SCHLÜSSELROLLE DES POSPHORS IM GEWÄSSER

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1 CHLÜELROLLE DE POPHOR IM GEWÄER Dr. Jochen Fischer LUWG Folie 1

2 INHALT Wo stehen wir? Grundlagen Auswirkungen der Eutrophierung Handlungsoptionen Zusammenfassung Folie 2

3 WO TEHEN WIR? P-Bilanz Deutschland P-Eintrag: iedlungen: 40 % Landwirtschaft: 60 % Kläranlagen aber mit 30 % immer noch dominanter Einzeleintragspfad Folie 3

4 GRUNDLAGEN Folie 4

5 GRUNDLAGEN Minimumfaktor P Bruttoformel Algenzelle C 106 H 180 O 45 N 16 P 1 Foto: Jochen Fischer N/P-Verhältnis < 16 : 1 Gewässer N-limitiert: Angebot an N bestimmt Algenwachstum (Küstengewässer) N/P-Verhältnis > 16 : 1 Gewässer P-limitiert: Angebot an P bestimmt Algenwachstum (Binnengewässer) Folie 5

6 GRUNLAGEN Minimumfaktor P Binnengewässer: Phosphor ist Minimumfaktor: steuert Algenwachstum (Primärproduktion) Faustformel: 1 g P 100 g Biomasse 140 g auerstoffverbrauch Einflussfaktoren: biologische Verfügbarkeit des Phosphor Erosion: P partiklär gebunden, Eintrag temporär Abwasser: z. T. gelöst, dauerhaft verfügbar Folie 6

7 GRUNDLAGEN Trophie und aprobie Trophie: Intensität des Biomasseaufbaus ( Algenwachstum ) Prozess: Fotosynthese O 2 -Produktion aprobie: Intensität des Biomasseabbaus (Mineralisierung) Prozess = Respiration (Atmung) O 2 -Zehrung Gleichgewichtszustand: aprobie/trophie Erhöhung Nährstoffangebot Eutrophierung Erhöhung der organischen ekundärbelastung Folie 7

8 AUWIRKUNGEN Folie 8

9 AUWIRKUNGEN Frühjahr: Kieselalgen Foto: Klaus Wendling Foto: Manfred Ruppel ommer: Grünalgen Foto: Jochen Fischer Foto: Martin Fandler Folie 9

10 AUWIRKUNGEN Veränderungen: Nahrungsangebot Lebensraumqualität (z. B. Laichhabitate) Zusammensetzung der Lebensgemeinschaft toffhaushalt des Ökosystems Foto: Martin Fandler Foto: Klaus Wendling Folie 10

11 AUWIRKUNGEN CO 2 + H 2 O Licht Nährstoffe (CH 2 O) n + H 2 O + O 2 Zuckerproduktion = ph-wert Anstieg = Entzug von Kohlendioxid = Entzug von Kohlensäure teuerungsmöglichkeit: Beschattung Nährstoffreduzierung Biomasseproduktion = auerstoffanstieg ph-wert Globalstrahlung, Chlorophyll O 2 Nährstoffe, N, P Folie 11

12 AUWIRKUNGEN CO 2 + H 2 O Licht Nährstoffe (CH 2 O) n + H 2 O + O 2 Zuckerproduktion = ph-wert Anstieg = Entzug von Kohlendioxid = Entzug von Kohlensäure teuerungsmöglichkeit: Beschattung Nährstoffreduzierung Biomasseproduktion = auerstoffanstieg ph-wert Globalstrahlung, Chlorophyll O 2 Nährstoffe, N, P Folie 12

13 auerstoffkonzentration [mg/l] ph-wert AUWIRKUNGEN Tagesganglinien O 2 und ph-wert (Nahe / Grolsheim) 16,0 auerstoffkonzentration tundenmittelwert ph-wert tundenmittelwert 9,5 14,0 12,0 9 10,0 8,5 8,0 6,0 8 4,0 2,0 7,5 0, Folie 13

14 AUWIRKUNGEN Nutzungseinschränkungen durch Eutrophierung: Fischerei Trinkwassernutzung (Talsperren) Freizeit und Erholung Foto: Olaf Prawitt Folie 14

15 HANDLUNGOPTIONEN Folie 15

16 HANDLUNGOPTIONEN LAWA-Orientierungswert für TP: 0,1 mg/l Gesamt P 2009 bis 2013 in % % % % % % Anzahl < 0,1 mg/l Anzahl 0,1-0,15 mg/l Anzahl 0,15-0,25 mg/l Anzahl 0,25-0,40 mg/l Anzahl > 0,40 mg/l Folie 16

17 HANDLUNGOPTIONEN P-Reduktion und Algenwachstum: Ortho-P-ättigungsniveau: im Labor bei 0,02 mg/l (!) Potenzielle Trophie: P-Konzentration Licht + Temperatur Realisierte Trophie auch abhängig von: Beschattung Beweidungsdruck (Wirbellose + Fische) Geschiebedynamik Folie 17

18 HANDLUNGOPTIONEN P-Reduktion und Algenwachstum: Potenzielle Trophie: P-Verfügbarkeit setzt nur Rahmen für Trophiegrad Realisierte Trophie: Abhängig von Gewässerstruktur und truktur der Lebensgemeinschaft Folie 18

19 HANDLUNGOPTIONEN Was folgt daraus? trukturmaßnahmen können Auswirkungen von P- Einträge beeinflussen, insbesondere Uferbewuchs. Trophiesysteme bewerten die realisierte Trophie. Daher ist die Korrelation zwischen P-Konzentration und Trophiegrad in Fließgewässern oft schwierig. Folie 19

20 ZUAMMENFAUNG Folie 20

21 ZUAMMENFAUNG Eintragspfade 40 % des P stammt aus iedlungsentwässerung chlüsselfaktor Binnengewässer sind P-limitiert Gleichgewichtszustand aprobie/trophie sind komplementäre stoffwechseldynamische Grundgrößen in Gewässern Auswirkungen Nahrungs- und Lebensraumangebots ändern sich Änderung der Lebensgemeinschaft Auswirkungen auf O 2 -Haushalt und ph-wert Folie 21

22 ZUAMMENFAUNG II LAWA-Orientierungswert 0,1 mg/l Gesamtphosphor Potenzielle und realisierte Trophie P-Gehalt setzt nur Rahmen; Lebensgemeinschaft und Gewässerstruktur prägen die Auswirkungen wirksam mit Folie 22

23 DANKE FÜR IHRE AUFMERKAMKEIT DWA Kläranlagennachbarschaften, Dr. Foto: Jochen Jochen Fischer, Fischer LUWG, Referat 52 Folie 23