Stoffeinträge in Gewässer aus der Landwirtschaft 1. Stoffe 2. Eintragspfade 3. Stoffsituation in Gewässern 4. Beurteilung der Gefährdungen (2. Teil) Dr. Norbert Feldwisch Ingenieurbüro Feldwisch Karl-Philipp-Straße 1 51429 Bergisch Gladbach Tel. 02204-4228-50 info@ingenieurbuero-feldwisch.de Folie 1
1. Stoffe Nährstoffe - Stickstoff, Phosphor Schwermetalle - Quecksilber, Nickel, Cadmium, Blei Pflanzenschutzmittel-Wirkstoffe - Herbizide, Fungizide, Insektizide Tierarzneimittel-Wirkstoffe - Antibiotika (Sulfadimidin, Enrofloxacin) - Antiparasitikum (Flubendazol) Sedimente (Bodenerosion) Folie 2
2. Eintragspfade Atmosphärische Deposition Bodenerosion Sickerwasserpfad / Grundwasser Oberflächenabfluss Dränagen Diffuse Einträge aus urbanen Gebieten (Regenüberläufe, Verkehrswege etc.) Punktquellen Folie 3
Nährstoffe Stickstoff Stickstoffeinträge im deutschen Einzugsgebiet der Nordsee 418 016 t/a -48 % 804 038 t/a Folie 4
Nährstoffe Stickstoff %-Anteil atm. Dep. Erosion Grundwasser Oberflächenabfluss Dränagen urbane Gebiete Punktquellen 1985 1 1 31 5 15 4 42 + + - 2005 2 2 46 6 21 3 20 2005: 75 % der gesamten Stickstoffeinträge aus der Landwirtschaft Folie 5
Nährstoffe Phosphor Phosphoreinträge im deutschen Einzugsgebiet der Nordsee 18 135 t/a -73 % 67 164 t/a Folie 6
Nährstoffe Phosphor %-Anteil atm. Dep. Erosion Grundwasser Oberflächenabfluss Dränagen urbane Gebiete Punktquellen 1985 <0,1 6 6 1 1 6 81 + + + - 2005 <0,1 22 20 7 5 9 39 2005: ca. 50 % der gesamten Phosphoreinträge aus der Landwirtschaft Folie 7
Schwermetalle Quecksilber seit 1985 sehr starker Rückgang der industriellen Einträge 2005: größter Eintrag noch aus den Kläranlagen, jedoch auch die diffuse Quellen haben einen deutlichen Anteil an den Einträgen Folie 8
Schwermetalle Nickel seit 1985 sehr starker Rückgang der industriellen Einträge Geogen bedingte Grundwassereinträge unverändert bedeutsam 2005: diffuse Quellen dominant Folie 9
Schwermetalle Cadmium seit 1985 sehr starker Rückgang der industriellen Einträge, aber auch der urbane Gebiete, Kläranlagen und atm. Deposition Einträge aus dem historischen Bergbau unverändert 2005: diffuse Quellen dominant Folie 10
Schwermetalle Blei seit 1985 sehr starker Rückgang der industriellen Einträge, aber auch der urbane Gebiete, Kläranlagen, atm. Deposition und des Oberflächenabflusses 2005: diffuse Quellen dominant Alle Schwermetalle: 2005 zwischen 56 % (Cd) und 84 % (Pb) aus diffusen Quellen (Erosion, Grundwasserzufluss, urbane Flächen) Folie 11
Pflanzenschutzmittel Eintragspfade Bodenerosion und Abschwemmung / Oberflächenabfluss Versickerung / Dränage / Grundwasser Abdrift Hofabläufe deutliche Abnahme der Nachweise im Grund- und Oberflächengewässern, vor allem wegen zurückgehender Befunde zu Atrazin und Desethyatrazin ( alte Belastungen, da Atrazin seit langem nicht mehr zugelassen ist) Folie 12
Tierarzneimittel Eintragspfade Bodenerosion und Abschwemmung / Oberflächenabfluss Versickerung / Dränage / Grundwasser Hofabläufe derzeit keine Bilanz der gesamten Einträge verfügbar Beispielhafte Untersuchungen aus Bayern beleuchten den Auswaschungspfad Folie 13
Tierarzneimittel Auswaschungsverhalten von Tierarzneimitteln und Metaboliten Versuche der Bayerischen Landesanstalt für Umwelt auf 300 m 2 großen, gedränten Acker- und Grünlandflächen Antibiotika (Sulfadimidin, Enrofloxacin, Tylosin, Chlortetracyclin) Antiparasitikum (Flubendazol) aus Schweinegülle bei simuliertem Starkregen Bayerisches Landesamt für Umwelt 2009 Folie 14
Tierarzneimittel Bayerisches Landesamt für Umwelt 2009 Folie 15
Tierarzneimittel Wiederfindungsraten im Dränabfluss Flubendazol Enrofloxacin Bayerisches Landesamt für Umwelt 2009 Sulfadimidin Folie 16
Tierarzneimittel Schlussfolgerungen (Bayerisches Landesamt für Umwelt 2009) Bedeutsam: Präferenzielle Fließwege Sickerwasserbewegung in Grobporen Auswaschungsraten auf Grünland > Acker (mehr Grobporen!) Zwischen 1 % und 17 % der mit dem Wirtschaftsdünger ausgebrachten Arzneimittelwirkstoffe einschließlich deren Metaboliten wurden in den Dränabflüssen wieder gefunden. Lediglich Chlortetracyclin wurde im Sickerwasser nicht nachgewiesen (hoher Sorptionskoeffizient / Kd-Wert als Maß für die Bindungseigenschaften). Auswaschungen wurden bis 4,5 m Tiefe nachgewiesen. Daraus folgt: Oberflächennah anstehendes Grundwasser ist potenziell gefährdet. Weiterer Forschungsbedarf zur Klärung der Umweltrelevanz und der Eintragspfade. Folie 17
Sedimente Eintrag von Sedimenten in Oberflächengewässer Bodenerosion; vorwiegend von Ackerflächen Entwässerung urbaner Gebiete (Straßen-/Wegeabwässer, Regenwassereinleitungen) Gewässerinterne Erosion / Umlagerung (Seiten- bzw. Ufererosion, Sohlenerosion) Anteile unklar, jedoch vorwiegend aus dem Ackerbau Größenordnungen bei konventioneller Bewirtschaftung 4,2 Tonnen je Hektar und Jahr Bodenabtrag, bei Mulchsaat 2,1 Tonnen je Hektar und Jahr (Quelle: UBA) Bedeutung Kolmation des Interstitials / Lückensystems des Gewässerbettes aus Sand, Kies oder Schotter Stoffeinträge (Phosphor, Schwermetalle, Pflanzenschutzmittel) Folie 18
Sedimente Fotobeispiel zum Sedimenteintrag aus dem Bröleinzugsgebiet, Bergisches Land, Nordrhein-Westfalen ( H. Stolzenburg) Folie 19
3. Stoffsituation der Gewässer Folie 20
Nitrat im Grundwasser LANUV Nitratbelastung des Grundwassers in Nordrhein-Westfalen Folie 21
Nitrat im Grundwasser MUNLV Bewirtschaftungsplan 2010-2015 Folie 22
Nitrat im Grundwasser MUNLV Bewirtschaftungsplan 2010-2015 Folie 23
Nitrat im Grundwasser Häufigkeitsverteilung der Nitratkonzentrationen im Grundwasser bei unterschiedlicher Landnutzung Eindeutiger Landnutzungseinfluss ist erkennbar. UBA 2010 Folie 24
Nitrat in Oberflächengewässern Gewässergütesituation an den 147 LAWA-Messstellen für Nitrat 2008: GK II und besser 16 % der Messstellen UBA 2010 Folie 25
Pflanzenschutzmittel im Grundwasser MUNLV Bewirtschaftungsplan 2010-2015 Folie 26
Pflanzenschutzmittel in Oberflächengewässern BMU/UBA 2010 Folie 27
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