Operatives Monitoring in Fließgewässern nach EU-WRRL

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1 Operatives Monitoring in Fließgewässern nach EU-WRRL Jens Päzolt,

2 Inhalt Übersicht Monitoring WRRL Auswahl der Wasserkörper fürs Monitoring Auswahl der Qualitätskomponenten in Abhängigkeit von Gewässertyp und Belastungsart Aussagen zum hydrologischen und chemischen Monitoring Aufwand des operativen Monitoring und Synergien zu FFH

3 Vereinfachte Übersicht über den Umsetzungsprozess der Wasserrahmenrichtlinie Umweltziele (Artikel 1, Artikel 4) guter chemischer und ökologischer Zustand Sanierung belasteter Gewässer Vermeidung von Gewässerbelastungen Bestandsaufnahme (Artikel 5, Anhang II) Ermittlung der Merkmale der Flussgebietseinheit Ermittlung der Belastungen Defizitanalyse Gewässerüberwachung (Artikel 8, Anhang V) Maßnahmenprogramme (Artikel 11, Anhang VI) Erreichen der Umweltziele

4 Wichtigste Aufgabenkomplexe bei der Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie Aufgabenkomplex Bestandsaufnahme: Ermittlung der Merkmale der Flussgebietseinheiten Umsetzung nach In-Kraft-Treten der Wasserrahmenrichtlinie Bestandsaufnahme: Ermittlung der Gewässerbelastungen Gewässerüberwachung: Ermittlung der Gewässerbeschaffenheit Defizitanalyse: Abweichung der ermittelten Gewässerbeschaffenheit von den Umweltzielen der Wasserrahmenrichtlinie Maßnahmenprogramme: Maßnahmen zum Erreichen der Umweltziele Bis Ende 2005 in Öffentlichkeitsbeteiligung: Information der Öffentlichkeit Bewirtschaftunspläne: Zusammenstellung aller richtlinienrelevanten Informationen

5 Erreichen des guten Zustandes in Fließgewässern Biologische Qualitätskomponenten Stoffliche Qualitätskomponenten unterstützt durch hydromorphologische Qualitätskomponenten und allg. chem. Qualitätskomponenten + spezifische Schadstoffe prioritäre Stoffe und einschlägige Stoffe anderer Richtlinien guter öklogischer Zustand guter chemischer Zustand guter Zustand der Oberflächengewässer

6 Das Monitoring Messstelle der überblicksweisen Überwachung Messstelle der operativen Überwachung Einzugsgebiet mit ca km² Fläche Messstelle der Überwachung zu Ermittlungszwecken

7 Qualitätskomponenten zur Einstufung des Gewässerzustandes Phytoplankton Phytobenthos und Makrophyten Diatomeen Makrozoobenthos Fische Wasserhaushalt Durchgängigkeit Morphologie Nährstoffe, ph-wert, Temperatur synthetische und nichtsynthetische Schadstoffe

8 Überwachungsfrequenz Biologie Hydrologie Morphologie physikal.-chem. 3-jährlich (bis auf Phytoplankton) kontinuierlich 6-jährlich 3-monatlich

9 Ausgangssituation 1372 Wasserkörper in mehr als km Fließgewässer

10 Operatives Monitoring Belastungen + naturräumliche = operatives Monitoring Variabilität + Indikatorfunktion der Arten Repräsentativität

11 Ergebnisse der Bestandsanalyse operatives Monitoring Hydromorphologische Belastungen Chemische Belastungen unwahrscheinlich wahrscheinlich unklar 0

12 Morphologische Belastungen Gewässerstrukturgüte Hilfskriterium Linienführung Uferbewuchs Rückstau durch Uferverbau Ausuferungsvermögen Querbauwerke Querbauwerke, Durchgängigkeit Abflussregelung Tiefenerosion Gewässerbettdynamik Auendynamik Rückstaubeeinflussung Hochwasserschutzbauwerke Uferstreifen Auennutzung

13 Chemische Belastungen Saprobie Trophie biologische Gewässergüte P N Salinität Chlorid, Sulfat Chemisches Messnetz Versauerung ph-wert Toxizität Qualitätsziele

14 Operatives Monitoring Belastungen + naturräumliche = operatives Monitoring Variabilität + Indikatorfunktion der Arten Repräsentativität

15 Natürliche Variabilität in 8 Fließgewässertypen in 3 Typen für künstliche und erheblich veränderte Fließgewässertypen in 11 Typen in

16 Wasserkörpergruppen Fließgewässerabschnitte gleicher Charakteristik Morph 11 Typen * 3 Belastungen = 33 Wasserkörpergruppen Chem 11 Typen * 1 Belastung = 11 Wasserkörpergruppen Sum 11 Typen * 4 Belastungen = 44 Wasserkörpergruppen überwiegend morphologische Belastungen

17 Repräsentativität landesweit 3 WK Morphologische Belastungen Chemische Belastungen einzugsgebietsbezogene Variation 3 WK (naturräumliche Ausstattung, Flächennutzung)

18 Repräsentativität 19 Bearbeitungsgebiete in

19 Wasserkörpergruppen Morph 33 Wasserkörpergruppen * 3 WK = 99 Wasserkörper Chem 11 Wasserkörpergruppen * 3 WK * 19 EZG = 627 Wasserkörper Sum maximal 726 Wasserkörper Leitbild

20 R_BASIN Typ 11 Typ 12 Typ 14 Typ 15 Typ 16 Typ 19 Typ 20 Typ 21 Typ S Typ M Typ L Dahme Dosse-Jäglitz Ökologie, 35 Naturschutz, 5 Wasser Elbe von Havel bis Geesthacht 1 Elbeschlauch I 1 Elde-Müritz 1 3 Lausitzer Neiße Mittlere Oder Mittlere Spree Nuthe Obere Havel Plane-Buckau Rhin Schwarze Elster Stepenitz- Karthane- Löcknitz Stettiner Haff Untere Havel Untere Oder Untere Spree Untere Spree

21 Operatives Monitoring 106 Wasserkörper mit Belastungen Salinität 67 Wasserkörper mit Nährstoffbelastungen 3 Wasserkörper mit niedrigem ph-wert 9 Wasserkörper mit Qualitätszielüberschreitungen 229 Wasserkörper im chemischen Monitoring 27 Wasserkörper im morphologischen Monitoring 25 Wasserkörper im morphologischen und chemischen Monitoring 281 Wasserkörper im Monitoring = 3555 km Fließgewässer

22 Wasserkörper im operativen Monitoring

23 Operatives Monitoring Belastungen + naturräumliche = operatives Monitoring Variabilität + Indikatorfunktion der Arten Repräsentativität

24 Verknüpfungsschlüssel Belastungen Monitoring-Komponenten

25 Operatives Monitoring Qualitätskomponente Wasserkörper im Monitoring/ davon FFH Fische 52/36 Makrophyten 207/137 Makrozoobenthos 251/167 Phytobenthos 255/172 Phytoplankton 20/13 Diatomeen 255/172 Chemie (N,P,Cl,S) 116/75 Hydromorphologie 51

26 Messstellen pro Wasserkörper Wasserkörperlänge (km) Überwachungsstellen < bis <5 2 5 bis 10 3 >10 bis 20 4 >20 5

27 Messstelle Biologie 50 m

28 Aufwand der operativen Überwachung an 281 operativ überwachten Wasserkörpern, werden 874 Messstellen beprobt

29 Aufwand des operativen Monitorings Qualitätskomponenten Messzyklus Probenahmen/Beprobungsjahr Messstellen Elbe Oder Gesamt Chemie_a jährlich Chemie_n jährlich Diatomeen 3-jährlich Fische 3-jährlich Hydrologie jährlich Makrophyten 3-jährlich Makrozoobenthos 3-jährlich Morphologie 6-jährlich Phytobenthos 3-jährlich Phytoplankton jährlich prioritäre Stoffe und flussgebietsrelevante Stoffe jährlich

30 Synergie zur FFH-Richtlinie Monitoring nach WRRL Wasserkörper in FFH-Schutzgebieten Messtellen operativ operativ/interkalibration 6 32 operativ/interkalibration/überblick 1 2 operativ/überblick 5 10 Interkalibration 5 21 Referenz 8 27 Referenz/Interkalibration 1 5 Überblick 6 7

31 Zuordnung der Qualitätskomponenten WRRL zu Messprogrammen der bisherigen Messnetze Fließgewässergüte

32 3. Hydrologische Messungen (operatives Monitoring) Qualitätsbestimmendes Kriterium ist die Fließgeschwindigkeitsverteilung im Fließgewässerlängs- und -querschnitt Vielzahl langsam fließender und rückgestauter Fließgewässer in Fließgeschwindigkeitsverteilung wird von den Gefälleverhältnissen und der Querprofilgeometrie beeinflusst

33 Hydrologische Messungen an Fließgewässern in

34 Operative Überwachung in Fließgewässern 1. Kombination von Wasserkörpern gleichen Typs und gleicher Belastung zu Wasserkörpergruppen 2. Auswahl repräsentativer Wasserkörper aus jeder Wasserkörpergruppe für die operative Überwachung 3. Festlegung von Messstellen in den zu überwachenden Wasserkörpern 4. in Abhängigkeit von den Belastungen werden nur bestimmte Qualitätskomponenten an den Messstellen beprobt

35

36 Zusammenfassung 229 Wasserkörper im chemischen Monitoring 27 Wasserkörper im morphologischen Monitoring 25 Wasserkörper im morphologischen und chemischen Monitoring 281 Wasserkörper im Monitoring = 3555 km Fließgewässer

37 Überblicksweise Überwachung Die Überblicksüberwachung erfolgt an einem relativ grobmaschigen Messstellennetz. Sie dient vor allem der: Ergänzung und Validierung der Bestandsaufnahme wirksamen und effizienten Gestaltung künftiger Überwachungsprogramme Bewertung der langfristigen Veränderungen der natürlichen Gegebenheiten Bewertung der langfristigen Veränderungen aufgrund ausgedehnter menschlicher Tätigkeiten Beobachtung grenzüberschreitender Effekte

38 Überblicksweise Überwachung #Y 7 Messstellen in Fließgewässern Spree bei Cottbus, Sandower Brücke 10 Seen: Breitlingsee Helenesee mit Katjasee Parsteiner See Ruppiner See Scharmützelsee Schwielochsee #Y #Y #Y #Y #Y Spree bei, Neuzittau Schwarze Elster, Arnsnesta Neiße bei Ratzdorf Havel bei Göttlin Rhin bei Kietz Oder bei Hohenwutzen Senftenberger See Stechlinsee #Y Unteruckersee Werbellinsee

39 Überblicksweise Überwachung in Fließgewässern #Y Überwachung aller Qualitätskomponenten #Y #Y Qualitätskomponente Messzyklus Probenahmen/Probejahr Messstellen Chemie_a* jährlich 6 7 Diatomeen 3-jährlich 1 7 Fische 3-jährlich 1 7 Hydrologie jährlich 24 7 Makrophyten 3-jährlich 1 7 Makrozoobenthos 3-jährlich 2 7 Morphologie 6-jährlich 1 7 Phytobenthos 3-jährlich 1 7 Phytoplankton jährlich 6 7 prioritäre Stoffe jährlich 12 7 #Y #Y #Y #Y *chem.-physikal. Parameter des bestehenden Messnetzes Güte

40 Überblicksweise Überwachung in Seen Überwachung aller Qualitätskomponenten, aber keine prioritären Stoffe Seen Messzyklus Messstellen Proben/ Messstelle/ Beprobungsjahr Proben/ Kalenderjahr Transektzahl Qualitätskomponenten Chemie x 3-jährlich Aufwuchsdiatomeen x 3-jährlich Fische x 3-jährlich Makrophyten x 3-jährlich Makrozoobenthos x 3-jährlich Phytoplankton x 3-jährlich

41 Operative Überwachung Wasserkörper, welche die Umweltziele nicht erreichen Dokumentation von Veränderungen nach Maßnahmenprogrammen

42 Operative Überwachung von Seen Operative Überwachung wenn: die Bestandsaufnahme eine unklare oder unwahrscheinliche Zielerreichung ergeben hat (158 Seen) die Nutzung (Ackerbau, Siedlungen) im Einzugsgebiet eine perspektivische Gefährdung nahe legt (42 Seen) im Anschluss an die erste Bestandsaufnahme vorgenommene Makrophytenkartierungen eine Gefährdung ergeben haben (2 Seen) Ähnlich wie in Fließgewässern wird die Auswahl der zu beprobenden Qualitätskomponenten in Abhängigkeit von den Belastungen und zusätzlich in Abhängigkeit von der Trophie bestimmt. Makrophyten, Makrozoobenthos und Aufwuchsdiatomeen werden transektbezogen untersucht, Phytoplankton und Chemie in der Seemitte.

43 Aufwand der operativen Überwachung von Seen 202 Seen werden operativ überwacht Seen Messzyklus Summe Messstellen Proben/ Messstelle/ Beprobungsjahr Proben/ Kalenderjahr Qualitätskomponenten Transektzahl Chemie x x x 3-jährlich Aufwuchsdiatomeen x x x 3-jährlich Fische x x 3-jährlich Makrophyten x x x 3-jährlich Makrozoobenthos x 3-jährlich Phytoplankton x x 3-jährlich

44 Referenz- und Interkalibrationsmessnetz der Fließgewässer 15 Referenz- und Interkalibrationsmessstellen (es bestehen Überschneidungen zu anderen WRRL-Messnetzen) Um die biologischen Referenzbedingungen zu charakterisieren, ist ein Messnetz der nach derzeitiger Einschätzung im sehr guten ökologischen Zustand befindlichen Wasserkörper einzurichten. Name Monitoring chem. Messstelle Status MST Lutzke Interkalibration 1065_0001 neu Zudem sind für Zwecke der europaweiten Eichung (Interkalibration) der Bewertungsverfahren Gewässer verschiedener Gefährdungsstufen heranzuziehen und zu beproben. Schwärzetalseegraben Referenz 1484_0001 neu Binenbach Referenz 1699_0001 neu Briese Referenz 328_0076 neu Mechowbach Referenz 667_0001 neu Baitzer Bach Referenz BAIB_0010 Gütemessnetz Dallbach operativ/interkalibration BEB_0020 Gütemessnetz Karthane operativ/interkalibration KART_0030 Gütemessnetz Küstrinbach Referenz KÜSTRB_0020 Gütemessnetz Oder operativ/interkalibration OD_0040 Gütemessnetz Plane operativ/interkalibration PL_0070 Gütemessnetz Rhin Referenz RH_0040 Gütemessnetz Schwarze Elster operativ/interkalibration/überblick SE_0105 Gütemessnetz Stepenitz operativ/interkalibration STEP_0008 Gütemessnetz Verlorenwasser Referenz/Interkalibration VW_0050 Gütemessnetz

45 Referenz- und Interkalibrationsmessnetz der Seen 10 Referenz- und Interkalibrationsmessstellen Seen Tietzensee, Gr. Twernsee Wummsee, Gr. Peetschsee Platkowsee Roofensee Gülper See Wittwesee Grimnitzsee Nehmitzsee Messnetz Referenz Referenz Referenz Referenz Referenz Referenz Interkalibration Interkalibration Interkalibration Referenz

46 CIS guidance langfristige natürliche Veränderungen Wasserkörper ausweisen und charakterisieren Abschätzung, ob Umweltziele erreicht werden anthropogene Belastungen weitergehende Beschreibung überblicksweises Monitoring Verfeinerung der Einschätzung zum Erreichen der Umweltziele operatives Monitoring weiterführendes Monitoring

47 Überblicksweise Überwachung Ziele: Bewertung langfristiger Veränderungen durch menschl. Einfluß wirksame und effiziente Gestaltung künftiger Überwachungsprogramme Bewertung langfristiger Veränderungen natürlicher Gegebenheiten

48 Messstellen der überblicksweisen Überwachung wird derzeit in der FGG ELBE diskutiert