COHIBA-Abschlussveranstaltung M-V am Alexander Bachor LUNG M-V. Part-financed by the European Union

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1 Ergebnisse von Schadstoffuntersuchungen im Rahmen des INTERREG-Projekts COHIBA (Control of hazardous substances in the Baltic Sea region) und darüber hinaus COHIBA-Abschlussveranstaltung M-V am Alexander Bachor LUNG M-V

2 Inhalt Umfang und Durchführung der Untersuchungen Objekte, Messgrößen, Probenahme, Analytik Ergebnisse ausgewählter Schadstoffe Überblick über die ostseeweiten Befunde Überblick über die MV-spezifischen Befunde Vergleich mit Umweltqualitätsnormen (wenn vorhanden) Vergleich mit Ergebnissen der Gewässerüberwachung in MV Sonderuntersuchungen zu weiteren Schadstoffen in Kläranlagen MVs C O H I B A

3 Untersuchungsobjekte Untersuchung potentieller Eintragsquellen für gefährliche Stoffe in 8 Ostseeanrainerstaaten (Dänemark, Schweden, Finnland, Estland, Lettland, Littauen, Polen, Deutschland) im Zeitraum von September 2010 bis August 2011 kommunale Abwassereinleiter an der Küste = 20 MWWTP (behandeltes Abwasser und Klärschlamm) industrielle Abwassereinleiter = 13 IWWTP Abwässer von Hausmülldeponien = 9 landfill leachates Abspülungen urbaner Flächen nach Starkregenereignissen = 11 storm water

4 Messgrößen und Datenlage in M-V (Stand 2012) BSAP-Stoffe Abwasser Klärschlamm Gewässer Sediment 1. PCDD/PCDF, dioxinähnliche PCB keine Daten + (LFB) keine Daten + 2. TBT, TPhT keine Daten keine Daten BDE keine Daten keine Daten PFOS, PFOA + + (LFB) HBCDD keine Daten keine Daten keine Daten keine Daten 6. NP, NPEO keine Daten keine Daten + keine Daten 7. OP, OPEO keine Daten keine Daten + keine Daten 8a. SCCP keine Daten keine Daten + + 8b. MCCP keine Daten keine Daten keine Daten keine Daten 9. Endosulfan + keine Daten Quecksilber (LFB) Cadmium (LFB) Für die rot markierten Stoffe liegen Umweltqualitätsnormen (UQN) vor (siehe OGewV vom ).

5 Probenahme Probenahme (und Biotests) erfolgten durch die Firma bioplan in MWWTPs waren 24-h-Mischproben vereinbart (Problem Hg*) in allen anderen Objekten wurden qualifizierte Stichproben entnommen folgende Basisparameter wurden erhoben: BSB, CSBCr, Susp. Stoffe, ph, Gesamt-P, Gesamt-N, Leitfähigkeit * Aufgrund ungewöhnlich hoher Hg-Befunde in 24-Mischproben wurden Vergleichsmessungen in qualifizierten Stichproben durchgeführt mit deutlich unterschiedlichen Ergebnissen. Offenbar ist eine Hg-Kontamination in den automatischen Probenahmegeräten nicht auszuschließen!

6 Probenverteilung D hat kein eigenes Labor mit Untersuchungen beauftragt Transport in folgende Labore per Luftfracht: SYKE Finnland: (BDE, HBCDD, PFOS, PFOA, 4-NP, OP) IVL Schweden: (Hg, TBT, TPhT,.) IETU Polen: (Cd, Endosulfan, Chlorparaffine) THL Finnland: (Dioxine, PCB)

7 Analytik (Auswahl) Stoff Land Methode Best.-grenze in µg/l Cd Fi, Est, Dk ISO (ICP-MS) 0,02-0,1 Pl, Lat, Li, D ISO (GFAAS) 0,05-0,2 Hg Fi, Swe, D CV AFS (dual gold amalgation ) 0,0001 Dk CV AFS (partly gold trap) 0,0002-0,005 Est / Lat CV AAS 0,05 / 0,5 Pl / Lit ZAAS-HFM / CV AAS 0,01 / 0,02 TBT, MBT, Swe, Fi, D,. ISO mod (GC-MS-MS) 0,001 Dk capillary-gc-ms 0,001

8 Ergebnisse

9 Ergebnisse aus dem Final Report: Cd und Hg Analytik: in mehreren Laboren mit unterschiedlichen Methoden und Best.-grenzen Probenanzahl und Anzahl der Messwerte über den Bestimmungsgrenzen Probenanzahl (n) Cadmium Quecksilber n Max. in µg/l n Max. in µg/l MWWTP = 6 % 0,75 78 = 68 % 0,94 IWWTP = 26 % 4,0 26 = 46 % 4,4 landfill leachates 16 6 = 38 % 1,5 10 = 62 % 0,47 Storm water = 67 % 18,1 11 = 73 % 0,29 Total = 19 % 125 = 62 % UQN für Cd: JD=0,08-0,25 µg/l / ZHK=0,45-1,5 µg/l und für Hg: JD=0,05 µg/l / ZHK=0,07 µg/l

10 Sep-09 Jan-10 Apr-10 Jun-10 Aug-10 Sep-09 Jan-10 Apr-10 Jun-10 Aug-10 Sep-09 Jan-10 Apr-10 Jun-10 Aug-10 Sep-09 Jan-10 Apr-10 Jun-10 Aug-10 Aug-10 Jun-10 µg/l Ergebnisse aus dem National Report: Cd und Hg in M-V wurden die UQN für Cd und Hg in allen Proben aus IWWTP1 deutlich überschritten 3 Proben (2 x MWWTP, 1 x landfill) zeigten geringfügige UQN-Überschreitungen für Hg 5,0 Hg Cd 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 MWWTP1 MWWTP2 IWWTP1 IWWTP2 landfill storm water In den untersuchten Fließ- und Küstengewässern M-Vs traten bisher ( ) für Cd (n=2.312) keine UQN-Überschreitungen auf, wohl aber für Hg (n=2.085), z.b. in Elbe, Boize, Radegast, Stepenitz, Sude.

11 Ergebnisse aus dem Final Report: TBT-Verbindungen Analytik: IVL Stockholm, Eurofins Denmark Probenanzahl und Anzahl der Messwerte über der Bestimmungsgrenze (0,001 µg/l) Probenanzahl TBT DBT MBT MWWTP = 7 % 53 = 50 % 63 = 59 % IWWTP 54 1 = 2 % 21 = 39 % 27 = 50 % landfill leachates 15 3 = 20 % 4 = 26 % 9 = 60 % Storm water 15 4 = 27 % 6 = 40 % 5 = 33 % Total = 8 % 84 = 44 % 104 = 55 % TBT-Maxima in ng/l: 280 (landfill-pl) / 110 (Schredder-Fabrik Dk) / 5,5 (storm w.) / 3 (MWWTP) DBT-Max. : 90 (landfill-pl) / 55 (Schredder-Fabrik Dk) / 22 (storm w.) / 17 (MWWTP) MBT-Max.: 950 (landfill-pl) / 35 (Schredder-Fabrik Dk) / 20 (storm w.) / 18 (MWWTP) UQN für TBT: JD=0,2 ng/l / ZHK=1,5 ng/l

12 Sep-09 Jan-10 Apr-10 Jun-10 Aug-10 Sep-09 Jan-10 Apr-10 Jun-10 Aug-10 Sep-09 Jan-10 Apr-10 Jun-10 Aug-10 Sep-09 Jan-10 Apr-10 Jun-10 Aug-10 Aug-10 Jun-10 ng/l Ergebnisse aus dem National Report: TBT-Verbindungen in den MV-Objekten wurde TBT nur in einer Abwasserprobe nachgewiesen (1,3 ng /l) Abbauprodukte DBT und MBT traten dagegen bis 23 ng/l bzw. 32 ng/l auf (siehe Abb.) MBT DBT 0 MWWTP1 MWWTP2 IWWTP1 IWWTP2 landfill storm water In den untersuchten Fließ- und Küstengewässern M-Vs traten 2011 (n=227) keine TBT-, DBT- und MBT- Messwerte > BG (0,2 ng/l) auf, d.h. die UQN für TBT wurde eingehalten.

13 Ergebnisse aus dem Final Report: PBDEs Analytik: SYKE Helsinki, Eurofins Hamburg, IVL Stockholm Probenanzahl und Anzahl der Messwerte über der Bestimmungsgrenze (0,001 µg/l) Probenanzahl pentabde octabde decabde MWWTP = 36 % 2 = 2 % 68 = 65 % IWWTP = 21 % 3 = 6 % 36 = 68 % landfill leachates = 67 % 6 = 40 % 10 = 67 % Storm water 15 9 = 60 % 3 = 20 % 10 = 67 % Total = 36 % 14 = 7 % 124 = 66 % Die Maxima von 40 ng/l decabde bzw. 32 ng/l pentabde wurden im Abwasser aus Deponien (DK, PL) bestimmt. UQN für die BDE 28,47,99,100,153,154 gem. OGewV von JD=0,5 ng/l für Fließgewässer bzw. 0,2 ng/l für Küstengewässer wurden insbes. im Ablaufwasser von Hausmülldeponien überschritten.

14 Sep-09 Jan-10 Apr-10 Jun-10 Aug-10 Sep-09 Jan-10 Apr-10 Jun-10 Aug-10 Sep-09 Jan-10 Apr-10 Jun-10 Aug-10 Sep-09 Jan-10 Apr-10 Jun-10 Aug-10 Aug-10 Jun-10 ng/l Ergebnisse aus dem National Report: PBDEs in M-V traten die höchsten PBDE-Konzentrationen (insbes. Deca-BDE) im Abspülwasser einer urbaner Fläche in Wismar auf; hier wurden die UQN für BDE-47 und BDE-99 überschritten (Max. 0,5 ng/l) auch im Abwasser der Hausmülldeponie wurden die UQN für BDE-47 und BDE-99 überschritten (1 ng/l) 10 8 Penta-BDE Deca-BDE MWWTP1 MWWTP2 IWWTP1 IWWTP2 landfill storm water In den Fließ- und Küstengewässern M-Vs traten 2011 (n=227) von den in der OGewV geregelten BDE keine Messwerte > BG (0,2 ng/l) auf! D.h. die UQN für die BDEs wurden eingehalten.

15 µg/l Ergebnisse aus dem Final Report: Alkylphenole BPA wurde in %, 4-NP in % und OP in % der Proben nachgewiesen UQN für 4-NP (JD: 0,3 µg/l / ZHK: 2 µg/l) und für OP (JD: 0,1 µg/l) wurden nur selten überschritten 7 6 Maximale Konzentrationen in kommunalen Kläranlagen BPA 4-NP 4-NP1EO 4-NP2EO OP OP1EO OP2EO 0 Denmark Estonia Finland Germany Latvia Lithuania Poland Sweden Die Oberflächengewässer M-Vs zeigten bisher ( ) nur wenige Positivbefunde und keine UQN-Überschreitungen (4-NP / OP: n=509, Maxima: 0,14 µg/l bzw. 0,45 µg/l).

16 Ergebnisse aus dem Final Report: Chloralkane SCCPs wurden in über 90 %, MCCPs in % der Proben bis max. 14 µg/l bzw. 37 µg/l nachgewiesen UQN für SCCPs (JD: 0,4 µg/l / ZHK: 1,4 µg/l) wurden damit deutlich überschritten Maximale Konzentrationen in industriellen Kläranlagen OW M-Vs zeigten für SCCPs bisher (n=544) keine Messwerte > BG (0,1 µg/l) und damit auch keine UQN-Überschreitungen.

17 Ergebnisse aus dem Final Report: PFOS, PFOA, Analytik: SYKE Helsinki, IVL Stockholm, Eurofins Denmark Probenanzahl und Anzahl der Messwerte über der Bestimmungsgrenze (0,5-3,3 ng/l) Probenanzahl PFOS PFOA PFHxA PFDA MWWTP = 86 % 104 = 98 % 81 = 76 % 61 = 58 % IWWTP = 62 % 52 = 95 % 32 = 58 % 8 = 15 % landfill leachates = 73 % 14 = 93 % 13 = 87 % 11 = 73 % Storm water = 87 % 13 = 87 % 8 = 53 % 6 = 40 % Total = 78 % 183 = 96 % 134 = 70 % 86 = 45 % PFOS-Max. in ng/l: (landfill-sw), (IWWTP-Fi), 630 (MWWTP-Fi), 420 (storm water-dk) PFOA-Max. in ng/l: (landfill-sw), 700 (landfill-pl),70 (storm water-dk) PFOS-Max. in MV: 50 ng/l (landfill) Abgeleitete UQN für PFOS in FG: JD=0,65 ng/l

18 pg TEQ / l Ergebnisse aus dem Nationalen Report: PCDD/PCDF, coplanare und dioxinähnliche PCB erstmalige Untersuchung in Abwasserproben M-Vs (TEQs im unteren pico-gramm-bereich) Toxizität durch die PCDD/F bestimmt, im storm water ist der Anteil coplanarer PCB erhöht 0,60 PCDD/F coplanare PCB 8 dioxin similar PCB 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 Apr 10 Jun 10 Apr 10 Jun 10 Apr 10 Jun 10 Apr 10 Jun 10 Jun 10 MWWTP1 MWWTP2 IWWTP1 IWWTP2 storm water

19 Klärschlamm-Ergebnisse: PCDD/PCDF, coplanare und dioxinähnliche PCB in M-V werden die Klärschlämme, die für eine landwirtschaftliche Verwertung vorgesehen sind, regelmäßig auf PCDD/PCDF untersucht die Ergebnisse werden in den Klärschlammberichten des Landes (LFB/LUNG) zusammengestellt und dem Statistischen Landesamt übergeben in den Jahren 2009 und 2010 wurden in den Klärschlämmen ein mittleres TEQ von 3,9 und 14,1 ng/kg TS ermittelt i.r. des COHIBA-Projektes untersuchte Klärschlammproben der beiden MWWTP wiesen ein mittleres TEQ von 5,5 ng/kg TS

20 weitere Klärschlamm-Ergebnisse: TBT-Verbindungen, Alkylphenole und Chlorparaffine Probenanzahl, Anzahl der Messwerte > Best.-grenze und Maxima Stoff n n>bg in % Max. in mg/kg TBT ,11 DBT ,60 MBT ,74 4-Nonylphenol ,0 Octylphenol ,30 Bisphenol-A ,42 SCCPs ,1 MCCPs ,6 Diese gefährlichen Stoffe wurden erstmals in Klärschlämmen in MVs untersucht!

21 Bewertung der COHIBA-Schadstoffbefunde (Stoffauswahl) Stoff Emissionsbewertung Immissionsbewertung Cd z.t. hoch (IWWTP, storm water) gering Hg TBT in einigen IWWTP sehr hoch; in MWWTP und Deponien z.t. erhöht in einigen Deponien und IWWTP sehr hoch; in MWWTP und storm water erhöht überwiegend gering, z.t. aber Überschreitungen der UQN gering (bei noch ungenügender Datenlage) PBDE erhöht in Deponien und storm water gering (bei noch ungenügender Datenlage) 4-NP, OP SCCP erhöht in MWWTP und IWWTP; hohe Anreicherungen im Klärschlamm erhöht (MWWTP, IWWTP, Deponie, storm water); hohe Anreicherungen im Klärschlamm gering (bisher nur wenige Positivbefunde) gering (bisher keine Positivbefunde)

22 Bewertung des COHIBA-Projektes Aufwand war nicht unerheblich und führte zeitweise zu erheblichen Stresssituationen für die im BSAP als gefährlich aufgeführten Stoffe konnten Kenntnislücken geschlossen werden COHIBA-Ergebnisse liefern wertvollen Beitrag zur Analyse der Gewässerbelastungen nach Oberflächengewässerverordnung Erfahrungen und Empfehlung: bei ähnlichen Projekten sollte zur Verbesserung der Aussagekraft der Analyseergebnisse besser ein leistungsstarkes Labor als mehrere Labore mit unterschiedlichen Methoden (und Bestimmungsgrenzen) gebunden werden, auch wenn sich dadurch der Aufwand für die Probenverteilung deutlich erhöht

23 Sonderuntersuchungen in den Abläufen von Kläranlagen in Mecklenburg-Vorpommern 2007 wurden 120 Proben und 2008 weitere 25 Proben aus den Abläufen von Kläranlagen auf Pflanzenschutzmittel untersucht 2008 und 2009 wurden insgesamt 73 Proben aus den Abläufen von 30 Kläranlagen folgender Größenklassen (GK) auf Arzneimittel untersucht: GK Kapazität in EW Anzahl 5 > > > > < Die Abbildung zeigt die kleinste der untersuchten Kläranlagen, die Tropfkörperanlage für Behrenshagen (60 EW). 23

24 Befundhäufigkeit in % PSM-Nachweise in Kläranlagenabläufen 2008 Untersuchungen parallel zur Gewässerüberwachung; 15 Wirkstoffe/Metabolite nachgewiesen! Glyphosat und AMPA waren in jeder Probe, IPU in jeder zweiten Abwasserprobe nachweisbar AMPA Glyphosat IPU Diuron Propiconazol Tebuconazol MCPA MCPP Fludioxinil CTU Bentazon Chloroxuron Monuron Triadimenol Terbutryn

25 Auffällige PSM-Konzentrationen in Kläranlagen im Vergleich zu Befunden in Gewässern aus Kläranlagen werden deutliche Mengen an Glyphosat und AMPA, teilweise auch Diuron, emittiert für die erhöhten Konzentrationen von IPU, Propiconazol und anderen Wirkstoffen sind demgegenüber andere Eintragpfade, wie landwirtschaftliche Anwendungen, verantwortlich zu machen. PSM-Wirkstoff (Metabolit) KA mittel in µg/l KA max in µg/l FG max in µg/l Bemerkungen Glyphosat 1,89 17,0 10,1 Hohes Eintragspotenzial aus KA AMPA 7,98 32,8 34,3 Hohes Eintragspotenzial aus KA IPU 0,02 0,09 1,06 Diuron 0,06 0,87 0,69 Hohes Eintragspotenzial aus KA Propiconazol 0,01 0,05 3,78

26 Häufigkeit in Prozent Befundhäufigkeiten von Arzneimitteln in Kläranlagenabläufen Häufigkei der Befunde >0,1 µg/l

27 Konzentration in µg/l 27 Mittlere Konzentrationen von Arzneimitteln in Kläranlagenabläufen 12 11, ,75 6 4,89 4 2,63 2,51 2, ,09 0,65 0,56 0,31 0,11 0,11 0,07 0,02

28 µg/l 28 µg/l Anlagenbezogene Arzneimittelbefunde in den Kläranlagenabläufen Kläranlagen sind nach Größe geordnet 10 DICLOFENAC METOPROLOL 8 die höchsten Befunde sind für Diclofenac, Metoprolol, Carbamezezip und Sulfamethoxazol in Kläranlagen der Größenklasse 1 (<1.000 EW) festzustellen abgeleitete UQN (in µg/l) für Diclofenac JD=0,1 in Fließ- und 0,01 in Küstengewässer werden z.t. überschritten CARBAMEZIPIN SULFAMETHOXAZOL 6 0

29 29 Resumee polare gut wasserlösliche organische Verbindungen, wie PSM- und Arzneimittelwirkstoffe, werden in gewöhnlichen Kläranlagen nicht zurückgehalten und belasten die Gewässer für einige PSM sind bereits UQN in der OGewV geregelt (Atrazin, Diuron, IPU, Simazin); für einige Arzneimittel liegen ökotoxikologisch abgeleitete UQN vor (z.b. Diclofenac, Carbamazepin, Sulfathoxazol); für diese anthropogenen Stoffe reichen die klassischen Verfahren der Abwasserreinigung nicht aus, um sie zu eliminieren weitergehende Eliminationstechniken, wie Ozonung, Aktivkohleadsorbtion, Membranfiltration, sind äußerst kostenintensiv die Frage, ob solche Techniken notwendig sind, hängt von der Risikobewertung der betreffenden Stoffe ab

30 Danke für die Aufmerksamkeit! Phone