nitrat, Pestizide, Chlorid, Alkalinität, ph-wert und elektrische Leitfähigkeit. Das Hauptgewicht liegt auf Nitrat und Pestiziden. Die quantitativen Aspekte umfassen die Übernutzung des Grundwassers, das Eindringen von Salzwasser und durch Grundwasserübernutzung bedrohte Feuchtgebiete. Die Auswertungen und Interpretationen beruhen hauptsächlich auf den Antworten aus 37 Ländern zu einem Fragebogen, der an 44 Länder innerhalb Europas verteilt wurde. Zusätzliche Informationen wurden der relevanten Literatur und Berichten (z. B. nationalen Umweltberichten und den Berichten verschiedener Organisationen) sowie dem World Wide Web entnommen. Belastungsfaktoren Zur Identifikation jener Faktoren, welche die Qualität und Quantität von Grundwasser beeinträchtigen, wurden verschiedene Indikatoren herangezogen, wobei das Hauptaugenmerk auf Nitrat, Pestizide, Grundwasserentnahmen und menschliche Eingriffe in den hydrologischen Kreislauf gelegt wurde. Stickstoffdünger gelten als Belastungsfaktor für die Grundwasserqualität. Der Einsatz handelsüblicher Stickstoffdünger und ihr flächenspezifischer Verbrauch bezogen auf die landwirtschaftlich genutzte Fläche sind seit 1992 in den meisten westeuropäischen Ländern gestiegen. Vor 1992 war ein Abwärtstrend verzeichnet worden und für den Zeitraum von 1997 bis 2001 wird neuerlich ein Rückgang erwartet. In einigen osteuropäischen Ländern erfuhr der zunächst rückläufige Einsatz von Düngemitteln in den Jahren 1994/95 eine Umkehr, wobei die Steigerung der Verbrauchsraten weiterhin anhalten soll. Der Stickstoffdüngerverbrauch je landwirtschaftlicher Flächeneinheit liegt im nördlichen Teil Westeuropas und in Zypern am höchsten, in Osteuropa am niedrigsten. Auch die Pestizide verunreinigen Europas Grundwässer. Etwa 800 pestizide Wirkstoffe sind in Europa zur Verwendung zugelassen. Bei der Menge an eingesetzten Wirkstoffen konnte innerhalb des letzten Jahrzehnts ein Rückgang beobachtet werden. Dies bedeutet jedoch nicht unbedingt eine geringere Belastung der Umwelt, da die neuen pestiziden Substanzen wirksamer sind als die älteren. Weiters wurde in einigen Ländern der Einsatz verschiedener Pestizide auf einige ganz bestimmte Bereiche beschränkt oder aber gänzlich verboten. In den Ländern Nord- und Osteuropas sind die Verbrauchsraten eher gering.

10 Zusammenfassung 9 Menschliche Eingriffe in den hydrologischen Kreislauf können sich unter Umständen sehr schwerwiegend auf das Grundwasser auswirken. Um die jeweilige Bedeutung der einzelnen Eingriffe zu bewerten, wurde europaweit eine Befragung nationaler Experten durchgeführt. Diese Erhebung identifizierte die folgenden menschlichen Eingriffe als die bedeutendsten, gereiht nach dem Wichtigkeitsgrad: 1. Entnahmen für die öffentliche Wasserversorgung; 2. Wasserentnahmen für industrielle Zwecke; 3. Wasserentnahmen für landwirtschaftliche Zwecke; 4. Bodenentwässerung; 5. Bodenversiegelung. In einigen Regionen übersteigt das Ausmaß der Grundwasserentnahmen die Grundwasserneubildung (Übernutzung). Der Anteil des Grundwassers, der in den einzelnen Ländern zur Deckung des Süßwasserbedarfs erforderlich ist, schwankt in Europa zwischen 9 % und 100 %. In den meisten Ländern sind jedoch seit 1990 die jährlichen Wasserentnahmen in Summe rückläufig. Wasserentnahmen zählen mit zu den Ursachen für Grundwasserübernutzung, für das Eindringen von Salzwasser und für die Gefährdung von Feuchtgebieten. Wie sehr ein Grundwasserleiter durch diese Einflüsse gefährdet ist, wird größtenteils von der geographischen Lage und vom Klima bestimmt. Der Zustand der Grundwasserressourcen Europas Qualität und Quantität der Süßwasser-Grundwasserressourcen Europas werden durch zahlreiche menschliche Tätigkeiten beeinträchtigt, in einigen Fällen auch gefährdet. Die nachstehende Tabelle bietet einen Überblick über den Zustand des Grundwassers in Europa auf regionaler Ebene bzw. auf Ebene der Grundwasserleiter. Anzahl der Grundwasserregionen/-gebiete, in denen ein bestimmter Prozentsatz an Probenahmestellen gegebene Konzentrationen ausgewählter Parameter über- bzw. unterschreitet. Parameterkonzentration (Jahresmittel) Gesamtzahl der Regionen/Gebiete Anzahl der Grundwasserregionen/-gebiete, in denen keine > 0 % bis < 25 % 25 % bis < 50 % 50 % der Probenahmestellen die entsprechenden Parameterkonzentrationen über- bzw. unterschreiten Nitrat >50 mg NO 3/l >25 mg NO 3/l Chlorid >250 mg/l >100 mg/l ph-wert > Alkalinität 1 mval/l mval/l Elektrische Leitfähigkeit > µs/cm >1.000 µs/cm

11 10 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Wie Informationen auf Länder- und auf regionaler Ebene sowie Informationen über Problemgebiete zeigen, stellt Nitrat ein großes Problem dar. In Nordeuropa (Finnland, Island, Norwegen und Schweden) sind die Nitratkonzentrationen eher gering. Auf nationaler Ebene wird in acht der 17 Länder, die Informationen zur Verfügung stellten, der Richtwert der Trinkwasserrichtlinie von 25 mg NO 3 /l an mehr als 25 % der untersuchten Probenahmestellen im unbehandelten Grundwasser überschritten. In der Republik Moldawien wird die laut Trinkwasserrichtlinie zulässige Höchstkonzentration von 50 mg NO 3 /l an 35 % der beprobten Stellen überschritten. Auf regionaler Ebene betrachtet, werden in 13 % der 96 gemeldeten Regionen diese 50 mg NO 3 /l und in etwa 52 % der Regionen der Richtwert von 25 mg NO 3 /l an mehr als einem Viertel der Probenahmestellen überschritten. Vergleicht man die auf nationaler Ebene ermittelten Daten mit jenen auf regionaler Ebene, so werden jedoch einige gravierende Unterschiede ersichtlich. Im Allgemeinen konnte auf nationaler Ebene kein direkter Zusammenhang zwischen dem Stickstoffeintrag und den im Grundwasser festgestellten Nitratwerten hergestellt werden. Einige Länder lieferten Informationen über die zeitliche Entwicklung des Nitrats im Grundwasser. Manche Daten lassen für eine begrenzte Zahl von Brunnen statistisch signifikante Trends, sowohl abnehmende als auch zunehmende, erkennen. Die Informationen über das Auftreten von Pestiziden im Grundwasser sind nicht sehr umfangreich. Geeignete Analysemethoden sind, sofern überhaupt verfügbar, sehr kostspielig, die Analysekapazitäten in einigen Ländern stark begrenzt. In Europa wurden viele verschiedene pestizide Substanzen im (unbehandelten) Grundwasser in Konzentrationen nachgewiesen, die über der zulässigen Höchstkonzentration von 0,1 µg/l laut Trinkwasserrichtlinie lagen. Bedeutende Probleme mit Pestiziden im Grundwasser wurden aus Dänemark, Frankreich, der Republik Moldawien, Norwegen, Österreich, Rumänien, der Slowakischen Republik, Ungarn und Zypern gemeldet. Die am häufigsten nachgewiesenen Pestizide im Grundwasser sind offenbar Atrazin, Simazin und Lindan. Die vorliegenden Daten lassen jedoch zumeist keine verlässlichen Aussagen über Trends zu. Grundwassergebiete, in denen Chlorid ein ernstes Problem darstellt, befinden sich in Dänemark, Deutschland, Estland, Griechenland, Großbritannien, Lettland, der Republik Moldawien, in den Niederlanden, in Polen, Portugal, Rumänien, Spanien, in der Türkei und in Zypern. Die betroffenen Gebiete liegen zumeist in Küstennähe, weshalb das Eindringen von marinem Salzwasser die Hauptursache für den erhöhten Chloridgehalt im Grundwasser sein dürfte. Eine Versauerung des Grundwassers ist mit einem ph-wert 5,5 gegeben. Dies trifft besonders häufig in den nordeuropäischen Länder auf, vor allem in Belgien, Dänemark, Finnland, in den Niederlanden, Norwegen, Schweden, aber auch in Deutschland, Frankreich und der Tschechischen Republik. Die Alkalinität des Grundwassers ist ein Indikator für potenzielle (bzw. für die Gefahr einer) Versauerung. Eine niedrige Alkalinität des Grundwassers wurde sehr häufig in Dänemark, Deutschland, Finnland, Frankreich, der Republik Moldawien, den Niederlanden, Norwegen, Schweden und der Tschechischen Republik festgestellt, wobei für manche Grundwassergebiete und -regionen in diesen Ländern die Gefahr einer Versauerung sehr hoch ist. Nahezu sämtliche beprobte Messstellen in Finnland und Norwegen und etwa zwei Drittel der Messstellen in Schweden weisen niedrige Alkalinität auf. Chlorierte Kohlenwasserstoffe sind in den Grundwasserleitern Westeuropas weit verbreitet, in den osteuropäischen Ländern werden erhebliche Probleme durch Kohlenwasserstoffe, vor allem Mineralöle, verursacht. Kohlenwasserstoffe wurden von neun, chlorierte Kohlenwasserstoffe von 10 der 16 Länder, die Informationen zur Verfügung stellten, als bedeutende Schadstoffe im Grundwasser genannt. Die chlorierten Kohlenwasserstoffe stammen aus alten Deponien, kontaminierten Industriestandorten sowie industrieller Tätigkeit. Die Petrochemie und militärische Standorte zählen zu den Hauptverursachern von Grundwasserverunreinigungen mit Kohlenwasserstoffen und verursachen meist örtliche Probleme.

12 Zusammenfassung 11 Von 12 Ländern wurde die Verschmutzung des Grundwassers mit Schwermetallen als Problem genannt. Derartige Kontaminationen werden hauptsächlich durch Auslaugung von Mülldeponien, Bergbautätigkeiten und Industrieabwässer verursacht. Grundwasserübernutzung, definiert als Grundwasserentnahmen, welche die Neubildung überschreiten und zu einem Sinken des Grundwasserspiegels führen, stellt in vielen Ländern Europas ein erhebliches Problem dar. Elf Länder nannten übernutzte Grundwassergebiete, zehn Länder berichteten, dass das Problem der Grundwasserübernutzung dort nicht existiere. Grundwasserübernutzung scheint besonders in Osteuropa ein Problem zu sein: fünf von sieben PHARE-Ländern gegenüber drei von acht EUA-Ländern berichteten von Grundwasserübernutzung. In 33 von den 126 übernutzten Gebieten kommt es zu einer Gefährdung von Feuchtgebieten und in 53 Fällen zu einem Eindringen von Salzwasser. Bei den meisten betroffenen Grundwassergebieten lässt sich die Übernutzung bis in die 80er Jahre zurückverfolgen. Die Hauptursachen für Grundwasserübernutzung liegen in den massiven Wasserentnahmen für die öffentliche und industrielle Versorgung, ebenso verursachen Bergbau, Bewässerungstätigkeiten sowie saisonal bedingte Trockenperioden ein Absinken des Grundwasserspiegels. In neun der 11 Länder mit Übernutzung kommt es in der Folge zu einem Eindringen von Salzwasser. In Lettland, der Republik Moldawien und Polen (16 berichtete Grundwassergebiete) wird das Eindringen von Salzwasser durch aufsteigendes, stark mineralhaltiges Wasser aus tiefer gelegenen Aquiferen verursacht. Acht Länder nannten 95 Gebiete, wo ein Eindringen von Meerwasser festgestellt wurde. Weite Abschnitte der Mittelmeerküste Spaniens und der Türkei sind davon betroffen. Auch dort liegt die Hauptursache in der Übernutzung des Grundwassers für die öffentliche Wasserversorgung. Die Übernutzung des Grundwassers ist einer von mehreren Faktoren, die für das Verschwinden ganzer Flussläufe und für das Austrocknen von Feuchtgebieten verantwortlich sind. Für 210 der insgesamt 420 aufgelisteten Feuchtgebiete von internationaler oder nationaler Bedeutung (in 11 von 16 Ländern) wurde von den jeweiligen Ländern der Zustand der Gefährdung bekannt gegeben: 153 Feuchtgebiete werden als nicht gefährdet eingestuft, 11 als gefährdet durch Grundwasserübernutzung, 46 als aus anderen Gründen gefährdet. 16 Länder berichten, dass für ihre Feuchtgebiete keine Gefahr durch Grundwasserübernutzung bestehe. Dänemark und Ungarn identifizierten sechs bzw. vier Feuchtgebiete, die durch Grundwasserübernutzung bedroht sind. Großbritannien meldete ein gefährdetes Feuchtgebiet, jedoch ohne genaue Kennzeichnung der Lage. Da die vorliegenden Informationen nicht als vollständig anzusehen sind, spiegeln sie vermutlich nicht den tatsächlichen Grad der Bedrohung oder Gefährdung von Feuchtgebieten wider. Bedarf an europaweiten Informationen: Auf allen administrativen Ebenen benötigen die Entscheidungsträger Informationen über die bedeutendsten Bedrohungen für die Umwelt, über die Qualität der Umwelt und über die Folgen weiterer politischer Entwicklungen. Was das Grundwasser betrifft, so besteht ein sehr großer Informationsbedarf über Qualität und Quantität sowie über diesbezügliche zeitliche Entwicklungen (Trends). Viele der auf den Menschen zurückzuführenden Belastungsfaktoren für das Grundwasser treffen auf ganz Europa zu (wie z. B. Belastungsfaktoren, die sich aus der gemeinsamen Agrarpolitik sowie aus der durch die grenzüberschreitende Luftverschmutzung verursachten Versauerung ergeben). Daher können Probleme hinsichtlich der Grundwasserqualität und -quantität oft nur auf europäischer Ebene behandelt und gelöst werden. Im Allgemeinen steigt mit der Größe der geografischen Einheit, die von einer etwaigen Entscheidung betroffen ist, der Grad der Informationsverdichtung. Zudem steigt aber auch die Wahrscheinlichkeit, dass die Datengrundlage immer lückenhafter und heterogener wird, vor allem, wenn mehr als ein Land betroffen ist. Nationale Überwachungssysteme zielen grundsätzlich darauf ab, jene erforderlichen Daten zu liefern, die den Bedürfnissen des jeweiligen Landes entsprechen, wobei sich die einzelnen Länder oft unterschiedlicher Überwachungsstrategien oder -methoden bedienen.

13 12 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Verlässlichkeit und Vergleichbarkeit der Daten: Es wurden Hintergrundinformationen zur Art der Probenahmestellen erhoben, für die Qualitätsmesswerte bereitgestellt wurden. Es war jedoch nicht immer klar, ob diese Messstellen die natürliche Hintergrundsituation oder Gebiete mit hohem Verschmutzungsgrad repräsentierten, oder ob sie repräsentative Aussagen über die durchschnittliche Qualität eines einzelnen Grundwasserleiters geben sollten. Die Grundwasserüberwachung kann also sowohl Gebiete umfassen, die als Trinkwasserressourcen vorgesehen sind oder bereits als solche genutzt werden, als auch Industriegebiete, wo die Gefahr der Verschmutzung sehr groß ist. Ein Vergleich der Ergebnisse verschiedener Messstellen kann daher zu falschen Schlüssen führen. Es ist somit sehr wichtig, nähere Einzelheiten über die Art der Probenahmestellen anzugeben und den Sinn und Zweck der Messstellen klar zu definieren, um die Messstellen in geeigneter Weise klassifizieren und vergleichen zu können. Die oben angeführten Probleme sind von besonderer Bedeutung, wenn Daten wie im vorliegenden Bericht auf europäischer Ebene gesammelt und verglichen werden. Die einzelnen Länder verfolgen unterschiedliche Überwachungsstrategien, folglich werden unterschiedliche Aspekte untersucht. Oft sind selbst die Daten zu ein- und demselben umweltbezogenen Aspekt nicht vergleichbar. Aus den für diesen Bericht vorliegenden Informationen geht hervor, dass die Kartierung und Charakterisierung von Grundwassersystemen, die Überwachung sowie geeignete Programme zur Berichterstattung sehr wichtige Maßnahmen darstellen, die auf nationaler und internationaler Ebene umgesetzt werden müssen. Die für das Grundwasser relevanten Belastungsfaktoren hängen stark von den örtlichen Bedingungen ab und können sehr unterschiedlich ausgeprägt sein. Deshalb spiegeln die auf nationaler Ebene aggregierten Daten den tatsächlichen nationalen Status von Grundwasserqualität und -quantität und den Grad ihrer Gefährdung innerhalb des jeweiligen Staates nicht vollständig wider. Zukünftig sollten räumliche Vergleiche ausschließlich auf Grundwassergebietsebene stattfinden. Zur Bewertung zeitlicher Veränderungen standen nur einige wenige Datenreihen zur Verfügung. In vielen Ländern befinden sich die Überwachungsprogramme erst im Entwicklungsstadium. Die Einrichtung eigener repräsentativer Trendüberwachungsstellen wäre dort vorzusehen, wo eine kontinuierliche Beobachtung über einen längeren Zeitraum gesichert werden könnte. Einheitliche statistische Richtlinien zur Berechnung von Trends sollten ebenfalls entwickelt werden, um Vergleichbarkeit zu gewährleisten. Das Informationsnetz der EUA, das EIONET (Environment Information and Observation Network), wurde erfolgreich dazu genützt, um auf gesamteuropäischer Ebene Daten über die Grundwasserqualität und -quantität zu erheben. Durch die europaweite Umsetzung des EUROWATERNET, des Informations- und Überwachungsnetzes für Binnengewässerressourcen der EUA, soll die Berichterstattung über den Zustand des Grundwassers und die diesbezüglich relevanten Belastungsfaktoren verbessert werden. Oft ist die Erhebung der Daten wegen der (in vielen Fällen dezentralisierten) administrativen Strukturen in einzelnen Ländern zeitaufwendig. Aufgrund der unterschiedlichen Überwachungsstrategien, die im Hinblick auf die besonderen Bedürfnisse in den einzelnen Ländern entworfen wurden, ist eine sehr sorgfältige Auswertung der Daten erforderlich, um verlässliche Informationen zu erhalten. Politische Reaktionen Es gibt derzeit mehrere Richtlinien der Europäischen Gemeinschaft, die mit der Bewirtschaftung und dem Schutz des Grundwassers in der Europäischen Union befasst sind. Dazu gehören die Grundwasserrichtlinie (80/68/EWG) und die Nitratrichtlinie (91/676/EWG). Weiters regelt die Richtlinie über das Inverkehrbringen von Pflanzenschutzmitteln (91/414/EWG) den Einsatz von Substanzen, die auf das Grundwasser negative Auswirkungen haben können.

14 Zusammenfassung 13 Wie bei den meisten anderen Richtlinien wird auch die Wirksamkeit der Nitratrichtlinie davon abhängen, wie die Mitgliedstaaten die Forderungen und insbesondere den Begriff gefährdet interpretieren, da damit das Ausmaß der ausgewiesenen Gebiete bestimmt wird, für welche die verbindlichen Forderungen gelten. In den Niederlanden etwa wurde das gesamte Staatsgebiet als nitratgefährdet ausgewiesen, ein Aktionsprogramm und Regeln für eine gute landwirtschaftliche Praxis ausgearbeitet. Irland andererseits beabsichtigt nicht, nitratgefährdete Gebiete auszuweisen. Ferner wird der Erfolg der Richtlinie auch davon abhängen, inwieweit die Landwirte kooperationsbereit sind, da manche Vorschriften schwer durchsetzbar sind. Auf jeden Fall wird man über die Auswirkungen der Richtlinie erst nach ihrer Umsetzung im Jahr 1999 Klarheit gewinnen können. Im November 1991 hielten die Teilnehmer an einem Ministerseminar über das Grundwasser in Den Haag fest, dass die bestehenden Gesetze der Gemeinschaft nicht ausreichten, um diese lebenswichtige Ressource vor den zahlreichen Bedrohungen zu schützen. Sie erkannten die Notwendigkeit von Maßnahmen zur Vermeidung einer langfristigen Verschlechterung der Qualität und Quantität von Süßgewässern an und forderten die Erstellung eines Aktionsprogramms mit dem Ziel der nachhaltigen Bewirtschaftung sowie des Schutzes der Süßwasserressourcen. Dieses Aktionsprogramm sollte bis zum Jahr 2000 auf nationaler und auf Ebene der Gemeinschaft umgesetzt werden. Auf dieser Grundlage wurde ein Vorschlag für ein Aktionsprogramm zum integrierten Grundwasserschutz und -management (GWAP), (KOM(96) 315 endg.) ausgearbeitet, welches die Umsetzung von Aktionsprogrammen auf nationaler und auf Ebene der Gemeinschaft fordert. Das GWAP stellt einen wichtigen Schritt in der Entwicklung des Grundwasserschutzes in Europa dar, besitzt jedoch keinen rechtlichen Anspruch. Einige Elemente des GWAP sollen in den aktuellen Vorschlag für eine Richtlinie des Rates zur Schaffung eines Ordnungsrahmens für Maßnahmen der Gemeinschaft im Bereich der Wasserpolitik (KOM (97) 49 endg.) (Wasserrahmenrichtlinie) in rechtsverbindlicher Form aufgenommen werden, jedoch sind für die Verabschiedung und Umsetzung dieses Vorschlags weitere Verhandlungen zwischen den Mitgliedstaaten erforderlich. Die Strategie der Wasserbewirtschaftung innerhalb der Einzugsgebiete sowie die Strategie der Erstellung von Aktionsplänen wird zukünftig ein geeignetes Instrument zur Verbesserung des Grundwasserschutzes sein. Zwanzig der 24 Länder, die nähere Informationen zu ihrer nationalen Grundwasserpolitik lieferten, bestätigen das Vorhandensein nationaler Strategien oder Pläne zur Erhaltung bzw. Verbesserung der Grundwasserqualität, in 19 Ländern sind auch Aspekte der Quantität integriert. 10 Länder errichteten dafür eigene Grundwasserschutzgebiete, 14 verfolgen Strategien zur Sanierung von verschmutztem Grundwasser. Eine Tatsache, die mit anderen vom ETC/IW durchgeführten Studien übereinzustimmen scheint, ist der Mangel an nationalen Grundwasser- Überwachungsnetzen, da nationale Netze zur Überwachung der Qualität nur in zehn Ländern, solche zur Überwachung der Quantität nur in sieben Ländern, bestehen. Aus sieben Ländern wird die Umsetzung einer guten landwirtschaftlichen Praxis (die auf die Verbesserung oder Erhaltung des Grundwassers ausgerichtet ist) gemeldet, von Verwendungsbeschränkungen für Düngemittel oder von finanziellen Regulierungsinstrumenten im landwirtschaftlichen Sektor berichten jedoch lediglich fünf Länder. Zur Kontrolle und Reglementierung der Grundwasserentnahmen kommen in fünf Ländern ebenso finanzielle Instrumente und in vier Ländern Genehmigungs- bzw. Bevollmächtigungssysteme zum Einsatz. Die vorliegenden Informationen deuten demnach darauf hin, dass die meisten einer Grundwasserbewirtschaftung gegenüber aufgeschlossenen Länder zwar über entsprechende Strategien verfügen, dass jedoch nicht klar ist, ob und welche Maßnahmen zur Sicherung der Grundwasserressourcen gesetzt wurden. In zahlreichen Ländern müssen auch noch Überwachungs- und Informationssysteme entwickelt werden, mit deren Hilfe beurteilt werden kann, ob die Maßnahmen und Strategien Erfolge zeigen oder nicht.

15 14 Grundwasserqualität und -quantität in Europa 1 EINLEITUNG 1.1 Hintergrund Das European Topic Centre on Inland Waters (ETC/IW) erstellte diesen Environmental Assessment Report über Grundwasserqualität und -quantität im Auftrag der Europäischen Umweltagentur (EUA). Dieser Bericht bildet auch die Grundlage für das Kapitel über Grundwasser in der Neufassung des Berichtes Die Umwelt in Europa: Der zweite Lagebericht (EUA, 1998) und für die auf das Grundwasser bezogenen Themenbereiche des Berichtes Umwelt in der Europäischen Union an der Wende des Jahrhunderts der 1999 veröffentlicht werden soll. Weiters wird dieser Bericht der Europäischen Kommission für die Bewertung der Fortschritte bei der Umsetzung des Fünften Umweltaktionsprogramms Für eine dauerhafte und umweltgerechte Entwicklung von Nutzen sein. Dieser Bericht bietet einen Überblick (zumeist in Form von Landkarten und anderen geographischen Darstellungen) über den Zustand des Grundwassers, wobei als wichtigste Qualitätsindikatoren Nitrat, Pestizide, Chlorid, ph-wert, Alkalinität und elektrische Leitfähigkeit herangezogen wurden. Als Indikatoren für die Bewertung der Quantität des Grundwassers dienten jene Gebiete, wo Grundwasserübernutzung oder ein Eindringen von Salzwasser festgestellt wurde bzw. jene Feuchtgebiete, die durch Grundwasserübernutzung gefährdet sind. Der Bericht folgt, soweit es möglich ist, den Vorgaben des DPSIR-Modells zur Integrierten Umweltbewertung: Hintergrundfaktoren (Driving forces), Belastungsfaktoren (Pressures), Zustand (Status), Auswirkungen (Impact) und Reaktionen (Responses). Die Erstellung dieses Berichtes wurde innerhalb des ETC/IW von der Austrian Working Group on Water (AWW) wahrgenommen. Wesentliche Beiträge lieferten auch andere Partner des ETC/IW: WRc (Water Research Centre, Großbritannien), CEDEX (Centro de Estudios y Experimentación de Obras Públicas, Spanien), GEUS (Geological Survey of Denmark and Greenland, Dänemark) und IOW (International Office for Water, Frankreich). Die den Analysen und Bewertungen des vorliegenden Berichtes zugrunde liegenden Daten und Informationen sind in einem Datenband Technical Report No 22 (nur Englisch) (EUA, 1999) enthalten. 1.2 Grundwassercharakteristika im EUA-Raum Im Kasten 1.1 wird für einen Großteil der EUA-Länder eine kurze allgemeine Beschreibung ihrer grundwasserrelevanten Charakteristika gegeben. Die Informationen wurden dem EUA Topic Report 14/1996 Groundwater Monitoring in Europe (EEA, 1997) entnommen.

16 Einleitung 15 Kasten 1.1: Grundwassercharakteristika im EUA-Raum Dänemark In Dänemark gibt es vorwiegend Porengrundwasser. Alle diese Regionen bedecken km² bzw. 99,9 % des dänischen Staatsgebietes. Die Porengrundwasservorkommen lassen sich in Gebiete mit quartären Sand- und Kiesablagerungen, in Gebiete mit miozänen Sand- und Kiesablagerungen und in Gebiete mit Kreideablagerungen einteilen. Finnland Geologie: Präkambrisches Kristallin, welches mit dünnen quartären Ablagerungen bedeckt ist. Präkambrisches Gestein ist ein festes Material, das nur geringe Wasserbewegungen und eine geringe Wassermenge zulässt. Aufgrund des Fehlens von Kalziummineralien im Kristallin gibt es kein Karstgrundwasser. Das Porengrundwasser befindet sich in fluvioglazialen (von eiszeitlichen Schmelzwässern gebildeten) Grundwasserleitern (Eskern = glazialen Kiesrücken und anderen Kies- und Sandformationen), weiters in Lehm- und Schluffgrundwasserleitern geringerer Mächtigkeit. Frankreich Es gibt drei Arten von Grundwasserregionen. Experten zufolge handelt es sich bei 30 % dieser Regionen um Porengrundwasser, weniger als 10 % liegen in Karstgebieten und etwa 60 % in anderem Gestein. Griechenland Die Grundwasserressourcen Griechenlands umfassen etwa Mio. m³/jahr, davon Mio. m³/jahr Karstgrundwasser. Quellwasser gilt als Oberflächenwasser und ist daher nicht Teil des Grundwasserpotentials. Großbritannien England und Wales Die drei wichtigsten Grundwasserleiter sind Kreide, Sherwood-Sandstein und Jurakalke, verfestigte und verhärtete Sedimentformationen mit dualer Porosität. Die kleineren Grundwasserleiter besitzen ähnliche Eigenschaften. Bei diesen Formationen setzt sich die Grundwasserströmung aus variierenden Anteilen von Matrix- und Kluftströmen zusammen, die komplexe Grundwasserleiter bilden. Aufgrund dieser Charakteristika sind repräsentative Probenahmen schwer durchführbar. Ein weiterer Aspekt ist, dass kleine aber bedeutende Grundwasserkörper, die in verfestigten sedimentären Grundwasserleitern liegen, oft massiv genutzt werden. Irland Das Gesamtgebiet der Republik Irland umfasst etwa km². Der geologische Aufbau Irlands setzt sich aus präkambrischen Schiefern und Quarziten, devonischem Sandstein, Kalkstein aus dem Karbon und einigen anderen kleineren Formationen zusammen. Die einzigen weitläufigen Grundwasserleiter mit intergranularer Durchlässigkeit befinden sich in den quartären Ablagerungen. Die Grundwasserleiter in Irland sind relativ oberflächennah und oft von geringer Mächtigkeit. Im westlichen Teil des Landes gibt es Karstgrundwasserleiter. Die Grundwasserleiter bedecken in Summe etwa km² des Staatsgebiets. Eine detaillierte Aufstellung der einzelnen Arten von Grundwasserleitern ist nicht möglich. Island Die Grundwasserressourcen lassen sich in zwei Hauptbereiche gliedern. In den spätquartären Hyaloklastiten (submarines pyroklastisches Gestein) und basaltischen Lavagesteinen erstrecken sich über km² tiefliegende Grundwasserleiter von hoher Durchlässigkeit, die sich über 35 % des Staatsgebietes erstrecken. Die anderen Grundwasserleiter sind oberflächennäher, von geringerer Durchlässigkeit und liegen in basaltischen Lavagesteinen des Tertiär und frühen Quartär. Diese Grundwasserleiter bedecken etwa km², das sind etwa 45 % des Staatsgebietes. Italien Schätzungsweise handelt es sich bei mehr als 50 % der Grundwasservorkommen um Porengrundwasser, welches sich über ,86 km² erstreckt; Karstgrundwasser nimmt über ,11 km² (16,76 %) des Staatsgebietes ein. Weiters gibt es kleinere Grundwasservorkommen in vulkanischem Felsgestein, die sich über ,78 km² (4,46 %) des Staatsgebietes erstrecken. Niederlande Die Niederlande sind ein dicht bevölkertes Land mit einer Fläche von km². Die Industrialisierung ist weit fortgeschritten, und die landwirtschaftliche Nutzung der Böden eine der intensivsten der Welt. Aufgrund der großräumigen Flächennutzung ergeben sich über weite Flächen erhebliche Probleme mit der Verschmutzung des Grundwassers, vor allem in sandigen Regionen, welche etwa 42 % des gesamten Staatsgebietes einnehmen. Auf mehr als 90 % des Staatsgebietes liegt der Grundwasserspiegel maximal 4 m unterhalb der Oberfläche. Nur im zentralen, aus Gletschern gebildeten Hügelgebiet liegt der Grundwasserspiegel tiefer.

17 16 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Norwegen In Norwegen gibt es zwei Hauptarten von Grundwasserleitern: Gestein ohne primäre Porosität, jedoch mit sekundären Durchgängen wie z. B. Klüften, und zerklüftete oder quartäre Oberflächenablagerungen mit primärer Porosität. Grundwasserleiter im Festgestein: mit Ausnahme des äolischen Sandsteins aus dem Oberperm in Brumunddall und einiger permischer Ergussgesteine fehlt es allen norwegischen Festgesteinsarten an primärer Porosität, sie sind bis zu einem gewissen Grad undurchlässig. Das Grundwasser tritt nur in Klüften auf, die sich durch tektonische Brüche gebildet haben, und in geringerem Ausmaß in offenen Spalten und Hohlräumen, die sich durch die Lösung von Kalkstein und von Gangmineralien, üblicherweise Calcit, gebildet haben. Das Vorkommen wasserführender Bruchlinien und der Zerklüftungsgrad hängen stark von der Gesteinsart (der Grenzgröße eines Sedimentkorns bekannter Dichte, bei der durch Strömung Transport eintritt), von der Dicke und von der Ausrichtung paläozoischer und rezenter Spannungen ab. Diese Faktoren bestimmen auch die tatsächliche Zerklüftung und beeinflussen die Topografie sehr wesentlich. Quartäre Grundwasserleiter: Die quartären Ablagerungen in den Eisranddeltas und in fluvioglazialen Talfüllungen sind sehr gute Grundwasserleiter. Darin gelegene Brunnen können zehn- bis hundertmal mehr Wasser liefern als Brunnen im Festgestein. Verschiedene größere und kleinere Städte, Ortschaften auf dem Land und Industriebetriebe verwenden qualitativ gutes Wasser von quartären Grundwasserleitern. Das Grundwasser in den fluviatilen Grundwasserleitern der Täler wird durch Infiltration aus Flüssen gebildet und ist von guter Qualität mit den üblichen Eigenschaften und gleichmäßiger Temperatur. Die Ablagerungen können als große natürliche Filter betrachtet werden. Die Ergiebigkeit von Brunnen in diesen Grundwasserleitern kann mancherorts bis zu 100 l/s betragen. Österreich Die österreichischen Grundwassergebiete nehmen fast ein Drittel des Staatsgebietes ein. Karstgrundwasser erstreckt sich über km² (18 % des Staatsgebietes) und Porengrundwasser über km² (12 % des Staatsgebietes). Sie stellen die wichtigsten Grundwasserressourcen in Österreich dar. Weiters gibt es einzelne ergiebige Kluftgrundwasservorkommen in den Zentralalpen, der Böhmischen Masse und im Alpenvorland und einige größere Gebiete mit artesisch gespanntem und tiefem Grundwasser in Ober- und Niederösterreich, im Burgenland, in der Steiermark und in alpinen Tälern. Portugal In Portugal gibt es hauptsächlich Poren- und Karstgrundwasser. Porengrundwasser erstreckt sich über eine Fläche von km² (29,4 % des Staatsgebietes), Karstgrundwasser über eine Fläche von km² (6,2 % des Staatsgebietes). Die Grundwassersysteme befinden sich in den südlichen und westlichen mesozoischen Randgebieten und im tertiären Becken des Tejo und Sado. Die durchschnittliche Ergiebigkeit beträgt zwischen 10 und 30 l/s je Brunnen. 40 % der Grundwasserleiter weisen eine Ergiebigkeit von mehr als 30 l/s auf. Im Allgemeinen sind die freien Grundwässer mäßig bis sehr gefährdet. Weitere Grundwasserleiter befinden sich in den Verwitterungsbereichen alter Gesteine, z. B. magmatische oder metamorphe Formationen, welche wichtige örtliche Ressourcen darstellen. Die Ergiebigkeit dieser Grundwasserleiter beträgt weniger als 3 l/s und hängt von der Abfolge nasser und trockener Perioden ab. Schweden Die wichtigsten Grundwasserleiter befinden sich in fluvioglazialen Sand- und Kiesablagerungen. Obwohl sie nur einen geringen Teil des schwedischen Staatsgebietes einnehmen, werden aus diesen Ressourcen mehr als drei Viertel der schwedischen Bevölkerung mit Trinkwasser versorgt. Moränenmaterial, ein weiterer Porengrundwasserleiter, nimmt 75 % des Staatsgebietes ein. Die Ergiebigkeit dieser Ablagerungen kann gelegentlich recht hoch sein, zumeist dienen die Brunnen in diesen Gebieten jedoch der Versorgung einzelner Haushalte. Porengrundwasserleiter im Sedimentgestein finden sich im südlichsten Teil Schwedens. Sie nehmen im Vergleich zum gesamten schwedischen Staatsgebiet einen sehr geringen Flächenanteil ein. Karstgrundwasser ist in Schweden selten anzutreffen. Grundwasserleiter in Gesteinen des Archäozoikums weisen von allen Grundwasserleitern die größte Ausdehnung auf. Sie sind im gesamten Staatsgebiet anzutreffen. Brunnen, die in diesen Gesteinsarten situiert sind, liefern selten mehr als 1 l/s und dienen hauptsächlich der privaten Wasserversorgung einzelner Haushalte. Spanien Über ein Drittel des spanischen Staatsgebietes wird von Grundwasserleitern eingenommen. Porengrundwasser erstreckt sich über ein Gebiet von km² (16 % des gesamten Staatsgebietes), Karstgrundwasser über km² (11 % des Staatsgebietes), und sonstige Grundwasservorkommen bedecken km² (8 % des Staatsgebietes).

18 Einleitung Erhebung der Informationen Zur Erhebung verfügbarer Informationen wurde über das EIONET/nationale Anlaufstellen- Netzwerk der Europäischen Umweltagentur ein Fragebogen an 44 europäische Länder (einschließlich der EUA-, PHARE- und TACIS-Länder) ausgesandt. Der Fragebogen wurde im Dezember 1996 verteilt, für die Beantwortung wurde eine Frist von drei Monaten eingeräumt. Die Antworten sind im Technical Report No 22 (EEA, 1999) aufgelistet. Der Fragebogen war wie folgt aufgebaut: 1. Allgemeine Informationen über Pestizidverbrauch bzw. -verkauf; 2. Beobachtungsdaten für Nitrat; 3. Beobachtungsdaten für Pestizide; 4. Beobachtungsdaten für Chlorid, ph-wert, Alkalinität und elektrische Leitfähigkeit; 5. Andere relevante Verschmutzungsquellen; 6. Quantitätsdaten zu Binnengewässern/Grundwasser; 7. Gebiete mit langfristiger Grundwasserübernutzung; 8. Feuchtgebiete und durch Grundwasserübernutzung gefährdete Feuchtgebiete; 9. Bedeutendste menschliche Eingriffe; 10. Nationale Strategien zur Verbesserung der Grundwasserqualität und -quantität. Die in diesem Bericht enthaltenen Be- und Auswertungen beruhen größtenteils auf dieser Informationsquelle. Es wurden aber auch zusätzliche Daten aus der Literatur, aus Berichten (z. B. nationalen Umweltberichten und Berichten internationaler Organisationen) sowie aus dem World Wide Web herangezogen. Da es sehr schwierig wenn nicht sogar unmöglich ist, Grundwasserqualitätsdaten unterschiedlicher Arten von Grundwasserleitern miteinander zu vergleichen, wurde das Hauptaugenmerk auf das Porengrundwasser gerichtet.

19 18 Grundwasserqualität und -quantität in Europa 2 HINTERGRUNDFAKTOREN Primäre Gründe und Ursprünge von Belastungsfaktoren für die Umwelt und das Grundwasser im Speziellen, die so genannten treibenden Kräfte (oder Hintergrundfaktoren), sind jene Aktivitäten des Menschen, die im Rahmen der sozio-ökonomischen Hauptsektoren beschrieben werden. Grundwasser entsteht aus Regen. In Europa schwankt die mittlere jährliche Niederschlagsmenge zwischen weniger als 500 mm im Landesinneren Spaniens und mehr als mm im Westteil Großbritanniens, Irlands und Norwegens. Photo: Peter Warna-Moors/Geological Survey of Denmark and Greenland 2.1 Klima und natürliche Prozesse Die Klimafaktoren (z. B. Niederschlagsmenge, -häufigkeit, -intensität und Temperatur) beeinflussen den Wasserkreislauf und damit die Quantität wie auch die Qualität des Grundwassers. Ebenso bestimmen sowohl natürliche Vorgänge wie Evapotranspiration, Bodenfeuchte, natürliche Erosion und Abbauvorgänge, als auch anthropogene Eingriffe wie Landnutzung, landwirtschaftliche Bewirtschaftungsformen und andere Eingriffe in den Wasserkreislauf einerseits das Wasserangebot, andererseits den Eintrag von organischen und anorganischen Substanzen in den Grundwasserkörper. Klimaänderungen (wie die Erwärmung der Erdatmosphäre), werden durch verschiedenste Faktoren (z. B. Industrialisierung, Verkehr) beeinflusst und führen zu Land- und Bodendegradation, zu Änderungen der Vegetationsstruktur und der biologischen Vielfalt, zu häufigeren Hochwasserereignissen, zum Anstieg des Meeresspiegels, höherer Evapotranspiration (Verdunstung) und damit zu zunehmender Trockenheit, ferner zu Änderungen in der Landnutzung. Diese Veränderungen wirken sich direkt sowohl auf die Grundwasserqualität als auch auf die Grundwasserquantität aus. 2.2 Verstädterung Während der vergangenen 30 Jahre war in Europa ein genereller Trend zur Verstädterung zu verzeichnen. Der Anteil der ländlichen, landwirtschaftlich tätigen Bevölkerung nimmt fortwährend ab, während der Anteil der städtischen, nicht landwirtschaftlich tätigen Bevölkerung steigt (FAOSTAT, 1997). Mehr als zwei Drittel der europäischen Bevölkerung lebt in städtischen Gebieten und während dieser Anteil speziell in Zentral- und Osteuropa noch im Steigen begriffen ist, hat er sich in Westeuropa bereits stabilisiert.

20 Hintergrundfaktoren 19 In Westeuropa nimmt die Anzahl der Haushalte bei abnehmender durchschnittlicher Haushaltsgröße aufgrund kleiner werdender Familieneinheiten tendenziell zu. In Nord- und Westeuropa sind Singlehaushalte sehr verbreitet. In Osteuropa vergrößert sich die Haushaltsgröße aufgrund fehlender Wohnmöglichkeiten, zukünftig ist jedoch mit einer rückläufigen Tendenz zu rechnen (EEA, 1998). In manchen ländlichen Gebieten ist insofern eine rückläufige Verstädterungstendenz zu beobachten (wenn auch nicht im selben Ausmaß), als die Anzahl der Haushalte durch die Gründung von Zweitwohnsitzen wohlhabender Stadtbewohner steigt. 2.3 Tourismus Tourismus beeinflusst die Umwelt und wird zugleich von ihr beeinflusst. Während der vergangenen Jahre zeigte der Bereich des Tourismus steigende Tendenz, die vermutlich anhalten wird. Insbesondere die mediterranen Küstenregionen und die oftmals extrem sensiblen Bergregionen stellen bedeutende touristische Ziele dar, wobei in diesen Gebieten das Wasserdargebot ohnehin eher knapp ist. Aus dem Tourismus resultieren sehr hohe Belastungen für das Grundwasser, insbesondere durch den zusätzlichen Wasserbedarf in jenen Jahreszeiten, in denen Grundwasser ohnehin knapp ist. Weitere potenzielle Gefahren für Grundwasserverunreinigungen gehen von den entstehenden Abfällen und Abwässern aus. 2.4 Industrie Industrie und Gewerbe sind Bereiche mit hohem Wasserbedarf, sei es als Kühl- und Prozesswasser oder zu Reinigungszwecken. Die verbrauchten Wassermengen hängen sehr stark vom jeweiligen Industriesektor und den industriellen Aktivitäten ab und können oftmals ausgesprochen hoch sein. In Europa wird mehr als die Hälfte der entnommenen Wassermenge zu industriellen Zwecken genutzt. Verwendet wird hauptsächlich Oberflächenwasser, zu einem geringeren Anteil wird der Bedarf aus den Grundwasservorkommen gedeckt (EEA, 1999). Die zunehmende örtliche und regionale Konzentration von Industriebetrieben verursacht sehr hohe lokale Grundwasserbelastungen. Verunreinigungen des Grundwassers entstehen dann, wenn das genutzte Wasser wieder in den natürlichen Wasserkreislauf zurückgeführt wird; dies weil das Nutzwasser mit anorganischen und organischen, potenziell toxischen Substanzen (z. B. organischem Material, Metallen, chlorierten Kohlenwasserstoffen, Nährstoffen) belastet ist, die in der Folge über die Oberflächenwässer in das Grundwasser eingetragen werden. Auch die Ablagerung oder Deponierung von Klärschlämmen und Abfällen und die mangelhafte Sicherung von Industrie-Altstandorten können dazu führen, dass Schadstoffe ausgewaschen werden und in das Grundwasser gelangen. Besonders gefährlich für das Grundwasser sind die Folgen von Unfällen in der Produktion oder beim Transport. Weitere Verunreinigungsquellen sind Luftemissionen, hauptsächlich aus der Verbrennung fossiler Energieträger, die den Prozess der Versauerung auslösen. Auch Eingriffe wie Bergbau, Schotter- und Steinabbau, können massive quantitative und qualitative Beeinträchtigungen des Grundwassers verursachen.

21 20 Grundwasserqualität und -quantität in Europa 2.5 Landwirtschaft Die Landwirtschaft ist eine bedeutende Quelle umfangreicher Oberflächenwasser- und Grundwasserverschmutzungen mit Nitrat, wobei aber auch lokale Verunreinigungen aus kommunalen und industriellen Quellen nicht unbedeutend sind. Landwirtschaftliche Tätigkeit diente aus historischer Sicht zuallererst dazu, die eigene Familie ausreichend mit Nahrungsmitteln (Selbstversorger) und in weiterer Folge die übrige Bevölkerung mit Nahrungsmitteln und Rohstoffen zu versorgen. Während und nach dem 2. Weltkrieg wurde die Modernisierung und Intensivierung der landwirtschaftlichen Produktion durch staatliche Lenkungsmaßnahmen massiv vorangetrieben. In den vergangenen 30 Jahren wirkte in der Europäischen Union die Gemeinsame Agrarpolitik (GAP) als wichtigste treibende Kraft bei der Steigerung der landwirtschaftlichen Produktion. Preisstützungen führten zu einer Intensivierung der Landwirtschaft und zu einem steigenden Einsatz landwirtschaftlicher Produktionsmittel (Dünger, Futtermittelkonzentrate und Pestizide). Die GAP gab Anreize, Betriebsstrukturen zu reorganisieren (Zusammenlegung von Betrieben) und führte damit zu tiefgreifenden Veränderungen in der Landschaft (größere Felder, weniger Hecken und Mauern) und zu Belastungen naturnaher Lebensräume (Rodung von Büschen und Wäldern, Umbrechen von Weideland und Trockenlegung von Feuchtwiesen und Mooren). Mit der Intensivierung der landwirtschaftlichen Produktionsmethoden ging zugleich eine Spezialisierung einher (z. B. Monokulturen). Die daraus resultierende Verschlechterung der Umweltsituation steht im Zentrum des öffentlichen Interesses und das Bewusstsein über Umweltprobleme, die aus landwirtschaftlicher Tätigkeit resultieren, stieg im Laufe der vergangenen Jahrzehnte. Diese Bewusstseinsbildung, zunehmende Wettbewerbsverzerrungen, Überschussproduktion und die unausgewogene Verteilung des landwirtschaftlichen Einkommens führten zu einer Hinwendung zu weniger intensiven Produktionsmethoden. Die Zunahme des ökologischen Landbaues ist ein greifbarer Beweis für dieses Umdenken. Die 1992 erfolgte Reformierung der GAP trug der Notwendigkeit Rechnung, zu einer nachhaltigen Form der landwirtschaftlichen Produktion und der Lebensmittelqualität beizutragen und die Doppelrolle der Landwirte als Nahrungsmittelproduzenten und Bewahrer der Landschaft zu formalisieren (Amtsblatt der Europäischen Gemeinschaften, 93/C 138/01, 1993). Dennoch sind die Folgen der Intensivierung in den Nachkriegsjahren immer noch präsent und die Grundwässer werden noch jahrzehntelang mit Nitrat verschmutzt sein.

22 Belastungsfaktoren, die die Grundwasserqualität beeinflussen 21 3 BELASTUNGSFAKTOREN, DIE DIE GRUNDWASSERQUALITÄT BEEINFLUSSEN 3.1 Einführung Unter Belastungsfaktoren versteht man jene Faktoren, die eine potenzielle Belastung für die Umwelt darstellen. Dabei lassen sich drei Hauptgruppen unterscheiden: Emissionen von Chemikalien, Abfall und Strahlung Übernutzung natürlicher Ressourcen Landnutzung Diese Faktoren sind verantwortlich für physikalische Veränderungen im hydrologischen System, in der Landschaftsstruktur sowie für chemische Veränderungen in Luft, Wasser und Boden. Durchsickern von Giftstoffen aus ungesicherten Mülldeponien gefährdet die Qualität des Grundwassers. Photo: Leif Schack-Nielsen/BIOFOTO In einigen Ländern gibt es Karten, in denen Zonen mit hohen spezifischen Belastungen ausgewiesen sind. Diese Ausweisung und Visualisierung potenzieller Verschmutzungsquellen (unterteilt in verschiedene Kategorien) kann in Kombination mit entsprechenden Karten von Grundwasserleitern ein sehr nützliches Instrument sein, um das potenzielle Vorhandensein erhöhter Konzentrationen einzelner Substanzen in den darunter liegenden Grundwasserleitern zu beurteilen. Die folgenden Karten (Lettland, Polen und Rumänien) sind Beispiele dafür. Die rumänische Karte illustriert industrielle Belastungen, gegliedert nach verschiedenen Substanzgruppen (Erdölprodukte, organische und anorganische Substanzen sowie Schwermetalle). In der Karte Polens werden Grundwasserbereiche ausgewiesen, die durch Siedlungsgebiete, Industrie, landwirtschaftliche Tätigkeit, Salzwassereintrag und Kohlenwasserstoffe beeinträchtigt sind. Die Karte Lettlands unterscheidet verschiedene Belastungszonen (kommunale und industrielle Deponien, landwirtschaftliche Betriebe, Industriebetriebe, Lagerung von landwirtschaftlichen Chemikalien und Gefährdungen durch Kohlenwasserstoffe). Karte 3.1: Rumänien - Grundwasserbelastung, gegliedert nach Substanzgruppen

23 22 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Karte 3.2: Polen - Grundwasserbelastung, gegliedert nach Kontaminationspfaden Karte 3.3: Lettland - Grundwasserbelastung, gegliedert nach Kontaminationspfaden

24 Belastungsfaktoren, die die Grundwasserqualität beeinflussen Nitrat Einführung Der natürliche Nitratgehalt des Grundwassers ist im Allgemeinen sehr gering (zumeist unter 10 mg NO 3 /l). Erhöhte Nitratgehalte sind gänzlich auf menschliche Einflüsse wie Landwirtschaft, Industrie, häusliche Abwässer und Emissionen von Verbrennungsmotoren zurückzuführen (Tabelle 3.1). Gülleausbringung auf schneebedeckte Böden kann Grundwässer verschmutzen. Photo: Umweltbundesamt, Wien Tabelle 3.1: Ursachen für Nitratbelastungen des Grundwassers In der Umwelt können verschiedene Formen des Stickstoffs (NO 2, NH 4, NH 3 ) zu Nitrat (NO 3 ) umgewandelt werden und alle nachfolgend angeführten Aktivitäten können zu einer direkten oder indirekten Grundwasserverschmutzung mit Nitrat beitragen. Diffuse Quellen Punkt- und Linienquellen Landwirtschaft Kommunaler Bereich Industrie N-Mineraldünger Organischer Dünger (Gülle und Dung) Die verwendeten Mengen hängen von den landwirtschaftlichen Rahmenbedingungen ab (z. B. Feldfruchtart, Bewirtschaftungsform, Änderungen in der Landnutzung etc.) Verbrennungsmotoren Ausbringung kommunaler Klärschlämme auf landwirtschaftlich genutzte Flächen Landwirtschaft Kommunaler Bereich Industrie Unbeabsichtigte Emissionen stickstoffreicher Verbindungen Fehlende Speichermöglichkeiten für Gülle Undichte Dung- und Güllebehälter Mangelhaft gesicherte Altablagerungen Senkgruben Undichte Abwassersammelsysteme Luftemissionen (Stickoxide und Nitrit) aus der Energieerzeugung Verbrennungsmotoren Ausbringung von Klärschlämmen auf landwirtschaftlich genutzte Flächen Entsorgung stickstoffreicher Abfälle über Sickerbrunnen Alte und mangelhaft gesicherte Deponien Einleitung stickstoffreicher Abwässer in Flüsse mit großem Einfluss auf das Grundwasser. Mangelhaft konstruierte Brunnen, die einen Austausch zwischen verschmutzten und nicht verschmutzten Grundwasserhorizonten erlauben. Nitratverlagerung im Boden und Grundwasser gehen normalerweise relativ langsam vor sich, wodurch es zu einer deutlichen zeitlichen Verzögerung zwischen Kontamination und Schadstoffnachweis im Grundwasser kommt (zwischen 1 und 20 Jahren, standortabhängig). Aus diesem Grund schlug sich die zunehmende Intensivierung der Landwirtschaft der vergangenen drei Jahrzehnte erst mit einer gewissen Verzögerung in einer zunehmenden Nitratbelastung der Grundwässer nieder. Daher ist vorauszusehen, dass die gegenwärtigen Schadstoffeinträge die Nitratkonzentrationen auch in den nächsten Jahrzehnten negativ beeinflussen werden. In von Kluftströmungen dominierten Grundwasserleitern (z. B. in Großbritannien weitverbreitet) können die Transportgeschwindigkeiten in der gesättigten Zone jedoch überaus hoch sein.

25 24 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Sickerwässer von mangelhaft abgedichteten Mistlagerstätten gefährden die Grundwasserqualität. Photo: Bent Lauge Madsen/BIOFOTO Beim Wirkungsbereich von Belastungsfaktoren unterscheidet man punktuelle Verschmutzungsquellen (Schadstoffeinträge, auf ein kleines Gebiet konzentriert) und diffuse Einträge (Kontaminationen, die sich über ein großes Gebiet erstrecken). Manche Verschmutzungsquellen, wie undichte Abwasserkanäle, können als linear bezeichnet werden. Tabelle 3.2 zeigt eine Abschätzung der unterschiedlichen Stickstoff-Stoffströme, ausgehend von den einzelnen Kontaminationsquellen. Verglichen mit anderen Stickstoffquellen dominiert in den meisten Regionen der landwirtschaftliche Stickstoffeintrag aufgrund der Größe der landwirtschaftlich genutzten Fläche. Tabelle 3.2: Schätzung des spezifischen Stickstoffeintrags ins Grundwasser (AEAP et al., 1994) Tätigkeit bzw. Landnutzung Spezifische Stoffströme in Richtung Grundwasser (kg N/ha.a) Kommunale Deponien* 600 Städte und Siedlungen** ohne Abwassersammelsystem 350 mit Abwassersammelsystem 90 Landwirtschaft*** Glashauskulturen 100 Gemüse 50 Getreide 40 entwaldete Flächen 5 * Als durchschnittliche Sickerrate werden 2 l/s.km² mit einer Konzentration von 1 g N/l angenommen. ** Die durchschnittliche Stoffmenge pro Person wird mit 15 g N/d angenommen, berechnet auf Grundlage derzeit verfügbarer Abwassersammelanlagen. *** Die spezifischen Auswaschungsraten gelten für typische Mineraldüngerbewirtschaftung (kein organischer Dünger) und beruhen auf Ergebnissen, die auf Versuchsfeldern ermittelt wurden. Die Werte sind nur Richtwerte.

26 Belastungsfaktoren, die die Grundwasserqualität beeinflussen 25 Erhöhte Nitratauswaschung und oberflächiger Abfluss in Grund- und Oberflächenwässer tritt dort auf, wo die Bodendecke gering mächtig oder das Nährstoff-Rückhaltevermögen gering ist. Weiters kann die Änderung der Landnutzung und die Entfernung der natürlichen Vegetation die bisher geringe Nitrataustragsrate stark erhöhen. Die Intensivierung der landwirtschaftlichen Bewirtschaftung ging sehr oft mit einer deutlichen Überdüngung der Feldfrüchte zur Maximierung der Produktionsmengen einher. Der von den Pflanzen nicht aufgenommene Dünger führt bei Überschreiten des Rückhaltevermögens des Bodens zu einem Auswaschen von Nitrat ins Grundwasser. Eine einzelne, große Düngergabe ist zwar einfacher durchzuführen als mehrere kleine (aufgrund der Lohnkosten oder der Bewirtschaftungsweise), kann aber eine deutliche Überdosierung bewirken. Die Berechnung der optimal aufzubringenden Düngermenge ist aufgrund des komplexen Verhaltens von Nitrat in der Umwelt relativ anspruchsvoll, umso mehr (aber von zunehmender Bedeutung), wenn zugleich wirtschaftliche und ökologische Aspekte berücksichtigt werden müssen. In einigen Teilen Europas bevorzugt die moderne und intensive landwirtschaftliche Bewirtschaftungspraxis oftmals Feldfrüchte wie Mais, Tabak und Gemüse, die zugleich sehr hohe Düngergaben benötigen und den Boden über die Winterperiode brach liegen lassen. Speziell Gemüse benötigt hohe Düngergaben, intensive Bewässerung und wird oft auf leichten Böden (zumeist sehr durchlässig und in alluvialen Tallagen) kultiviert. Gerade diese Kombination führt zur Verschärfung der Nitratsituation, da ein beträchtlicher Stickstoffanteil ausgewaschen werden kann und in die darunter liegenden Porengrundwasserleiter sickert. Dasselbe gilt für Weingärten, die durch ihre Hanglage und die Bevorzugung leichter Böden den Stickstoffabfluss zu Fließ- oder Grundwasser begünstigen. Bewässerungen können einen von der Wurzelzone zum Grundwasser gerichteten Wasserstrom erzeugen und dabei Dünger ins Grundwasser verfrachten. Unabhängig von einer gleichzeitigen Bewässerung führen Entwässerungssysteme ebenfalls Dünger ab, der in weiterer Folge in Oberflächen- und Grundwasserressourcen gelangt. Zur Nitratverschmutzung des Grundwassers tragen auch enge Fruchtfolgen (häufiges Pflügen und große Bracheflächen während der Winterperiode) bei. Durch das Pflügen wird einerseits der Boden durchlüftet und infolge des sauerstoffreichen Milieus die Nitratumwandlung gefördert, andererseits jedoch die Bodenstruktur des wichtigen, schützenden Oberbodens zerstört. Im Winter verursachen hohe Niederschläge hohe Infiltrationsraten und die niedrigen Temperaturen zusätzlich eine Verminderung der Aktivität von Denitrifikationsbakterien. Bei brachliegenden Flächen führt dies zwangsläufig zu einer hohen Nitrat-Auswaschungsrate. In Südeuropa ist insbesondere im Frühling und Herbst die Mineralisierungsrate sehr hoch, die sich jedoch bei brachliegenden Böden stark reduziert. Unter organischem Dünger aus der Tierhaltung versteht man Gülle und Dung. Sind die Lagerkapazitäten begrenzt, wird der Dünger oftmals ganzjährig ausgebracht, auch in Zeiten, in denen das Auswaschungsrisiko ins Grundwasser besonders groß ist (Herbst und Winter). Zumeist kennen die Landwirte den Stickstoffgehalt des organischen Düngers nicht, wodurch sich zusätzliche Schwierigkeiten bei der Berechnung der Stickstoffbilanz ergeben. Eine ausgewogene Stickstoffbilanzierung ist das Um und Auf zur Reduzierung des Nitrataustrags und in vielen Ländern wurden bereits Richtlinien für eine gute landwirtschaftliche Praxis entwickelt, die diesem Aspekt Rechnung tragen. Infolge der Bevölkerungszunahme in den Städten (Verstädterung) und auch gemeinsam mit einer restriktiveren Abwasseremissionskontrolle stiegen der Klärschlämmanfall und damit die Ausbringungsmengen auf Felder als bevorzugte Entsorgungsmethode.

27 26 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Verwendung von Stickstoffdünger Als Indikator für die Belastungen des Grundwassers wird der Stickstoffdüngerverbrauch herangezogen. Hierzu gibt es verfügbare und vergleichbare Daten, oftmals in Form von Zeitreihen. Daten zu anderen Nitratquellen sind zumeist unzulänglich. Stickstoffdünger kann in Mineraldünger und organischen Dünger (Gülle und Dung) unterteilt werden. In manchen Regionen wird ein Großteil des gesamten Düngerbedarfs mit organischem Dünger gedeckt. Diesbezügliche Schätzungen und regionale Unterschiede wurden im ersten gesamteuropäischen Bericht zum Zustand der Umwelt (EEA, 1995) präsentiert. Betrachtet man Gesamteuropa, so ist der Verbrauch an mineralischem Stickstoffdünger etwa gleichbleibend, vergleicht man jedoch Osteuropa mit Westeuropa, so zeigen sich bemerkenswerte Unterschiede (siehe Tabelle 3.3). Tabelle 3.3: Derzeitiger und prognostizierter jährlicher Verbrauch an mineralischem Stickstoffdünger in t N (FAO, 1996) 1994/ / / / /99 99/ /01 Europa Osteuropa Westeuropa Osteuropa In Osteuropa hat sich der Rückgang im Verbrauch an mineralischem Stickstoffdünger aufgrund der ökonomischen Veränderungen wieder umgekehrt. In den Jahren 1994/95 stieg der Verbrauch, wenn auch nicht einheitlich, leicht an. (FAO, 1996) Westeuropa Im Gegensatz zu einem früher beobachteten Trend konnte seit 1994/95 in Westeuropa ein leichter Anstieg im Verbrauch an mineralischem Stickstoffdünger registriert werden. Diese Zunahme bezieht sich vor allem auf die großen Verbraucherländer wie Deutschland, Frankreich und Großbritannien. Für den Zeitraum von 1997 bis 2001 wird wiederum ein Rückgang der Verbrauchsmengen erwartet (FAO, 1996) EU15 Abbildung 3.1 zeigt für die EU15-Staaten, nach einem vorerst rückläufigen Trend zwischen 1985 und 1992, einen darauffolgenden Anstieg der Verbrauchsmengen von mineralischem Stickstoffdünger. Die jährlichen Verbrauchszahlen für N-Mineraldünger je Land sind im Technical Report No 22 (EEA, 1999) angeführt.

28 Belastungsfaktoren, die die Grundwasserqualität beeinflussen Stickstoff (Mio. Tonnen) Abbildung 3.1: Entwicklung der Verbrauchsmengen für N-Mineraldünger in der EU15 [in Mio. Tonnen] (Quelle: FAOSTAT, 1997) Verbrauch an mineralischem Stickstoffdünger bezogen auf die landwirtschaftlich genutzte Fläche Einen Eindruck über Ausmaß und Bedeutung des Belastungsfaktors Stickstoffdünger vermittelt die Aufbringungsmenge von mineralischem Stickstoffdünger je landwirtschaftlich genutzter Flächeneinheit (in kg N/ha). Da jedoch die spezifischen Aufbringungsmengen innerhalb eines Landes und zwischen den Ländern beträchtlich schwanken, werden sie nicht als Indikator auf nationaler Ebene herangezogen (Abbildungen 3.2 und 3.3 sowie Karte 3.4). Die Stickstoffdüngermengen pro Hektar landwirtschaftlich genutzter Fläche liegen zwischen 1,7 kg N/ha (Litauen) und 193,6 kg N/ha (Niederlande). In sechs Ländern (Belgien, Dänemark, Deutschland, Luxemburg, Niederlande und Norwegen) liegen die Verbrauchszahlen über 100 kg N/ha landwirtschaftlich genutzter Fläche. Zwischen 1990 und 1994 gab es in den meisten Ländern eine rückläufige Entwicklung (Abbildung 3.4). In Irland und Großbritannien stiegen jedoch die Verbrauchszahlen seit den 70er- Jahren und in Zypern seit den 80er-Jahren weiterhin an. Insbesondere in Irland und Zypern gab es zwischen 1990 und 1994 starke Zunahmen von +27 % bzw. +48 %. Mit Ausnahme von Polen und Slowenien sank in den meisten osteuropäischen Ländern der Stickstoffdüngerverbrauch je Hektar landwirtschaftlich genutzter Fläche sehr deutlich. Dieser Rückgang begründet sich in den ökonomischen Veränderungen und dem Zusammenbruch der Planwirtschaft und der zentralistischen Verteilungsstruktur, die während der Sowjet-Ära vor allem in den TACIS-Ländern dominiert hatten (ENRIN, 1996). Ein komplexerer und mehr problemorientierter Indikator wäre die Nährstoffbilanz für Stickstoff, in der die Stickstoffüberschüsse und -defizite auf die Fläche landwirtschaftlich genutzter, gedüngter Gebiete (Ackerland, gedüngtes Gras- und Weideland und Dauerkulturen) bezogen werden. Da eine Nährstoffbilanz gleichermaßen anorganischen wie organischen Dünger berücksichtigt und ihn dem Nährstoffentzug durch die Ernte (Düngernutzung) gegenüberstellt, ist dieser Indikator aussagekräftiger als der "Düngerverbrauch". In einer Studie von Eurostat (1997a) wurden für 12 EU-Staaten (drei Staaten lieferten mangelhafte Informationen) Flächenbilanzen für Stickstoff je Flächeneinheit ermittelt (Tabelle 3.4). Die Zahlen basieren auf einer 1993 durchgeführten Betriebsstrukturerhebung der Landwirtschaft, ergänzt durch Informationen auf europäischer Ebene und technische Koeffizienten, die von den Mitgliedstaaten zur Verfügung gestellt wurden.

29 28 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Tabelle 3.4: Flächenbilanzen für Stickstoff für 1993 in 12 EU-Staaten (Quelle: Eurostat, 1997) Land atmosphärische Deposition Nettoeintrag vom Viehbestand Fixierung durch Leguminosen und Boden Eintrag mineral. Dünger Gesamter Stickstoffeintrag Gesamter Stickstoffentzug Stickstoffbilanz Netto Stickstoffbilanz 1 t N t N t N t N t N t N t N kg/ha Belgien ,6 Dänemark ,5 Deutschland ,0 Frankreich ,7 Griechenland ,5 Großbritannien ,0 Irland ,9 Italien ,7 Luxemburg ,5 Niederlande ,4 Portugal ,3 Spanien ,0 1) Netto-Stickstoffbilanz bezogen auf die landwirtschaftlich genutzte Fläche Die Niederlande weisen die höchste Netto-Stickstoffbilanz (den höchsten Bilanzüberschuss) pro Hektar landwirtschaftlich genutzter Fläche auf, gefolgt von Belgien und Luxemburg. Der mit Abstand geringste Stickstoffüberschuss findet sich in Portugal. Die berechneten Überschüsse (Differenz zwischen Eintrag und Entzug) variieren zwischen weniger als 10 kg N pro Hektar und Jahr (Portugal) und mehr als 200 kg N pro Hektar und Jahr (Niederlande). Generell steigt der Überschuss bei zunehmendem Eintrag und damit zugleich das Auswaschungspotential. Da jedoch die Methoden zur Berechnung derartiger Bilanzen von Land zu Land sehr unterschiedlich sind, sollten die Ergebnisse nur mit Vorbehalt verwendet werden. Beispielsweise ergaben alternative Berechnungen in Deutschland, die den gasförmigen Stickstoffaustrag vor und während der Ausbringung von Dung sowie den Verbleib von Pflanzenmaterial auf den Feldern nach der Ernte berücksichtigen, einen verglichen mit den 55 kg N pro Hektar und Jahr in Tabelle 3.4 weit höheren Überschuss von 110 kg N pro Hektar und Jahr kg/ha/jahr Eintrag Entzug Portugal Großbritannien Spanien Irland Frankreich Griechenland Deutschland Italien Dänemark Luxemburg Belgien Niederlande Abbildung 3.2: Flächenbilanzen für Stickstoff in 12 EU-Staaten, 1993 (Der Eintrag beinhaltet mineralischen Stickstoffdünger und organischen Dünger, der Entzug inkludiert die Ernte. Die Reihung der Länder erfolgte nach der Höhe des jährlichen Stickstoffüberschusses pro Hektar). (Quelle: Eurostat, 1997)

30 Belastungsfaktoren, die die Grundwasserqualität beeinflussen 29 Niederlande Dänemark Belgien + Luxemburg Norwegen Deutschland Zypern Irland Großbritannien Malta Frankreich Finnland Schweden Tschechische Rep. Slowenien Italien Polen Kroatien Ungarn Griechenland Schweiz Spanien Österreich Portugal Slowakische Rep. Weißrussland Bulgarien Türkei Republik Moldawien Ukraine Estland Lettland Rumänien Albanien Georgien Aserbaidschan Island Armenien Russische Föderation Mazedonien Bosnien-Herzegowina Litauen [kg/ha] Abbildung 3.3: Verbrauch an mineralischem Stickstoffdünger 1994 in kg N/ha landwirtschaftlich genutzter Fläche (FAO, 1996)

31 30 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Karte 3.4: Verbrauch an mineralischem Stickstoffdünger 1994 in kg N/ha bezogen auf die landwirtschaftlich genutzte Fläche und den Anteil der landwirtschaftlich genutzten Fläche an der Gesamtfläche (FAO, 1996)

32 Belastungsfaktoren, die die Grundwasserqualität beeinflussen 31 kg N-Dünger/ha landwirt schaft l. Fläche Dänemark kg N-Dünger/ ha landwirt schaft l. Fläche Deutschland kg N-Dünger/ ha landwirt schaft l. Fläche Finnland kg N-Dünger/ ha landwirt schaft l. Fläche Frankreich kg N-Dünger/ ha landwirt schaft l. Fläche Griechenland kg N-Dünger/ ha landwirt schaft l. FlächeGroßbrit annien kg N-Dünger/ ha landwirt schaft l. Fläche Irland kg N-Dünger/ ha landwirt schaft l. Fläche Island kg N-Dünger/ ha landwirt schaft l. Fläche Italien kg N-Dünger/ ha landwirt schaft l. Fläche Albanien kg N-Dünger/ ha landwirt schaft l. Fläche Niederlande kg N-Dünger/ ha landwirt schaft l. Fläche Österreich kg N-Dünger/ ha landwirt schaft l. Fläche Polen kg N-Dünger/ ha landwirt schaft l. Fläche Portugal kg N-Dünger/ ha landwirt schaft l. Fläche Rumänien kg N-Dünger/ ha landwirt schaft l. Fläche Schweden kg N-Dünger/ ha landwirt schaft l. Fläche Schweden kg N-Dünger/ ha landwirt schaft l. Fläche Spanien kg N-Dünger/ ha landwirt schaft l. Fläche Türkei kg N-Dünger/ ha landwirt schaft l. Fläche Türkei kg N-Dünger/ ha landwirt schaft l. Fläche Zypern Abbildung 3.4: Zeitliche Entwicklung des Verbrauchs an mineralischem Stickstoffdünger zwischen 1970 und 1994 in kg N/ha (FAO, 1996)

33 32 Grundwasserqualität und -quantität in Europa 3.3 Pestizide Allgemeine Beschreibung Pestizide werden definiert als jegliche Substanz oder Mischung von Substanzen, die dazu dient, allen Arten von Schädlingen vorzubeugen, sie zu zerstören oder zu bekämpfen, einschließlich den Überträgern menschlicher oder tierischer Krankheiten, unerwünschter Pflanzen- oder Tierarten, die Schäden im Zusammenhang mit der Produktion, Verarbeitung, Lagerung oder Vermarktung von Nahrungsmitteln, landwirtschaftlichen Gütern, Holz und Holzprodukten oder Futtermitteln verursachen oder welche Tieren verabreicht werden, um Befall mit Insekten, spinnenartigen Tieren oder anderen Schädlingen in oder auf dem Körper zu unterbinden. Die Bezeichnung umfasst weiters Substanzen, die als Wachstumsregulatoren, Entlaubungsmittel, Entwässerungsmittel, zur Ausdünnung von Früchten oder zur Vorbeugung vor verfrühtem Abfallen von Früchten eingesetzt werden, und Stoffe, die bei Feldfrüchten sowohl vor als auch nach der Ernte eingesetzt werden, um sie während des Transports und der Lagerung vor Schädigung zu bewahren (FAO, 1990). Pestizide sind ein integraler Bestandteil moderner Landwirtschaft und des Gartenbaus und helfen mit, Nahrungsmittel zu niedrigen Kosten und Preisen zu produzieren. Der Einsatz von Pestiziden wird auch in nächster Zukunft notwendig sein, wobei zugleich danach getrachtet werden muss, alle Arten unerwünschter Nebenwirkungen zu identifizieren und so weit wie möglich auszuschließen. Sämtliche Pestizide unterliegen im Rahmen der EU-Gesetzgebung und häufig auch nationaler Gesetzgebungen einem Bewilligungsverfahren. Ersteres definiert detaillierte Bedingungen über den Einsatz jeder einzelnen Substanz. Das Verfahren zielt darauf ab, sicherzustellen, dass kein Produkt "inakzeptable Risiken" für die menschliche Gesundheit und die Umwelt verursacht. Dennoch bleiben im Zuge des Bewilligungsverfahrens Risiken bestehen, die nicht gänzlich eliminiert werden können. Insbesondere durch das Verwehen von Sprühnebeln, das Auswaschen oder Abfließen ins Wasser oder durch Effekte bei Organismen, die nicht Ziel der Behandlung sind, hat der Einsatz von Pestiziden Auswirkungen auf die Umwelt. Im Zuge der Novellierung der Richtlinie des Rates über die Qualität von Wasser für den menschlichen Gebrauch (80/778/EWG) wurde der wissenschaftliche Ausschuss Toxizität, Ökotoxizität und Umwelt (CSTEE) von der Europäischen Kommission gebeten, eine Stellungnahme zum Thema Pestizide abzugeben. Eine Frage war beispielsweise, ob die derzeit verfügbare wissenschaftliche Kenntnis ausreichend untermauert und zuverlässig ist (basierend auf dem Vorsorgeprinzip), individuelle Grenzwerte festlegen zu können. Grenzwerte sollen den lebenslangen, unbedenklichen Konsum von Trinkwasser auch für sensible Bevölkerungsgruppen gewährleisten. Eine weitere Frage bezog sich auf die Höhe der korrekten Werte für einzelne Substanzen. Die Antwort des Ausschusses war folgende: Bezugnehmend auf die Parameter und die Daten, die den WHO-Richtwerten für die Überwachung von Trinkwasser zugrunde liegen, gelangt der Ausschuss zu dem Schluss, dass diese für die Europäischen Union vermutlich keinen ausreichenden Sicherheitsfaktor beinhalten. Die Werte definieren Konzentrationsobergrenzen, die aus der isolierten Untersuchung der einzelnen Substanzen resultieren. Der Ausschuss weist ausdrücklich darauf hin, dass Toxizitätsangaben über Wirkstoffkombinationen beinahe vollständig fehlen. Auch aus diesen Gründen wies der Ausschuss auf das Vorsorgeprinzip hin, welches bei Prüfung der WHO- Richtlinien und deren mögliche Übernahme in eine EU-Richtlinie in Betracht gezogen werden sollte (CEC, 1995). Da Grundwasser eine bedeutende Trinkwasserressource ist, sollte das Vorsorgeprinzip auf den Schutz von Grundwasser ausgedehnt werden.

34 Belastungsfaktoren, die die Grundwasserqualität beeinflussen Bestandteile und Inhaltsstoffe Jedes Pestizid setzt sich zusammen aus Wirkstoffen und Beistoffen. Der Wirkstoff entspricht dem biologisch aktiven Teil eines Pestizids, der den (oder die) Schädling(e) abtötet bzw. schädigt. Die Beistoffe, wie z. B. Lösungsmittel, Netzmittel und Trägermaterial, reagieren mit den Wirkstoffen, um die Eigenschaften des Präparats und die Pflanzenaufnahme zu optimieren. Zumeist sind Pestizide erst nach dem Beimengen oder Verdünnen wirksam bzw. einsatzbereit und gelangen in fester Form (z. B. als wasserlösliche oder benetzbare Pulver oder disperse Granulate) oder als Flüssigkeiten (z. B. Emulsionen oder Suspensionen) zum Einsatz. Nach den Zielorganismen unterscheidet man vor allem Herbizide, Fungizide und Insektizide. Typische Herbizide beinhalten Sulphonyl-Harnstoffe, Thiocarbamate, Triazine oder Harnstoffe; Fungizide beinhalten Azole, Morpholine, Phenylamide und anorganische Verbindungen; zu den insektiziden Wirkstoffen zählen die Carbamate, Organophosphate und Pyrethroide. In den vergangenen Jahren vollzog sich ein Wandel von schwerabbaubaren, lipophilen und folglich schwer wasserlöslichen Wirkstoffen zu leichter abbaubaren Substanzen Belastungsquellen Die in aquatische Ökosysteme gelangenden Pestizide stammen aus diffusen, linearen und punktförmigen Quellen. Als Verursacher können die Landwirtschaft allgemein, der Gemüse-, Garten-, Obst- und Weinbau, die Forstwirtschaft, sowie öffentliche und private, gewerbliche und industrielle Einsätze genannt werden. Handhabungsfehler und Nachlässigkeiten im Umgang und bei der Ausbringung von Pestiziden wie Überdosierungen, falscher Ausbringungszeitpunkt, Aufbringungen in zu kurzen Abständen oder unnötiger Einsatz können die Einträge ins Grundwasser (und in Oberflächenwässer) erhöhen. In den meisten Fällen kann der Einsatz in der Landwirtschaft als diffuse Quelle betrachtet werden, da Pestizide über relativ große Flächen versprüht werden. Dennoch lassen sich auch Punktquellen im Zuge von Tierentseuchungen (Dippen von Schafen), versehentlichem Verschütten, unsachgemäßer Manipulation während der Zubereitung, Reinigung der Gerätschaft, unsachgemäßer Lagerung und illegaler Deponierung von Pestizidresten und deren Verpackungen lokalisieren. Im privaten und öffentlichen Bereich dienen Pestizide hauptsächlich der Insektenbekämpfung und der Unkrautbekämpfung, speziell bei Bahnanlagen, Straßen, Parkplätzen und Flughäfen sowie bei Sportanlagen, Friedhöfen und Parkanlagen. Pestizide sind auch Bestandteil verschiedener Schutzanstriche für Gebäude und Schiffe. Im industriellen Bereich gelangen Pestizide infolge von Produktions-, Lagerungs- und Transportunfällen oder über industrielle Abwässer oder Deponiesickerwässer in das Grundwasser. Pestizide sind im Grundwasser nachweisbar, vom Ausmaß des Problems ist derzeit aber wenig bekannt. Photo: Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Österreich

35 34 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Pestizideintrag in das Grundwasser Die Pestizidbelastung des Grundwassers hängt von vielen Faktoren ab, unter anderem von: Beschaffenheit der Oberfläche, auf die das Pestizid aufgebracht wird Kulturpflanze und Bodenart Wetter Art der Aufbringung Aufbringungsrate Ausrüstung, mit der das Pestizid aufgebracht und Behälter, in denen es aufbewahrt wird (Biologische) Abbaugeschwindigkeit in der Umwelt physikalische und chemische Eigenschaften des Pestizids bzw. des Präparats Pestizide, die versprüht werden, gelangen über die Luft und den Boden in die Oberflächenwässer, jene, die direkt in den Boden injiziert werden, werden ausgewaschen und gelangen in angrenzende Oberflächenwässer oder in tiefere Bodenschichten. Werden Pestizide direkt in Oberflächenwässer eingebracht, so gelangen auch sie über die Uferfiltration in die Grundwasserleiter. Atmosphärische Verfrachtungen verdunsteter oder windverfrachteter Pestizide bzw. deren Abbauprodukte (Metabolite) können entfernte Ökosysteme beeinträchtigen. Während des Winters ist aufgrund der niedrigen Temperatur und der verminderten mikrobiologischen Aktivität die biologische Abbaubarkeit von Pestiziden oftmals stark eingeschränkt. Ebenso verursacht der stark reduzierte Sauerstoffgehalt in tieferen Bodenschichten einen beträchtlich verminderten mikrobiellen Abbau. Die Zeitspanne, bis ein Pestizid den Grundwasserspiegel erreicht, hängt auch von den physikalischen und chemischen Eigenschaften des Grundwasserleiters ab, die beträchtlich variieren können. Üblicherweise ist die Abwärtsgeschwindigkeit in der ungesättigten Zone eines Grundwasserleiters sehr gering (etwa 1 m/jahr), Klüfte können diese Geschwindigkeit jedoch beträchtlich erhöhen (etwa 1 m/tag) Pestizidverbrauch Die von Pestiziden ausgehende Belastung für das Grundwasser kann auf unterschiedliche Art quantifiziert und bewertet werden. Ein Indikator ist beispielsweise die Anzahl der zugelassenen Wirkstoffe in den verschiedenen Ländern. Ein anderer, detaillierterer Indikator ist die Gesamtmenge an verkauften/verwendeten Pestiziden bzw. Pestizidgruppen bezogen auf die Gesamtfläche von Ackerland und Dauerkulturen. Diese Information gibt zwar einen generellen Überblick, berücksichtigt jedoch dabei weder die Toxizität der verwendeten Substanzen noch regionale Unterschiede (Aufbringung, Menge). Die jährlichen Verkaufs- bzw. Verbrauchszahlen in den europäischen Ländern für Gesamtpestizide, Herbizide, Fungizide, Insektizide und anderen Pestizide, sowie sämtliche Daten auf die in diesem Kapitel Bezug genommen wird, sind im Technical Report No 22 (EEA, 1999) zu finden, der diesen Bericht ergänzt. Abbildung 3.5 zeigt die Anzahl der national zugelassenen Wirkstoffe, die sich zwischen vier Substanzen in Malta und 531 in Spanien bewegt. Abbildung 3.6 und Karte 3.5 illustrieren die regionalen Unterschiede in der Art und der Menge der verwendeten Pestizide bezogen auf Ackerland und Dauerkulturen, zusätzlich gibt die Karte 3.5 die Verteilung der Pestizidgruppen je Land wider.

36 Belastungsfaktoren, die die Grundwasserqualität beeinflussen 35 Spanien Rumänien Frankreich Griechenland Italien Türkei Irland Belgien Großbritannien Ungarn Niederlande Bulgarien Österreich Polen Portugal Luxemburg Tschechische Rep. Deutschland Dänemark Finnland Slowakische Rep. Rep. Moldawien Schweden Norwegen Albanien Malta Abbildung 3.5: Anzahl zugelassener Pestizidwirkstoffe (Eurostat, 1995, ETC/IW Fragebogen, 1997) Der Pestizidverbrauch (in kg Wirksubstanz) je Hektar landwirtschaftlich genutzter Fläche schwankt sehr stark zwischen den einzelnen Ländern Europas. Zwischen 1985 und 1991 war der Verbrauch in den nordischen Ländern am niedrigsten, in den süd- und westeuropäischen Ländern am höchsten und in den osteuropäischen Ländern lag er dazwischen (EEA, 1995). Gemessen an den Wirkstoffmengen gelangen in Nord- und Zentraleuropa vornehmlich Herbizide zum Einsatz, während in Süd- und Westeuropa Insektizide und Fungizide dominieren. Herbizide kommen hauptsächlich in feuchten Klimaten und in jenen Ländern zur Anwendung, wo intensive Bewirtschaftung mit minimalem Arbeitskräfteeinsatz betrieben wird. Fungizide verwendet man vorrangig in Regionen mit intensivem Getreide-, Wein und Gartenbau (z. B. Obst, Gemüse, Hopfen) wie in Frankreich, Griechenland, Luxemburg, der Republik Moldawien, den Niederlanden, Portugal, der Schweiz und Slowenien. Größere Mengen an Insektiziden werden insbesondere in wärmeren Regionen eingesetzt, speziell in Albanien, Griechenland, Spanien und der Türkei. In den nord- und osteuropäischen Ländern liegen die Verbrauchsraten vergleichsweise niedrig.

37 36 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Zypern Italien Niederlande Belgien + Luxemburg Lettland Slowenien Kroatien Großbritannien Spanien Frankreich Schweiz Malta Portugal Deutschland Ungarn Griechenland Österreich Bosnien-Herzegowina Irland Dänemark Slowakische Rep. Bulgarien Polen Rep. Moldawien Ukraine Türkei Island Tschechische Rep. Norwegen Schweden Finnland Russische Föderation Albanien Litauen Estland 0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00 16,00 Abbildung 3.6: Pestizidverbrauch (in kg Wirksubstanz) je Flächeneinheit (ha) Ackerland und Dauerkulturen (FAO, Eurostat, 1995, OECD, ETC/IW Fragebogen, 1997) Der Pestizidverkauf, gemessen an den Wirkstoffmengen, ging in den letzten 10 Jahren tendenziell zurück (Abbildung 3.7). Abbildung 3.8 zeigt die zeitliche Entwicklung (seit 1985) des zumeist auf 1985 bezogenen relativen Verbrauchs an Gesamtpestiziden in EUA-Ländern und anderen europäischen Ländern. In acht von 18 Ländern hat sich der Gesamtpestizidverbrauch 1994/95 gegenüber der Mitte der 80er Jahre um zumindest 35 % reduziert. Sechs Länder zeigten geringere Rückgänge und in vier Ländern stieg der Verbrauch an (OECD, 1995, Eurostat, 1996, ETC/IW, 1997). In den Ländern Osteuropas, speziell in den TACIS- Ländern, liegen die Rückgänge in den ökonomischen Veränderungen und dem Zusammenbruch der zentralistischen Verwaltungs- und Verteilungssysteme begründet.

38 Belastungsfaktoren, die die Grundwasserqualität beeinflussen 37 Gegenwärtig gibt es neue, effizientere Pestizide, die bei wesentlich geringerer Dosierung dieselben gewünschten biologischen Effekte erzielen. Aus diesem Grund bedeutet ein Rückgang des Pestizidverbrauchs nicht notwendigerweise einen verminderten Pflanzenschutz, auch kann von den rückläufigen Zahlen nicht in gleicher Weise auf eine Reduktion der Umweltbeeinflussung geschlossen werden. Es lässt sich jedoch nicht leugnen, dass einige kürzlich entwickelte Substanzen wesentlich zielgerichteter wirken und daher im Allgemeinen eine geringere Belastung der Umwelt verursachen. Die in den letzten Jahren erfolgten Änderungen der Pestizideigenschaften spiegeln sich auch in den Informationen der European Crop Protection Association (ECPA, 1998) über die Toxizität bestimmter Pestizide gegenüber Menschen und Regenwürmern und in Bezug auf die Aufbringungsrate wider (Abbildung ). Abbildung 3.9 zeigt für 144 Pestizide die jeweiligen Ausbringungsraten (in g Wirksubstanz pro Hektar landwirtschaftlicher Fläche) zwischen 1930 und Die x-achse bezeichnet die Erstveröffentlichung der Substanz in The Pesticide Manual (dt. Entsprechung: W. Perkow: Wirksubstanzen der Pflanzenschutz- und Schädlingsbekämpfungsmittel), die nicht unbedingt mit dem Zeitpunkt der Erstanwendung in den verschiedenen Ländern übereinstimmen muss. Die eingetragene Linie zeigt abnehmende Ausbringungsraten und bestätigt die bereits erwähnten rückläufigen Verbrauchszahlen. In der selben Zeit ging für 138 Pestizide auch die Humantoxizität zurück, ausgedrückt als maximal duldbare tägliche Aufnahmemenge (ADI = acceptable daily intake) (Abbildung 3.10). Der ADI-Wert entspricht jener Menge einer Wirksubstanz, die ein Menschen ein Leben lang täglich ohne gesundheitliches Risiko aufnehmen kann. Zur Berechnung des ADI-Wertes werden die aus Toxizitätsuntersuchungen ermittelten niedrigsten Konzentrationen, die keine Wirkungen mehr zeigen, (NOEL = no observed effect level) durch einen Sicherheitsfaktor, der zumindest 100 ist, dividiert. Der NOEL wird unter Laborbedingungen in Tierversuchen ermittelt und entspricht jener Wirkstoffkonzentration, die bei den empfindlichsten Tieren (Ratten, Mäusen, Hunden, Hasen, Hühnern und Meerschweinchen) keine Wirkungen zeigen. Der tatsächlich gewählte Sicherheitsfaktor berücksichtigt jegliche Datenunsicherheit; je unsicherer die Daten sind, desto höher ist der Sicherheitsfaktor. Zur Bestimmung der ökologischen Unbedenklichkeit von Pestiziden sind detaillierte Risikoanalysen unumgänglich. Die ECPA bewertete beispielsweise die von 63 Pestiziden ausgehende potenzielle Gefahr für Regenwürmer (Abbildung 3.11). In diesem Beispiel gibt es eine direkte Korrelation zwischen der erwarteten Umweltkonzentration (PEC = predicted environmental concentration) und der Aufbringungsrate. Die Toxizität der Wirksubstanz wird ausgedrückt als Verhältnis von Toxizität zu Exposition, was dem Verhältnis von akuter Toxizität für Regenwürmer (EC 50 = Effektivkonzentration) zu erwarteter Umweltkonzentration (PEC) entspricht. Die erwartete Umweltkonzentration (PEC) im Boden errechnet sich aus der Ausbringungsrate (100 %), unter Annahme einer gleichmäßigen Verteilung in den obersten 5 cm des Oberbodens. Obwohl nach Abbildung in den letzten 67 Jahren die Toxizität mancher Pestizide gewissen Versuchssäugetieren und Regenwürmern gegenüber einen abnehmenden (statistisch signifikanten) Trend zeigt, gibt es weder entsprechende Informationen über die Toxizität dieser Substanzen anderen (sowohl aquatischen als auch terrestrischen) Organismen gegenüber noch über die Toxizität der Pestizidabbauprodukte. Eine umfassendere Bewertung der Umwelttoxizität von Pestiziden und deren Abbauprodukten müsste ihre chronische und akute Toxizität gegenüber relevanten und empfindlichen Arten und ihr Schicksal, Verhalten und ihre Persistenz in der Umwelt mit einschließen. Derartige Bewertungen werden von den gesetzgebenden Behörden im Zuge der Festlegung von Umweltqualitätsnormen für solche Substanzen durchgeführt. Es ist auch zu berücksichtigen, dass nicht sämtliche in Europa zugelassenen Wirkstoffe (z. B. 531 in Spanien) von der angeführten Studie der ECPA (144, 138 bzw. 63 Substanzen) erfasst wurden. Weiters ist nicht bekannt, wie repräsentativ die Auswahl der Substanzen in Bezug auf die Toxizität sämtlicher verwendeter Produkte bzw. in Bezug auf die tatsächlichen Aufbringungsraten und Verbrauchsmengen ist.

39 38 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Es gibt auch Untersuchungen über den Ersatz verschiedener Pestizide durch alternative Wirkstoffe, von denen vermutet wird, dass sie eine geringere Umweltgefährlichkeit aufweisen. In vielen Ländern werden daher bereits mikrobiologische Mittel wie Bakterien, Pilze oder Viren anstelle von chemischen Verbindungen bei der Schädlingsbekämpfung insbesondere in Glashäusern eingesetzt. Diese Substanzen werden jedoch noch nicht in größerem Maßstab eingesetzt (z. B. weniger als 1 % der Pestizide in Dänemark), ihre Anwendung wird zukünftig vermutlich zunehmen Abbildung 3.7: Gesamtverkaufszahlen von Pestiziden in den EU15-Staaten, ausgenommen Belgien und Luxemburg (Index 1991 = 100) (ECPA, 1996) Relatice increase/decrease (%) Turkey 140 Hungary Switzerland Sweden 120 Finland Netherlands Belgium 100 Austria Denmark 80 Italy Germany Greece 60 France Ireland Spain 40 United Kingdom Protugal Abbildung 3.8: Relativer Gesamtverbrauch von Pestiziden seit den 80er-Jahren (Eurostat, OECD, 1995, ETC/IW Fragebogen, 1997)

40 Belastungsfaktoren, die die Grundwasserqualität beeinflussen 39 Abbildung 3.9: Zeitliche Entwicklung der Aufbringungsraten von Pestiziden, (ECPA, 1997) Abbildung 3.10: Zeitliche Entwicklung der maximal duldbaren täglichen Aufnahmemenge (ADI) von Pestiziden, , Verbrauchertoxizität (ECPA, 1997) Abbildung 3.11: Zeitliche Entwicklung der Toxizität von Pestiziden gegenüber Regenwürmern, (ECPA, 1997)

41 40 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Karte 3.5: Pestizidverbrauch bezogen auf Ackerland und Dauerkulturen (kg/ha) und der Anteil der verwendeten Pestizidgruppen

42 Belastungsfaktoren, die die Grundwasserqualität beeinflussen ph-wert/versauerung/alkalinität ph-wert Die Ursachen für einen erhöhten ph-wert sind zumeist natürlicher Art und hängen von Klima und Geologie ab. Hohe ph-werte treten vornehmlich in kalkhaltigem Milieu auf und sind auf Kalkstein oder kalkhaltige Verbindungen im Boden zurückzuführen. In trockenen Gebieten können Kalk und Gips in den oberen Zentimetern des Bodens akkumulieren sobald die Bodenfeuchtigkeit aufsteigt und verdunstet. Außergewöhnlich hohe ph-werte können durch Ionenaustauschprozesse verursacht werden. Das Absinken des ph-wertes deutet auf Versauerung hin Versauerung Natürliche Versauerung ist eine Folge der chemischen Reaktion von überall natürlich vorkommendem (gasförmigem) Kohlendioxid mit Wasser zu Kohlensäure. Dieser Prozess findet vornehmlich im Boden statt, wo der Kohlendioxidgehalt sehr hoch sein kann. Es sei darauf hingewiesen, dass die (chemische) Aktivität von Kohlensäure im Wasserkreislauf nicht vom ph- Wert abhängt. Die Dissoziierung von Kohlensäure erfolgt in zwei Stufen, wobei jeweils ein Proton (H + ) freigesetzt wird. Die Aktivität der beiden resultierenden Ionen HCO 3 - und CO 3 2- ist abhängig vom ph-wert. Keinesfalls jedoch führt dieser Prozess zu einem ph-wert unter 4,6, auch dann nicht, wenn es in einem Grundwasserleiter überhaupt keine Puffermechanismen gibt. Aus diesem Grund tragen zu einem wesentlichen Anteil menschliche Eingriffe Schuld an der Versauerung von Grundwässern. Insbesondere die Industrialisierung, der Verkehr und moderne, intensive landwirtschaftliche Bewirtschaftungsformen beschleunigen diese Entwicklung durch den Eintrag von versauernden Substanzen in die Umwelt. Die negativen Auswirkungen saurer Depositionen in den Wäldern und Seen Nordeuropas und Nordamerikas sind ausreichend dokumentiert, und auch bei den Grundwasserressourcen ist vermutlich mit solchen Auswirkungen zu rechnen. Die Ursachen des Versauerungsproblems liegen in der Verbrennung fossiler Energieträger zur Energiegewinnung, im Autoverkehr und bei der Müllverbrennung, welche allesamt NOx und SO 2 freisetzen. Diese Substanzen werden anschließend in der Atmosphäre oxidiert und als Salpeter- oder Schwefelsäure abgeregnet. Zusätzlich wird durch die Evapotranspiration die Säurestärke jener Lösung erhöht, die in das Boden- oder Unterbodensystem gelangt (EEA, 1995). Eine weitere Quelle menschlich verursachter Versauerung ist der übermäßige Einsatz von mineralischem Stickstoffdünger und von organischem Dünger. Die Oxidation von Ammoniak gilt als der wichtigste Versauerungsprozess im Boden. Bei der Ausbringung von organischem Dünger wird Ammoniak auch in die Atmosphäre freigesetzt. Der Ammoniumgehalt im Niederschlag steigt und die Oxidation des Ammoniums senkt in weiterer Folge den ph-wert des Niederschlags. Wird das Nitrat zur Gänze von den Pflanzen aufgenommen, so befinden sich die aus dem Oxidationsprozess stammenden Protonen im Gleichgewicht mit den aus dem Denitrifikationsprozess freigesetzten HCO3-Ionen. In den meisten Grundwasserleitern sind jedoch erhöhte Nitratgehalte zu verzeichnen. Daraus folgt, dass das Nitrat nicht zur Gänze verbraucht wird und die Nitrifikation von Ammoniak einen bedeutenden Beitrag zum Versauerungsprozess liefert. Ein weiterer versauernder Prozess ist die Oxidation von Pyrit (FeS 2 ). In reduzierendem Milieu kommen Pyrite zumindest in geringen Mengen in Sedimenten vor und ein Absinken des Grundwasserspiegels, beispielsweise durch Grundwasserübernutzung, kann zu einer Oxidation dieser Substanzen führen. Diese chemische Reaktion zählt zu den stärksten säureproduzierenden Vorgängen in der Natur, wobei jedes FeS 2 -Molekül vier Protonen freisetzt.

43 42 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Beispielsweise kommen in vielen Bergwerken reduzierte Eisenminerale vor, häufig in Form von Pyriten, die sich bei längerem Kontakt mit Wasser lösen und Schwefelsäure bilden. Dies kann in weiterer Folge zur Auslaugung geogen vorhandener Metalle führen. Derartige aus Minen stammende Wässer können daher sehr sauer sein und hohe Konzentrationen beispielsweise an Cadmium, Kupfer und Zink aufweisen. Bei aktiven Bergwerken werden derart versauerte Wässer häufig behandelt, um speziell bei der Einleitung in Oberflächenwässer Schäden zu minimieren. Bei aufgelassenen Minen wird diese Aufbereitung jedoch zumeist eingestellt und die Säuren gelangen in die umliegenden Grundwasserleiter und Oberflächengewässer. Derartige Minenwässer können ph-werte von 1 2 aufweisen Alkalinität Alkalinität ist das Maß für die Kapazität eines Systems, Säuren zu neutralisieren und hängt von natürlichen Prozessen ab. Alkalinität entsteht sowohl bei der Verwitterung von karbonathältigem Gestein wie Kalk und Dolomit als auch bei der Verwitterung von Silikaten. Auch die Oxidierung von organischem Material kann infolge der Kohlendioxidproduktion zur Bildung von Alkalinität beitragen. Die Ursachen für eine verringerte Produktionsrate von Alkalinität und eine Störung des Säure-Base-Haushalts im Oberboden und im Grundwasser liegen in der Änderung der Landnutzung und in geänderten land- und forstwirtschaftlichen Produktionsmethoden. Durch die Umwidmung von Grünland in Wald oder durch die Entnahme von Pflanzenresten (Stroh vom Ackerland, Rinden, Zweige und kleine Äste aus bewirtschafteten Wäldern) werden dem Ö- kosystem basische Komponenten entzogen und damit die Versauerung vorangetrieben. Die Zufuhr von Kalk auf Ackerland trägt zu einer Erhöhung der Alkalinität bei. 3.5 Chlorid Eine Zunahme des Salzgehalts ist zumeist auf diffuse Einträge zurückzuführen; beispielsweise führt bei kontinentalen Grundwasserleitern der Kontakt von Wasser mit Evaporiten (Verdunstungsgesteine) zu einem Eintrag von Salzen. Salzhaltiges Wasser besitzt ein höheres spezifisches Gewicht und reichert sich in tieferen Grundwasserhorizonten an, wo die Fließgeschwindigkeiten sehr gering sind. Steigt dieses Wasser entlang von geologischen Störungszonen auf, so führt dies zu einer Verunreinigung der darüber liegenden Grundwasserhorizonte. Anthropogene Chlorideinträge in den Wasserkreislauf stammen aus salzhaltigen, flüssigen oder festen Abfällen (z. B. menschliche und tierische Abwässer, Abwässer aus der chemischen und galvanischen Industrie, aus der Papierproduktion, aus Wasserenthärtungsanlagen, aus Erdölraffinerien sowie Deponiesickerwässer) und chloridhältigen Düngemitteln. In den nördlichen und gebirgigen Teilen Europas stammt ein Großteil der grundwasserverschmutzenden Chloride aus der Lagerung und der Verwendung von Streusalzen für den Winterdienst. Auch Bewässerungsmaßnahmen können zu einer Chloridanreicherung im Grundwasser beitragen. Dabei wird durch das Hochpumpen von salzhältigem Wasser aus tieferen Grundwasserhorizonten und durch anschließende Infiltration der Salzgehalt in den oberen Grundwasserbereichen erhöht. Beim Bewässern trockener Böden kann der Grundwasserspiegel soweit angehoben werden, dass Salze aus tieferen Bodenbereichen gelöst und bis in die Wurzelzonen verfrachtet werden. Bei küstennahen Grundwasseraquiferen wird der Salzwassereintrag zumeist durch Meerwasser verursacht und als mariner Salzwassereintrag bezeichnet.

44 Belastungsfaktoren, die die Grundwasserqualität beeinflussen Elektrische Leitfähigkeit Eine Zunahme der elektrischen Leitfähigkeit des Wassers bedeutet im Allgemeinen eine Zunahme des Mineralisierungsgrades, gesteuert durch die natürlichen, geologischen Bedingungen, wobei sowohl Lösungs- und Austauschvorgänge als auch die Kontaktzeit mit dem Gestein den Grad der Mineralisierung bestimmen. Anthropogene Einträge von Kalzium, Magnesium, Kalium, Natrium, Chlorid, Sulfat, Nitrat und versauernden Substanzen in das Grundwasser führen zu einer Zunahme der elektrischen Leitfähigkeit (DVWK, 1993). Die wichtigsten anthropogenen Belastungsfaktoren entsprechen großteils den bereits für Nitrat, ph-wert/versauerung/alkalinität und Chlorid beschriebenen. Zusätzlich können Abwässer aus der chemischen Industrie und Sickerwässer aus kommunalen und industriellen Deponien zu einem deutlichen Anstieg der elektrischen Leitfähigkeit im Grundwasser führen. 3.7 Kohlenwasserstoffe und chlorierte Kohlenwasserstoffe Kohlenwasserstoffe Im Allgemeinen kommen Mineralöle bei Verbrennungsmotoren, für Heizzwecke und als Schmiermittel zum Einsatz und daraus resultierende Grundwasserverunreinigungen sind zumeist auf öffentliche, private und industrielle Aktivitäten zurückzuführen. Erreichen Mineralöle das Grundwasser, dann schwimmen sie üblicherweise oben. Die aromatischen Bestandteile sind jedoch wasserlöslich und können sich über weite Entfernungen ausbreiten. Verunreinigungen mit flüchtigen aromatischen Kohlenwasserstoffen sind hauptsächlich auf unsachgemäßen und sorglosen Umgang und in industriellen Bereichen auf Unfälle mit Lösungsmitteln und Rohmaterialien, die Aromate enthalten, zurückzuführen. Die bedeutendsten Punktquellen sind gewerbliche und industrielle Altstandorte und alte Militär- und Eisenbahnstandorte. Ebenso führen Sickerwässer von Autofriedhöfen, industriellen und kommunalen Deponien, illegalen Deponien und der Einsatz von Altölen zur Straßenbefestigung zu massiven Grundwasserbelastungen. Polyaromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) entstehen bei der unvollständigen Verbrennung von organischem Material und werden in die Atmosphäre emittiert. Die atmosphärische Deposition von PAKs spielt in Bezug auf Grundwasserverunreinigungen zwar keine bedeutende Rolle, da sie an organischen Substanzen und Tonmineralien adsorbiert werden, sie konnten aber dennoch, beispielsweise im oberen Grundwasserhorizont von Stockholm, nachgewiesen werden Chlorierte Kohlenwasserstoffe Grundwasserverunreinigungen durch chlorierte Kohlenwasserstoffe wie Tetrachlorethen, Trichlorethen und 1,1,1-Trichlorethan haben ihren Ursprung im sorglosen Umgang und in Unfällen während der Produktion, des Transports und der weiteren Verarbeitung. Auch Sickerwässer von Deponien und von industriellen Altstandorten tragen zur Kontamination bei, während atmosphärische Depositionen eine untergeordnete Rolle spielen.

45 44 Grundwasserqualität und -quantität in Europa 4 BELASTUNGSFAKTOREN, DIE SICH AUF DIE GRUNDWASSERMENGE AUSWIRKEN 4.1 Grundwasserentnahme Geographie Die Sensibilität eines Grundwasserleiters gegenüber Grundwasserübernutzung ist abhängig von seinem Typ, dem Klima, den hydrologischen Randbedingungen und den verschiedenen Formen der Wassernutzung. Die verfügbaren Informationen zeigen sehr deutlich, dass die akutesten Übernutzungsprobleme vor allem in den ariden und semiariden Regionen auftreten, wo die Grundwassererneuerung am geringsten ist. Speziell die Küstengebiete und Inseln Südeuropas sind besonders gefährdet durch Grundwasserübernutzungen. An der Mittelmeerküste sind die Grundwasserkörper zumeist sehr klein, da die Grundwasserleiter aufgrund der gebirgigen Topographie als kleine Taschen ausgebildet sind. Da ein Wassertransfer zwischen den einzelnen Tälern im Allgemeinen nicht möglich ist, ist jeder Bereich auf die eigenen Ressourcen angewiesen (Margat, 1992). In diesen Gebieten bedingt das unregelmäßige Dargebot der Oberflächenwässer und ein steigender Wasserbedarf der Bevölkerung, der Landwirtschaft und des Tourismus eine starke Abhängigkeit vom Grundwasser. Durch die unmittelbare Nähe zum Meer besteht ein hohes Risiko von marinem Salzwassereintrag ins Grundwasser, da sich bei Grundwasserübernutzung die Kontaktzonen zwischen Meerwasser und Süßwasser beträchtlich verlagern können. Es ist zu erwarten, dass sich die Situation in den bereits belasteten Grundwasserleitern der Mittelmeerküste in nächster Zukunft zunehmend verschlechtern wird (z. B. in Barcelona, Marseilles, Athen und der französischen Riviera) (Margat, 1992). Insbesondere Inseln wie die Kanarischen Inseln sind in dieser Hinsicht besonders gefährdet. Alljährlich kann man der Presse Berichte über ausgetrocknete Flussläufe entnehmen, die zumeist auf Grundwasserübernutzungen zurückzuführen sind. In vielen Teilen Europas bilden alluviale Sande und Schotter bedeutende Grundwasserleiter. Photo: Peter Warna-Moors/Geological Survey of Denmark and Greenland

46 Belastungsfaktoren, die sich auf die Grundwassermenge auswirken Einflussfaktoren Strukturveränderungen innerhalb der europäischen Landwirtschaft haben, bedingt durch eine geänderte Auswahl an Feldfrüchten, zu intensiverer Bewässerungstätigkeit und zu einer Ausdehnung der bewässerten, landwirtschaftlich genutzten Flächen geführt. In Südeuropa ist für viele Pflanzenproduktionsarten systematische Bewässerung unabdingbar (z. B. ganzjährige Produktion von Obst und Gemüse). In Zentral- und Nordeuropa stellt Bewässerung eher eine ergänzende Maßnahme dar, um Produktivität und Erntequalität zu erhöhen und geringe Niederschläge auszugleichen. Unglücklicherweise wird bei seicht liegenden Grundwasserleitern vor allem in der Periode der geringsten Grundwassererneuerung bewässert. Auch die Kultivierung nicht-standortgerechter Pflanzen mit hohem Wasserbedarf kann zum Absinken des Grundwasserspiegels beitragen. Um landwirtschaftliche und siedlungspolitische Entwicklungen zu ermöglichen (Landgewinnung), wurden in der Vergangenheit große Flächen (häufig bedeutende Feuchtgebiete) dauerhaft trocken gelegt. Dabei überpumpte man unter anderem den Grundwasserkörper solange, bis sich ein tieferer, stabiler Grundwasserspiegel einstellte. Die Zunahme der europäischen Bevölkerung im 20. Jahrhundert führte zu einem drastischen Ansteigen des Trinkwasserbedarfs und die Zunahme der industriellen und kommunalen Abwassereinleitungen brachte zugleich eine Verschlechterung der Oberflächenwasserqualität mit sich. Grundwässer weisen von Natur aus gute Qualität auf und können (wenn überhaupt notwendig) mit geringem Aufbereitungsaufwand als Trinkwasser verwendet werden. Zusätzlich sind Grundwasserressourcen wesentlich zuverlässiger als Fließgewässer, da sie nicht im selben Maß den saisonalen Niederschlagsschwankungen unterliegen und keine derartig teure und intensive Aufbereitung benötigen. Aus diesen Gründen stiegen die Grundwasserentnahmemengen in vielen Regionen stetig an. In vielen Küstenbereichen Südeuropas hat die rasante Entwicklung des Tourismus der vergangenen Jahrzehnte, verbunden mit dem zusätzlichen, saisonalen Bevölkerungszuwachs, zu einem in gleicher Weise steigenden Bedarf an Trinkwasser geführt. Auch im Bergbau, speziell im Tagebau (einschließlich Schotterabbau), werden zumeist sehr große Mengen Grundwasser abgepumpt, um die Minen trocken zu halten. Solche großräumigen, langfristigen Entwässerungen können sich sehr einschneidend auf die Grundwasserbilanz auswirken. Zusätzlich stören und verändern oberflächennahe Bergbauaktivitäten die Durchlässigkeit von Bodenhorizonten und reduzieren somit häufig die Wassererneuerung. Im Untertagbau führt die Verminderung der Mächtigkeit undurchlässiger Schichten zu potenziellen Grundwasserströmungen. Durch kontinuierliches, starkes Abpumpen von Wasser können schließlich Verbindungen zwischen verschiedenen Grundwasserleitern entstehen, wodurch sich qualitativ minderwertige Wässer mit hochwertigen vermischen. Da Bergbaugebiete zumeist sehr dicht bevölkert sind, entstehen oft ernsthafte Nutzungskonflikte, sowohl im Hinblick auf Qualität als auch Quantität. Ein eindrucksvolles Beispiel dafür ist der Braunkohleabbau in Belchatów in Polen (Navalany, 1991). Von dieser Mine wurden gewaltige Grundwasserabsenkungen in einem Gebiet von etwa 910 km² berichtet, die bedeutende Entwässerungseffekte hervorriefen. In einigen Regionen erforderten Flussregulierungen für den Hochwasserschutz eine Absenkung des Grundwasserspiegels, aber auch die natürliche Eintiefung von Flussläufen verursachte in verschiedenen Regionen Europas ein Absinken der Grundwasserspiegel (van de Ven et al., 1992). Nicht nur höhere Grundwasserentnahmen zur Deckung des steigenden Bedarfs, auch geänderte Grundwasserneubildungsraten können zu Grundwasserübernutzung führen. Konstante Entnahmemengen verbunden mit einem Rückgang der natürlichen Neubildung durch Niederschlag oder Oberflächenwasser können schließlich Übernutzungseffekte hervorrufen. Verschiedene Untersuchungen deuten auf eine zukünftige Veränderung sowohl der lokalen als

47 46 Grundwasserqualität und -quantität in Europa auch der saisonalen Niederschlagsmuster hin. Winterniederschlag und Oberflächenabfluss aus den Bergen werden sich deutlich erhöhen, während Sommerniederschlag und Oberflächenabfluss im Flachland zurückgehen. Zu den Einflussfaktoren, die die Erneuerungsrate von Grundwasserleitern beeinflussen, zählen Bodenversiegelung und -entwässerung, Änderungen in der Landnutzung und Verdichtung von landwirtschaftlichen Böden durch intensivierte landwirtschaftliche Produktionsmethoden. Ebenso reduziert das Kultivieren von Pflanzen mit hohem Wasserbedarf die Infiltrationsrate in den Grundwasserleiter. Änderungen der Abflusscharakteristika von Flüssen, hervorgerufen durch Oberflächenwasserentnahmen, Regulierungsmaßnahmen und das Ausbaggern von Flussläufen zu verschiedenen Zwecken, können gleichermaßen für eine verminderte Grundwassererneubildung verantwortlich sein. Eine derzeit nach dem Prinzip der Nachhaltigkeit betriebene Grundwasserentnahme kann daher im Falle eines Rückgangs der Grundwasserneubildung zu einer Übernutzung des Grundwasserkörpers führen Ausmaß der Grundwasserentnahmen Aus historischer Sicht sind Grundwässer ein lokale und billige Ressource der öffentlichen und privaten Trinkwasserversorgung. Etwa 18 % (OECD, 1997) des gesamten Wasserbedarfs in der EU werden mit Grundwasser gedeckt (12 % in der EEA, 1995). Tabelle 4.1 gibt für verschiedene Länder einen Überblick über den Anteil der Grundwasserentnahmen am gesamten Wasserbedarf. Die relativen Anteile von Grund- und Oberflächenwasser am gesamten Wasserbedarf variieren zwischen den einzelnen Ländern, in Abhängigkeit von den natürlichen Gegebenheiten und den unterschiedlichen Wassernutzungsformen beträchtlich. Länder mit umfangreichen Grundwasserressourcen (z. B. Island, Österreich) decken daraus einen Großteil der Wasserentnahmen. Im Vergleich dazu bewegt sich dieser Anteil in Belgien, den Niederlanden und Finnland unter 10 %. Tab. 4.2 zeigt für Europa die Aufsplittung der öffentlichen Wasserversorgung nach den beiden Hauptbereichen Grundwasser und Oberflächenwasser. Oberflächenversiegelung verhindert die Bildung von Grundwasser in den Grundwasserleitern. Photo: Peter Warna- Moors/Geological Survey of Denmark and Greenland

48 Belastungsfaktoren, die sich auf die Grundwassermenge auswirken 47 In Ländern mit ausreichenden Grundwasserressourcen (Dänemark, Island, Österreich, Portugal und Schweiz) wird der Wasserbedarf für die öffentliche Versorgung zu mehr als 75 % aus dem Grundwasser gedeckt. In Belgien (Flandern), Deutschland, Finnland, Frankreich und Luxemburg liegt der Anteil zwischen 50 % und 75 %, in Großbritannien, Norwegen, Schweden und Spanien unter 50 % (Eurostat, 1997). Tabelle 4.1: Anteil der Grundwasserentnahmen (Quellen: OECD, 1997, EEA, 1995) Land Anteil der Grundwasserentnahmen am gesamten Wasserbedarf OECD, 1997 (1991/1993) EEA, Belgien 9 % 9 % Dänemark 25 % 99 % Deutschland 13 % 13 % Finnland 10 % 8 % Frankreich 16 % 16 % Griechenland 26 % 28 % Großbritannien (England und Wales) 19 % 19 % Irland 19 % 31 % Italien 23 % Luxemburg 46 % 46 % Niederlande 13 % 7 % Österreich 34 % 53 % Portugal 42 % 42 % Schweden 20 % 20 % Spanien 9 % 15 % EU15, Mittel 18 % 12 % Estland 15 % Island 91 % 95 % Polen 16 % 16 % Slowenien 22 % Tschechische Rep. 18 % Ungarn 16 % 16 % 1 Daten hauptsächlich aus dem Jahr 1990, einige aus dem Jahr 1980

49 48 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Tabelle 4.2: Anteil von Grundwasser und Oberflächenwasser an der öffentlichen Wasserversorgung (Eurostat, 1997, EEA, 1998b **) Belgien Land Oberflächenwasser Grundwasser - Brüssel - Flandern , ,5 Dänemark Deutschland 28,0 1 72,0 Finnland 44,4 4 55,6 Frankreich 43,6 3 56,4 Griechenland 50 ** 50 Großbritannien 72,6 4 27,4 Irland Italien 19,7 ** 80,3 Luxemburg 31,0 5 69,0 Niederlande 31,8 5 68,2 Österreich 0,7 3 99,3 Portugal 20,1 0 79,9 Schweden 51,0 4 49,0 Spanien 77,4 * 5 21,4 * Island 15,9 5 84,1 Liechtenstein Norwegen 87,0 3 13,0 Schweiz 17,4 4 82,6 Anmerkung: , , , , * Die fehlenden 1,2 % stammen aus anderen Quellen ** Betrifft Versorgungsanlagen für mehr als Personen (EEA, 1998b) ni In einem Großteil der europäischen Länder sanken zwischen 1990 und dem letztverfügbaren Jahr (zumeist 1995) sowohl die gesamten Süßwasserentnahmemengen als auch die Entnahmemengen aus dem Grundwasser. Tatsächlich gingen die Grundwasserentnahmen jedoch nicht im selben Maß zurück wie die gesamten Süßwasserentnahmen. Die Grundwasserentnahmen je Hauptnutzungskategorie sind in Abbildung 4.1 dargestellt, die Zahlen dazu finden sich im Technical Report No 22 (EEA, 1999). Diese relativen Anteile je Land sind jedoch mit Vorsicht zu betrachten, da es zwischen den einzelnen Datenquellen und Jahren Unstimmigkeiten gibt. Weiters ist zu beachten, dass aufgrund fehlender und z. T. widersprüchlicher Daten die Summe der Grundwasserentnahmen je Kategorie (Tabelle 14 im Technical Report No 22) großteils nicht mit den in Tabelle 13 des Technical Report No 22 aufgelisteten Gesamtentnahmemengen übereinstimmen bzw. selten 100 % ergeben. Trotzdem kann man erkennen, dass in vielen Ländern, beispielsweise in Bulgarien, Dänemark, Finnland und Österreich, Grundwasser vorrangig für die öffentliche Wasserversorgung von Bedeutung ist, während in anderen Ländern wie in Spanien, Portugal und der Türkei die landwirtschaftliche Nutzung im Vordergrund steht.

50 Belastungsfaktoren, die sich auf die Grundwassermenge auswirken 49 Bulgarien Dänemark Finnland Frankreich Island Kroatien Österreich Polen Portugal Rumänien Schweiz Slowakische Rep. Slowenien Öffentliche Wasserversorgung private Eigenversorgung (Hausbrunnen) Landwirtschaft Bergbau Industrie Spanien Tschechische Rep. Türkei Ungarn Abbildung 4.1: Grundwasserentnahmen je Nutzungskategorie, basierend auf den letztverfügbaren Daten (Eurostat, ETC/IW Fragebogen, 1997) 4.2 Bedeutendste menschliche Eingriffe mit negativen Auswirkungen auf die Grundwasserquantität Art und Auswirkung menschlicher Eingriffe werden von verschiedensten Faktoren beeinflusst. Dabei lassen sich die beiden Bereiche der hydrologischen Randbedingungen und der vom Menschen verursachten Belastungen unterscheiden, die von Region zu Region sehr stark variieren können. Diese Faktoren beinhalten unter anderem Klima, Geologie, Bodeneigenschaften, Topographie, Höhenlage, Entfernung zum Meer, historische und derzeitige Landnutzung, Wasserqualität und Bevölkerungsdichte. Um die jeweilige Bedeutung der einzelnen Eingriffe zu bewerten, wurde europaweit eine Befragung nationaler Experten durchgeführt. Nationale Experten wurden gebeten, für ihr Land die ihrer Meinung nach sechs bedeutendsten menschlichen Eingriffe mit negativen Auswirkungen auf das Grundwasser aus einer Liste möglicher Eingriffe auszuwählen und zu reihen. Die Eingriffe wurden folgenden Hauptkategorien zugeordnet: 1. Rückgang der Grundwassermenge: Grundwasserentnahmen/-entzug; Absenken/Absinken des Oberflächenwasserspiegels; Zunahme des Oberflächenabflusses. 2. Zunahme der Grundwassermenge.

51 50 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Experten aus 25 Ländern stellten Informationen zur Verfügung. Sie wurden weiters darum gebeten, ihre Kriterien zur Definition des Begriffs bedeutend bekannt zu geben, da es wichtig ist, zu wissen, warum und in Bezug auf welche Wertebereiche menschliche Eingriffe als bedeutend angesehen werden. Die länderspezifischen Definitionen dazu finden sich in Tabelle 4.3. Hierbei darf nicht vergessen werden, dass die Auswahl der sechs bedeutendsten Aspekte, gleichsam wie die Beurteilung ihrer relativen Bedeutung, schwierig und sehr subjektiv ist. Ein Drittel der Experten (sieben) reihten ihre Auswahl, die Experten Norwegens und Irlands meldeten, dass in ihrem Land keine bedeutenden menschlichen Eingriffe auf nationaler Ebene stattfinden. Aus den eingegangenen Antworten (siehe EEA, 1999) lässt sich folgende Reihung bedeutender menschlicher Eingriffe hinsichtlich des Grundwasser ableiten: 1. Wasserentnahmen für die öffentliche Versorgung; 2. Wasserentnahmen für industrielle Zwecke; 3. Wasserentnahmen für landwirtschaftliche Zwecke (vor allem Bewässerung); 4. Bodenentwässerung (speziell im Zusammenhang mit Kultivierung); 5. Erhöhung des Oberflächenabflusses aufgrund von Bodenversiegelungen (speziell im Zusammenhang mit Landwirtschaft); 6. Absinken des Oberflächenwasserspiegels durch Gewässerregulierung (für Drainagezwecke). Die erhobenen Informationen lassen klar erkennen, dass die häufigsten und bedeutendsten menschlichen Eingriffe in die Kategorie Grundwasserentnahmen fallen. In manchen Fällen liegen die Nennungen je Kategorie knapp beieinander und eine höhere Rücklaufquote der Fragebögen hätte möglicherweise eine geänderte Reihung ergeben. Die größten Unterschiede in der länderspezifischen Auswahl der Eingriffe liegen einerseits in der starken Wechselbeziehung zwischen der regionalen Situation und den menschlichen Eingriffen und andererseits in den sehr unterschiedlichen Ansätzen zur Definition von bedeutend. Aus diesem Grund sind die unterschiedlichen Definitionskriterien bei der Interpretation der Ergebnisse unbedingt zu berücksichtigen.

52 Belastungsfaktoren, die sich auf die Grundwassermenge auswirken 51 Tabelle 4.3: Kriterien zur Definition von bedeutend Land Bulgarien Dänemark Estland Kroatien Litauen Österreich Rumänien Slowakische Republik Slowenien Spanien Türkei Ungarn Zypern Kriterien für die Definition von bedeutend Bewertung im Hinblick auf menschliche Gesundheit und Umwelt Wasser für Trinkwasserzwecke Landwirtschaft und Industrie Andere Zwecke Verminderung der Grundwasserressourcen in tiefer liegenden Grundwasserleitern (Wasserversorgung) Rückgang der Grundwasserressourcen in oberflächennahen Grundwasserleitern (Entwässerung von Ölschieferlagerstätten, Verbesserung von Anbauflächen, Wasserversorgung) Öffentliche Wasserversorgung Grundwasserentnahme Betroffene Fläche Auswirkung auf den Grundwasserspiegel Modifizierung der physikalischen und hydrologischen Eigenschaften des Grundwasserleiters und Veränderungen der Grundwasserdynamik Rückgang der Abflussmengen bei Fließgewässern volle Nutzung der Grundwasserressourcen ohne ökologische Beeinträchtigung Ausmaß des Steigens/Sinkens der Grundwasserspiegel Absinken des Grundwasserspiegels, Übernutzung Übernutzung Auswirkungen, die das Gleichgewicht der Grundwasserressourcen stören und die Trinkwasserversorgung gefährden sowie nachteiliges Absinken von Grundwasserspiegeln, Entwässerung von Feuchtgebieten Grundwasserübernutzung Kasten 4.1: Bemerkungen der einzelnen Länder zu menschlichen Eingriffen Dänemark Das größte Problem stellt das Absinken des Grundwasserspiegels aufgrund von Entnahmen für Wasserversorgung, Landwirtschaft und Industrie dar. Finnland In Finnland liegt keine bedeutende Übernutzung von Grundwasser vor. Im Allgemeinen ist die Nutzung geringer als das Dargebot. Frankreich Derzeit sind keine Bewertungen auf nationaler Ebene verfügbar. Irland Keine festgestellt Island Die Wasserentnahmen in Island dienen hauptsächlich der öffentlichen Wasserversorgung und rasch zunehmend der Fischzucht. Der bedeutendste menschliche Eingriff hinsichtlich der Grundwassermenge ist jedoch die Trockenlegung von Land für den Anbau und andere Nutzungszwecke. Norwegen Wenn überhaupt Probleme dieser Art vorliegen, dann nur auf lokaler Ebene.

53 52 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Österreich Österreich verfügt über umfangreiche Wasserressourcen. Dennoch (und wenn man von einigen sehr lokal begrenzten Auswirkungen absieht) hatte die Trockenlegung von ha Land zur Verbesserung der landwirtschaftlichen Produktion in der Nachkriegszeit die größte Auswirkung auf die Grundwasserquantität. Außerdem wurden im Zuge dieser Trockenlegung zur Verbesserung der Entwässerung und für Hochwasserschutzzwecke auch die Flussläufe begradigt. Geringere Auswirkungen (nach den hier angewandten Kriterien) verursacht die Bewässerung von etwa ha Land (1989) vor allem in den östlichen Teilen Österreichs. Portugal Die bedeutendsten menschlichen Eingriffe betreffen die Grundwasserentnahme: landwirtschaftliche Nutzung (76 %), industrielle Versorgung (16 %), öffentliche Versorgung (8 %). An manchen Stellen kommt es dadurch zu einer Übernutzung des Grundwassers. Rumänien Sowohl der durchschnittliche Pro-Kopf-Verbrauch als auch der spezifische Verbrauch in Landwirtschaft und Industrie sind aufgrund der extrem hohen Wasserverluste im Versorgungs- und Verteilungsnetz höher als in anderen Ländern. Die Wasserverluste in Bukarest etwa erreichen 40 bis 50 %, bei den Bewässerungssystemen liegen sie bei 50 bis 60 %. Der Verbrauch in bestimmten Industriebereichen wie z. B. in der Eisen- und Stahlindustrie und im Energie-, im chemischen sowie im Textilsektor ist eineinhalb bis zweimal so hoch wie in wirtschaftlich entwickelteren Ländern. Die Art und Weise der Grundwassernutzung zeigt in zweifacher Hinsicht negative Auswirkungen: einen hohen spezifischen Energieverbrauch, fast doppelt so hoch als erforderlich; ein erhebliches Ungleichgewicht der Grundwassermenge. Slowakische Republik In der Slowakischen Republik wäre eine Erhöhung der Grundwassermenge durch eine verbesserte Wasserbewirtschaftung (vor allem in den mesozoischen Strukturen) möglich. Slowenien In einem Grundwasserleiter kam es durch Flussregulierung und Schotterentnahmen im Flussbett zu einer Absenkung des Grundwasserspiegels um 5 m. In einem anderen Grundwasserleiter kam es durch das Aufstauen des Gewässers zur Wasserkraftnutzung zu einem Anstieg des Grundwasserspiegels. Tschechische Republik Schwere Maschinen in der Land- und Forstwirtschaft, unangemessene Trockenlegung landwirtschaftlicher und bewaldeter Flächen, Verstädterung (Veränderung der Infiltrationskapazität des Bodens), Grundwasserspiegelabsenkung durch Flussregulierung (lokale Probleme). Ungarn Die Grundwasserneubildung ist in einigen Gebieten geringer als die Trinkwasserentnahme, was in weiten Teilen Ungarns zu einer lokalen Absenkung des Grundwasserspiegels führt. Zusätzliche Ressourcen wurden genutzt (großteils lokale, potenziell verschmutzte oberflächennahe Grundwasservorkommen). Eine Teil des Grundwassers aus gering tiefen Brunnen wird für die Bewässerung genutzt. Das Abpumpen zur Senkung des Grundwasserspiegels, um Bauxit-, Kohle- und Lignitbergwerke vor Überflutung zu bewahren, hat zu einer Störung des Grundwasserhaushaltes geführt. Am stärksten waren die Trans- Danubischen Berge betroffen, wo es zu einer örtlichen Absenkung des Karstgrundwasserspiegels von m kam. Seit der Bergbau im Jahr 1990 eingestellt wurde, haben sich die Karstgrundwasserreserven wieder aufgefüllt. Das Entwässern der Tiefebenen führt zu einem Absinken des Wasserspiegels in den Grundwassernährgebieten. Nordwestungarn (Szigetköz): Die Donau hat in der Slowakischen Republik (Gabcikovo) einen neuen künstlichen Kanal, der für die Stromerzeugung errichtet wurde. Dies führte zu einer Störung des Zuflusses aus der Donau in den mächtigen Schottergrundwasserleiter. Zudem wurde das Flussbett der Donau an mehreren Stellen eingetieft. Die höhere Verdunstung der Wälder verursacht eine geringere Infiltrationsrate vor allem in den Grundwassernährgebieten der regionalen Grundwassersysteme.

54 Zustand der Grundwasserqualität 53 5 ZUSTAND DER GRUNDWASSERQUALITÄT 5.1 Einführung Das folgende Kapitel gibt einen europaweiten Überblick über die Grundwasserqualität hinsichtlich bedeutender Qualitätsfragen. Die Darstellung erfolgt in Form von Häufigkeitsverteilungen ausgewählter Qualitätsindikatoren, aufbereitet als Karten, Abbildungen und Tabellen. Folgende Parameter wurden ausgewählt: Nitrat, Pestizide, Chlorid, Alkalinität, ph-wert, elektrische Leitfähigkeit. Das Hauptaugenmerk wurde dabei auf Nitrat und auf Pestizide gelegt. Die einzelnen Länder wurden ersucht, die aktuellsten Daten sowohl auf nationaler Ebene als auch von zumindest drei bedeutenden Grundwassergebieten (vorzugsweise dem obersten Grundwasserhorizont) mit Schwerpunkt Porengrundwasser zu übermitteln. Es ist zu berücksichtigen, dass Informationen über einzelne Grundwassergebiete nicht notwendigerweise die nationale Situation repräsentieren. Zu jedem Parameter wurden Anzahl und Art der Messstellen und die Häufigkeitsverteilungen der Messstellen-Jahresmittelwerte erhoben. Die folgenden Kapitel geben eine Zusammenfassung der zur Verfügung gestellten Daten und Informationen, Details dazu finden sich im Technical Report No 22 (EEA, 1999). 5.2 Allgemeine Bemerkungen Grundwassergebiete/-regionen Karte 5.1 gibt eine Übersicht über jene bedeutenden Grundwassergebiete/-regionen, für die Informationen zur Grundwasserqualität bereitgestellt wurden. Die Bezeichnung und die ungefähre Flächenausdehnung je Grundwassergebiet/-region kann Tabelle 5.1 entnommen werden. Der räumliche Bezug der Informationen ist sehr unterschiedlich und umfasst beispielsweise administrative Einheiten (NUTS II-Regionen, NUTS III-Regionen oder andere Einheiten), Grundwassergebiete oder sonstige Gebiete, in manchen Fällen sind es auch nur einzelne Messstellen. Aus diesem Grund lassen sich die einzelnen Grundwassergebiete/-regionen nur schwer miteinander vergleichen. In jedem europäischen Land sollte deshalb zuerst die Untersuchung und der Schutz der bedeutendsten Grundwassergebiete stehen und zwar anhand von eindeutig definierten Kriterien, wie sie etwa im Rahmen der Sicherung der Trinkwasserversorgung angewendet werden.

55 54 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Karte 5.1: Bedeutende Grundwassergebiete, für die Qualitätsinformationen vorliegen

56 Zustand der Grundwasserqualität 55 Tabelle 5.1: Name, Code und ungefähre Flächenausdehnung der ausgewählten Grundwassergebiete, für die Qualitätsinformationen vorliegen AT Code Art Fläche (km²) Österreich AT01 G Marchfeld Name des/r Grundwassergebiets/region AT02 G Südliches Wiener Becken AT03 G 347 Mattigtal BG Bulgarien BG01 G Trakia BG02 G Sofia District BG03 A North-East Bulgaria CY Zypern CY01 R Nicosia District CY02 R Limassol District CY03 R Larnaca District CY04 R Paphos District CY05 R Famagusta District CY06 R Limassol-Larnaca District CZ Tschechische Republik CZ01 R Northern Bohemia Cretaceous Basin CZ02 R 872 Trebon Basin CZ03 R 880 Fluvial sediments of the Moravia river DK Dänemark DK01 R 10 Nitratbæltet, Kastbjerg DK02 R 3,5 Vestdanmark, Grindsted DK03 R 2 Østdanmark, Skuldelev DK04 R 20 Nitratbæltet, Thisted DK05 R 3 Østdanmark, Nyborg EE Estland EE01 G Pandivere upland EE02 G North-East Estonia EE03 G Island Saaremaa EE04 G Tallin FI FR Finnland Frankreich FR01 G Nappe d Alsace FR02 G Calcaires de Champigny FR03 G Craie du Nord et de la Picardie FR04 G Jurassique de Poitou- Charentes FR05 R Départments: Bas-Rhin et Haut-Rhin FR06 R Nord et Somme DE Deutschland DE01 R Baden-Württemberg DE02 R Bayern Code Art Fläche (km²) DE03 R Berlin DE04 R Brandenburg DE05 R Bremen DE06 R Hamburg DE07 R Hessen Name des/r Grundwassergebiets/region DE08 R Mecklenburg-Vorpommern DE09 R Niedersachsen DE10 R Nordrhein-Westfalen DE11 R Rheinland-Pfalz DE12 R Saarland DE13 R Sachsen DE14 R Sachsen-Anhalt DE15 R Schleswig-Holstein DE16 R Thüringen DE17/18 R GR Niedersachsen Griechenland GR01 R W-Peloponessus GR02 R N-Peloponessus GR03 R E-Peloponessus GR04 R W-Mainland GR05 R Epirus GR06 R Attica GR07 R E-Mainland GR08 R Thessaly GR09 R W-Macedonia GR10 R Central-Macedonia GR11 R E-Macedonia GR12 R Thrace GR13 R Crete HU Ungarn HU01 R Karst HU02 R G1 Porous media (20-50) IS IE Island Irland IE01 R Eastern Water Resource Region IE02 R South-Eastern Water Resource Region IE03 R Western Water Resource Region LV Lettland LV01 G Upesciems LV02 G Asari LV03 G Incukalns LV04 G Tireli

57 56 Grundwasserqualität und -quantität in Europa LT Code LU Art Fläche (km²) Litauen Luxemburg Name des/r Grundwassergebiets/region LU01 R 540 Grès de Luxembourg MD Republik Moldawien MD01 R MD03 R NL Niederlande NL01 R 532 Loam area (5-15m) NL02 R Southern sandy area (5-15m) NL03 R Central sand area (5-15m) NL04 R Eastern sand area (5-15m) NL05 R Northern sand area (5-15m) NL06 R 794 Dune sand area (5-15m) NL07 R River clay area (5-15m) NL08 R Marine clay area (5-15m) NL09 R Peat area (5-15m) NO PL Norwegen Poland PL01 G Czestochowa Basin PL02 G Radom Trough and Lublin Trough PL03 G Warsaw PT Portugal PT01 R Meridional mesocenozoic border PT02 R Algarve RO Rumänien RO01 R South Baragan Plain SK Slowakische Republik SK01 G 680 Rye Island SK02 G 65 Alluvia of Ondava from Svidník to Domaša SK03 G 130 Alluvia of Ondava from Domaša to Trebišov SK04 G 240 Medzibodrožie and alluvia of Roòava SI Code Slowenien SI01 G 59 VS (Vipavsko Soška dolina) SI02 G 533,7 KB/LB/LP/SP/KP/VP (Dolina Kamniške Bistrice, Ljubljansko Barje, Ljubljansko polje, Sorško polje, Krajsko polje, Vodiško polje) SI03 G 107,2 SD/DM/DB (Spodnja Savinjska dolina, Dolina Hudinje, Dolina Bolske) SI04 G 245,2 BKC (Breziško, Krško in Catezko polje) SI05 G 434,3 DP (Dravsko in Ptujsko polje) SI06 G 654,7 AMP (Apaško, Mursko in Pretmursko polje) ES Spanien ES01 G Region de los Arenales ES02 G 260 Plana de Valencia Norte ES03 G Madrid - Talavera ES04 G Duero (U.H. 2/8/17/18) ES05 G Tajo (U.H. 3/4/5/9) ES06 G Guadiana (U.H. 4/6) SE Schweden SE01 G 525 Kristianstadslätten SE02 G 80 Brattforsheden SE03 G 50 Badelundaåsen TR Türkei TR01 G Küçük Menderes TR02 G 740 Erzurum TR03 G 770 Elazig - Uluova UK Art Fläche (km²) Großbritannien Name des/r Grundwassergebiets/region UK01 R England and Wales UK02 G Principal Jurassic Limestones Aquifers UK03 G Chalk and upper greensand chem UK04 G Permo triassic sandstones chem UK05 G 789 Northern Ireland Permo triassic sandstones chem G Grundwassergebiet, R Grundwasserregion

58 Zustand der Grundwasserqualität Anzahl untersuchter Probenahmestellen Vergleicht man die Anzahl der Probenahmestellen, deren Nitratgehalte für diesen Bericht zur Verfügung gestellt wurden, mit der Anzahl der entsprechenden Messstellen einer Inventur, die im Zuge einer vorangegangenen Studie des ETC/IW (EEA, 1997) zusammengestellt wurde, so lässt sich eine ziemlich gute Übereinstimmung erkennen (siehe Tabelle 5.2). Die Messstellendichte (Anzahl der Messstellen pro Flächeneinheit) schwankt erheblich von Gebiet zu Gebiet und von Land zu Land. Berechnet man die landesweite Messstellendichte, indem die Gesamtanzahl der Messstellen durch die Gesamtfläche des Landes dividiert wird, so muss dabei berücksichtigt werden, dass nicht notwendigerweise das ganze Land von Grundwassergebieten eingenommen wird (siehe Kapitel 1.2), wodurch ein Vergleich auf Länderebene nicht korrekt wäre. Tabelle 5.2: Anzahl der auf Nitrat untersuchten Probenahmestellen. Vergleich zwischen einer Bestandesaufnahme des ETC/IW (EEA, 1997) und der für diesen Bericht zur Verfügung gestellten Information Land Anzahl der Probenahmestellen Grundwasserüberwachung in Europa (EEA, 1997) Belgien Keine Informationen - - Dänemark Probenahmestellen n Deutschland n Bayern 118 in Poren-, 40 in Karst- und 121 in Kluftgrundwasserleitern 280 Nitrat laut Fragebogen Nordrhein- Westfalen in Poren-, 20 in Karst-, 310 in Kluftgrundwasserleitern Thüringen 4 in Poren-, 96 in Kluft-, 20 in Karstgrundwasserleitern 78 Sachsen-Anhalt 82 in Porengrundwasserleitern, 30 im Festgestein 114 Finnland 50 Referenzmessstellen: 20 in Porengrundwasserleitern, 30 in anderen; Grundwasserentnahmestellen Frankreich Probenahmestellen n Griechenland 275 Probenahmestellen. Nationales Beobachtungsnetz geplant: 186 Messstellen 425 n R (13) Großbritannien 765 R(4) England & Wales 346 Probenahmestellen in Porengrundwasserleitern, 270 im Karst, in anderen. - - Schottland Keine Informationen. - - Nordirland 1992: Messungen an 759 Grundwasserquellen, 351 Stellen mit gepumptem oder natürlich fließendem Wasser; 109 Stellen wurden bis Juni 1994 in 3-monatigen Abständen überprüft und dann auf 78 Schwerpunktmessstellen reduziert; 1992/93: 95 Stellen wurden über ein Jahr lang monatlich beprobt, im Oktober 1993 wurde die Überwachung auf 5 Stellen reduziert. - - Irland In Betrieb: 293 Grundwasserentnahmestellen n Island Keine Informationen - 51 n Italien Keine nationale Überwachung - - Luxemburg R (1)

59 58 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Land Niederlande Norwegen Österreich Anzahl der Probenahmestellen Grundwasserüberwachung in Europa (EEA, 1997) 380 (375+5) Messstellen (Brunnen), weitere Überwachungsnetze: 240 Pumpstationen, 150 forstliche Messstationen 38 Messstellen, an 4 Stellen wird die chemische Zusammensetzung des Grundwassers monatlich überprüft. NIVA-Projekt: 4 Brunnen (chemische Zusammensetzung von Niederschlägen, Versauerung des Bodens und des Wassers) 1.359, wurden 1996 auf erhöht. 70 in Karstgrundwasserleitern, wurden auf 450 erhöht. Nitrat laut Fragebogen 440 R (9) 4 n n Portugal 74 Probenahmestellen 75 R (1) Spanien Schweden Probenahmestellen in Poren-, 408 in Karstgrundwasserleitern, in vereinzelten Grundwasserregionen Jeweils 2 Probenahmestellen in jeder der insgesamt 27 geologischen Regionen n ) auf nationaler Ebene R (#) ) aggregiert auf regionale Ebene (# = Anzahl der Regionen) 98 R (3) 126 n Art der Messstellen Grundwassermessstellen können entsprechend ihrer Hauptnutzung folgenden Kategorien zugeordnet werden: Trinkwasserbrunnen Industriebrunnen Beobachtungsbrunnen andere Arten (Bewässerungsbrunnen, Quelle, unbekannte Nutzung) Es muss unbedingt berücksichtigt werden, dass die unterschiedlichen Messstellentypen unterschiedliche Informationen über den Zustand des Grundwassers liefern. Die beabsichtigte Nutzung eines Brunnens (und somit unterschiedliche Qualitätserfordernisse) bestimmen die Auswahl eines Grundwasserleiters und den Standort des Brunnens. Beispielsweise werden Trinkwasserbrunnen generell in Gebieten mit hoher Grundwasserqualität errichtet, um den Aufbereitungsaufwand zu minimieren. Stammen die Informationen ausschließlich von solchen Brunnen, ergibt sich ein sehr einseitiges Bild des Qualitätszustands. Auch Beobachtungsbrunnen können angesichts unterschiedlicher, länderspezifischer Überwachungsstrategien unterschiedlichen Zielen dienen. Sollen diese Beobachtungsbrunnen repräsentative Hintergrundinformationen über die Grundwasserqualität liefern, so werden sie an Stellen errichtet, an denen es möglich ist, den gesamten Grundwasserleiter zu erfassen ohne spezielle Berücksichtigung der Problemgebiete. Dient die Überwachung der Emissionskontrolle, dann liegt der Schwerpunkt auf derartigen Gebieten. Diese Art von Messstellen wird deshalb eine beeinträchtigte und nicht die durchschnittliche Grundwasserqualität widerspiegeln. Für Grundwasserentnahmen werden Grundwasserleiter, die unter Wäldern liegen aufgrund der oftmals besseren Wasserqualität jenen unter landwirtschaftlich genutzten Flächen vorgezogen. Photo: Peter Warna-Moors/Geological Survey of Denmark and Greenland

60 Zustand der Grundwasserqualität Qualitätsdaten Lag je Messstelle und Jahr mehr als ein Wert vor, wurden im Zuge der Auswertung der von den einzelnen Ländern zur Verfügung gestellten Informationen die Jahresmittelwerte je Messstelle berechnet und dargestellt. Probenahmestellen mit nur einer Probenahme pro Jahr wurden ebenso in die Analysen einbezogen und wie Jahresmittelwerte behandelt. Daraufhin wurden die Messstellen gemäß ihrer jeweiligen Jahresmittelwerte entsprechenden Klassen zugeordnet. Die jeweiligen Klassengrenzen sind Tabelle 5.3 zu entnehmen, eine Begründung für ihre Wahl findet sich in den jeweiligen Abschnitten zu den einzelnen Parametern. Die einzelnen Länder wurden weiters ersucht, Problemgrundwassergebiete (sog. Hot Spots ) auszuweisen. Ein Kriterium zur Identifikation solcher Hot Spots war das Über- oder Unterschreiten eines bestimmten kritischen Wertes von zumindest einem Viertel der Messstellen (Jahresmittelwerte) innerhalb einer Region oder eines Grundwassergebietes. Die jeweiligen kritischen Werte sind in Tabelle 5.4 aufgelistet, eine Begründung für ihre Auswahl findet sich in den jeweiligen Abschnitten zu den einzelnen Parametern. Tabelle 5.3: Konzentrationsklassen zur Bewertung der Grundwasserqualität. Klasse 1 Klasse 2 Klasse 3 Klasse 4 Klasse 5 Nitrat [mg/l] 10 >10 25 > > 50 Pestizide [µg/l] 0,1 >0,1 Chlorid [mg/l] 25 >25 50 > > > 250 ph-wert 5,5 >5,5 6,5 > 6,5 7,5 >7,5 8,5 > 8,5 Elektrische Leitfähigkeit [µs/cm] 200 > > > > Alkalinität [mval/l] 1 >1 4 > 4 Tabelle 5.4: Grenzwerte für die Bestimmung von Problemgebieten Zone 1 Zone 2 Nitrat [mg/l] > > 50 Pestizid [µg/l] > 0,1 Chlorid [mg/l] > 250 ph-wert 5,5 > 8,5 Elektrische Leitfähigkeit [µs/cm] > Alkalinität [mval/l] Darstellung des Qualitätszustands Die einzelnen Kapitel zu den ausgewählten Parametern gliedern sich in: Definition und generelle Beschreibung des Parameters; Übersicht über die vorliegenden Informationen; Länderspezifische Kommentare; Eine Übersicht auf nationaler Ebene und nach Regionen über Anzahl und Art der Messstellen sowie die Häufigkeitsverteilungen der Jahresmittelwerte in Form von Karten, Balkendiagrammen und Tabellen; Karten, die Hot Spots aufzeigen.

61 60 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Es sollte dabei berücksichtigt werden, dass zwischen den Häufigkeitsverteilungen auf nationaler und auf regionaler Ebene zum Teil sehr große Differenzen auftreten können. Da nationale Übersichten die regionalen Probleme überdecken können, liefern die Ergebnisse auf nationaler Ebene unter Umständen für jene Parameter keine ausreichenden Informationen, die das Grundwasser besonders gefährden. Kasten 5.1: Bemerkungen der einzelnen Länder zur Grundwasserqualität Deutschland In Baden-Württemberg stellen vor allem Maisbau und Sonderkulturen eine erhebliche Bedrohung für das Grundwasser dar. Estland Probleme durch Gülle von den Schweinefarmen in Linnamäe und Viiratsi. Finnland Die Grundwassergebiete sind zahlreich (7.141 Gebiete, ohne Ahvenanmaa) und klein (durchschnittliche Größe etwa 2 km²). Die Darstellung der Daten auf einer Übersichtskarte gestaltet sich daher äußerst schwierig. Aufgrund der geringen Größe der Grundwassergebiete werden ausschließlich Daten (Nitrat, Pestizide und andere Parameter) auf nationaler Ebene präsentiert. Frankreich Die Daten zur Wasserqualität entstammen der nationalen Grundwasserdatenbank (ONQES). Die Statistik beinhaltet alle jene Messstellen, für die in der ONQES-Datenbank Daten zur Verfügung standen. Es handelt sich dabei um 5-Jahres-Mittelwerte über den betrachteten Zeitraum. Das 5-Jahres-Mittel errechnet sich aus den Jahresmittelwerten einer Messstelle. Ein Großteil der in der ONQES-Datenbank enthaltenen Messstellen sind Trinkwasserbrunnen, da die meisten Daten von den Gesundheitsbehörden stammen. Dies bedeutet, dass es sich wahrscheinlich bei den meisten der mit Nutzung unbekannt klassifizierten Messstellen ebenfalls um Trinkwasserbrunnen handelt. Die auf nationaler Ebene verfügbaren Pestiziddaten sind nicht ausreichend und erlauben auch aufgrund der unterschiedlichen Messstellendichten innerhalb der Grundwasserleiter und des gesamten Landesgebietes keinen repräsentativen Überblick über die Grundwasserqualität. Irland Das nationale EPA-Überwachungsprogramm startete im November Pestizide wurden nur in sehr beschränktem Ausmaß beobachtet. Bisher durchgeführte Probenahmen für Pestizide zeigen, dass die Gehalte unterhalb der Nachweisgrenzen liegen. Die Messstellen des nationalen Grundwasser-Überwachungsprogramms befinden sich im Bereich großer Grundwasserentnahmen. Von den präsentierten Trinkwasser-, Industrie- und anderen Messstellen sind einige Teil des nationalen Überwachungsprogramms. Island In Island gibt es bis dato keine Überwachung von Pestiziden in Gewässern. Pestizide werden nicht als Gefährdung betrachtet, da sie in Island nur in sehr beschränktem Maße eingesetzt werden. Lettland Im Zuge der in den 70er und 80er-Jahren durchgeführten Untersuchungen (hydrogeologische Kartierung usw.) wurden im gespannten Grundwasser keine besonderen Probleme bezüglich einer landwirtschaftlich bedingten Verunreinigung des Grundwassers mit Stickstoffverbindungen festgestellt. Es gibt zwei Punktquellen für die Verunreinigung des Grundwassers: die Stickstoffdüngerfabrik von Jonava (Nitrat im Grundwasser) und die Phosphordüngerfabrik von Kedainiai (Fluor im Grundwasser).

62 Zustand der Grundwasserqualität 61 Österreich Die Daten über die Grundwasserleiter Marchfeld, Südliches Wiener Becken und Mattigtal geben einen allgemeinen Überblick über die Grundwasserqualität in Österreich. Die Daten stammen aus dem nationalen Messstellennetz für Grundwasser. Mit dem Marchfeld und dem Südlichen Wiener Becken (beide im Osten Österreichs gelegen) wurden die zwei größten Grundwasserleiter ausgewählt. Das Grundwassergebiet Mattigtal wurde aufgrund seiner Größe und seiner Repräsentativität für den zentralen, westlichen und südlichen Bereich Österreichs ausgewählt. Auf die Geologie, die Karstgebiete und die Verteilung der Probenahmestellen im Rahmen des nationalen Messstellennetzes wird in der Publikation Wassergüte in Österreich Jahresbericht 1994 näher eingegangen. Zu Quellen (in Karst- und anderen Gebieten) wurden keine Daten zur Verfügung gestellt. Die Daten des nationalen Messstellennetzes weisen für diese Gewässer eine ausgezeichnete Qualität aus: Bei den Karstquellen liegen sämtliche Mittelwerte für Nitrat unter 10 mg/l; es wurden in keinem Fall Pestizidkonzentrationen über 0,1 µg/l festgestellt. Portugal Die Azoren und Madeira sind in den Daten nicht erfasst. Zu Pestiziden sind keine Informationen verfügbar. Rumänien Die größten Probleme ergeben sich aus der massiven Verunreinigung von Grundwasserleitern mit organischen Substanzen, Ammoniak und vor allem mit Bakterien. Die schwerwiegendsten Fälle umfangreicher Qualitätseinbußen sind im ländlichen Bereich zu lokalisieren, da es dort an notwendigen Abwasserbeseitigungsanlagen mangelt. Hier gelangen Abwässer (über Wasserklosetts und undichte Kanalrohre) sowohl direkt als auch indirekt (aus Mülldeponien, wilden Deponien usw.) in den oberen Grundwasserhorizont. Leckverluste und Sickerwässer aus den Düngemittelproduktionsbetrieben und chemischen Industrieanlagen von Arad, Targu Mures, Fagaras, Victoria, Isalnita, Ramnicu Valcea, Tumu Magurele, Giurgiu, Roznov und Navodari; Lagerhalden und Schlammeindicker von Kohlekraftwerken in Turceni, Rovinari, Iasi und Suceava; Schlammeindicker in Ocna Muresului, Govora, Valea Calugareasca, Tohanul Vechi und Tulcea. Bei den oberflächennahen und tiefergelegenen Poren- wie auch Kluftgrundwasserleitern gibt es Verunreinigung mit Nitrat, Nitrit, Ammoniak, Chloriden, Sulfaten, Sulfiden, Cyaniden, Natriumhydroxid (Ätznatron) usw. und somit eine erhebliche Verschlechterung der Grundwasserqualität. Weiters ist in der Nähe von Savinesti, Isalnita und Pitesti ein Eintrag von Luftschadstoffen festzustellen. Schweden Die Daten stammen ausschließlich vom nationalen Grundwasser-Überwachungsnetz. Seit 1993 wird das derzeitige Konzept der Umweltüberwachung evaluiert, und es werden neue Programme ausgearbeitet. Programme auf regionaler und auf nationaler Ebene erfassen jene Grundwasserressourcen, die eine hohe Bedeutung für Ökosysteme und für Trinkwasserzwecke haben. Die Programme wurden noch nicht vollständig in die Praxis umgesetzt. Bis dato gibt es keine Überwachung von Pestiziden. Ungarn Die Erhebung der Grundwassergüte ist Aufgabe der Wasserversorgungsunternehmen, welche Probenahmen und Analysen an ihren Brunnen durchführen. Ein landesweites Überwachungsnetz wird derzeit ausgearbeitet. Die chemischen Daten für den vorliegende Bericht wurden 1993 von den Wasserversorgungsunternehmen gesammelt. Es gibt ein Grundwasser-Überwachungsnetz mit 600 Brunnen, die meist der öffentlichen Versorgung dienen. Ein erhebliches Problem stellt bei einigen Siedlungsgebieten der mangelhafte Ausbau der Kanalisation dar. Dies verursacht einen hohen Nitratgehalt im oberflächennahen Grundwasser (< 20 m) der Dörfer. Diese belasteten Wasserressourcen werden jedoch nicht für die Wasserversorgung herangezogen. Die großen Viehfarmen verursachen eine Verunreinigung des oberflächennahen Grundwassers mit Nitrat und Ammoniak. Zypern Es wurden schwerwiegende Probleme festgestellt, die auf Überdüngung (intensive Landwirtschaft) zurückzuführen sind.

63 62 Grundwasserqualität und -quantität in Europa 5.3 Nitrat Allgemeine Beschreibung Das Element Stickstoff (N) ist ein essentieller Bestandteil pflanzlicher und tierischer Proteine. Stickstoff tritt in der Umwelt in unterschiedlichen Formen auf: als gasförmiger Stickstoff (N 2 ), Nitrat (NO 3 ), Nitrit (NO 2 ), Ammonium (NH 4 ) und Ammoniak (NH 3 ). Die jeweiligen Konzentrationen hängen von den Redox-Bedingungen, dem ph-wert sowie dem Vorhandensein und der Aktivität denitrifizierender Bakterien ab Nitrat im Boden Im Boden ist der größte Teil des Stickstoffs in organischer Form gebunden. Ein geringerer Teil des Stickstoffs liegt in mineralisierter Form vor und bildet Nitrat. Ausmaß und Grad der Mineralisierung hängen von der Temperatur, dem Kalziumgehalt, dem ph-wert, dem Wassergehalt des Bodens und den Durchlüftungsbedingungen ab, aber auch Bodentyp, Klima und Landnutzung sind wichtige Faktoren. Nitrat kann im Boden: von den Pflanzen aufgenommen und verbraucht werden; in Oberflächenwässer abfließen; in die Atmosphäre als N 2 O oder N 2 abgegeben werden (durch Denitrifikation); in tiefere Bodenhorizonte ausgewaschen und ins Grundwasser eingetragen werden. In ungestörten Böden, wie z. B. bei Dauergrünland, gelangt sehr wenig Nitrat in die tieferliegenden Bodenhorizonte. Ist der Boden gestört, etwa bei gepflügtem Ackerland, können jedoch hohe Mengen an Nitrat ausgewaschen werden und ins Grundwasser gelangen, speziell von Böden, die überdüngt werden Nitrat im Grundwasser Speziell jene Grundwasserleiter, die unter ungesättigten Zonen mit geringer Nitratreduktionskapazität liegen, sind besonders anfällig für Nitratbelastungen. Folglich sind alluviale und o- berflächennahe Grundwasserleiter stärker gefährdet als tiefer gelegene oder gespannte und somit im Allgemeinen besser geschützte Grundwasserleiter. Reicht jedoch so ein gespannter Grundwasserleiter bis an die Oberfläche oder knapp darunter, so kann dies eine Nitratmigration in tiefere Schichten ermöglichen. Auch mangelhaft konzipierte oder nicht sorgfältig errichtete Brunnen können eine Verbindung zwischen einem oberflächennahen, verschmutzten Grundwasserhorizont und tiefergelegenen Schichten herstellen und somit eine rasche Nitratmigration in diese Schichten bewirken. Innerhalb eines Grundwasserleiters wird die Migrationsgeschwindigkeit von Nitrat neben der Durchlässigkeit und dem Zerklüftungsgrad (dieser regelt Durchfluss, Ausbreitungs- und Verteilungsprozesse) auch von anderen physikalischen, chemischen und biologischen Prozessen mitbestimmt (z. B. Adsorption, (chemischer und mikrobieller) Abbau und dem hydraulischen Gradienten). Auch die Erneuerungsrate eines Grundwasserleiters beeinflusst die Grundwasserströmungsverhältnisse und somit die Migration von Nitrat. Man konnte in Grundwasserleitern vorrückende Fronten von Nitratverschmutzungen beobachten, deren Geschwindigkeiten durch die hydrogeologischen Randbedingungen (Grundwasserleitertyp, Strömungsbedingungen etc.) bestimmt wird. In Experimenten wurde festgestellt, dass die vertikale Vorrückung bei Sandstein üblicherweise in einem Bereich von 1 2 m/a und bei Kreide um 1 m/a liegt (Roberts & Marsh, 1990). Die horizontalen Fließgeschwindigkeiten von Grundwasser und somit von Nitrat können in Kreide und Sandstein jedoch bis zu mehreren hundert Metern

64 Zustand der Grundwasserqualität 63 pro Tag betragen. Ähnlich kann sich auch in Karst- und Kluftgrundwasserleitern eine Nitratverschmutzung aufgrund der umfangreichen Höhlen- und Kluftsysteme extrem rasch ausbreiten. Die Ausbreitung derartiger Nitratfronten lässt sich an einer konstanten Zunahme der Nitratkonzentrationen beobachten, die allerdings, entsprechend den saisonal und über das Jahr variierenden hydrologischen Randbedingungen, Schwankungen unterworfen sein kann. In den vergangenen 30 Jahren konnte in vielen Brunnen Europas eine stetige Zunahme des Nitratgehalts beobachtet werden Denitrifikation Denitrifikation in der ungesättigten Zone Das aus oberflächennahen Bodenschichten ausgelaugte Nitrat wandert langsam durch die tieferen Bodenschichten. In dieser Phase können natürliche Denitrifikations- und Verflüchtigungsprozesse den Nitratgehalt reduzieren, vor allem dann, wenn die Denitrifikationsbakterien optimale Bedingungen vorfinden (ausreichende Versorgung mit organischem Material, anaerobe Zonen sowie das Vorhandensein von Eisen oder Mangan, die reduzierende Bedingungen in vernässten Böden schaffen). Auch Pyrit (FeS 2 ), in vielen Böden vorhanden, trägt zu einem reduzierenden Milieu bei. Besonders hohe Denitrifikationraten treten in feuchten Gebieten mit hohem Anteil an organischem Material auf, wie beispielsweise Dauergrünland und den natürlichen Ufergehölzzonen von Fließgewässern. In diesen Gebieten ist mit Denitrifikationsraten von 1,3 2,4 kg N pro Hektar und Tag zu rechnen (Guillemin & Roux, 1992), mit den höchsten Raten in den Zonen nahe dem Wasserspiegel. Diese Gebiete spielen daher eine wichtige Rolle im Grundwasserund Oberflächenwasserschutz. In manchen Fällen wirken sich Seen, die mit dem Grundwasser in Verbindung stehen, lokal auf die Nitratkonzentrationen im Grundwasser aus. Es wird vermutet, dass diese Effekte auf der hohen bakteriellen Denitrifikationsrate im Schlick oder auf der Nitrataufnahme durch Algen beruhen (Guillemin & Roux, 1992). Denitrifikation in Grundwasserleitern Denitrifikation kann auch in den gesättigten Zonen eines gespannten Grundwasserleiters stattfinden, wo geeignete anaerobe Bedingungen herrschen. Obwohl es sehr schwierig ist, Denitrifikation in tiefen Grundwasserleitern nachzuweisen, wird dies dennoch von neuesten Untersuchungen über Stickstoffmassenbilanzen, Stickstoffisotopen ( 15 N), Stickstoffgas und Bakteriologie belegt. Auch chemische Denitrifikationsprozesse werden in Grundwasserleitern vermutet, sind aber an ganz spezielle Bedingungen geknüpft, wie hohe Konzentrationen an Eisen und bestimmte metallische Spurenelemente (Kupfer oder Silber) (Barker et al., 1995) Umweltauswirkungen Trinkwasser für den Menschen Im Trinkwasser kann Nitrat ein Gesundheitsrisiko für Mensch und Tier darstellen. Nitrat wird im Verdauungstrakt zu Nitrit umgewandelt, welches Methämoglobinämie (Blausucht) auslöst, eine Krankheit, bei der die Inaktivierung des Hämoglobins zu einer Kapazitätsverminderung des Blutsauerstofftransports führt. Besondere Risikogruppen sind Ungeborene und Säuglinge bis zum sechsten Lebensmonat, deren Fähigkeit gebildetes Methämoglobin zu Hämoglobin zu reduzieren aufgrund des unausgereiften Enzymsystems nur zu etwa 50 % ausgebildet

65 64 Grundwasserqualität und -quantität in Europa ist. Schwangere Frauen und Menschen mit Erkrankungen des Herz-Kreislauf-Systems oder der Nieren gelten aufgrund ihrer hohen Empfindlichkeit gegenüber Nitrat ebenso als Risikogruppen (Aelb, 1988). Tierexperimente ergaben, dass weder Nitrat noch Nitrit direkt krebserregend sind. Es gibt aber aufgrund der endogenen und exogenen Bildung von N-Nitroso-Verbindungen ein möglicherweise erhöhtes Krebsrisikos beim Menschen. Viele derartige Verbindungen wirken bei Tieren krebserregend. Geographische Korrelationen bzw. umweltepidemiologische Untersuchungen ergaben mögliche Zusammenhänge zwischen einer ernährungsbedingten Nitratexposition und Krebs, speziell Magenkrebs. Es ist zu berücksichtigen, dass neben der umweltbedingten Nitratexposition auch verschiedene andere Faktoren eine Rolle spielen können (WHO, 1996). Insgesamt ist der epidemiologische Nachweis eines Zusammenhanges zwischen ernährungsbedingter Nitrataufnahme und Krebserkrankungen unzulänglich und der Trinkwasserrichtwert für Nitrat zielt einzig daraufhin ab, Methämoglobinämie vorzubeugen, die auf der Umwandlung von Nitrat in Nitrit beruht. Obwohl Säuglinge unter drei Monaten, die mit dem Fläschchen ernährt werden, besonders gefährdet sind, wurden derartige Fälle gelegentlich auch unter Erwachsenen registriert. Viehbestand Der Verdauungstrakt von Wiederkäuern, wie Ziegen, Schafe und Kühe, begünstigt die Umformung von Nitrat zu Nitrit (und schließlich die Umwandlung von Hämoglobin zu Methämoglobin). Nicht-Wiederkäuer, wie Pferde und Schweine, sind ebenfalls empfindlich gegenüber hohen Nitratkonzentrationen. Obwohl die Nitrataufnahme über die Nahrung grundsätzlich von höherer Bedeutung ist, können auch erhöhte Konzentrationen im Trinkwasser ein Risiko darstellen. Ökologische Auswirkungen Viele Grundwasserleiter stehen in hydraulischer Verbindung mit bzw. dotieren Fließgewässer, die schließlich in Küstengebiete entwässern, wo erhöhte Nitratgehalte Eutrophierung auslösen können. Wird zwischen einem Fließgewässer und einer intensiv landwirtschaftlich genutzten Flächen der Filtergürtel aus Büschen, Wäldern oder natürlichen Wiesen entfernt, können Nitratverunreinigungen über das oberflächennahe Grundwasser ins Fließgewässer gelangen. Große Stickstoffmengen können in Küstengewässern während der Sommerperiode exzessives Algenwachstum hervorrufen, was zu enormer Sauerstoffzehrung, plötzlichem Fischsterben, dem Aufblühen toxischer Algen und einer generellen Verminderung der Artenvielfalt führt. Auch Feuchtgebiete wie nährstoffarme (oligotrophe) Moore und flache Seen mit geringer Wasserhärte sind empfindlich gegenüber Nährstoffanreicherungen aus dem Grundwasser (EEA, 1998b) Nitrat im Grundwasser Informationsstand 28 Länder stellten Daten über Nitrat zur Verfügung: sechs davon auf nationaler Ebene, zwölf auf nationaler und regionaler Ebene und zehn Länder ausschließlich auf regionaler Ebene. Karte 5.2 und Tabelle 5.5 geben eine Übersicht über die zu Nitrat erhobenen Informationen und Daten. Das Verwenden von Wasser aus Hausbrunnen mit geringer Tiefe stellt oft eine Gefährdung dar. Photo: Johannes Grath, Österreich

66 Zustand der Grundwasserqualität 65 Tabelle 5.5: Nitrat Eingegangene Antworten (Anzahl der Regionen) Land Code Nationale Ebene Regionale Ebene Bulgarien BG 3 Dänemark DK 3 Deutschland DE 16 Estland EE 3 Finnland FI Frankreich FR 4 Griechenland GR 13 Großbritannien UK 4 Irland IE 3 Island IS Lettland LV 4 Litauen LT Luxemburg LU 1 Rep. Moldawien MD 1 Niederlande NL 9 Norwegen NO Österreich AT 3 Polen PL 3 Portugal PT 1 Rumänien RO Schweden SE Slowakische Rep. SK 4 Slowenien SI 6 Spanien ES 3 Tschechische Rep. CZ 3 Türkei TR 2 Ungarn HU 2 Zypern CY 5

67 66 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Karte 5.2: Nitrat Ebene der eingegangenen Informationen

68 Zustand der Grundwasserqualität Nationale Ebene Zieht man internationale Vergleiche, ist es wichtig, dabei die Anzahl und die Art der Messstellen (sowie die Beprobungsfrequenz) zu berücksichtigen, auf der die Vergleiche beruhen. Abbildung 5.1 und die Daten im Technical Report No 22 (EEA, 1999) spiegeln teilweise die Unterschiedlichkeit der gesammelten Informationen in Bezug auf Anzahl und Art der Messstellen auf nationaler Ebene wider. Die Messstellenanzahl variiert zwischen vier Brunnen in Norwegen und Messstellen in Frankreich. In Finnland, Ungarn, Island und Irland sind die meisten Messstellen Trinkwasserbrunnen. Dänemark 1113) Deutschland (4092) Estland (163) Finnland (425) Frankreich (5805) keine Information Irland (676) Island (51) Litauen (77) Norwegen (4) Österreich (1719) Polen (675) Trinkwasserbrunnen Industriebrunnen Beobachtungsbrunnen andere Brunnenart Rumänien (1000) Schweden (126) Slowakische Rep. (282) Slowenien (84) Tschechische Rep. (476) Ungarn (4282) 0 % 25 % 50 % 75 % 100 % Abbildung 5.1: Nitrat Verteilung der Messstellenarten auf nationaler Ebene Abbildung 5.2 zeigt für 17 Länder die Häufigkeitsverteilungen für Nitrat im Grundwasser. Die Klassengrenzen wurden mit 10, 25 und 50 mg NO 3 /l festgelegt, basierend auf dem natürlichen Nitratgehalt des Grundwassers, der bis zu 10 mg NO 3 /l erreichen kann und den Vorgaben der Trinkwasserrichtlinie (80/778/EWG) mit einem Richtwert von 25 mg NO 3 /l bzw. einer zulässigen Höchstkonzentration von 50 mg NO 3 /l. Dabei ist anzumerken, dass für den Richtwert keine statistische Größe (z. B. Maximum, Mittelwert oder Perzentile) empfohlen wurde, die zulässige Höchstkonzentration hingegen von keinem einzigen Analyseergebnis (einzelne Probenahme) überschritten werden darf. Der Richtwert von 25 mg NO 3 /l wird in sieben Ländern von etwa 25 % der Messstellen überschritten. In Rumänien überschreiten sogar bis zu 35 % der Messstellen die maximal zulässige Nitratkonzentration von 50 mg NO 3 /l. Eine Gegenüberstellung von Messstellenart und Häufigkeitsverteilung für Nitrat zeigt, dass in Ländern mit einem hohen Anteil beprobter Trinkwasserbrunnen die Nitratgehalte zumeist niedrig sind.

69 68 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Dänemark (1113) Deutschland (4092) Estland (163) Finnland (425) Frankreich (5805) Irland (676) Island (51) Litauen (77) Norwegen (4) Österreich (1719) Polen (675) >50 mg/l >25 <=50 mg/l >10 <=25 mg/l <=10 mgl Rumänien (1000) Schweden (126) keine Information, aber 50 mg/l Slowakische Rep. (282) Slowenien (84) Tschechische Rep. (476) Ungarn (4282) 0 % 25 % 50 % 75 % 100 % Abbildung 5.2: Nitrat Grundwasserqualität auf nationaler Ebene Karte 5.3 illustriert die Häufigkeitsverteilungen von Nitrat im Grundwasser, ergänzt mit aggregierten Informationen, falls Daten lediglich auf regionaler Ebene zur Verfügung standen. Regionen- und Messstellenanzahl ergänzen die einzelnen Säulendiagramme Regionale Ebene Die Daten auf nationaler Ebene zeigen deutlich, dass Nitrat im Grundwasser ein bedeutendes Problem darstellt. Zur Ausweisung einzelner Gefährdungsbereiche (Hot Spots) innerhalb Europas muss allerdings auf die regionale bzw. lokale Ebene eingegangen werden. 22 Länder stellten Informationen zu 96 Grundwassergebieten/-regionen zur Verfügung; die Messstellenanzahl je Gebiet variiert zwischen 2 und Abbildung 5.4 stellt die Verteilung der Messstellenarten der Häufigkeitsverteilung von Nitrat gegenüber, sowohl auf nationaler Ebene als auch auf Ebene der Grundwassergebiete/-regionen. Details dazu finden sich im Technical Report No 22 (EEA, 1999). In 50 Grundwassergebieten/-regionen überschreitet zumindest ein Viertel aller Messstellen mit dem Jahresmittelwert den Richtwert von 25 mg NO 3 /l, in 13 davon wird der Richtwert von zumindest der Hälfte der Messstellen überschritten (Abbildung 5.3). In einem französischen und einem slowenischen Grundwassergebiet und einer niederländischen Region zeigen bis zu 67 % der Messstellen Nitratgehalte über der zulässigen Höchstkonzentration von 50 mg NO 3 /l. In 12 Grundwassergebieten/-regionen sind derartige Grenzwertüberschreitungen bei zumindest einem Viertel der beobachteten Messstellen zu verzeichnen. Lediglich in 20 von 96 Grundwassergebieten/-regionen erreicht bzw. überschreitet keine einzige Messstelle mit ihrem Jahresmittelwert den Grenzwert von 50 mg NO 3 /l.

70 Zustand der Grundwasserqualität 69 Ein Vergleich zwischen den Daten auf nationaler Ebene und jenen auf regionaler Ebene zeigt am Beispiel von Österreich und Frankreich zum Teil sehr deutliche Differenzen (Tabelle 5.6). In Frankreich weisen auf nationaler Ebene etwa 6 % der Messstellen Jahresmittelwerte über 50 mg NO 3/l auf, auf regionaler Ebene schwankt dieser Anteil zwischen 0 % und 67 %. In Österreich liegen auf nationaler Ebene etwa 15 % der Messstellen über dem Grenzwert, auf regionaler Ebene variiert dieser Anteil zwischen 0 % und 57 % >50 mg Nitrat/l >25 mg Nitrat/l >0% - <25% >=25% - <50% >=50% Anmerkung: Gesamtanzahl der Regionen: 96 Abbildung 5.3: Anzahl der Gebiete/Regionen, wo ein Nitratgehalt von 25 bzw. 50 mg NO 3/l von keiner, 0 25, bzw. mehr als 50 % der untersuchten Messstellen überschritten wird. Tabelle 5.6: Nitrat im Grundwasser Gegenüberstellung der Informationen auf nationaler und auf regionaler Ebene Nitratklassen in % Jahr <=10 mg/l >50 mg/l Österreich 95/ Region Marchfeld 95/ Südliches Wiener Becken 95/ Mattigtal 95/ % 50 % 100 % <=10 mg/l Frankreich Region Nappe d Alsace Calcaires de Champigny Craie du Nord et de la Picardie Jurassique de Poitou-Charentes >50 mg/l

71 70 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Karte 5.3: Nitrat im Grundwasser Häufigkeitsverteilung der Jahresmittelwerte und Anzahl der Messstellen.

72 Zustand der Grundwasserqualität 71 Art der Messstellen Häufigkeitsverteilung Trinkwasserbrunnen Beobachtungsbrunnen Industriebrunnen andere Brunnenart >50 mg/l >25 - <=50 mg/l >10 - <=25 mg/l <=10 mg/l Code Name 0% 25% 50% 75% 100% 0% 25% 50% 75% 100% AT Österreich AT AT 1719 AT01 Marchfeld AT01 AT01 77 AT02 Suedliches Wiener Becken AT02 AT AT03 Mattigtal AT03 AT03 19 BG Bulgarien BG01 Trakia BG01 BG01 71 BG02 Sofia District BG02 BG02 25 BG03 North-East Bulgaria BG03 BG03 19 CY Zypern CY01 Nicosia District CY01 CY CY02 Limassol District CY02 CY CY03 Larnaca District CY03 CY03 78 CY04 Paphos District CY04 CY CY05 Famagusta District CY05 CY05 26 CZ Tschechische Republik CZ CZ 476 CZ01 Northern Bohemia Cratecous Basin CZ01 CZ01 84 CZ02 Trebon Basin CZ02 CZ02 31 CZ03 Fluvial sediments of the Moravia river CZ03 CZ03 11 DK Dänemark DK DK 1113 DK01 Nitratbæltet, Kastbjerg DK01 DK01 22 DK02 Vestdanmark, Grinsted DK02 DK02 21 DK03 Østdenmark, Skuldelev DK03 DK03 18 EE Estland EE EE 163 EE01 Pandivere upland EE01 EE01 29 EE02 North-East Estonia EE02 EE02 34 EE03 Island Saaremaa EE03 EE03 13 FI Finnland FI FI 425 FR Frankreich FR 5805 FR01 Nappe d Alsace FR01 FR FR02 Calcaires de Champigny FR02 keine Information FR02 7 FR03 Craie du Nord et de la Picardie FR03 FR FR04 Jurassique de Poitou-Charentes FR04 FR04 24 DE Deutschland DE DE 4092 DE01 Baden-Württemberg DE01 keine Information DE01 71 DE02 Bayern DE02 DE DE03 Berlin DE03 DE DE04 Brandenburg DE04 DE04 82 DE05 Bremen DE05 DE DE06 Hamburg DE06 DE DE07 Hessen DE07 DE DE08 Mecklenburg-Vorpommern DE08 DE08 36 DE09 Niedersachsen DE09 DE DE10 Nordrhein-Westfalen DE10 DE DE11 Rheinland-Pfalz DE11 DE DE12 Saarland DE12 DE DE13 Sachsen DE13 keine Information DE13 86 DE14 Sachsen-Anhalt DE14 DE DE15 Schleswig-Holstein DE15 DE15 47 DE16 Thüringen DE16 DE16 78 GR Griechenland GR01 W-Peloponessus GR01 GR01 31 GR02 N-Peloponessus GR02 GR02 43 GR03 E-Peloponessus GR03 GR03 25 GR04 W-Mainland GR04 GR04 27 GR05 Epirus GR05 GR05 17 GR06 Attica GR06 GR06 15 GR07 E-Mainland GR07 GR07 24 GR08 Thessaly GR08 GR08 28 GR09 W-Macedonia GR09 GR09 31 GR10 Central-Macedonia GR10 GR10 40 GR11 E-Macedonia GR11 GR11 23 GR12 Thrace GR12 GR12 32 GR13 Crete GR13 GR13 24 HU Ungarn HU HU 4282 HU01 Karstic HU01 HU HU02 G1 Porous media (20-50) HU02 HU IS Island IS IS 51 FR Messstellen Abbildung 5.4: Nitrat im Grundwasser Grundwasserqualität auf regionaler Ebene

73 72 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Art der Messstellen Häufigkeitsverteilung Code Name Trinkw asserbrunnen Beobachtungsbrunnen 0% 25% 50% 75% 100% IE Irland IE 676 IE Industriebrunnen andere Brunnenart >50 mg/l >25 - <=50 mg/l >10 - <=25 mg/l <=10 mg/l 0% 50% 100% IE01 Eastern Water Resource Region 86 IE02 South-Eastern Water Resource Region IE02 IE IE03 Western Water Resource Region 128 LV Lettland LV01 Upesciems 2 LV02 Asari LV02 LV02 3 LV03 Incukalns 4 LV04 Tireli LV04 LV04 7 LT Litauen 48 LU Luxemburg LU01 Grès de Luxembourg 110 MD Republik Moldawien MD01 keine Information, jedoch 50 mg/l NL Niederlande NL01 Loam area (5-15m) 3 NL02 Southern sandy area (5-15m) NL02 NL02 55 NL03 Central sand area (5-15m) 62 NL04 Eastern sand area (5-15m) NL04 NL04 45 NL05 Northern sand area (5-15m) 77 NL06 Dune sand area (5-15m) NL06 NL06 38 NL07 River clay area (5-15m) 50 NL08 Marine clay area (5-15m) NL08 NL08 58 NL09 Peat area (5-15m) 54 NO Norwegen NO NO 4 PL Polen 675 PL01 Czestochow a Basin PL01 PL01 16 PL02 Radom Trough and Lublin Trough 31 PL03 Warsaw Subtrough PL03 PL03 46 PT Portugal PT01 Meridional mesocenozoic border 74 PT01 PT01 RO Rumänien keine Information, jedoch 50 mg/l 1000 SK Slowakische Republik 282 SK SK SK01 Rye Island 59 SK02 Alluvia of Ondava from Svidník to Domaša 4 SK02 SK02 SK03 Alluvia of Ondava from Domaša to Trebišov 9 SK04 Medzibodrožie and alluvia of Roòava SK04 SK04 8 SI Slowenien 84 SI01 VS SI01 SI01 4 SI02 KB/LB/LP/SP/KP/VP 31 SI03 SD/DM/DB SI03 SI03 11 SI04 BKC 13 SI05 DP SI05 SI05 15 SI06 AMP 10 ES Spanien ES01 Region de los Arenales 30 ES02 Plana de Valencia Norte ES02 ES02 11 ES03 Madrid - Talavera 57 SE Schweden SE SE 126 TR Türkei TR02 Erzurum TR02 TR02 18 TR03 Elazig - Uluova 12 UK Großbritannien UK02 Principal Jurassic Limestones Aquifers 215 UK03 Chalk and upper greensand chem UK03 keine Information UK UK04 Permo triassic sandstones chem 106 UK05 Nr. iland Permo triassic sandstones chem UK05 UK05 7 Messstellen Abbildung 5.4 Fortsetzung: Nitrat im Grundwasser Grundwasserqualität auf regionaler Ebene

74 Zustand der Grundwasserqualität Problemgebiete 17 Länder stellten Informationen über Nitrat-Problemgebiete zur Verfügung (Karte 5.4). Die Problemgebiete werden wie folgt in zwei Zonen eingeteilt: Zone 1: Zumindest ein Viertel aller Messstellen innerhalb einer Region oder eines Grundwassergebietes weisen Jahresmittelwerte von über 25 mg NO 3 /l auf. Zone 2: Zumindest ein Viertel aller Messstellen innerhalb einer Region oder eines Grundwassergebietes weisen Jahresmittelwerte von über 50 mg NO 3 /l auf. In Dänemark, Frankreich, Österreich und Slowenien wurden derartige, den oben genannten Kriterien entsprechende Problemgebiete lokalisiert. Belgien, Finnland und die Schweiz meldeten Zonen, wo von verschiedenen Probenahmestellen 25 mg NO 3 /l bzw. 50 mg NO 3 /l überschritten werden, während sich die Problemgebiete Spaniens auf die Werte 20 mg NO 3 /l und 50 mg NO 3 /l beziehen. Griechenland und Portugal identifizierten Zonen mit Gehalten über 50 mg NO 3 /l, Rumänien und die Republik Moldawien Zonen mit Gehalten über 45 mg NO 3 /l. Ungarn, Litauen und Bulgarien grenzten zwar keine Gebiete ab, kennzeichneten aber jene Messstellen, wo Nitratkonzentrationen über 25 mg/l bzw. 50 mg/l auftraten; Polen bezog sich dabei auf den polnischen Grenzwert von 10 mg NO3-N/l (= 45 mg NO3/l). In der Republik Moldawien und in Polen gibt es, jeweils über das ganze Land verteilt, eine sehr große Zahl von Messstellen, die Jahresmittelwerte von über 50 mg NO 3 /l bzw. 45 mg NO 3 /l aufweisen Trends Zeitliche Entwicklungen der Grundwasserqualität können nur für einzelne Messstellen und unter der Voraussetzung, dass relativ lange Zeitreihen vorhanden sind, beurteilt werden. Üblicherweise geben Grundwassermessstellen die Grundwasserqualität eines sehr begrenzten Gebietes wieder. Daher hängt die benötigte Anzahl von Messstellen zur repräsentativen und ausgewogenen Wiedergabe des Gesamtzustandes eines Grundwasserleiters von den jeweiligen lokalen Einflüssen bzw. von den Unterschieden in der Grundwasserqualität ab. Aus diesem Grund kann die grafische Darstellung von Trends zu einzelnen Messstellen, ohne statistisches Hintergrundwissen und ohne Interpretation anderer relevanter Probenahmestellen, zu völlig falschen Schlussfolgerungen führen. Nur wenige Länder stellten Trendinformationen zu Nitrat im Grundwasser zur Verfügung. Diese sind in Tabelle 5.7 zusammengefasst und beziehen sich auf den Zeitraum von 1990 bis zur Mitte der 90er Jahre. Daran anschließend folgen kurze Kommentare zu den einzelnen Ländern. Tabelle 5.7: Prozentueller Anteil von Messstellen mit steigenden, gleichbleibenden oder sinkenden Nitratkonzentrationen. (Vom ETC/IW aus verschiedenen Quellen zusammengestellt) Land Nitrat im Grundwasser, Veränderungen von Anfang der 90er bis Mitte der 90er Jahre Anzahl der Messstellen gestiegen % gleichbleibend % gesunken % Dänemark Deutschland Finnland Großbritannien Österreich England und Wales

75 74 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Karte 5.4: Nitrat Problemgebiete

76 Zustand der Grundwasserqualität 75 i Österreich In Österreich wurden an 979 Messstellen, welche viermal pro Jahr beprobt werden, Trendanalysen für den Zeitraum von 1992 bis 1994 durchgeführt. Im Großen und Ganzen waren die Nitratkonzentrationen relativ konstant. 72 % der 979 Messstellen zeigten keinen statistisch signifikanten Trend, steigende Trends wurden bei 13 %, abnehmende Trends bei 15 % der Messstellen nachgewiesen. ii Dänemark In den vergangenen acht bis zehn Jahren wurden im landwirtschaftlichen Bereich verschiedene Beschränkungen verhängt. Tabelle 5.7 zeigt, dass bei 26 % der Messstellen die Nitratgehalte stiegen, bei 61 % der Messstellen blieben sie unverändert und bei 13 % verringerten sie sich. iii Großbritannien In England und Wales wurden an Messstellen, die sich in neun Grundwasserleitern befinden, für den Zeitraum von 1945 bis 1996 Trends berechnet (Tabelle 5.8). (Anmerkung: Die in Tabelle 5.7 für Großbritannien genannten Trends beziehen sich auf einen kürzeren Zeitraum). Bei sieben Grundwasserleitern stieg der durchschnittliche Nitratgehalt um jährlich 0,3 bis 2,0 mg/l, zwei Grundwasserleiter zeigten einen abnehmenden Trend von jährlich -0,1 mg/l. Bei einem der neun Grundwasserleiter ist der Anteil der Messstellen mit abnehmenden Nitratgehalten größer als jener mit steigenden Konzentrationen. Tabelle 5.8: Prozentueller Anteil an Messstellen in England und Wales mit statistisch signifikanten Nitrattrends über den Zeitraum von 1945 bis Name des Grundwasserleiters Steigend Sinkend Gleichbleibend Messstellenanzahl mittlerer Nitrat- Trend % % % mg/l pro Jahr Upper Greensand ,0 Great Oolite ,1 Chalk and Upper Greensand ,2 Inferior Oolite ,8 Jurassic Limestone ,6 Lower Greensand ,1 Permo Triassic Sandstone ,4 Chalk ,5 Unbekannt ,3 Gesamt ,4 iv Finnland Von Finnland wurden für 40 Probenahmestellen Trendergebnisse übermittelt, wobei für 17 Messstellen (42,5 %) keine Trends, für 11 Messstellen (27,5 %) steigende und für 12 Messstellen (30 %) sinkende Trends zu verzeichnen waren.

77 76 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Tabelle 5.9: Nitratgehalt (in mg NO 3 /l) in finnischen Hausbrunnen der Jahre 1958 und 1990 und in unbehandelten Wasserproben aus finnischen Grundwasserversorgungsgebieten von Jahr Anzahl Wasserproben 5 % Perzentil 25 % Perzentil Median 75 % Perzentil 95 % Perzentil Maximum 1958 a a <0,1 0,5 4, b ,0 62 a (Heinonen P., 1998, Wäre, 1961 und Korkka-Niemi et al., 1993), b (Kujala-Räty et al., 1998). Tabelle 5.9 vergleicht die Nitratgehalte in finnischen Hausbrunnen (Heinonen, 1998) aus dem Jahre 1958 mit jenen des Jahres Obwohl die Mediane der beiden Jahre sehr ähnlich sind, belegen verschiedene Perzentilwerte, dass die Konzentrationen im Jahr 1990 im Allgemeinen geringer waren als jene im Jahr Dennoch wurden 1990 höhere Maximalkonzentrationen festgestellt als Die Hausbrunnen decken den Wasserbedarf von etwa Haushalten (ca. 12 % der Bevölkerung) und etwa 2,5 Mio. Menschen werden in Finnland ü- ber öffentliche Versorgungseinrichtungen mit Grundwasser versorgt. Tabelle 5.9 (b) zeigt deutlich, dass die Nitratgehalte in den Brunnen der öffentlichen Wasserversorgungseinrichtungen wesentlich niedriger sind als jene in den Hausbrunnen. v Deutschland Ein zusammenfassender Grundwasserbericht über die Nitratsituation in Deutschland (LAWA, 1995) berichtet über Trenduntersuchungen in verschiedenen Grundwasserleitertypen. Es werden darin für verschiedene Bundesländer steigende Trends (von 0,5 bis 1,0 mg NO 3 /l pro Jahr) bei Wasserversorgungsbrunnen seit Mitte der 50er Jahre bzw. seit Beginn der 60er Jahre dokumentiert. Seit Ende der 80er Jahre blieben die Konzentrationen konstant, bei einigen Messstellen ließ sich eine abnehmende Tendenz feststellen. Zukünftig erwartet man jedoch eine weitere Zunahme der mittleren jährlichen Nitratkonzentrationen. vi Spanien Spanien stellte für drei Grundwassergebiete Nitratdaten zur Verfügung, die sich auf den Zeitraum von 1991/92 bis 1995 beziehen (Abbildung 5.5). Die entsprechende Anzahl an Messstellen findet sich unter dem jeweiligen Beobachtungsjahr (in Klammern).

78 Zustand der Grundwasserqualität 77 Plana de Valencia Norte Madrid-Talavera 100 % 50 % 50 % 0 % 1992 (9) 1993 (11) 1994 (11) 1995 (11) 0 % 1991 (49)1992 (53)1993 (51)1994 (55) 1995 (57) <<10 >10,<25 >25, <50 >50 <10 >10,<25 >50 Region de los Arenales 100 % 50 % 0 % 1991 (29) 1992 (19) 1993 (30) 1994 (27) 1995 (30) <10 >10,<25 >50 Abbildung 5.5: Zeitreihen für Nitrat von drei spanischen Grundwassergebieten (Anzahl der Messstellen in Klammern, Konzentrationen in mg NO 3 /l) Von weiteren Ländern liegen keine Trendinformationen vor Zusammenfassung Wie die Informationen auf nationaler Ebene, auf regionaler Ebene und zu Gefährdungsgebieten (Hot Spots) zeigen, stellt in manchen Teilen Europas Nitrat im Grundwasser noch immer ein bedeutendes Problem dar. Betrachtet man die Informationen auf nationaler Ebene, so wird in sieben von 17 Ländern der Richtwert von 25 mg NO 3 /l bei mehr als einem Viertel der Messstellen überschritten. In der Republik Moldawien überschreiten etwa 35 % der Messstellen den Nitratgrenzwert von 50 mg/l. Auf regionaler Ebene liegen lediglich in 9 % (9) der 96 gemeldeten Grundwassergebiete/-regionen sämtliche Jahresmittelwerte unter dem Richtwert von 25 mg NO 3 /l (Abbildung 5.3). In 21 % der Gebiete/Regionen wird der Grenzwert von 50 mg NO 3 /l nicht überschritten. In 13 % (12) der gemeldeten Gebiete/Regionen überschreitet mehr als ein Viertel der Messstellen den Grenzwert von 50 mg NO 3 /l und in etwa 52 % (50) der Grundwassergebiete/-regionen wird der Richtwert von 25 mg NO 3 /l von mehr als einem Viertel der Messstellen überschritten. Stellt man die Informationen auf nationaler Ebene jenen auf regionaler Ebene gegenüber, so zeigen sich teilweise sehr markante Unterschiede. Detailliertere und vergleichbare Informationen lassen sich jedoch nur auf regionaler Ebene erheben. Sechs Länder stellten Trendinformationen zu Nitrat im Grundwasser zur Verfügung und es zeigten sich sowohl steigende als auch sinkende statistisch signifikante Trends. Vergleicht man auf nationaler Ebene Angaben über den Verbrauch von mineralischem Stickstoffdünger (Abbildung 3.3) mit der Nitratkonzentration im Grundwasser, lassen sich keine direkten Beziehungen ableiten. Der Einsatz von mineralischem Stickstoffdünger ist zwar nicht der einzige Belastungsfaktor, der sich auf den Nitratgehalt im Grundwasser auswirkt, er gibt aber dennoch einen Eindruck über die Stickstoffbelastung der Umwelt.

79 78 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Des Weiteren gibt es eine Fülle von Faktoren, die den Eintrag von Stickstoff (auch organischer Dünger, Abwasser, etc.), den Transfer und die gemessenen Stickstoffgehalte im Grundwasser beeinflussen. Auch die Erhebungsmethode für Grundwasserdaten, die Beprobungsphilosophie (speziell die Situierung und die Art von Messstellen) und nicht zuletzt die Zeitspanne zwischen dem Eintrag und dem Zeitpunkt der Erhebung des Nitratgehalts im Grundwasser spielen eine bedeutende Rolle. 5.4 Pestizide Kriterien zur Bewertung von Qualitätsdaten Pestizide werden entwickelt, um unerwünschte Organismen abzutöten. Die Wirkung der meisten pestiziden Substanzen beruht auf einem Eingriff in biochemische und physiologische Prozesse, die vielen Organismen gemein sind. Dies macht sie auch zu einer potenziellen Gefahr für alle jene Organismen, die nicht Ziel der Bekämpfung sind. Bereits geringe Konzentrationen können ernste Schäden hervorrufen. Der weitverbreitete Einsatz von Pestiziden hat dazu geführt, dass verschiedenste Pestizide sowie deren Abbauprodukte und Isomere im Oberflächen- und Grundwasser präsent sind. Einige dieser Abbauprodukte können Synergieeffekte auslösen oder zumindest andere Effekte verstärken. Die gesetzlichen Rahmenbedingungen für den Einsatz und für Anwendungsverbote von Pestiziden sind auf internationaler (siehe Abschnitt 7.2 und folgende) und nationaler Ebene festgelegt. Bei der Definition dieser Rahmenbedingungen müssen verschiedenste Faktoren wie beispielsweise die chemischen und physikalischen Eigenschaften der Pestizide mitberücksichtigt werden, um ihr Verhalten in der Umwelt vorhersagen zu können, welches letztendlich die Stoffkonzentrationen im Wasser, in den Sedimenten und in der Biomasse beeinflussen kann. Die Bewertung des Verhaltens in der Umwelt berücksichtigt normalerweise die Abbaueigenschaften der Substanz und ihre Form (gelöst oder ungelöst), was auf ihre Persistenz und ihre Hauptsenke (z. B. ob sie an Sedimenten adsorbiert wird oder sich verflüchtigt) schließen lässt. Informationen über pharmazeutische Kinetik, Toxikologie und Bioakkumulation werden ebenso zur Beurteilung der Auswirkungen auf aquatisches Leben und auf Säugetiere (einschließlich des Menschen) herangezogen. Die Trinkwasserrichtlinie (80/778/EWG) legt für Pestizide im Trinkwasser einen Grenzwert von 0,1 µg/l je Substanz bzw. einen Summengrenzwert von 0,5 µg/l fest. Diese Grenzwerte besitzen bereits in vielen europäischen Ländern Rechtsgültigkeit. Auch von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) wurden für eine Reihe von Pestiziden Trinkwassergrenzwerte ausgearbeitet und vorgeschlagen. In einigen Fällen liegen diese Grenzwerte über jenen der Trinkwasserrichtlinie (z. B. Chlordan: 0,2 µg/l), manche liegen aber auch darunter (z. B. Heptachlor und Aldrin/Dieldrin: jeweils 0,03 µg/l). Die Auswertungen des vorliegenden Berichts beziehen sich allesamt auf die Grenzwerte der EU-Trinkwasserrichtlinie von 0,1 bzw. 0,5 µg/l. Obgleich Grundwasser die bedeutendste Quelle für Trinkwasser ist, bedeutet dies nicht, dass die Pestizidgehalte, wie sie in der folgenden Beurteilung der Grundwasserqualität aufgezeigt werden, den Konsumenten auch erreichen. Die untersuchten Grundwässer werden einerseits möglicherweise aufbereitet und andererseits nicht zwangsläufig als Trinkwasser genutzt. Für Oberflächenwässer und für Grundwässer, die mit Oberflächenwässern in Verbindung stehen, wären zum kurz- und langfristigen Schutz von aquatischen Organismen auch andere Grenzwerte relevant.

80 Zustand der Grundwasserqualität 79 In Europa gibt es verschiedene Prioritätslisten für Pestizide (Beispiele in Tabelle 5.10), die zur Gesetzgebung und zu Informationszwecken herangezogen werden. Dazu zählen die UK Red List, das PAN (Pesticides Action Network) Dirty Dozen, die WHO Gefahrenklassen 1a und 1b, die Liste I und die Liste II der besonders gefährlichen Chemikalien, angeführt in der Richtlinie des Rates betreffend die Verschmutzung infolge der Ableitung bestimmter gefährlicher Stoffe in die Gewässer der Gemeinschaft (Gefährliche-Stoffe-Richtlinie, 76/464/EWG) und der Anhang 1A der Ministererklärung der 3. Internationalen Nordseeschutz-Konferenz. Weiters gibt es zwei bedeutende international anerkannte Klassifikationen potenziell krebserregender Substanzen, die auch Pestizide anführen. Eine davon stammt von der IARC (International Agency for Research on Cancer), die andere von der US-amerikanischen Umweltschutzbehörde (U.S. Environmental Protection Agency). Die Verwendung einiger darin angeführter Pestizide wurde bereits auf internationaler und/oder nationaler Ebene verboten Pestizide im Grundwasser Tabelle 5.11 listet jene Wirkstoffe auf, die in zumindest zwei von neun Ländern (Dänemark, Deutschland, Frankreich, Griechenland, Großbritannien, Italien, den Niederlanden, Österreich und Schweden) im Grundwasser nachgewiesen wurden (Quelle: INFU, 1995), ergänzt mit der Zahl der EU-Staaten, in denen die jeweilige Substanz zugelassen ist. Es ist jedoch zu berücksichtigen, dass die Anzahl der nachgewiesenen Substanzen zum Teil davon abhängt, welche und wieviele Substanzen in den einzelnen Ländern beobachtet werden bzw. wurden.

81 80 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Tabelle 5.10: Übersicht über Pestizide und andere gefährliche organische Substanzen, aufgelistet in der EU-Richtlinie 76/464/EWG und in anderen Prioritätslisten. Pestizid Wirkstoffname Nordseeschutz Konferenz Annex 1A PAN Dirty Dozen 1995 UK Red List RL 76/464 Liste I bzw. Liste II, 1) 1,2-Dichlorethan 2,4,5-T Aldicarb Aldrin* Atrazin Azinphos-ethyl Azinphos-methyl Camphechlor (Toxaphen)** Chlordan** Chlordimeform DBCP DDT** (DDD, DDE) Dieldrin** Dichlorvos Dioxine Drine EDB** Endosulfan Endrin* Fenitrothion Fenthion HCH/BHC** Heptachlor** Hexachlorbenzen Hexachlorbutadien Lindan Malathion Paraquat Parathion Parathion-methyl Pentachlorphenol Polychlorierte Biphenyle Simazin Trichlorbenzen Trifluralin (Quelle: Annex 1A der Ministererklärung der 3. Internationalen Nordseeschutz-Konferenz; UK Red List in: Carter A. D., Heather A.I.J., 1995; PAN Dirty Dozen 1995, Panna, 1997) Anmerkung: Anorganische Substanzen sind in dieser Tabelle nicht angeführt 1) Richtlinie 76/464/EWG: Es handelt sich hier nur um einen Auszug im betreffenden Dokument aufgelistet * Verwendung in der Europäischen Gemeinschaft streng beschränkt ** Verwendung in der Europäischen Gemeinschaft untersagt

82 Zustand der Grundwasserqualität 81 Tabelle 5.11: Zahl der EU-Staaten, wo die jeweiligen Wirkstoffe zugelassen waren, beobachtet sowie im Grundwasser nachgewiesen wurden (INFU, 1995) Pestizid Anzahl Länder Pestizid Anzahl Länder Wirkstoffname Herbizide zugelassen (von 15) nachgewiesen /beobachtet (von 9) Wirkstoffname Herbizide Atrazin 10 7/7 Atrazin- Desethyldesisopropyl zugelassen (von 15) nachgewiesen /beobachtet (von 9) * 2/2 Simazin 13 7/7 Dinoseb 2/2 MCPP 13 7/7 Sebuthylazin 2/2 2,4-D 14 6/6 TCA 6 2/2 Diuron 13 5/5 Hexazinon 8 2/2 MCPA 15 5/6 Metoxuron 10 2/2 Dichlorprop (2,4-DP) 10 5 Chlortoluron 12 4/4 Insektizide Isoproturon 14 4/4 Dimethoate 15 6/6 Linuron 14 4/4 HCH 5/5 Bentazon 15 4/4 Aldrin 4/4 Propazin 0 4/5 Lindan 12 4/6 Alachlor 5 4/5 DNOC 6 2/2 Metolachlor 10 4/5 Terbufos 9 2/2 Prometryn 11 4/6 DDT 2/3 Atrazin-Desethyl * 3/3 Vinclozolin 2/3 Atrazin-Desisopropyl * 3/3 Fenitrothion 11 2/4 MCPB 5 3/3 Malathion 12 2/5 Bromacil 10 3/3 Parathion 8 2/6 Metobromuron 11 3/3 2,4,5-T 2 3/4 Fungizide Carbetamid 10 2/2 Carbendazim 14 2/2 Bromoxynil 14 2/2 Chlorthalonil 14 2/2 Dicamba 15 2/2 Iprodion 15 2/2 Ioxynil 15 2/2 Hexachlorbenzen 2/5 Cyanazin 12 2/3 Pendimethalin 14 2/3 Andere Pestizide Terbuthylazin 14 2/3 1,2-Dichlorpropan 3 2/2 Methabenzthiazuron 15 2/3 Dikegulac 6 2/2 Terbutryn 12 2/4 1,3-Dichlorpropen 9 2/2 * Abbauprodukt Aldicarb 11 2/2 Zugelassen: Zahl der EU15-Staaten, wo die jeweilige aktive Substanz auf dem Markt ist (Stand 14. Okt. 1996: zugelassene Wirkstoffe, die am 23. Juli 1993 auf dem Mark waren). Nachgewiesen/beobachtet: Anzahl an Ländern, in denen der jeweilige Wirkstoff im Grundwasser nachgewiesen bzw. beobachtet wurde

83 82 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Karte 5.5: Länder, in denen Pestizide im Grundwasser beobachtet bzw. nicht beobachtet werden sowie die Gesamtanzahl der beobachteten Wirkstoffe

84 Zustand der Grundwasserqualität Informationsstand 14 Länder stellten Daten zu Pestiziden zur Verfügung: drei davon auf nationaler Ebene, sechs auf nationaler und regionaler Ebene und fünf Länder ausschließlich auf regionaler E- bene. Die Verteilung der Messstellenarten zur Pestizidbeobachtung ist in Abbildung 5.6 dargestellt, Tabelle 5.12 gibt eine Übersicht über die Ebene der eingegangenen Informationen. 0% 25% 50% 75% 100% AT AT01 AT02 AT03 CZ CZ01 CZ02 CZ03 DK DK04 DK02 DK05 FR FR05 FR06 DE DE01 DE07 LU LU01 MD MD01 NO RO RO01 SK SK01 SI SI01 SI02 SI03 SI04 Österreich Marchfeld Suedliches Wiener Becken Mattigtal Tschechische Rep. Northern Bohemia Cratecous Basin Trebon Basin Fluvial sediments of the Moravia river Dänemark Nitratbæltet, Thisted Vestdanmark, Grinsted Østdenmark, Nyborg Frankreich Départments: Bas-Rhin et Haut-Rhin Nord et Somme Deutschland Baden-Württemberg Hessen Luxemburg Grès de Luxembourg Rep. Moldawien Norwegen Rumänien South Baragan Plain Slowakische Rep. Rye Island Slowenien VS KB/LB/LP/SP/KP/VP SD/DM/DB BKC Trinkwasserbrunnen Industriebrunnen Beobachtungsbrunnen andere Brunnenart SI05 DP SI06 AMP ES Spanien ES04 Duero U.H. 02/08/17/18 ES05 Tajo U.H. 03/04/05/09 ES06 Guadiana U.H. 04/06 Abbildung 5.6: Pestizide - Verteilung der Messstellenarten Tabelle 5.12: Pestizide Eingegangene Antworten (Anzahl der Regionen) Land Code Nationale Ebene Regionale Ebene Dänemark DK 3 Deutschland DE 2 Frankreich FR 2 Großbritannien 1 UK 4 Luxemburg LU 1 Rep. Moldawien MD 2 Norwegen NO Österreich AT 3 Rumänien RO Slowakische Rep. SK 1 Slowenien SI 6 Spanien ES 3 Tschechische Rep. CZ 3 Ungarn HU 1 England und Wales

85 84 Grundwasserqualität und -quantität in Europa In Estland, Island, Lettland und Schweden werden Pestizide im Grundwasser nicht beobachtet. Malta und Portugal berichteten, dass Pestizide kein Problem darstellen, in Zypern hingegen gibt es schwerwiegende Probleme aufgrund von Pestiziden. Kasten 5.2: Länderspezifische Kommentare zu den Pestiziden Deutschland Erhebliche Gefährdung der Grundwasserqualität vor allem durch Maisbau und Sonderkulturen in Baden- Württemberg. Österreich Aus einem Verzeichnis sämtlicher Pestizide, die zwischen 1991 und 1994 untersucht wurden, wurden jene Pestizide ausgewählt, die bisher am häufigsten in Konzentrationen über der Nachweisgrenze (0,02 0,05 µg/l, je nach Substanz und Labor) nachgewiesen wurden. Eine umfassende Erhebung von Pestiziden im Grundwasser wurde in den Jahren durchgeführt. Aufgrund der dabei erzielten Ergebnisse wurde die große Zahl der Pestizide auf die tatsächlich nachgewiesenen reduziert. Folglich wurde 1995/96 nur eine sehr eingeschränkte, den jeweiligen örtlichen Gegebenheiten angepasste Reihe von Pestiziden untersucht. Slowakische Republik Lokale Pestizidprobleme durch landwirtschaftliche Tätigkeiten und Kühlwässer (Kraftwerke, Raffinerien, ). Ungarn Routinemäßig werden keine Grundwasseranalysen zum Nachweis von Pestiziden durchgeführt. Daher beinhaltet die Datenbank von 1993 keinerlei Daten über Pestizide. Pestizidanalysen fanden im Rahmen zweier Programme statt: 61 Stellen des Grundwassergütenetzes im Jahr 1992 und 177 Brunnen in geologisch gefährdeten Gebieten im Jahr Zypern Erhebliche Probleme aufgrund des intensiven landwirtschaftlichen Einsatzes von Pestiziden Analysierte Pestizidwirkstoffe Karte 5.5 gibt eine Übersicht über die Zahl der analysierten Pestizidwirkstoffe; eine detaillierte Auflistung der Substanzen je Land findet sich im Technical Report No 22 (EEA, 1999). Die Anzahl analysierter Pestizidwirkstoffe variiert zwischen vier (Ungarn) und 122 (Großbritannien), die am häufigsten untersuchten sind Aldrin, Atrazin, Dieldrin, Lindan, Heptachlor und Simazin Monitoringsituation In jenen Ländern, die Informationen zur Verfügung stellten, schwankt die Anzahl beobachteter Pestizidsubstanzen je Messstelle zwischen einer (Großbritannien und Slowakische Republik) und 142 (Deutschland), wobei aber innerhalb eines Gebietes nicht an jeder Messstelle sämtliche Substanzen analysiert werden. Auch kann die Beobachtungsfrequenz innerhalb eines Gebietes variieren, sie bewegt sich aber zumeist zwischen ein- und viermal pro Jahr. Dabei ist anzumerken, dass die maximale Anzahl analysierter Pestizidwirkstoffe je Land nicht unbedingt mit der maximalen Anzahl beobachteter Pestizidwirkstoffe übereinstimmt. Dies deutet darauf hin, dass für verschiedene Länder die Liste der analysierten Substanzen vermutlich unvollständig ist. Die durchschnittliche Anzahl beobachteter Wirkstoffe innerhalb eines(r) Grundwassergebiets/-region wurde soweit wie möglich mit der Anzahl der Messstellen gewichtet und es zeigte sich, dass je Messstelle durchschnittlich 2 34 Pestizidsubstanzen beobachtet werden.

86 Zustand der Grundwasserqualität 85 Die einzelnen Länder wurden ersucht, Häufigkeitsverteilungen zu den fünf wichtigsten (z. B. im Hinblick auf Grenzwertüberschreitung) Pestizidsubstanzen zu übermitteln, worauf 14 Länder insgesamt 39 verschiedene Substanzen als "wichtig" einstuften. Tabelle 5.13 gibt eine Übersicht über die ausgewählten Pestizide je Land und den prozentuellen Anteil an Messstellen mit Jahresmittelwerten über 0,1 µg/l. Die Zahlen in Klammer entsprechen der Gesamtanzahl der beobachteten Messstellen. Atrazin, Simazin und Lindan wurden am häufigsten genannt. Berücksichtigt man die landesweite Repräsentativität der eingegangen Informationen (anhand der Anzahl der Messstellen), so scheinen die Pestizide Atrazin, Desethylatrazin und Simazin die am häufigsten in Konzentrationen über 0,1 µg/l nachzuweisenden zu sein.

87 86 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Tabelle 5.13: Die wichtigsten Pestizidsubstanzen. Prozentueller Anteil an Messstellen mit Pestizidgehalten über 0,1 µg/l. Gesamtanzahl der Messstellen in Klammern. Pestizidsubstanz EUA-18 PHARE TACIS AT DK FR DE ES LU NO UK CZ HU RO SK SI MD Gesamt Atrazin 16,3 (1666) 0 (625) 4,1 (11690) 15,5 (174) 32,1 (84) 8 Simazin 0,2 (1248) 0.3 (625) 0,9 (11630) 6,8 (177) Lindan 0 (215) Atrazin-Desethyl 24,5 (1666) 7,1 (11690) Heptachlor 0 (12) Metolachlor 1,1 (1248) Bentazon 80 (5) DDT 0 (215) Dichlorprop 0,6 (623) 25 (8) 4,8 (84) 47,6 (84) 4,8 (84) 83,3 (6) MCPA 100 (2) Methoxychlor 0 (206) 2,4-D 3,6 1 (168) Atrazin-Desisopropyl 1,3 1 (1666) Bromacil 3,5 1 (6650) DDE,DDD,DDT 1 DDD (p,p'), DDT (p, p') Chlortoluron 1 Dichlorbenzamid 13,7 1 (102) Dieldrin 1 Diuron 1 Endosulfan I 1 Endosulfansulfat 1 GCCG-a,b 1 HCH, α, β, δ 1 Hexachlorbenzen 0 1 (10) Hexazinon 1 Isoproturon 1 Linuron 1 Mecoprop (MCPP) 0,2 1 (625) Metalaxyl 1 Metazachlor 1 Parathion-Methyl 1 Pentachlorphenol 0 1 (207) Phosphamide 1 Phosalone 1 Prometryn 2,4 1 (84) Propazin 0,6 1 (10890) Gesamt-(HCH) 1 Gesamt-(HCH+DDT) 1 Daten lediglich auf regionaler Ebene verfügbar 4,8 (168) 0 (12) 8,3 (12)

88 Zustand der Grundwasserqualität 87 In Abbildung 5.7 werden die prozentuellen Anteile der Messstellen mit Triazingehalten (Simazin, Atrazin und Desethylatrazin) über 0,1 µg/l einiger Länder verglichen, in denen diese Pestizide überwacht werden. Die Gesamtanzahl untersuchter Messstellen findet sich über den einzelnen Säulen im Diagramm. Wie bei Nitrat ist auch hier ein Vergleich der nationalen Daten unter Vorbehalt zu sehen, da es sehr große Unterschiede in Bezug auf die beobachteten Pestizidsubstanzen, die Beobachtungsfrequenz, die Messstellendichte und die Art der Messstellen gibt (Abbildung 5.6). Die Informationen auf regionaler Ebene zeigen sehr deutlich, dass die Informationen auf nationaler Ebene, aufgrund erheblicher Unterschiede zwischen den einzelnen Grundwassergebieten, keinen repräsentativen Überblick über die tatsächliche Situation innerhalb eines Landes geben. In Slowenien beispielsweise weisen etwa 47,6 % aller im Land untersuchten Messstellen Desethylatrazingehalte über 0,1 µg/l auf, auf regionaler Ebene schwanken diese Anteile zwischen 0 % und 93,3 %. Bei Atrazin weisen etwa 30 % aller Messstellen einen Jahresmittelwert von mehr als 0,1 µg/l auf, auf regionaler Ebene hingegen schwanken die einzelnen Anteile zwischen 0 % und 73,3 %. In Österreich bewegen sich die Anteile an Messstellen mit Atrazingehalten über 0,1 µg/l zwischen 5,3 % und 28,6 % >25, <50 0 Simazin Atrazin Desethylatrazin Österreich Dänemark England and Wales Deutschland Slowenien Abbildung 5.7: Prozentueller Anteil an Messstellen mit Pestizidgehalten > 0,1 µg/l für Simazin, Atrazin und Desethylatrazin sowie Gesamtanzahl der Messstellen je Land. Anmerkung: Dänemark: keine Daten für Desethylatrazin Großbritannien (England und Wales): keine Daten für Simazin und Desethylatrazin Ein Großteil der erhobenen Daten erlaubt keine zuverlässige Trendbewertung. Eine kürzlich durchgeführte Studie über Grundwasserbeobachtungsdaten von sechs europäischen Ländern (Dänemark, Deutschland, Frankreich, Großbritannien, Österreich und Schweiz) zeigt dennoch an einigen Messstellen Österreichs, Frankreichs und der Schweiz eine statistisch signifikante Abnahme der Atrazinkonzentrationen und dessen Metabolite (Fielding et al., 1998). Vereinzelt gab es auch Konzentrationszunahmen. Als Gründe für den Rückgang wurden Anwendungsbeschränkungen, von umsichtigerer Aufbringung bis hin zu einem vollständigen Verbot, verbesserte Aufbringung bzw. die Einführung von integriertem Pflanzenschutz genannt.

89 88 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Schlussfolgerung Bedeutende Probleme im Zusammenhang mit Grenzwertüberschreitungen bestimmter Pestizidsubstanzen wurden von Dänemark, Frankreich, der Republik Moldawien, Norwegen, Österreich, Rumänien, der Slowakischen Republik und Zypern berichtet. Atrazin, Simazin und Lindan wurden am häufigsten als wichtige Pestizidsubstanzen genannt. Berücksichtigt man die Repräsentativität der nationalen Informationen (anhand der Messstellenanzahl), so können vermutlich Atrazin, Desethylatrazin und Simazin als die am häufigsten in der Umwelt nachgewiesenen Wirkstoffe bezeichnet werden. Es gibt Anzeichen, dass manche Pestizidgehalte, insbesondere jene von Atrazin, aufgrund von Beschränkungen und Verboten zurückgegangen sind. Repräsentative Vergleiche lassen sich unter Berücksichtigung der beobachteten Pestizidsubstanz und der unterschiedlichen Messstellenarten ausschließlich auf regionaler Ebene anstellen. 5.5 Chlorid Allgemeine Beschreibung Chlorid ist in nahezu allen natürlichen Wässern in beträchtlichen Mengen enthalten und eine der beständigsten Komponenten; auch wenn chemisch-physikalische oder biochemische Prozesse stattfinden, ändert sich die Chloridkonzentration im Wasser kaum. Im Allgemeinen treten Chloride in Form von Salzen auf Natriumchlorid (NaCl), Kaliumchlorid (KCl) oder Kalziumchlorid (CaCl 2 ) und die größten Mengen davon in den Ozeanen. Die Chloridgehalte im Grundwasser bewegen sich üblicherweise zwischen 10 und 100 mg/l, beim Eintrag von marinem Salzwasser kann jedoch der Natriumchloridanteil bis zu 25 % betragen. In kommunalem Abwasser liegt der Chloridgehalt etwa mg/l über dem des Trinkwassers, was zu einer allmählichen Versalzung von Flüssen, Quellen und Grundwasserleitern führt. Es existiert kein empfohlener Trinkwasserrichtwert, der auf gesundheitlichen Überlegungen basiert, dennoch lassen sich bei einem Chloridgehalt über 250 mg/l geschmackliche Beeinträchtigungen feststellen (WHO, 1993). Die Trinkwasserrichtlinie (80/778/EWG) gibt für Chlorid einen Richtwert von 25 mg/l vor und verweist darauf, dass sich beim Konsumieren von Wässern mit Gehalten über 200 mg/l unerwünschte organoleptische (geschmackliche) Effekte einstellen können. Die Oberflächenwasserrichtlinie (Richtlinie des Rates über die Qualitätsanforderungen an Oberflächenwasser für die Trinkwassergewinnung in den Mitgliedstaaten, 75/440/EWG) gibt für sämtliche Wasseraufbereitungskategorien einen Chlorid-Richtwert von 200 mg/l vor Umweltauswirkungen Die Beschränkungen für Chlorid im Trinkwasser basieren eher auf geschmacklichen Erfordernissen als auf gesundheitlichen. Berücksichtigt man die tägliche Gesamtaufnahme von Chlorid, so stammt lediglich ein sehr kleiner Anteil davon aus dem Trinkwasserkonsum. Hohe Chloridgehalte im Wasser können für jene Menschen gefährlich sein, die an Herzkrankheiten leiden. Hat Chlorid das Grundwasser erst einmal erreicht, bleibt es über lange Perioden als Verunreiniger erhalten (Rail, 1989), herkömmliche Aufbereitungsmethoden können Chloridionen nicht aus dem Wasser entfernen.

90 Zustand der Grundwasserqualität 89 Gegenüber Pflanzen wirkt Chlorid toxisch. Hohe Salinität steigert das osmotische Potential des Wassers und beeinträchtigt das Pflanzenwachstum sehr stark. Des weiteren führt die Anwesenheit von Natrium zu einer Zerstörung der Bodenstrukturen Chlorid im Grundwasser Informationsstand 28 Länder stellten Informationen über Chlorid im Grundwasser zur Verfügung: vier davon auf nationaler Ebene, elf auf nationaler und regionaler Ebene und 13 Länder ausschließlich auf regionaler Ebene (Tabelle 5.14). Kasten 5.3: Länderspezifische Kommentare zu Chlorid Lettland Für die Stadt Liepaja stellt das durch Grundwasserübernutzung verursachte Eindringen von Meerwasser ein ernstes Problem dar. Polen In einigen Gebieten nimmt der Salzgehalt im Grundwasser durch aufsteigendes salzhaltiges Wasser aus tiefgelegenen wasserführenden Horizonten und durch das Eindringen von Salzwasser in quartäre Grundwasserleiter zu. Tabelle 5.14: Chlorid Eingegangene Antworten (Anzahl der Regionen) Land Code Nationale Ebene Regionale Ebene Bulgarien BG 3 Dänemark DK 3 Deutschland DE 6 Estland EE 3 Finnland FI Frankreich FR 4 Griechenland GR 13 Großbritannien UK 4 Irland IE 3 Island IS Lettland LV 4 Litauen LT Luxemburg LU 1 Rep. Moldawien MD 1 Niederlande NL 9 Norwegen NO Österreich AT 3 Polen PL 3 Portugal PT 1 Rumänien RO 1 Schweden SE 3 Slowakische Rep. SK 4 Slowenien SI 6 Spanien ES 3 Tschechische Rep. CZ 3 Türkei TR 3 Ungarn HU 2 Zypern CY 3

91 90 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Nationale Ebene Abbildung 5.8 illustriert die Anzahl der Messstellen und die Verteilung der Messstellenarten. In den meisten Ländern, die Informationen zur Verfügung stellten, werden vor allem Beobachtungsbrunnen beprobt. Die Anzahl der Messstellen variiert zwischen vier Brunnen (in Norwegen) und Brunnen (in Frankreich). Abbildung 5.9 zeigt für jene 15 Länder, welche Informationen zur Verfügung stellten, die Häufigkeitsverteilungen für Chlorid im Grundwasser. Die Klassengrenzen wurden mit 25, 50, 100 und 250 mg Cl/l festgelegt, basierend auf dem Richtwert von 25 mg/l gemäß der Trinkwasserrichtlinie, der natürlichen Bandbreite von Chlorid im Wasser von bis zu 100 mg/l sowie dem Schwellenwert für eine geschmackliche Beeinträchtigung bei etwa 250 mg Cl/l (WHO, 1993). Der Richtwert von 25 mg/l wird von keiner der vier norwegischen Messstellen überschritten. In sechs Ländern wird von keiner Messstelle ein Chloridgehalt von 250 mg/l überschritten, in vier Ländern (Litauen, Norwegen, Schweden und Slowenien) zeigen sämtliche Messstellen Chloridkonzentrationen unter 100 mg/l. In neun Ländern (Dänemark, Estland, Frankreich, Island, Österreich, Polen, der Slowakischen und der Tschechischen Republik und Ungarn) überschreiten die Jahresmittelwerte verschiedener Messstellen einen Chloridgehalt von 250 mg/l. In acht Ländern weisen bis zu 3 % der beobachteten Messstellen einen Chloridgehalt über 250 mg/l auf, in Estland liegen etwa 20 % der Messstellen über 100 mg/l und etwa 10 % überschreiten 250 mg/l. Land (Messstellenanzahl) Dänemark (1113) Estland (163) Finnland (455) Frankreich (4659) Irland (178) Island (36) Litauen (77) Norwegen (4) Österreich (1719) Polen (675) Schweden (114) keine Information Slowakische Rep. (282) Slowenien (84) Tschechische Rep. (476) Ungarn (4284) 0 % 25 % 50 % 75 % 100 % Trinkwasserbrunnen Industriebrunnen Beobachtungsbrunnen andere Brunnenart Abbildung 5.8: Chlorid Verteilung der Messstellenarten auf nationaler Ebene

92 Zustand der Grundwasserqualität 91 Land (Messstellenanzahl) Dänemark (1113) Estland (163) Finnland (455) Frankreich (4659) Irland (178) Island (36) Litauen (77) Norwegen (4) Österreich (1719) Polen (675) Schweden (114) Slowakische Rep. (282) Slowenien (84) Tschechische Rep. (476) Ungarn (4284) 0 % 25 % 50 % 75 % 100 % >250 mg/l >100 - <=250 mg/l >50 - <=100 mg/l >25 - <=50 mg/l <=25 mg/l Abbildung 5.9: Chlorid Grundwasserqualität auf nationaler Ebene Karte 5.6 illustriert die Häufigkeitsverteilungen von Chlorid im Grundwasser auf nationaler Ebene. Es wurden aggregierte Informationen ergänzt, falls lediglich Daten auf regionaler Ebene zur Verfügung standen. Anhand dieser Karte ist zu erkennen, dass der Grundwasserzustand bezüglich Chlorid speziell in Zypern und in einigen Gebieten Griechenlands, Lettlands, der Niederlande, Portugals und Rumäniens sehr problematisch zu sein scheint.

93 92 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Karte 5.6: Chlorid Häufigkeitsverteilung der Jahresmittelwerte und Anzahl der Messstellen.

94 Zustand der Grundwasserqualität Regionale Ebene Lediglich in sechs von 89 Grundwassergebieten/-regionen, über die Informationen vorliegen, wurde der Trinkwasserrichtwert von 25 mg/l in keinem Fall überschritten (Karte 5.6 und Abbildung 5.10). Der Anteil an Messstellen innerhalb eines(r) Grundwassergebiets/-region mit Chloridgehalten über 250 mg/l variiert zwischen 0 % und 100 %. In 44 von 89 Gebieten/Regionen liegt zumindest eine Messstelle mit ihrem Jahresmittelwert über 250 mg/l, in sieben Gebieten/Regionen wurde bei zumindest einem Viertel der Messstellen ein Chloridgehalt von über 250 mg/l festgestellt und in fünf Gebieten/Regionen wurde dieser Wert von mehr als der Hälfte der Messstellen überschritten Problemgebiete Sieben Länder nahmen zu Chlorid-Problemgebieten Stellung. Ein Gebiet gilt als Problemgebiet, wenn zumindest ein Viertel der Messstellen einen Jahresmittelwert von über 250 mg/l aufweist. In vier Ländern (Frankreich, Litauen, Österreich und Ungarn) existieren keine derartigen Problemgebiete, Lettland meldete ein Gebiet, Dänemark fünf und Rumänien sechs Schlussfolgerungen In einigen Grundwassergebieten/-regionen Dänemarks, Deutschlands, Estlands, Griechenlands, Großbritanniens, Lettlands, der Republik Moldawien, der Niederlande, Polens, Portugals, Rumäniens, Spaniens, der Türkei und Zyperns stellt Chlorid im Grundwasser ein bedeutendes Problem dar. Die Großzahl der Gebiete ist in Küstennähe gelegen und die Hauptursache für den hohen Chloridgehalt vermutlich mariner Salzwassereintrag >250 mg Chlorid/l >100 mg Chlorid/l >=0%-<25% >=25%-<50% >=50% Abbildung 5.10: Anzahl der Gebiete/Regionen, wo ein Chloridgehalt von 100 bzw. 250 mg /l von keiner, 0 25, bzw. mehr als 50 % der untersuchten Messstellen überschritten wird.

95 94 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Art der Messstellen Häufigkeitsverteilung Trinkwasserbrunnen Beobachtungsbrunnen Industriebrunnen andere Brunnenart >250 mg/l >100-<=250 mg/l >50-<=100 mg/l >25-<=50 mg/l <=25 mg/l Code Name AT 0% 25% 50% 75% 100% AT Österreich 1719 AT01 Marchfeld AT01 AT01 78 AT02 Suedliches Wiener Becken AT02 AT AT03 Mattigtal AT03 AT03 19 Bulgarien BG01 Trakia BG01 BG01 71 BG02 Sofia District BG02 BG02 25 BG03 North-East Bulgaria BG03 BG03 19 Zypern CY04 Paphos District CY04 CY CY06 Limassol - Larnaca District CY06 CY CY05 Famagusta District CY05 CY05 66 CZ 0% 25% 50% 75% 100% CZ Tschechische Republik CZ 476 CZ01 Northern Bohemia Cratecous Basin CZ01 CZ01 84 CZ02 Trebon Basin CZ02 CZ02 31 CZ03 Fluvial sediments of the Moravia river CZ03 CZ03 11 DK Dänemark DK DK 1113 DK01 Nitratbæltet, Kastbjerg DK01 DK01 22 DK02 Vestdanmark, Grinsted DK02 DK02 21 DK03 Østdenmark, Skuldelev DK03 DK03 18 EE Estland EE EE 163 EE02 North-East Estonia EE02 EE02 34 EE03 Island Saaremaa EE03 EE03 13 EE04 Tallinn EE04 EE04 33 FI Finnland FI FI 455 FR Frankreich FR FR 4659 FR01 Nappe d Alsace FR01 FR FR02 Calcaires de Champigny FR02 keine Information FR02 7 FR03 Craie du Nord et de la Picardie FR03 FR FR04 Jurassique de Poitou-Charentes FR04 FR04 24 Deutschland DE09 Niedersachsen DE09 DE DE17 Niedersachsen, Tiefland DE17 DE DE18 Niedersachsen, Bergland DE18 DE18 85 DE12 Saarland DE12 DE DE14 Sachsen-Anhalt DE14 DE DE16 Thüringen DE16 DE16 86 Griechenland GR01 W-Peloponessus GR01 GR01 10 GR02 N-Peloponessus GR02 GR02 16 GR03 E-Peloponessus GR03 GR03 17 GR04 W-Mainland GR04 GR04 17 GR05 Epirus GR05 GR05 11 GR06 Attica GR06 GR06 5 GR07 E-Mainland GR07 GR07 15 GR08 Thessaly GR08 GR08 20 GR09 W-Macedonia GR09 GR09 20 GR10 Central-Macedonia GR10 GR10 33 GR11 E-Macedonia GR11 GR11 19 GR12 Thrace GR12 GR12 35 GR13 Crete GR13 GR13 19 HU Ungarn HU HU 4284 HU01 Karstic HU01 HU HU02 G1 Porous media (20-50) HU02 HU IS Island IS IS 36 IE Irland IE IE 178 IE01 Eastern Water Resource Region IE01 IE01 23 IE02 South-Eastern Water Resource Region IE02 IE02 45 IE03 Western Water Resource Region IE03 IE03 15 Lettland LV01 Upesciems LV01 LV01 2 LV02 Asari LV02 LV02 3 LV03 Incukalns LV03 LV03 4 LV04 Tireli LV04 LV04 7 LT Litauen LT LT 77 Luxemburg LU01 Grès de Luxembourg LU01 LU AT Messstellen Abbildung 5.11: Chlorid Grundwasserqualität auf regionaler Ebene

96 Zustand der Grundwasserqualität 95 Art der Messstellen Häufigkeitsverteilung Trinkwasserbrunnen Beobachtungsbrunnen Industriebrunnen andere Brunnenart >250 mg/l >100-<=250 mg/l >50-<=100 mg/l >25-<=50 mg/l <=25 mg/l Code Name Republik Moldawien 0% 25% 50% 75% 100% 0% 25% 50% 75% 100% MD03 MD03 keine Information MD Niederlande NL01 Loam area (5-15m) NL01 NL01 3 NL02 Southern sandy area (5-15m) NL02 NL02 55 NL03 Central sand area (5-15m) NL03 NL03 62 NL04 Eastern sand area (5-15m) NL04 NL04 45 NL05 Northern sand area (5-15m) NL05 NL05 77 NL06 Dune sand area (5-15m) NL06 NL06 38 NL07 River clay area (5-15m) NL07 NL07 50 NL08 Marine clay area (5-15m) NL08 NL08 58 NL09 Peat area (5-15m) NL09 NL09 52 NO Norwegen NO NO 4 PL Polen PL PL 675 PL01 Czestochowa Basin PL01 PL01 16 PL02 Radom Trough and Lublin Trough PL02 PL02 31 PL03 Warsaw Trough PL03 PL03 46 Portugal PT02 Algarve PT02 PT02 75 Rumänien RO01 South Baragan Plain RO01 RO01 61 SK Slowakische Republik SK SK 282 SK01 Rye Island SK01 SK01 59 SK02 Alluvia of Ondava from Svidník to Domaša SK02 SK02 4 SK03 Alluvia of Ondava from Domaša to Trebišov SK03 SK03 9 SK04 Medzibodrožie and alluvia of Roòava SK04 SK04 8 SI Slowenien SI 84 SI01 VS SI01 SI01 4 SI02 KB/LB/LP/SP/KP/VP SI02 SI02 31 SI03 SD/DM/DB SI03 SI03 11 SI04 BKC SI04 SI04 13 SI05 DP SI05 SI05 15 SI06 AMP SI06 SI06 10 Spanien ES01 Region de los Arenales ES01 ES01 31 ES02 Plana de Valencia Norte ES02 ES02 11 ES03 Madrid - Talavera ES03 ES03 56 SE Schweden SE SE 114 SE01 Kristianstadslätten SE01 SE01 1 SE02 Brattforsheden SE02 SE02 1 SE03 Badelundaåsen SE03 SE03 3 Türkei TR01 Küçük Menderes TR01 TR01 14 TR02 Erzurum TR02 TR02 18 TR03 Elazig-Uluova TR03 TR03 26 Großbritannien UK02 Principal Jurassic Limestones Aquifers UK02 UK UK03 Chalk and upper greensand chem UK03 keine Information UK UK04 Permo triassic sandstones chem UK04 UK04 57 UK05 Nr. iland Permo triassic sandstones chem UK05 UK05 7 SI Messstellen Abbildung 5.11 Fortsetzung: Chlorid Grundwasserqualität auf regionaler Ebene 5.6 ph-wert Allgemeine Beschreibung Der ph-wert von unbelastetem Grundwasser liegt im Allgemeinen zwischen 6 und 8,5, jener von verschmutzten Fließgewässern zumeist zwischen 6,5 und 8,5. Unbelastete Niederschläge weisen einen ph-wert von 5,6 auf. Sinkt der ph-wert in natürlichen Ökosystemen unter diesen Wert, spricht man von Versauerung. Der ph-wert ist ein sehr wichtiger Regulator von chemischen und biologischen Prozessen im Wasser.

97 96 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Umweltauswirkungen In der öffentliche Wasserversorgung spielt der ph-wert des Grundwassers insofern eine Rolle, als er sich auf den Geschmack, die Wirksamkeit von Chlorungsmaßnahmen, die Korrosion (von Baumaterial) und die industrielle Verwendbarkeit des Wassers auswirkt. Der ph-wert ist weiters ein sehr wichtiger Einflussfaktor im Zusammenhang mit chemischer Verwitterung, mit Auswaschungsprozessen im Boden und in weiterer Folge mit dem Gehalt an Spurenelementen im Grundwasser. Er kann Grundwasser für Bewässerungszwecke unbrauchbar machen und die aquatische Flora und Fauna negativ beeinflussen. Bei einem ph-wert unter 6,0 greift Grundwasser unter Umständen Beton an und begünstigt weiters die Bildung von Kohlensäure aus Bikarbonaten ph-wert von Grundwasser Informationsstand 27 Länder stellten Informationen über den ph-wert im Grundwasser zur Verfügung: vier davon auf nationaler Ebene, elf sowohl auf nationaler wie auf regionaler Ebene und zwölf Länder ausschließlich auf regionaler Ebene (Tabelle 5.15). Tabelle 5.15: ph-wert Eingegangene Antworten (Anzahl der Regionen) Land Code Nationale Ebene Regionale Ebene Bulgarien BG 3 Dänemark DK 3 Deutschland DE 7 Estland EE 3 Finnland FI Frankreich FR 4 Griechenland GR 13 Großbritannien UK 4 Irland IE 3 Island IS Lettland LV 4 Litauen LT Luxemburg LU 1 Rep. Moldawien MD 1 Niederlande NL 9 Norwegen NO Österreich AT 3 Polen PL 3 Portugal PT 1 Rumänien RO 1 Schweden SE 3 Slowakische Rep. SK 4 Slowenien SI 6 Spanien ES 3 Tschechische Rep. CZ 3 Türkei TR 3 Ungarn HU 2

98 Zustand der Grundwasserqualität Nationale Ebene Abbildung 5.12 illustriert die Anzahl der Messstellen und die Verteilung der Messstellenarten auf nationaler Ebene. Die Anzahl der Messstellen variiert zwischen vier Brunnen (in Norwegen) und Brunnen (in Frankreich). In den meisten beitragenden Ländern werden bevorzugt Beobachtungsbrunnen beprobt, in Finnland, Irland, Island und Ungarn sind es vor allem Trinkwasserbrunnen. Abbildung 5.13 zeigt für jene 15 Länder, welche Informationen zur Verfügung stellten, die Häufigkeitsverteilungen des ph-wertes im Grundwasser. Die Klassengrenzen wurden mit 5,5, 6,5, 7,5 und 8,5 festgelegt, basierend auf dem natürlichen ph-wert Bereich von etwa 6,5 bis 8,5. Bei einem ph-wert unter 5,5 spricht man von Versauerung. Karte 5.7 illustriert die Häufigkeitsverteilungen des ph-wertes im Grundwasser, ergänzt mit aggregierten Informationen, falls lediglich Daten auf regionaler Ebene zur Verfügung standen. In Dänemark, Finnland, Frankreich, Norwegen, Schweden und der Tschechischen Republik zeigen mehr als 18 % der beobachteten Messstellen ph-werte 6,5. In neun Ländern (Dänemark, Finnland, Frankreich, Irland, Norwegen, Österreich, der Slowakischen Republik, Schweden und der Tschechischen Republik) gibt es Messstellen mit ph-werten 5,5, in Norwegen sind sämtliche Messstellen (vier) davon betroffen. In acht Ländern (Estland, Frankreich, Island, Litauen, Österreich, Polen, der Tschechischen Republik und Ungarn) wird von manchen Messstellen ein ph-wert von 8,5 überschritten, in Island (37 Brunnen) trifft dies auf mehr als 25 % der Messstellen zu. Land (Messstellenanzahl) Dänemark (1085) Estland (163) Finnland (595) Frankreich (5541) keine Information Irland (178) Island (37) Litauen (77) Norwegen (4) Österreich (1719) Polen (676) Schweden (114) Slowakische Rep. (282) Slowenien (84) Tschechische Rep. (476) Ungarn (3897) 0 % 25 % 50 % 75 % 100 % Trinkwasserbrunnen Industriebrunnen Beobachtungsbrunnen andere Brunnenart Abbildung 5.12: ph-wert Verteilung der Messstellenarten auf nationaler Ebene

99 98 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Land (Messstellenanzahl) Dänemark (1085) Estland (163) Finnland (595) Frankreich (5541) Irland (178) Island (37) Litauen (77) Norwegen (4) Österreich (1719) Polen (676) Schweden (114) Slowakische Rep. (282) Slowenien (84) Tschechische Rep. (476) Ungarn (3897) 0% 25% 50% 75% 100% <=5.5 >5.5 - <=6.5 >6.5 - <=7.5 >7.5 - <=8.5 >8.5 Abbildung 5.13: ph-wert Grundwasserqualität auf nationaler Ebene < = 5.5 < = 6.5 > > = 0 %-<25 % > = 25 %-<50 % > = 50 % Abbildung 5.14: Anzahl der Gebiete/Regionen, wo ein ph-wert von 5,5, 6,5 bzw. > 8,5 bei keiner, 0 25, bzw. mehr als 50 % der untersuchten Messstellen vorliegt.

100 Zustand der Grundwasserqualität 99 Karte 5.7: ph-wert Häufigkeitsverteilung der Jahresmittelwerte und Anzahl der Messstellen.

101 100 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Regionale Ebene Abbildung 5.15 stellt die Verteilung der Messstellenarten den Häufigkeitsverteilungen des ph- Wertes im Grundwasser gegenüber. Betrachtet man die Informationen auf regionaler Ebene, so liegen die am stärksten versauerten Gebiete/Regionen in Dänemark, Deutschland, den Niederlanden und der Tschechischen Republik. In neun Gebieten/Regionen ist bei zumindest einem Viertel der Messstellen der ph-wert 6,5 und in sechs Gebieten/Regionen (in Dänemark, Deutschland, den Niederlanden und der Tschechischen Republik) liegen mehr als die Hälfte der Messstellen in diesem Bereich. In vier Gebieten/Regionen (Dänemarks und der Niederlande) weist zumindest ein Viertel aller beobachteten Messstellen einen ph-wert 5,5 auf, und in einer Region der Niederlande beläuft sich dieser Anteil auf mehr als die Hälfte aller Messstellen. In einem Grundwassergebiet Lettlands wird der ph-wert von 8,5 von etwa 33 % aller beobachteten Messstellen überschritten Problemgebiete Neun Länder stellten Informationen über Problemgebiete in Bezug auf den ph-wert zur Verfügung. Die Problemgebiete werden wie folgt in zwei Kategorien eingeteilt: Kategorie 1: mindestens ein Viertel aller Messstellen innerhalb einer Region oder eines Grundwassergebietes weist ph-jahresmittelwerte unter 5,5 auf. Kategorie 2: mindestens ein Viertel aller Messstellen innerhalb einer Region oder eines Grundwassergebietes weist ph-jahresmittelwerte über 8,5 auf. In Litauen, Österreich und Ungarn existieren keine derartigen Problemgebiete. Belgien (21 Gebiete), Dänemark (2), Finnland (7), Frankreich (2) und Griechenland (1) berichteten von Problemgebieten der Kategorie 1, Problemgebiete der Kategorie 2 waren lediglich in der Republik Moldawien zu verzeichnen Schlussfolgerung Grundwasserversauerung ist im Allgemeinen in den nördlichen Ländern gegeben, speziell in Dänemark, Finnland, den Niederlanden, Norwegen und Schweden, aber auch in Deutschland, Frankreich und der Tschechischen Republik. Versauerung ist gekennzeichnet durch einen ph-wert 5,5 und die im Rahmen dieser Untersuchung erhobenen Informationen zum ph-wert stimmen sehr gut mit jenen zur Alkalinität überein. Bei etwa 5 % der Gebiete/Regionen weist zumindest ein Viertel aller beobachteten Messstellen einen ph-wert 5,5 auf (Abbildung 5.14).

102 Zustand der Grundwasserqualität 101 Art der Messstellen Häufigkeitsverteilung Code Name Trinkwasserbrunnen Beobachtungsbrunnen 0% 25% 50% 75% 100% AT Österreich AT AT 1719 AT01 Marchfeld AT01 AT01 77 AT02 Suedliches Wiener Becken AT02 AT AT03 Mattigtal AT03 AT03 19 Bulgarien BG01 Trakia BG01 BG01 71 BG02 Sofia District BG02 BG02 25 BG03 North-East Bulgaria BG03 BG03 19 CZ CZ Tschechische Republik CZ 476 CZ01 Northern Bohemia Cratecous Basin CZ01 CZ01 84 CZ02 Trebon Basin CZ02 CZ02 31 CZ03 Fluvial sediments of the Moravia river CZ03 CZ03 11 DK DK Dänemark DK 1085 DK01 Nitratbæltet, Kastbjerg DK01 DK01 22 DK02 Vestdanmark, Grinsted DK02 DK02 21 DK03 Østdenmark, Skuldelev DK03 DK03 18 EE EE Estland EE 163 EE02 North-East Estonia EE02 EE02 34 EE03 Island Saaremaa EE03 EE03 13 EE04 Tallin EE04 EE04 33 FI FI Finnland FI 595 FR Industriebrunnen andere Brunnenart <=5.5 >5.5 - <=6.5 >6.5 - <=7.5 >7.5 - <=8.5 >8.5 0% 25% 50% 75% 100% FR Frankreich FR 5541 FR01 Nappe d Alsace FR01 keine Information FR FR02 Calcaires de Champigny FR02 FR02 8 FR03 Craie du Nord et de la Picardie FR03 FR FR04 Jurassique de Poitou-Charentes FR04 FR04 24 Deutschland DE01 Baden-Württemberg DE01 DE01 keine Info, jedoch >6, DE09 Niedersachsen DE09 DE DE17 Niedersachsen Tiefland DE17 DE DE18 Niedersachsen Bergland DE18 DE18 85 DE12 Saarland DE12 DE DE14 Sachsen-Anhalt DE14 DE14 keine Info, jedoch >6,5 115 DE16 Thüringen DE16 DE16 86 Griechenland GR01 W-Peloponessus GR01 GR01 GR02 N-Peloponessus GR02 GR02 GR03 E-Peloponessus GR03 GR03 GR04 W-Mainland GR04 GR04 GR05 Epirus GR05 GR05 GR06 Attica GR06 keine Information GR06 GR07 E-Mainland GR07 GR07 GR08 Thessaly GR08 GR08 GR09 W-Macedonia GR09 GR09 GR10 Central-Macedonia GR10 GR10 GR11 E-Macedonia GR11 GR11 GR12 Thrace GR12 GR12 GR13 Crete GR13 GR13 HU Ungarn HU HU 3897 HU01 Karstic HU01 HU HU02 G1 Porous media (20-50) HU02 HU IS Island IS IS 37 IE Irland IE IE IE01 Eastern Water Resource Region IE01 IE01 IE02 South-Eastern Water Resource Region IE02 IE02 IE03 Western Water Resource Region Lettland IE03 IE03 LV01 Upesciems LV01 LV01 2 LV02 Asari LV02 LV02 3 LV03 Incukalns LV03 LV03 4 LV04 Tireli LV04 LV04 7 LT Litauen LT LT 27 Luxemburg LU01 Grès de Luxembourg LU01 LU Republik Moldawien MD03 MD03 keine Information MD Messstellen Abbildung 5.15: ph-wert Grundwasserqualität auf regionaler Ebene

103 102 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Art der Messstellen Häufigkeitsverteilung code name Niederlande Trinkwasserbrunnen Beobachtungsbrunnen 0% 25% 50% 75% 100% NL01 Loam area (5-15m) NL01 NL01 3 NL02 Southern sandy area (5-15m) NL02 NL02 54 NL03 Central sand area (5-15m) NL03 NL03 62 NL04 Eastern sand area (5-15m) NL04 NL04 45 NL05 Northern sand area (5-15m) NL05 NL05 76 NL06 Dune sand area (5-15m) NL06 NL06 38 NL07 River clay area (5-15m) NL07 NL07 50 NL08 Marine clay area (5-15m) NL08 NL08 58 NL09 Peat area (5-15m) NL09 NL09 51 NO Norwegen NO NO 4 PL Polen PL PL 676 PL01 Czestochowa Basin PL01 PL01 16 PL02 Radom Trough and Lublin Trough PL02 PL02 31 PL03 Warsaw PL03 PL03 46 Portugal PT02 Algarve PT02 PT02 70 Rumänien RO01 South Baragan Plain RO01 RO01 61 SK SK Slowakische Republik SK 282 SK01 Rye Island SK01 SK01 59 SK02 Alluvia of Ondava from Svidník to Domaša SK02 SK02 4 SK03 Alluvia of Ondava from Domaša to Trebišov SK03 SK03 9 SK04 Medzibodrožie and alluvia of Roòava SK04 SK04 8 SI Industriebrunnen andere Brunnenart 0% 25% 50% 75% 100% SI Slowenien 84 SI01 VS SI01 SI01 4 SI02 KB/LB/LP/SP/KP/VP SI02 SI02 31 SI03 SD/DM/DB SI03 SI03 11 SI04 BKC SI04 SI04 13 SI05 DP SI05 SI05 15 SI06 AMP SI06 SI06 10 Spanien ES01 Region de los Arenales ES01 ES01 30 ES02 Plana de Valencia Norte ES02 ES02 11 ES03 Madrid - Talavera ES03 ES03 57 SE Schweden SE SE 114 SE01 Kristianstadslätten SE01 SE01 1 SE02 Brattforsheden SE02 SE02 1 SE03 Badelundaåsen SE03 SE03 3 Türkei TR01 Küçük Menderes TR01 TR01 14 TR02 Erzurum TR02 TR02 18 TR03 Elazig-Uluova TR03 TR03 26 Großbritannien UK02 Principal Jurassic Limestones Aquifers UK02 UK UK03 Chalk and upper greensand chem UK03 keine Information UK UK04 Permo triassic sandstones chem UK04 UK UK05 Nr. iland Permo triassic sandstones chem UK05 UK05 7 SI <=5.5 >5.5 - <=6.5 >6.5 - <=7.5 >7.5 - <=8.5 >8.5 Messstellen Abbildung 5.15 Fortsetzung: ph-wert Grundwasserqualität auf regionaler Ebene 5.7 Alkalinität Allgemeine Beschreibung Alkalinität kann als Maß für die Säure-Neutralisierungskapazität eines Wasserkörpers bezeichnet werden. Sie ist daher ein Kapazitätsparameter und im Gegensatz zum ph-wert kein Intensitätsparameter. Übliche Einflussparameter für Alkalinität sind Karbonate, Bikarbonate, Phosphate und Hydroxide. Im Allgemeinen geht hohe Alkalinität mit einem relativ hohen ph- Wert, einer hohen Härte und einem sehr hohen Anteil gelöster Feststoffe einher.

104 Zustand der Grundwasserqualität Umweltauswirkungen Die Alkalinität wirkt als Puffer und versucht den ph-wert des Wassers innerhalb eines bestimmten Bereichs zu halten. Plötzliche Schwankungen des ph-werts, die zum Absterben aquatischer Organismen führen können, werden unterbunden, womit der Versauerung entgegengewirkt wird Alkalinität im Grundwasser Informationsstand 19 Länder stellten Informationen über die Alkalinität im Grundwasser zur Verfügung: drei davon auf nationaler Ebene, acht auf nationaler wie auf regionaler Ebene und acht Länder ausschließlich auf regionaler Ebene (Tabelle 5.16). Kasten 5.4: Länderspezifische Kommentare zu Alkalinität und Versauerung Bulgarien Problematisch. Deutschland Thüringen: Probleme aufgrund atmosphärischer Depositionen in Regionen mit gering karbonathältigen und basischen Böden und Gesteinen, (niedrigere ph-werte, höhere Al-, Fe- und Mn-Konzentrationen, zum Teil erhöhte Schwermetallgehalte). Baden-Württemberg: Versauerungstendenz im Schwarzwald und Odenwald (neuer roter Sandstein und Kristallin). Hessen: Probleme aufgrund atmosphärischer Depositionen. Etwa 36 % der Region weisen geologische Formationen von niedriger Alkalinität auf und sind durch Versauerung gefährdet. Litauen Die Versauerung oberflächennahen Grundwassers stellt für Litauen kein akutes Problem dar (lehmige Böden). Es gibt einige indirekte Anzeichen dafür, dass sich saurer Regen auf das Grundwasser auswirkt, wie zum Beispiel steigender Sulfatgehalt in oberflächennahen Grundwasserleitern. Schweden Ferntransport von Schadstoffen.

105 104 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Tabelle 5.16: Alkalinität Eingegangene Antworten (Anzahl der Regionen) Land Code Nationale Ebene Regionale Ebene Bulgarien BG 3 Dänemark DK 3 Deutschland DE 5 Finnland FI Frankreich FR 4 Großbritannien UK 4 Lettland LV 4 Litauen LT Rep. Moldawien MD 1 Niederlande NL 9 Norwegen NO Österreich AT 3 Polen PL 3 Rumänien RO 1 Schweden SE 3 Slowakische Rep. SK 4 Tschechische Rep. CZ 3 Türkei TR 3 Ungarn HU Nationale Ebene Abbildung 5.16 illustriert die Anzahl der Messstellen und die Verteilung der Messstellenarten. In den meisten Ländern werden bevorzugt Beobachtungsbrunnen (Überwachungsbrunnen) beprobt, in Finnland und Ungarn sind es vor allem Trinkwasserbrunnen. Abbildung 5.17 zeigt für jene elf Länder, welche Informationen zur Verfügung stellten, die Häufigkeitsverteilungen der Alkalinität im Grundwasser. Die Klassengrenzen wurden mit 1 und 4 mval/l festgelegt, basierend auf der Erfahrung und den Vorschlägen des Geological Survey of Denmark and Greenland (GEUS). Werte 1 mval/l entsprechen niedriger Alkalinität, 1 4 mval/l mittlerer und Werte über 4 mval/l entsprechen hoher Alkalinität. Karte 5.8 illustriert die Häufigkeitsverteilung der Alkalinität im Grundwasser, ergänzt mit aggregierten Informationen, falls lediglich Daten auf regionaler Ebene zur Verfügung standen. In Finnland, Frankreich, Norwegen, Schweden und der Tschechischen Republik sind Grundwässer mit niedriger Alkalinität sehr verbreitet. In Finnland und Norwegen zeigen mehr als 90 % der beobachteten Messstellen niedrige Alkalinität mit Jahresmittelwerten von 1 mval/l, in Schweden beträgt dieser Anteil etwa 65 %, in Frankreich etwa 40 % und in Dänemark und der Tschechischen Republik liegt dieser Anteil bei etwa 20 %. Auch in Deutschland und den Niederlanden wurde niedrige Alkalinität in Grundwässern festgestellt.

106 Zustand der Grundwasserqualität 105 Land (Messstellenanzahl) Dänemark (1113) Finnland (425) Frankreich (4566) keine Information Litauen (27) Norwegen (4) Österreich (1719) Polen (676) Trinkwasserbrunnen Industriebrunnen Beobachtungsbrunnen andere Brunnenart Schweden (113) Slowakische Rep. (282) Tschechische Rep. (476) Ungarn (4141) 0 % 25 % 50 % 75 % 100 % Abbildung 5.16: Alkalinität Verteilung der Messstellenarten auf nationaler Ebene Land (Messstellenanzahl) Dänemark (1113) Finnland (425) Frankreich (4566) Litauen (27) Daten als Bicarbonate Norwegen (4) Österreich (1719) Polen (676) <=1 mval/l >1 - <=4 mval/l >4 mval/l Schweden (113) Slowakische Rep. (282) Tschechische Rep. (476) Ungarn (4141) 0% 25% 50% 75% 100% Abbildung 5.17: Alkalinität Grundwasserqualität auf nationaler Ebene

107 106 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Karte 5.8: Alkalinität Häufigkeitsverteilung der Jahresmittelwerte und Anzahl der Messstellen.

108 Zustand der Grundwasserqualität <= 1 mval/l <= 4 mval/l >=0%-<25% >=25%-<50% >=50% Abbildung 5.18: Anzahl der Gebiete/Regionen, wo ein Alkalinitätsgehalt von 1 bzw. 4 mval/l bei keiner, 0 25, bzw. mehr als 50 % der untersuchten Messstellen vorliegt Regionale Ebene Abbildung 5.19 stellt die Verteilung der Messstellenarten den Häufigkeitsverteilungen der Alkalinität im Grundwasser gegenüber, die detaillierten Daten dazu finden sich im Technical Report No 22 (EEA, 1999). Die Informationen auf regionaler Ebene zeigen, dass die Versauerung des Grundwassers speziell in Dänemark, Deutschland, Finnland, Frankreich, der Republik Moldawien, den Niederlanden, Norwegen, Schweden und der Tschechischen Republik ein bedeutendes Problem darstellt, und verschiedene Grundwassergebiete/-regionen extrem versauerungsgefährdet sind. Eine Zusammenfassung der regionalen Informationen gibt Abbildung Problemgebiete Sechs Länder stellten Informationen über Problemgebiete in Bezug auf Alkalinität zur Verfügung. Ein Gebiet gilt als Problemgebiet, wenn zumindest ein Viertel der Messstellen einen Jahresmittelwert von 1 mval/l aufweist. In Frankreich und Österreich existieren keine derartigen Problemzonen, während in Dänemark ein großes Gebiet und in Finnland 366 Grundwassergebiete ausgewiesen wurden. Die Republik Moldawien wies einzelne Messstellen mit niedriger Alkalinität ( 1 mval/l) aus und Schweden ist mit Ausnahme kleiner, in kalkhaltigen Gesteinen oder Böden liegender Gebiete zur Gänze als Problemgebiet einzustufen Schlussfolgerung Niedrige Alkalinitätsgehalte im Grundwasser sind sehr häufig in Dänemark, Deutschland, Finnland, Frankreich, der Republik Moldawien, den Niederlanden, Norwegen, Schweden und der Tschechischen Republik anzutreffen. Diese Grundwassergebiete/-regionen sind extrem versauerungsgefährdet. Nahezu alle Messstellen in Finnland und etwa zwei Drittel der Messstellen Schwedens sind durch niedrige Alkalinität gekennzeichnet.

109 108 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Art der Messstellen Trinkw asserbrunnen Industriebrunnen Beobachtungsbrunnen andere Brunnenart Häufigkeitsverteilung <=1 mval/l >1-<=4 mval/l >4 mval/l Code Name 0% 25% 50% 75% 100% AT Österreich AT AT 1719 AT01 Marchfeld 77 AT02 Suedliches Wiener Becken AT02 AT AT03 Mattigtal 19 Bulgarien BG01 Trakia 35 BG02 Sofia District BG02 BG02 6 BG03 North-East Bulgaria 10 CZ Tschechische Republik CZ CZ 476 CZ01 Northern Bohemia Cratecous Basin 84 CZ02 Trebon Basin CZ02 CZ02 31 CZ03 Fluvial sediments of the Moravia river 11 DK Dänemark DK DK 1113 DK01 Nitratbæltet, Kastbjerg 22 DK02 Vestdanmark, Grinsted DK02 DK02 21 DK03 Østdenmark, Skuldelev 18 FI Finnland FI FI 425 FR Frankreich 4566 FR01 Nappe d Alsace FR01 FR FR02 Calcaires de Champigny keine Inf ormation 7 FR03 Craie du Nord et de la Picardie FR03 FR FR04 Jurassique de Poitou-Charentes 9 Deutschland DE09 Niedersachsen 525 DE17 Niedersachsen Tiefland DE17 DE DE18 Niedersachsen Bergland 84 DE12 Saarland DE12 DE DE16 Thüringen 86 HU Ungarn HU HU 4141 HU01 Karstic 293 HU02 G1 Porous media (20-50) HU02 HU LV Lettland LV01 Upesciems LV01 LV01 2 LV02 Asari 3 LV03 Incukalns LV03 LV03 4 LV04 Tireli 7 LT Litauen Republik Moldawien LT LT 27 MD03 MD03 keine Inf ormation MD03 86 Niederlande NL01 Loam area (5-15m) NL01 NL01 3 NL02 Southern sandy area (5-15m) 55 NL03 Central sand area (5-15m) NL03 NL03 62 NL04 Eastern sand area (5-15m) 45 NL05 Northern sand area (5-15m) NL05 NL05 77 NL06 Dune sand area (5-15m) 38 NL07 River clay area (5-15m) NL07 NL07 50 NL08 Marine clay area (5-15m) 58 NL09 Peat area (5-15m) NL09 NL09 52 NO Norwegen 4 PL Polen PL PL 676 PL01 Czestochow a Basin 16 PL02 Radom Trough and Lublin Trough PL02 PL02 31 PL03 Warsaw 46 RO Rumänien RO01 South Baragan Plain 61 SK Slowakische Republik SK SK 282 SK01 Rye Island 59 SK02 Alluvia of Ondava from Svidník to Domaša SK02 SK02 4 SK03 Alluvia of Ondava from Domaša to Trebišov 9 SK04 Medzibodrožie and alluvia of Roòava SK04 SK04 8 SE Schweden 113 SE01 Kristianstadslätten SE01 keine Inf ormation 0% 25% 50% 75% 100% SE02 Brattforsheden 1 SE03 Badelundaåsen SE03 SE03 3 Türkei TR01 Küçük Menderes TR01 TR01 14 TR02 Erzurum 5 TR03 Elazig-Uluova TR03 TR03 26 Großbritannien UK02 Principal Jurassic Limestones Aquifers UK02 UK UK03 Chalk and upper greensand chem keine Inf ormation 414 UK04 Permo triassic sandstones chem UK04 UK04 80 UK05 Nr. iland Permo triassic sandstones chem 3 SE01 Messstellen 1 Abbildung 5.19: Alkalinität Grundwasserqualität auf regionaler Ebene

110 Zustand der Grundwasserqualität Elektrische Leitfähigkeit Allgemeine Beschreibung Die elektrische Leitfähigkeit ist ein Maß für den Mineralisierungsgrad des Grundwassers und ein Indikator für die Wasserqualität. Sie ist ein indirektes Maß für die Salinität, welche wiederum ein Indikator für die Anwesenheit verschiedener Salze ist, wie etwa von Chloriden, Sulfaten, Nitraten, Karbonaten und Bikarbonaten, die zumeist an die Kationen Kalium, Natrium, Kalzium, Magnesium etc. gebunden sind. In Organismen spielen Salze eine lebenswichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung des Gleichgewichts zwischen Wasser und Elektrolyten. Ein Übermaß an Salzen kann jedoch die menschliche Gesundheit ernsthaft schädigen. Die elektrische Leitfähigkeit im Grundwasser wird von der Geologie sowie von anthropogen verursachten Verschmutzungen bestimmt. Die Trinkwasserrichtlinie gibt für die elektrische Leitfähigkeit einen Richtwert von 400 µs/cm bei 20 C vor, während die Oberflächenwasserrichtlinie für alle Aufbereitungskategorien auf einen Wert von µs/cm verweist Umweltauswirkungen Die elektrische Leitfähigkeit ist einer der Indikatoren für Grundwasserverunreinigungen aus punktförmigen und diffusen Emissionsquellen. Zu möglichen Umweltauswirkungen sei auf die jeweiligen Kapitel zu Nitrat, Chlorid, ph-wert und Alkalinität verwiesen Elektrischen Leitfähigkeit des Grundwassers Informationsstand 24 Länder stellten Informationen über die elektrische Leitfähigkeit des Grundwassers zur Verfügung: drei davon auf nationaler Ebene, zehn auf nationaler wie auf regionaler Ebene und elf Länder ausschließlich auf regionaler Ebene (Tabelle 5.17).

111 110 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Tabelle 5.17: Elektrische Leitfähigkeit Eingegangene Antworten (Anzahl der Regionen) Land Code Nationale Ebene Regionale Ebene Bulgarien BG 3 Dänemark DK 3 Deutschland DE 5 Finnland FI Frankreich FR Griechenland GR 13 Großbritannien UK Irland IE 3 Island IS Lettland LV 4 Luxemburg LU 1 Niederlande NL 9 Norwegen NO Österreich AT 3 Polen PL Portugal PT 1 Rumänien RO Schweden SE 3 Slowakische Rep. SK Slowenien SI 6 Spanien ES 3 Tschechische Rep. CZ 3 Türkei TR 3 Ungarn HU Nationale Ebene Abbildung 5.20 illustriert die Anzahl der Messstellen und die Verteilung der Messstellenarten. In den meisten Ländern werden vor allem Beobachtungsbrunnen (Überwachungsbrunnen) beprobt, in Finnland, Irland und Ungarn sind es bevorzugt Trinkwasserbrunnen. Abbildung 5.21 zeigt für jene 13 Länder, welche Informationen zur Verfügung stellten, die Häufigkeitsverteilungen der elektrischen Leitfähigkeit des Grundwassers. Die Klassengrenzen wurden mit 200, 500, und µs/cm festgelegt. Karte 5.9 illustriert die Häufigkeitsverteilung der elektrischen Leitfähigkeit des Grundwasser, ergänzt mit aggregierten Informationen, falls lediglich Daten auf regionaler Ebene zur Verfügung standen. In acht Ländern liegen die Jahresmittelwerte von bis zu 18 % der beobachteten Messstellen über µs/cm und in sechs Ländern (Frankreich, Österreich, Polen, der Slowakischen und der Tschechischen Republik und Ungarn) liegen diese bei bis zu 1 % der Messstellen über µs/cm. Auch in verschiedenen Gebieten/Regionen der Niederlande, Lettlands, Griechenlands, Portugals und Rumäniens ist die relativ hohe elektrische Leitfähigkeit problematisch.

112 Zustand der Grundwasserqualität 111 Land (Messstellenanzahl) Dänemark (1084) Finnland (555) Frankreich (2972) keine Information Irland (178) Island (20) Norwegen (4) Österreich (1719) Polen (676) Schweden (114) Trinkwasserbrunnen Industriebrunnen Beobachtungsbrunnen andere Brunnenart Slowakische Rep. (282) Slowenien (84) Tschechische Rep. (476) Ungarn (4053) 0% 25% 50% 75% 100% Abbildung 5.20: Elektrische Leitfähigkeit des Grundwassers Verteilung der Messstellenarten auf nationaler Ebene Land (Messstellenanzahl) Dänemark (1084) Finnland (555) Frankreich (2972) Irland (178) Island (20) Norwegen (4) Österreich (1719) Polen (676) Schweden (114) Slowakische Rep. (282) >2000 µs/cm > <=2000 >500 - <=1000 >200 - <=500 <=200 µs/cm Slowenien (84) Tschechische Rep. (476) Ungarn (4053) 0 % 25 % 50 % 75 % 100 % Abbildung 5.21: Elektrische Leitfähigkeit Grundwasserqualität auf nationaler Ebene

113 112 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Karte 5.9: Elektrische Leitfähigkeit Häufigkeitsverteilung der Jahresmittelwerte und Anzahl der Messstellen.

114 Zustand der Grundwasserqualität Regionale Ebene 21 Länder stellten Daten zu insgesamt 79 Grundwassergebieten bzw. -regionen zur Verfügung, Abbildung 5.22 gibt eine Zusammenfassung der Informationen. Abbildung 5.23 stellt die Verteilung der Messstellenarten den Häufigkeitsverteilungen der elektrischen Leitfähigkeit des Grundwassers gegenüber Problemgebiete Fünf Länder stellten Informationen über Problemgebiete in Bezug auf die elektrische Leitfähigkeit zur Verfügung. Ein Gebiet gilt als Problemgebiet, wenn zumindest ein Viertel der Messstellen Leitfähigkeitswerte über µs/cm aufweist. In Frankreich und Österreich existieren keine derartigen Problemgebiete, Dänemark wies ein Gebiet und Griechenland 16 Gebiete aus. Ungarn gab sieben Messstellen mit Jahresmittelwerten von über µs/cm an Schlussfolgerung Hohe elektrische Leitfähigkeitswerte wurden in verschiedenen Gebieten Griechenlands, der Niederlande, Lettlands, Portugals, Rumäniens, Spaniens und Ungarns festgestellt. In etwa 5 % der 79 gemeldeten Gebiete/Regionen weisen zumindest ein Viertel aller beobachteten Messstellen elektrische Leitfähigkeiten von über µs/cm auf (Abb. 5.17), in einer Region Lettlands sind beide Messstellen davon betroffen > µs/cm > µs/cm > = 0 %-<25 % > = 25 %-<50 % > = 50 % Abbildung 5.22: Anzahl der Gebiete/Regionen, wo eine elektrische Leitfähigkeit von bzw µs/cm von keiner, 0 25, bzw. mehr als 50 % der untersuchten Messstellen überschritten wird.

115 114 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Art der Messstellen Häufigkeitsverteilung Trinkwasserbrunnen Industriebrunnen >2000 µs/cm > <=2000 µs/cm Beobachtungsbrunnen andere Brunnenart >500 - <=1000 µs/cm >200 - <=500 µs/cm <=200 µs/cm Messstellen 0% 25% 50% 75% 100% 0% 25% 50% 75% 100% Code Name AT Österreich AT AT 1719 AT01 Marchfeld AT01 AT01 77 AT02 Suedliches Wiener Becken AT02 AT AT03 Mattigtal AT03 AT03 19 Bulgarien BG01 Trakia BG01 BG01 31 BG02 Sofia District BG02 BG02 6 BG03 North-East Bulgaria BG03 BG03 17 CZ Tschechische Republik CZ CZ 476 CZ01 Northern Bohemia Cratecous Basin CZ01 CZ01 84 CZ02 Trebon Basin CZ02 CZ02 31 CZ03 Fluvial sediments of the Moravia river CZ03 CZ03 11 DK Dänemark DK DK 1084 DK01 Nitratbæltet, Kastbjerg DK01 DK01 22 DK02 Vestdanmark, Grinsted DK02 DK02 21 DK03 Østdenmark, Skuldelev DK03 DK03 18 FI Finnland FI FI 555 FR Frankreich FR FR 2972 FR01 Nappe d Alsace FR01 keine Information FR FR02 Calcaires de Champigny FR02 FR02 5 FR04 Jurassique de Poitou-Charentes FR04 FR04 24 Deutschland DE09 Niedersachsen DE09 DE DE17 Niedersachsen Tiefland DE17 DE DE18 Niedersachsen Bergland DE18 DE18 85 DE12 Saarland DE12 DE DE16 Thüringen DE16 DE16 86 Griechenland GR01 W-Peloponessus GR01 GR01 10 GR02 N-Peloponessus GR02 GR02 16 GR03 E-Peloponessus GR03 GR03 17 GR04 W-Mainland GR04 GR04 17 GR05 Epirus GR05 GR05 11 GR06 Attica GR06 keine Information GR06 5 GR07 E-Mainland GR07 GR07 15 GR08 Thessaly GR08 GR08 20 GR09 W-Macedonia GR09 GR09 20 GR10 Central-Macedonia GR10 GR10 33 GR11 E-Macedonia GR11 GR11 19 GR12 Thrace GR12 GR12 35 GR13 Crete GR13 GR13 19 HU Ungarn HU HU 4053 HU01 Karstic HU01 HU HU02 G1 Porous media (20-50) HU02 HU IS Island IS IS 20 IE Irland IE IE IE01 Eastern Water Resource Region IE01 IE01 IE02 South-Eastern Water Resource Region IE02 IE02 IE03 Western Water Resource Region Lettland IE03 IE03 LV01 Upesciems LV01 LV01 2 LV02 Asari LV02 LV02 3 LV03 Incukalns LV03 LV03 4 LV04 Tireli LV04 LV04 7 Luxemburg LU01 Grès de Luxembourg LU01 LU Niederlande NL01 Loam area (5-15m) NL01 NL01 3 NL02 Southern sandy area (5-15m) NL02 NL02 54 NL03 Central sand area (5-15m) NL03 NL03 62 NL04 Eastern sand area (5-15m) NL04 NL04 45 NL05 Northern sand area (5-15m) NL05 NL05 76 NL06 Dune sand area (5-15m) NL06 NL06 38 NL07 River clay area (5-15m) NL07 NL07 50 NL08 Marine clay area (5-15m) NL08 NL08 58 NL09 Peat area (5-15m) NL09 NL09 50 NO Norwegen NO NO 4 Abbildung 5.23: Elektrische Leitfähigkeit Grundwasserqualität auf regionaler Ebene

116 Zustand der Grundwasserqualität 115 Art der Messstellen Häufigkeitsverteilung Code Name Trinkwasserbrunnen Beobachtungsbrunnen Industriebrunnen andere Brunnenart 0% 25% 50% 75% 100% >2000 µs/cm > <=2000 µs/cm >500 - <=1000 µs/cm >200 - <=500 µs/cm <=200 µs/cm 0% 25% 50% 75% 100% PL Polen PL PL 676 PL01 Czestochowa Basin PL01 PL01 16 PL02 Radom Trough and Lublin Trough PL02 PL02 31 PL03 Warsaw Trough PL03 PL03 46 Portugal PT02 Algarve PT02 PT02 70 Rumänien RO01 South Baragan Plain RO01 RO01 61 SK Slowakische Republik SK SK 282 SK01 Rye Island SK01 SK01 59 SK02 Alluvia of Ondava from Svidník to Domaša SK02 SK02 4 SK03 Alluvia of Ondava from Domaša to Trebišov SK03 SK03 9 SK04 Medzibodrožie and alluvia of Roòava SK04 SK04 8 SI Slowenien SI SI 84 SI01 VS SI01 SI01 4 SI02 KB/LB/LP/SP/KP/VP SI02 SI02 31 SI03 SD/DM/DB SI03 SI03 11 SI04 BKC SI04 SI04 13 SI05 DP SI05 SI05 15 SI06 AMP SI06 SI06 10 Spanien ES01 Region de los Arenales ES01 ES01 31 ES02 Plana de Valencia Norte ES02 ES02 11 ES03 Madrid - Talavera ES03 ES03 56 SE Schweden SE SE 114 SE01 Kristianstadslätten SE01 SE01 1 SE02 Brattforsheden SE02 SE02 1 SE03 Badelundaåsen SE03 SE03 3 Türkei TR01 Küçük Menderes TR01 TR01 14 TR02 Erzurum TR02 TR02 18 TR03 Elazig-Uluova TR03 TR03 26 Großbritannien UK02 Principal Jurassic Limestones Aquifers UK02 UK UK03 Chalk and upper greensand chem UK03 keine Information UK UK04 Permo triassic sandstones chem UK04 UK04 27 Messstellen Abbildung 5.23 Fortsetzung: Elektrische Leitfähigkeit Grundwasserqualität auf regionaler Ebene 5.9 Weitere Verschmutzungsursachen Die einzelnen Länder wurden gebeten, zu weiteren Substanzen, die Probleme im Grundwasser verursachen, Stellung zu nehmen. 16 Länder kamen diesem Ersuchen nach und stellten Informationen zur Verfügung (Tabelle 5.18 und Kasten 5.5). In zwei Ländern (Irland und Island) gibt es keine weiteren grundwasserverschmutzenden Substanzen. Finnland, Lettland, Polen und die Tschechische Republik bezogen sich nicht auf bestimmte Substanzen, zeigten aber verschiedene Quellen für Grundwasserverschmutzungen auf.

117 116 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Tabelle 5.18: Weitere Ursachen und Quellen für Grundwasserverschmutzungen Land EUA-18 PHARE T A Schadstoff AT DK ES FR DE SE UK BG EE HU LT RO SK SI MD CY Schwermetalle Chlorierte Kohlenwasserstoffe Kohlenwasserstoffe Sulfat Metalle Phosphat Bakterien T TACIS, A Andere Elf Länder berichteten von Kontaminationen durch Kohlenwasserstoffe und chlorierte Kohlenwasserstoffe. Während die chlorierten Kohlenwasserstoffe insbesondere in den Grundwasserleitern westeuropäischer Länder häufig anzutreffen sind, verursachen Kohlenwasserstoffe und im Speziellen Mineralöle in den osteuropäischen Ländern ernste Probleme. Beispielsweise zeigte eine in Österreich 1994/95 durchgeführte landesweite Untersuchung an Porengrundwässern, dass ein Viertel aller Messstellen Tetrachlorethen in Konzentrationen von über 0,1 µg/l aufweist und etwa 10 % aller Messstellen mit Trichlorethen, 1,1,1- Trichlorethan und Chloroform in Konzentrationen von über 0,1 µg/l belastet sind. In Bereichen größerer Städte mit Industriegebieten treten vereinzelt erhöhte Gehalte (einige µg/l) auf. In Frankreich verzeichnet man unzählige Einzelfälle hoher Gehalte an chlorierten Lösungsmitteln, verursacht durch die Industrie. Zwei schwere Zwischenfälle im Osten Frankreichs, in Mulhouse (1986) und in Strasbourg (1990), beeinträchtigten die öffentlichen Trinkwasserbrunnen mit Chlornitrobenzol bzw. mit Tetrachlorethylen. Dessen ungeachtet sind derzeit niedrige Gehalte sehr weitverbreitet, wie beispielsweise im geographischen Bereich Rhône-Mittelmeer-Korsika (insbesondere Chloroform) oder in der Region Nièvre (hauptsächlich Tetrachlorethylen). In der Region Landes (Südwest-Frankreich), wo die Holzindustrie eine bedeutende Rolle spielt, wurden verschiedenste Insektizide im Grundwasser nachgewiesen. Weitere Beispiele dafür gibt es in Baden-Württemberg (Deutschland), wo flüchtige chlorierte Kohlenwasserstoffe, hauptsächlich Tetrachlorethen und Trichlorethen, in den Grundwässern hoch industrialisierter und städtischer Gebiete gefunden wurden. Verschmutzungen mit chlorierten Kohlenwasserstoffen wurden weiters von Ungarn (um Müllhalden, Deponien und kontaminierte Militäraltstandorte), der Slowakischen Republik (aus der chemischen Industrie und militärischen Deponien) und von Lettland (um Riga) gemeldet. Grundwasserverunreinigungen mit Kohlenwasserstoffen treten zumeist im Zusammenhang mit Leckagen an Ölpipelines und Lagertanks, mit Garagen und entlang von Verkehrswegen auf. Derartige Verunreinigungen wurden von Estland gemeldet, wo die Grundwasserkörper unter einigen militärischen Flughäfen massiv mit Treibstoffen verunreinigt sind. In Rumänien wurden um Pipelines, Raffinerien und Lagertanks Erdölprodukte in Grundwässern gefunden, in der Republik Moldawien im Bereich militärischer Altstandorte. Grundwasserverunreinigungen durch Schwermetalle sind in 12 von 22 Ländern, von welchen eine Antwort vorliegt, ein ernsthaftes Problem (in Bulgarien, Dänemark, Estland, Frankreich, Großbritannien, der Republik Moldawien, Rumänien, Schweden, Slowenien, der Slowakischen Republik, Spanien und Ungarn). Derartige Verunreinigungen werden zumeist durch Deponiesickerwässer, Bergbau und industrielle Abwässer verursacht.

118 Zustand der Grundwasserqualität 117 Von Rumänien werden massive bakterielle Grundwasserverschmutzungen gemeldet und auch in Frankreich scheint dies ein weitverbreitetes Problem darzustellen. Hauptverantwortlich dafür ist die Gülleausbringung in der Landwirtschaft, welche speziell in den Kluftgesteinen aufgrund der fehlenden Bakterienfilterkapazität massive Beeinträchtigungen hervorruft. Kasten 5.5: Beschreibung und Ausmaß von Grundwasserverschmutzungen durch andere Ursachen Land Verunreinigung EUA-Länder Beschreibung / Ausmaß / Ursache / Quelle Dänemark Nickel Selen Kupfer und Zink Chlorierte Kohlenwasserstoffe Deutschland Flüchtige chlorierte Kohlenwasserstoffe, Mineralöle Flüchtige chlorierte Kohlenwasserstoffe Finnland Frankreich Sulfate Eisen und Magnesium Schwermetalle Vereinzelte anorganische Verunreinigungen aufgrund von Grundwasserentnahmen und dem Absinken des Grundwasserspiegels; Oxidation von Pyrit, lokal abgelagert in Bereichen alter Gaswerke möglicherweise durch landwirtschaftliche Tätigkeit verursacht gefunden bei Deponien und anderen Altstandorten Thüringen In städtischen Gebieten aufgrund industrieller Aktivitäten, unsachgemäßer Manipulation, Unfällen etc. weiters durch Altlasten (Deponien), kontaminierte Standorte (Altstandorte und Deponien) und Verdachtsflächen Baden-Württemberg Speziell Tetrachlorethen und Trichlorethen in hoch industrialisierten und städtischen Bereichen Altlasten, Streusalz (Winterdienst) Einige große Industriezonen werden mit bedeutenden Grundwasserverschmutzungen in Verbindung gebracht, die von einer breiten Palette von Substanzen stammen: Rouen, südlich von Dijon, der Chemie-Korridor von Lyon. In den Regionen Nord-Pas de Calais und Lothringen verursachen zwei ehemals bedeutende Bergbaugebiete umfangreiche Verschmutzungen mit anorganischen Substanzen. Im Bereich von Mulhouse (Elsässer Aquifer) gibt es ein weiträumiges, mit Sulfaten verschmutztes Gebiet. Diese Sulfate stammen von eisensulfathältigen Abraumhalden. Eine weitere bedeutende Sulfatkontamination gibt es unter einem Industriegebiet in Rouen, am linken Ufer der Seine. Viele alluviale Aquifere weisen hohe Eisen- und Magnesiumkonzentrationen auf, zunehmend hervorgerufen durch intensive Grundwasserentnahmen, die sich auf die Kontaktzone Wasser Sediment auswirken. In manchen Fällen liegt die Ursache im Industriebereich Industrieabfälle, Abwässer oder Abraum. Einige Fälle von Verschmutzungen mit sechswertigem, aus industriellen Abwässern stammendem Chrom wurden gemeldet. Anstieg der Blei-, Zink- und Cadmiumkonzentrationen in mehreren Gebieten, die entweder von Autobahnen oder speziellen industriellen Aktivitäten stammen. Die im Lorraine Grundwasserleiter nachgewiesenen, höheren Kadmiumgehalte wurden auf intensive landwirtschaftliche Aktivitäten zurückgeführt. einschließlich Ammonium (z. B. aus chemischen Betrieben), Zyanide (z. B. von ehemaligen Kokereien/Gaswerken).

119 118 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Kohlenwasserstoffe Polyaromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) Verunreinigungen mit Kohlenwasserstoffen sind zumeist auf Ölunfälle zurückzuführen (Auslaufen von Öl aus Pipelines, Lagertanks, Garagen oder entlang von Verkehrswegen). Zu den größten gemeldeten Unfällen in Bezug auf die ausgetretenen Mengen an Kohlenwasserstoffen zählen ein Flughafen im Elsass (1971) und eine Zugentgleisung in Chavanay (Department Loire). PAK wurden in einigen Brunnen nachgewiesen (z. B. Seine-Maritime), zumeist im Einflussbereich großer Industriegebiete. Chlorierte Lösungsmittel Es gibt unzählige Einzelfälle hoher Gehalte an chlorierten Lösungsmitteln, die eindeutig auf industrielle Quellen zurückzuführen sind. Im Osten Frankreichs wurde von zwei schweren Zwischenfällen berichtet, wobei in Mulhouse (1986) öffentliche Trinkwasserbrunnen durch Chlornitrobenzol und in Strasbourg (1990) durch Tetrachlorethylen beeinträchtigt wurden. Bakteriologische Verunreinigungen Irland Island Österreich Chlorierte Kohlenwasserstoffe Schweden Schwermetalle Dessen ungeachtet sind derzeit niedrige Gehalte sehr weitverbreitet, wie beispielsweise im geographischen Bereich Rhône-Mittelmeer-Korsika (insbesondere Chloroform) oder in der Region Nièvre (hauptsächlich Tetrachlorethylen). In der Region Landes (Südwest-Frankreich), wo die Holzindustrie eine bedeutende Rolle spielt, wurden verschiedenste Insektizide im Grundwasser nachgewiesen. Bakteriologische Verunreinigungen sind sehr weitverbreitet, zumeist verursacht durch Gülleausbringung in der Landwirtschaft, die speziell in Kluftgesteinen aufgrund der fehlenden Filterkapazität Probleme verursacht. Das nationale Grundwasserüberwachungsprogramm der EPA begann im Nov Derzeit können noch keine Aussagen über Punktquellen und diffuse Quellen getätigt werden. Keine derartigen Quellen bekannt Diese Substanzen verursachen Probleme bezüglich der Grundwasserqualität in Österreich und werden häufig in Konzentrationen geringfügig über der Nachweisgrenze gefunden. Die Ergebnisse einer 1994/95 durchgeführten landesweiten Untersuchung von Porengrundwässern zeigt, dass bei Tetrachlorethen ein Viertel aller Messstellen Gehalte über 0,1 µg/l aufweist und bei Trichlorethen, 1,1,1-Trichlorethan und Chloroform etwa 10 % aller Messstellen mit Konzentrationen über 0,1 µg/l belastet sind. Höhere Gehalte (einige µg/l) sind verursacht durch Altstandorte (Fabriken, chemische Reinigungen, ). Der Eintrag dieser Substanzen in das Grundwasser wurde zwar vor Jahren unterbunden, es gibt aber immer noch einige Messstellen mit höheren Konzentrationen, speziell in den Industriegebieten größerer Städte. Fernverfrachtungen und Eigendeposition

120 Zustand der Grundwasserqualität 119 PHARE-Länder Bulgarien Schwermetalle Estland Erdölprodukte, Treibstoffe Schwermetalle Uranabbau an verschiedenen Orten in Trakia Deponien (Tuula etc.), Unfälle in Aruküla, Kärdla, Militärflughäfen der ehemaligen sowjetischen Armee (Quelle: Estonian Environment, 1993, Tallinn, 1994) Flughafen verschmutzter Grundwasserhorizont mit Treibstoffen verschmutzte Fläche Fläche (ha) Tiefe (m) Fläche (ha) Tapa Haapsalu 7,3 10 2,5 Ämari Rakvere ,2 Deponien (Tuula etc.) Sulfate, Natrium, Kalium Baltisches kalorisches Kraftwerk Abwasser Lettland Litauen Kohlenwasserstoffe Nitrat, Fluor Polen Langfristige Verschlechterung Rumänien Rakvere, Tamsalu In den 70 80er-Jahren durchgeführte Untersuchungen zeigten, dass Stickstoffverbindungen aus landwirtschaftlicher Tätigkeit in den gespannten Grundwässern keine schwerwiegenden Probleme verursachen. Im Zuge der 1995 durchgeführten Untersuchungen des Grundwasserpotenzials zur Trinkwasserversorgung der Stadt Riga wurden 44 Proben genommen. Diese Proben wurden von lettischen und schweizer Labors auf chlorierte Kohlenwasserstoffe, Schwermetalle und weitere Spurenelemente untersucht. Verunreinigungen durch Schwermetalle, chlorierte Kohlenwasserstoffe und Kohlenwasserstoffe stellen lediglich lokale Probleme dar (Punktquellen). Bei sehr vielen Öllagern und Tankstellen wurden Grundwasserverunreinigungen durch Kohlenwasserstoffe nachgewiesen. Probleme größeren Ausmaßes waren bei den Öllagerstätten Vilnius, Valciunai and Alytus zu verzeichnen. Zwei diffuse Eintragsquellen: Janova Stickstoffdüngerfabrik (Problem: Nitrat im Grundwasser), Kedainiai Phosphordüngerfabrik (Problem: Fluor im Grundwasser) In großen Teilen des Landes kommt es aufgrund landwirtschaftlicher und industrieller Aktivitäten und durch Verstädterung zur dauerhaften bzw. langfristigen Verschlechterung der Grundwasserqualität in den oberen Grundwasserhorizonten. Die tiefer liegenden Grundwasserhorizonte sind großteils nicht verschmutzt, Anzeichen von Verschmutzungen reichen aber dennoch bereits bis in eine Tiefe von mehreren Dutzend Metern. Verglichen mit 1992 konnte 1994 eine leichte Abnahme des Mineralisierungsgrads und damit verbunden eine leichte Verminderung der Gehalte bestimmter anthropogener Verschmutzungsparameter festgestellt werden. Die Ursachen dafür liegen in der Verminderung der anthropogenen Einträge sowie in der Reduzierung bestimmter stark verschmutzender industrieller Aktivitäten während der letzten Jahre und im Rückgang des Einsatzes chemischer und organischer Dünger in der Landwirtschaft.

121 120 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Das Vorhandensein verschiedenster exogener Substanzen im Aquifer hat sich als schädlich für den Verbraucher erwiesen. In diesem Zusammenhang müssen die im Vergleich zu den letzten Jahren stark gesunkenen Hintergrundkonzentrationen erwähnt werden, die die derzeitige Verschmutzung durch Flächen- und Punktquellen widerspiegeln. Phosphate Die Verschmutzung der oberen Grundwasserhorizonte mit Phosphaten (P-PO 4 3- ) ist auf die selben Ursachen wie die Verschmutzung mit Nitrat zurückzuführen; in den Untersuchungen von 1993 konnten aber für eine große Anzahl von Grundwasserkörpern keine Phosphatkontaminationen festgestellt werden. Organische Substanzen, Ammoniak, Bakterien Erdölprodukte Der Grad der Verschmutzung mit organischen Substanzen, Ammoniak und Bakterien ist sehr unterschiedlich. Die auffälligsten Fälle vielschichtiger Grundwasserverschmutzungen wurden in ländlichen Gemeinden festgestellt, hauptsächlich aufgrund fehlender Abwasserentsorgungseinrichtungen. Die fäkalen Abwässer gelangen auf direktem Weg in den obersten Grundwasserhorizont, aber auch die Straßenabwässerkanäle sind undicht. Indirekte Verschmutzungen stammen aus geordneten und wilden Deponien etc. Grundwasserverschmutzungen mit Erdölprodukten gibt es im Umfeld von Erdölfeldern aufgrund von Leckagen bei Pipelines und aufgrund der fehlenden Kontrolle der transportierten Ölmengen. Auch in der Nähe von Erdölförderstellen und um die meisten Lager von Erdölprodukten sind derartige Grundwasserverschmutzungen zu verzeichnen. Diese Gebiete sind zwar lokal begrenzt, weiten sich aber zunehmend aus. Die Grundwässer dieser oberen Horizonte verhalten sich häufig sehr agressiv gegenüber Metallen und Beton von Tiefbauten (Sulfat-, Magnesiumaggressivität, etc.) Sickerverluste in den Erdölfeldern von Suplacu de Barcau, Marhita, Ticleni, Braila und Moinesti. Die Verschmutzung der oberen Grundwasserhorizonte mit Treibstoffen führt zu einem Schließen von Wasserversorgungsbrunnen. Leckagen der Ölpipelines Braila Slobozia und Ploiesti Reni (Faurei). Verschmutzung der oberen Grundwasserhorizonte mit Öl und Benzol und eine Verschlechterung des Grundwassers für die häusliche Wasserversorgung Leckagen und Sickerverluste von den Erdölraffinerien Ploiesti, Brazi, Teleajen, Campina, Pitesti and Darmanesti sowie von weiteren Industriestandorten wie jenen von Arad, Borzesti, Onesti und Suceava führen zu Verschmutzungen mit Heizöl, Benzol, Benzin, Treibstoffen etc. und zum Schließen von Grundwasserentnahmestellen und Hausbrunnen. Organische Substanzen Leckagen und Sickerverluste der chemischen Industrie von Calarasi und Bacau; Produktion synthetischer Fasern und Fäden in Savinesti; synthetisch-organischchemische Fabriken und Leder- & Schuherzeugung in Cluj-Napoca; Papierfabrik in Zamesti; Zuckerfabriken in Oradea und Bod; Färberei in Codlea; Lösungsmittelfabrik in Jimbolia; Waschmittelfabriken in Ploiesti, Timiscara und Marasesti; Gerbereien in Bukarest und Oradea. Anorganische Substanzen Verunreinigungen der obersten und auch tieferer Grundwasserhorizonte mit Anilin, Nitrobenzol, Trichlorethylen, Phenolen, Lösungsmitteln, Waschmitteln, Pestiziden etc. führen zum Schließen von Grundwasserentnahmestellen und der Verschlechterung des Zustands verfügbarer Ressourcen. Leckagen und Sickerverluste in den Düngemittel- oder chemischen Industrien von Arad, Targu Mures, Fagaras, Victoria, Isalnita, Ramnicu Valcea, Tumu Magurele, Giurgiu, Roznov und Navodari; Lagerhalden und Schlammeindicker der Kohlekraftwerke Turceni, Rovinari, Iasi und Suceava; Schlammeindicker in Ocna Muresuiui, Govora, Valea Calugareasca, Tohanul Vechi und Tulcea.

122 Zustand der Grundwasserqualität 121 Schwermetalle Slowakische Rep. Schwermetalle Pestizide PAKs, chlorierte Kohlenwasserstoffe PCB Slowenien Schwermetalle, chlorierte Kohlenwasserstoffe Tschechische Republik Ungarn Arsen Ammoniak, Eisen, Mangan, Methan, organische Verbindungen, niedrige Härte Verunreinigungen der oberen und auch der tieferen Grundwasseraquifere mit Nitraten, Nitriten, Ammoniak, Chloriden, Sulfaten, Sulfiden, Cyaniden, etc. und gravierende Verschlechterung der Grundwasserqualität. Eintrag atmosphärischer Schadstoffe nahe Savinesti, Isalnita und Pitesti. Sickerverluste von Bergbauabfällen und Schlammeindickern sowie Auslaugung von Schadstoffen aus Abraumhalden und Bergwerksdeponien von Baia Mare, Baia Borsa, Iacobeni, Balan, Santimbru, Baita Bihor, Deva, Gura Barza, Republic of Moldova Noua und Gura Humorului. Verunreinigungen mit Arsen, Cadmium, Chrom, Blei, Quecksilber, Uran etc. in den Grundwasserdotierungszonen von Poren- und Kluftgrundwasserleitern und bedrohliche Verschlechterung der Grundwasserqualität. Eintrag atmosphärischer Schadstoffe nahe der Erzaufbereitungsanlagen und stahlverarbeitenden Industrien Baia Mare, Copsa Mica und Tulcea. Durch Bergwerkstätigkeiten, Düngerausbringung und von Deponien. Probleme sind lokal begrenzt. Lokale Pestizidprobleme durch landwirtschaftliche Tätigkeit und Probleme mit pestizidbehandelten Kühlwässern (Kraftwerke, Raffinerien, ). Lokale Probleme mit industriellen organischen Substanzen von Erdölraffinerien, chemischer Industrie, Deponien und ehemaligen sowjetischen Militäreinrichtungen. Deponien. An einigen Messstellen lassen sich Schwermetalle und chlorierte Kohlenwasserstoffe nachweisen. Die Gehalte überschreiten zwar keine Trinkwassernormen, zeigen aber, dass es verschiedentlich Verschmutzungsprobleme gibt, die gelöst werden müssen (unkontrollierte Ausleitungen der Industrie). Die Hauptursache für Grundwasserverunreinigungen liegt in einem unangemessen hohen Düngemittel- und Pestizideinsatz. In den vergangenen sieben Jahren sanken die Mengen jedoch deutlich. Derzeit scheinen aufgelassene oder große Industriedeponien hauptverantwortlich für Grundwasserverunreinigungen zu sein. Sie gelten als diffuse Quellen. Die meisten von ihnen wurden ausgewiesen und es werden große Anstrengungen zur Sanierung unternommen. Eine weitere wichtige Ursache von Grundwasserverschmutzungen stellen alte, nicht ausreichend gesicherte kommunale Deponien dar, welche man als Punktquellen bzw. lokale Verunreinigungsquellen bezeichnen kann. Arsen aus natürlichen Quellen scheint eines der größten Grundwasserqualitätsprobleme in Ungarn zu sein, insbesondere, da der Trinkwassergrenzwert basierend auf der Empfehlung der EU von 0,05 mg/l auf 0,01 mg/l abgesenkt wurde. Die Mehrzahl der Grundwasserqualitätsprobleme in Ungarn sind geogen verursacht. Seit mehr als zehntausend Jahren werden chemische Verbindungen (Ammoniak, Eisen, Mangan, Arsen, Methan, organische Verbindungen, geringe Härte) geogenen (natürlichen) Ursprungs durch Verwitterungsprozesse vom Grundwasserstrom aus dem Boden/Gestein gelöst. In den tieferen Grundwasserhorizonten (> 20 m) übersteigen die Konzentrationen dieser Verbindungen oftmals die Qualitätsrichtlinien für Trinkwasser. In den sehr sensiblen Karstwässern und oberen Grundwasserhorizonten sind diese Verbindungen in geringeren Konzentrationen vorhanden.

123 122 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Schwermetalle, Kohlenwasserstoffe, chlorierte Kohlenwasserstoffe etc. Schwermetalle, Kohlenwasserstoffe, chlorierte Kohlenwasserstoffe etc. wurden wiederholt in der Nähe von Deponien und kontaminierten Militärindustriestandorten nachgewiesen. Die verschmutzten Gebiete liegen meistens außerhalb der Schutzzonen um Brunnen, die der öffentlichen Wasserversorgung dienen. Durch Einstellen der Bergbauaktivitäten kann aufsteigendes Grundwasser die Gruben füllen und dadurch verunreinigt werden. TACIS-Länder Republik Moldawien Große, lokale Probleme durch Andere Zypern Bor, Fluorid Sulfate erhöhte Konzentrationen an Chlorid, Sulfat; erhöhter Gesamtgehalt an gelösten Stoffen, speziell Nitrat und Härte; relativ hohe, geogen verursachte Gehalte an Fluorid, Selen, Strontium, H 2 S und CH 4 im Trinkwasser; Verschmutzungen mit Erdölprodukten bei alten Militäreinrichtungen, mit organischen Verbindungen in städtischen Bereichen und im Umfeld von Viehzuchtanlagen. In bestimmten Gebieten hohe Gehalte an Bor und Fluorid aufgrund geologischer Gegebenheiten. Anthropogene Einträge (Haushalte) von Bor. In manchen Gebieten werden Verunreinigungen mit Sulfaten und toxischen Substanzen durch Bergbau und andere industrielle Aktivitäten verursacht.

124 Zustand der Grundwasserquantität ZUSTAND DER GRUNDWASSERQUANTITÄT 6.1 Grundwasserentnahme und Grundwasserübernutzung Zum Begriff der Grundwasserübernutzung Unter Übernutzung von Grundwasser versteht man im Allgemeinen eine Grundwasserentnahme, die über kurz oder lang negative Folgen (physikalische, wirtschaftliche, ökologische oder soziale) nach sich zieht. Das Verständnis dieser negativen Folgen ist sehr subjektiv, wodurch der Begriff der Übernutzung bislang nie eindeutig definiert wurde. Die nachfolgende Tabelle 6.1 veranschaulicht die unterschiedlichen Auffassungen über nachteilige Auswirkungen durch Grundwasserübernutzung aus der Sicht von Wasserversorgungsunternehmen, zuständigen Fachbehörden und Umweltschützern (Custodio, 1991) Kriterien zur Beurteilung einer Grundwasserübernutzung Grundwasserhaushalt Bei vielen Grundwasserleitern ist es sehr schwierig zu entscheiden, ob tatsächlich eine Übernutzung des Grundwassers vorliegt. Übernutzung wird häufig als ein relativ eindeutiger Zustand betrachtet, bei der die Entnahmevolumina (das dem Grundwasserleiter entnommene Wasser) die geschätzte langfristige Neubildung (Wasser, das dem Aquifer zufließt) überschreiten. Aber selbst unter diesen Annahmen ist es oft nicht einfach, eine Bilanz zu erstellen. Grund dafür ist die Unsicherheit bei der Abschätzung der langfristigen Neubildung. Die Neubildungsrate könnte nämlich tatsächlich eine Funktion des Übernutzungsgrades sein: beispielsweise kann die aus Flüssen stammende Grundwasseralimentierung vom Grundwasserstand abhängen. In vielen Fällen ist die Situation jedoch wesentlich komplexer. Nachteilige Auswirkungen als Folge von Grundwasserübernutzung können bereits lange bevor die Summe der Entnahmevolumina die langfristige Grundwasserneubildung übersteigt, sowohl aufgrund saisonaler oder mittelfristiger Defizite in der Anreicherung (wie etwa eine anhaltende Dürre), als auch unter völlig normalen Anreicherungsbedingungen eintreten. Bei der Beurteilung einer Übernutzung sind unbedingt die Zielvorstellungen seitens der Ressourcenbewirtschaftung, mögliche negative Folgen, der Grundwasserleitertyp und der jeweilige zeitliche Horizont mit zu berücksichtigen. In Europa beispielsweise wird Grundwasser als erneuerbare Ressource betrachtet, deren Bewirtschaftung auf dem Prinzip der Nachhaltigkeit basiert. In manchen ariden Regionen kann das Ziel der Grundwasserbewirtschaftung die bewusste Ausbeutung sein, womit Grundwasser, so wie die metallischen Erze oder fossilen Brennstoffe, als nicht-erneuerbare Ressource gesehen wird.

125 124 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Tabelle 6.1: Negative Folgen von Grundwasserübernutzung aus unterschiedlichen Perspektiven Wasserversorgungsunternehmen Wasserrechtsbehörden Umweltschutz zukünftige Versorgungsprobleme, z. B. Beschränkung der Entnahmevolumina Qualitätsprobleme beim entnommenen Wasser Erhöhte Entnahmekosten durch tiefere Brunnen (Bohr- und Pumpkosten) Probleme bei der Gewährleistung der Mindestwasserführung von Fließgewässern, folglich diverse Nutzungsprobleme (Schifffahrt, Kraftwerke, Fischerei etc.) Versorgungkonflikte zwischen verschiedenen Nutzern langfristige und weitreichende Wasserqualitätsprobleme in den Grundwasserleitern erhöhtes Risiko von Bodensetzungen keine Nachhaltigkeit in der Ressourcenbewirtschaftung negative Auswirkungen auf die Vegetation von Feuchtgebieten durch niedrigere Wasserspiegel indirekte Auswirkungen auf die Ökosysteme von Feuchtgebieten (z. B. Vogelhabitate) negative Auswirkungen verringerter Quellschüttungen und Abflussmengen von Fließgewässern auf deren Ökosysteme Geologische Zeiträume Der Faktor Zeit spielt bei der Bewertung von Grundwasserleitern eine besonders wichtige Rolle. Übernutzung führt sowohl zu langfristiger Ressourcenknappheit als auch zu kurzfristigeren Problemen wie periodisch austrocknenden Flussbetten (als Folge ungewöhnlich niedriger jährlicher Neubildung und hohem saisonalem Wasserbedarf). Es ist eine weitverbreitete falsche Annahme, dass kontinuierlich absinkende Grundwasserspiegel unweigerlich mit Übernutzung gleichzusetzen sind. Grundwasserkörper verhalten sich sehr "träge" (langsame und verzögerte Grundwasserströmung), manchmal über sehr lange Zeiträume hinweg. In großen Grundwasserleitern mit relativ geringen Durchlässigkeiten kann sich diese Übergangsphase über Hunderte oder Tausende von Jahren erstrecken. Der Grundwasserspiegel kann beispielsweise über viele Jahre hinweg absinken, während sich der Grundwasserleiter an eine neue Wasserbilanz anpasst und sich schließlich sehr langsam auf einen neuen Gleichgewichtszustand einpendelt Umweltauswirkungen Grundwasserqualität Kontinuierliche Grundwasserübernutzung kann zur lokalen oder auch regionalen Beeinträchtigung der Grundwasserqualität führen. Die Grundwasserentnahmen bewirken ein Absinken des Grundwasserspiegels und können somit die Migration von Wässern unterschiedlicher Qualitäten innerhalb eines Grundwasserleiters beeinflussen. Signifikante Absenkungen können folglich signifikante Änderungen der Wasserqualität hervorrufen, wie: Aufsteigen von mineralreichem Wasser aus tieferen Grundwasserleitern in die Versorgungsbrunnen horizontale und/oder vertikale Verschiebung der Süßwasser/Salzwasser-Kontaktzone, als Folge aktiver Eintrag von Salzwasser in gespannten Grundwasserleitern kann die Absenkung zur Ausbildung einer freien Oberfläche führen, wodurch sich die Redox-Bedingungen (von anaerob zu aerob) und in weiterer Folge die chemischen Verhältnisse im Wasser verändern. Induzierung von Verbindungen zwischen verschmutztem Wasser (typischerweise in oberflächennahen Bereichen) und ursprünglich unverschmutztem Wasser. Induzierte/erhöhte Grundwasserdotierung mit möglicherweise verschmutztem Oberflächenwasser.

126 Zustand der Grundwasserquantität 125 Am folgenden Beispiel einer historischen Grundwasserübernutzung, die im vergangenen Jahrhundert begann, sind die Auswirkungen auf die Grundwasserqualität bis heute spürbar. Zwischen 1820 und 1940 wurden Teile des Grundwasserleiters im Londoner Becken (Großbritannien) in Folge kontinuierlicher Übernutzung entwässert (Kimblin et al., 1991). In manchen entwässerten Zonen führte die resultierende Oxidation von Pyriten (Eisensulfid) zu einer massiven Verschlechterung der Grundwasserqualität. Die dabei verursachten hohen Eisenund Sulfatgehalte können in der Folge zu technischen Schwierigkeiten bei der Grundwasserentnahme führen Wechselwirkungen Fluss Grundwasserleiter Viele Grundwasserleiter üben einen starken Einfluss auf die Abflussmengen von Fließgewässern wie auch auf die chemischen Prozesse an den Gewässerufern aus (insbesondere auf die Denitrifikation). Im Sommer können viele Fließgewässer nur deshalb eine Mindestwasserführung aufrechterhalten, da sie eine gewisse Basisdotierung aus dem Grundwasser erhalten. Absenkungen des Grundwasserspiegels gefährden daher sowohl die ökologischen Funktionen des Fließgewässer als auch die ökonomischen (Entnahme von Oberflächenwasser, Verdünnung von Abwässern, Schifffahrt und Wasserkraft). Viele grundwassergespeiste Fließgewässer sind von hohem ökologischem Wert und Untersuchungen zeigen, dass zwischen Niederwasser und der Verfügbarkeit von Habitaten für die aquatische Flora und Fauna ein Zusammenhang besteht. Bei der Beurteilung der zukünftigen Brisanz dieses Problems könnten Faktoren wie Klimaschwankungen und mögliche Änderungen der Auftrittshäufigkeiten von Extremereignissen ausschlaggebend sein, insbesondere in Regionen mit einem labilen Gleichgewicht zwischen Ressourcenverfügbarkeit und -bedarf. Im Süden und Osten Großbritanniens waren in den letzten 20 Jahren einige bemerkenswerte Dürreperioden zu verzeichnen. Die letzte Dürre, von 1989 bis 1992, führte in den Oberläufen zu einer beachtlichen Verkürzung des Fließgewässernetzes, speziell in jenen Gegenden, in denen Grundwasserentnahmen eine starke Verminderung der Niederwasserführungen verursacht hatten (BGS, 1995) Feuchtgebiete Belastungen der Feuchtgebiete resultieren vor allem aus Naturereignissen und aus menschlichen Eingriffen, wie etwa Kultivierungsmaßnahmen (z. B. Drainage), schweren landwirtschaftlichen Bearbeitungsmethoden, Laufänderungen an Fließgewässern, Grundwasserentnahmen, Übernutzung, Urbanisierung sowie Verschmutzungen durch Landwirtschaft und Industrie. In den letzten Jahren verschwand mehr als die Hälfte aller europäischen Feuchtgebiete. Schätzungen zufolge sind gegenwärtig etwa 25 % aller Feuchtgebiete Europas potenziell gefährdet. Die Existenz und der Zustand von Feuchtgebieten hängen vom Vorhandensein von Wasser und von den Wechselwirkungen der verschiedenen Komponenten des Wasserkreislaufes ab. Eine Schlüsselstellung nimmt dabei die Niederschlagsrate, ein klimaabhängiger Faktor, ein. In letzter Zeit wird der Treibhauseffekt als ein Faktor in Betracht gezogen, der vermutlich Änderungen des globalen Klimas und der Niederschlagssituation bewirken wird. Als mögliches Szenario ist in manchen Gebieten mit höheren, in anderen Gebieten mit geringeren Niederschlagsmengen zu rechnen. Dies könnte bei einigen Feuchtgebieten zu deren Überflutung, bei anderen zum Austrocknen führen.

127 126 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Die chemisch-physikalischen Eigenschaften der Grundwässer in Süßwasser-Feuchtgebieten werden von jenen des Oberflächenwassers beeinflusst. Die Errichtung von Dämmen (z. B. für die Wasserkraftnutzung) beeinflusst Fließgewässer und Feuchtgebiete insofern, als dies in einigen Gebieten zu höheren Wasserständen und möglicherweise zu einer Überschwemmung dieser Gebiete führt. Hier werden die anthropogenen Eingriffe durch einen Zustrom zum Grundwasser kompensiert. Die Regulierung von Fließgewässern (z. B. für den Hochwasserschutz) bewirkt die Entwässerung angrenzender Gebiete und verhindert regelmäßige und notwendige Überschwemmungen der Feuchtgebiete mit Oberflächenwasser. Feuchtgebiete hängen in hohem Maß von oberflächennahen Grundwasserspiegeln ab. Entwässerungsmaßnahmen senken den Grundwasserstand und entziehen der gesättigten Zone Wasser, wodurch in diesen Feuchtgebieten neue Flächen für die Landbewirtschaftung geschaffen werden. Auch die Fließrichtungen des Grundwassers können sich ändern und damit den Oberflächenwasserzufluss zum Feuchtgebiet beeinflussen. Grundwasserentnahmen im Nahbereich von Feuchtgebieten können sehr problematisch sein, insbesondere dann, wenn die Übernutzung durch einen hohen Bedarf verursacht ist, sei es von Seiten der Ballungsgebiete, der Industrie, des Bewässerungsbedarfs für landwirtschaftliche Anbauflächen oder der Viehzucht. Grundwasserentnahmen senken in der Regel den Grundwasserspiegel und lassen in der Folge eine neue, mächtigere ungesättigte Zone entstehen. Diese Veränderung bringt insbesondere für die schon bei geringeren Eingriffen sehr sensiblen Ökosysteme von Feuchtgebieten große Schäden mit sich. Auf direktem Wege können Feuchtgebiete durch die Landwirtschaft, die Industrie, den Verkehr sowie durch den in den Uferbereichen stattfindenden Zufluss von Grundwasser ins Oberflächenwasser verschmutzt werden Bodensetzungen In bestimmten Gebieten kann Grundwasserübernutzung Bodensetzungen auslösen. Dabei ist das Risiko in Karstgebieten, aufgrund der plötzlichen Ausbildung von Einsturztrichtern, durch die im folgenden angeführten Faktoren besonders groß (Lamoreaux, 1991): abgesenkte Grundwasserspiegel heben die Auftriebswirkung des Grundwassers in den darüber liegenden, nicht verfestigten Schichten (der sogenannten Deckschicht) auf; die Infiltration (induzierte Anreicherung) durch diese Schichten führt zur Erosion und Auswaschung von Sedimenten, die durch wiederholte Benetzungs- und Trocknungszyklen gelockert wurden; intensive Bautätigkeit, Verkehr oder Sprengungen können das Absacken des Bodens auslösen; die Entfernung von Vegetation öffnet bevorzugte Fließwege das Aufstauen von Wasser sättigt die Deckschicht und führt zu ihrem Einbruch Obwohl sich in Europa katastrophenartige Einstürze selten ereignen, konnten für in verschiedenen Bereichen stattgefundene bzw. stattfindende Bodensetzungen oder Bodensackungen massive Grundwasserabsenkungen als Ursache identifizieren werden, beispielsweise in Italien entlang der Küste Venetiens und der Emilia-Romagna, am Po-Delta und insbesondere in Venedig, Bologna und Ravenna (Barrocu,1992).

128 Zustand der Grundwasserquantität Ausmaß der Grundwasserübernutzung Grundwasserübernutzung wird in diesem Bericht definiert als Grundwasserentnahme, welche die Neubildung überschreitet und zu einer Absenkung des Grundwasserspiegels führt. Die befragten Länder wurden um folgende Informationen gebeten: eine Liste der übernutzten Grundwassergebiete, die ungefähre Fläche dieser Gebiete in km², eine kurze Beschreibung der Hauptursachen von Grundwasserübernutzung, das Jahr, in dem zum ersten Mal eine Übernutzung festgestellt wurde, und ob die Übernutzung zu einem Eintrag von Salzwasser und/oder zur Gefährdung von Feuchtgebieten führte. Eine vollständige Liste der gesammelten Informationen ist im Technical Report No 22 (EEA, 1999) enthalten. Tabelle 6.2 gibt eine Zusammenfassung der gesammelten Informationen. Von elf der insgesamt 37 Länder, von denen Antworten vorliegen, wurden übernutzte Grundwassergebiete gemeldet, in zehn Ländern findet keine Übernutzung des Grundwassers statt. Besonders in den osteuropäischen Ländern scheint Grundwasserübernutzung ein Hauptproblem zu sein, denn fünf von sieben PHARE-Ländern aber nur drei von acht EUA-Ländern berichten davon. Von den 126 genannten, übernutzten Grundwassergebieten werden in 33 Fällen Feuchtgebiete gefährdet und in 53 Fällen kommt es zu einem Eintrag von Salzwasser. Ein Fall von Grundwasserübernutzung reicht zurück ins Jahr 1900 (Estland), mehrheitlich liegt der Beginn der Übernutzungen jedoch in den 80er-Jahren. Der am häufigsten genannte Grund für Übernutzung ist die Wasserentnahme für die öffentliche Versorgung und die Industrie. Bergbautätigkeiten, Bewässerungen und Trockenperioden führen ebenso zum Absinken der Grundwasserspiegel. Karte 6.1 gibt eine Übersicht über die übernutzten Grundwassergebiete und die Bereiche mit Salzwassereintrag.

129 128 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Tabelle 6.2: Übernutzte Grundwassergebiete Code Land Beeinflusstes Grundwasserübernutzung Grundwassergebiet Übernutzung führt zu Übernutzte Grundwassergebiete Salzwassereintrag Gefährdeten Feuchtgebieten km² km² Anzahl Anzahl Anzahl AM Armenien X DK Dänemark EE Estland FI Finnland X IE Irland X IS Island X HR Kroatien X LV Lettland LU Luxemburg 600 X MD Rep. Moldawien NO Norwegen X AT Österreich X PL Polen PT Portugal RO Rumänien SI Slowenien X ES Spanien CZ Tschechische Rep. X TR Türkei HU Ungarn CY Zypern Gesamt X ja, X nein, -- folglich nicht möglich Karte 6.2 Salzwassereintrag Allgemeine Beschreibung Das Problem des Salzwassereintrags in Entnahmebrunnen ist bei vielen Grundwasserleitern in Küsten- oder küstennahen Regionen weithin bekannt. Im Allgemeinen fließt das Süßwasser- Grundwasser zum Meer ab. Übersteigt die Grundwasserentnahme die Neubildungsrate, dann vermindert sich der in Richtung des Meeres gerichtete Grundwasserfluss oder wird gänzlich umgekehrt. Meerwasser dringt landeinwärts vor und verteilt sich im Süßwasser-Grundwasserleiter. Aufgrund des hohen Salzgehalts von Meerwasser bewirkt eine Beigabe von etwa 2 % Salzwasser die Ungenießbarkeit des Süßwassers bezüglich der Trinkwasserqualitätsnormen. Somit gefährdet bereits ein minimaler Salzwassereintrag die Nutzung eines Grundwasserleiters für die Wasserversorgung. Einmal mit Salzwasser kontaminiert, kann ein Süßwasser-Grundwasserleiter über lange Zeiträume verschmutzt bleiben. Die normale Bewegung des Grund-

130 Zustand der Grundwasserquantität 129 wassers schließt eine schnelle Verdrängung des Meerwassers durch Süßwasser aus und es kann notwendig sein, die betroffene Grundwasserressource gänzlich aufzugeben, da eine Wasseraufbereitung meist zu kostenintensiv ist (Rail, 1989). Die Hauptursache für Salzwassereintrag in küstennahe Grundwasserleiter ist das Überpumpen. In flachen Küstengebieten können sich dieselben Effekte auch durch Entwässerungsgräben einstellen, aufgrund des abgesenkten Grundwasserspiegels und der damit verbundenen Verminderung der unterirdischen Süßwasserströmung. Auf Inseln sind Süßwasser-Grundwasserleiter als über dem Meerwasser liegende Linsen ausgebildet. Als Folge unablässiger Grundwasserentnahmen steigt das darunter liegende Meerwasser auf und kontaminiert den Süßwasser-Grundwasserleiter. Auch Brunnen können den vertikalen Zutritt zu Süßwasser-Grundwasserleitern, die auf oder unter salinen Zonen liegen, ermöglichen (Rail, 1989) Auswirkungen auf die Umwelt Siehe Abschnitt Umweltauswirkungen von Chlorid Ausmaß der Salzwassereinträge 21 Länder von insgesamt 37, die den Fragebogen beantworteten, stellten Informationen zur Übernutzung von Grundwasser zur Verfügung. In neun der elf Länder, die Übernutzungen bestätigten, kommt es zu Salzwassereintrag. In drei Ländern (16 Grundwassergebiete) erfolgt der Salzwassereintrag unter anderem auch durch einen Aufstieg stark mineralisierten Wassers aus tieferen Grundwasserleitern. In der Republik Moldawien ist dies die einzige Ursache. 95 Gebiete mit marinem Salzwassereintrag liegen in 8 von 32 europäischen Ländern mit Meeresküsten (28 davon beantworteten den Fragebogen). Entlang der Mittelmeerküste wurde mariner Salzwassereintrag in Spanien und der Türkei festgestellt. In Slowenien und Kroatien gibt es keine Grundwasserübernutzung. Die übrigen Mittelmeerländer stellten diesbezüglich keine Informationen zur Verfügung. Die Hauptursache für Salzwassereintrag liegt in einer übermäßigen Grundwasserentnahme für die öffentliche Wasserversorgung. Die Versorgung der Industrie, Bewässerungsmaßnahmen und Bergbauaktivitäten sind weitere wichtige Ursachen. Detaillierte Informationen über die Zahl der betroffenen Grundwassergebiete können Tabelle 6.3 und Karte 6.1 entnommen werden. Eine Liste der Grundwassergebiete, ihre Größe und die Ursachen für jene Grundwasserübernutzungen, die zu Salzwassereintrag führen, finden sich im Technical Report No 22 (EEA, 1999).

131 130 Grundwasserqualität und -quantität in Europa Tabelle 6.3: Zusammenfassung der erhaltenen Informationen über Salzwassereintrag Code Land Übernutzung Salzwasser Küste Salzwassereintrag durch eintrag Meerwasser tieferen Aquifer Karte AL Albanien AM Armenien X -- X AZ Aserbaidschan X -- BE Belgien BA Bosnien-Herzeg. BG Bulgarien DK Dänemark 31 DE Deutschland EE Estland 1 FI Finnland X FR Frankreich GE Georgien GR Griechenland UK Großbritannien IE Irland X IS Island X IT Italien YU Jugoslawien HR Kroatien X LV Lettland 1 1 LI Liechtenstein X -- LT Litauen LU Luxemburg X -- X MT Malta MK Mazedonien X -- MD Republik Moldawien X NL Niederlande NO Norwegen X AT Österreich X -- X PL Polen 6 1 PT Portugal 3 RO Rumänien X RU Russische Föd. SE Schweden CH Schweiz X -- SK Slowakische Republik X -- SI Slowenien X ES Spanien 47 CZ Tschechische Republik X -- X TR Türkei UA Ukraine HU Ungarn X X BY Weißrussland X -- CY Zypern 6 Gesamt 11, 10 X 9 32, 12 X ja, X nein, -- folglich nicht möglich

132 Zustand der Grundwasserquantität 131 Karte 6.1: Übernutzte Grundwassergebiete und Bereiche mit Salzwassereintrag