STADT LINGEN (EMS) Gewässergüteericht 2001 Untersuchung der Fließgewässer im Stadtgeiet Lingen
Untersuchung der Fließgewässer im Stadtgeiet Lingen 2001 Gewässergüteericht erstellt von Beareiter: Dipl.-Biologe A. Boenert Tel.: + Fax : 02575 2274 Mail: Boenert.AgL@t-online.de Greven, den 30.07.2002 (Ems) Untere Wasserehörde 49 808 Lingen (Ems) Elisaethstr. 14-16
Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis 1. Veranlassung...1 2. Methodik...1 2.1 Gewässerstrukturgüte... 1 2.2 Biologische Gewässergüte... 9 2.2.1 Untersuchungsmethode... 9 2.2.2 Bestimmungsliteratur... 9 2.2.3 Saproienindex... 9 2.2.4 Einstufung der Gewässergüte...10 2.3 Physikalisch-chemische Messungen...12 2.3.1 Sauerstoff...12 2.3.2 Wassertemperatur...12 2.3.3 ph-wert...12 2.3.4 Elektrische Leitfähigkeit...12 2.3.5 Nährstoffe...12 2.3.6 Biochem. Sauerstoffedarf (BSB5)...13 2.3.7 Gesamt-Kohlenstoff (TOC)...13 2.3.8 Chlorid...13 3. Durchführung der Untersuchungen...14 3.1 Gewässerstrukturgüte...14 3.2 Gewässergüte...14 3.3 Physikalisch-chemische Untersuchungen...14 4. Untersuchungsergenisse...15 4.1 Üersicht Strukturgüte...15 4.2 Üersicht Gewässergüte...16 4.3 Große Fließgewässer...17 4.3.1 Ems und Dortmund-Ems-Kanal (DEK)...17 4.3.2 Große Aa...17 4.4...18 4.4.1 Direkte Zuflüsse in die Ems im Nordwesten und Westen des Stadtgeiets Lingen...18 Biener Bach ( 1.9.)...18 Biener Busch Graen ( 1.9.2.)...20 Kreuzach ( 1.11.)...20 Gutsach ( 1.0.1.)...21 Dorfach ( 1.0.3.)...22 Muleneeke ( 1.0.5.)...22 Piesekenach ( 1.12.)...23 Langedorngraen ( 1.0.9.) (Golfach)...23 Heugraen ( 1.0.13)...24 Heugraen-Zufluss ( 1.0.13.1.)...24 Laakewiesengraen ( 1.0.2.)...25 Pumpenkolk ( 1.0.15.)...26 Möddelparadiesgraen ( 1.0.17.)...27 Stadtgraen...27 4.4.2 Bachsystem Lingener Mühlenach...28 Lingener Mühlenach ( 1.13.)...28 Horstgraen ( 1.13.0.1.)...30 Strootach ( 1.13.2.)...31 Schattenruchgraen ( 1.13.4.)...32 Siedlungsgraen ( 1.13.4.2.)...33 - I -
Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis (Forts.) Gauerach ( 1.13.4.4.)...34 Ramselgraen ( 1.13.4.4.2.)...35 Baccumer Bruchgraen (1.13.4.4.2.5.)...35 Schillingmanngraen ( 1.13.6.)...36 Deeringhookgraen ( 1.13.6.1.)...37 Kaienfehngraen ( 1.13.1.)...38 4.4.3 Einzugsgeiet Große Aa; Südach, Gewässersystem Bramscher Mühlenach...39 Bramscher Mühlenach ( 1.1.1.)...39 Hesskampgraen (1.1.1.0.15.1)...41 Pölinggraen ( 1.1.1.1.)...42 Dallgraen ( 1.1.1.3.)...43 Temmengraen ( 1.1.1.2.)...43 Schoograen ( 1.1.1.4.)...44 Sperergraen ( 1.1.1.5.)...44 Sperergraen-Zufluss (1.1.1.5.6.)...45 Schulgraen ( 1.1.1.7.)...45 Südach ( 1.1.3.)...46 4.4.4 Bäche aus dem Gewässersystem der Hase...47 Teglinger Bach ( 1.2.)...47 Zufluss zum Teglinger Bach (1.2.0.2.)...49 Vossmoorgraen / Brögerner Oerach ( 1.1.5.)...48 Biener Graen ( 1.6.)...50 Bawinkeler Bach ( 1.12.)...50 5. Fazit...52 6. Anhang (Datenlätter)... 53 Taellenverzeichnis Ta.1: Fließgewässerleitilder (LUA 1998)... 1 Ta.2: Definition der Gewässerstrukturgüteklassen (LUA 1998)... 1 Ta.3: Haupt- und Einzelparameter in den Aggregationseenen der Gewässerstrukturgütekartierung (nach LUA, 1998)2 Ta.4: Zustandsmerkmale der Einzelparameter im Bereich Wasser (Laufentwicklung, Längsprofil, Sohlenstruktur)... 3 Ta.5: Zustandsmerkmale der Einzelparameter im Bereich Ufer (Querprofil)... 4 Ta.6: Zustandsmerkmale der Einzelparameter im Bereich Ufer (Uferstruktur)... 4 Ta.7: Zustandsmerkmale der Einzelparameter im Bereich Land (Gewässerumfeld)... 5 Ta.8: Bewertung der Naturnähe nach funktionalen Einheiten (HP 1 und 2)... 6 Ta.9: Bewertung der Naturnähe nach funktionalen Einheiten (HP 3 und 4)... 7 Ta.10: Bewertung der Naturnähe nach funktionalen Einheiten (HP 5 und 6... 8 Ta.11: Beurteilung der Gewässergüte nach LAWA (1990)...10 Ta.12: Definition der Gewässergüteklassen (nach LAWA 1990)...11 Ta.13: Allgemeine Güteanforderungen an Fließgewässer (MURL NRW 1991)...12 Ta.14: verändert nach Remane (1971): Venediger Brackwassersystem...17 - II -
Aildungsverzeichnis Inhaltsverzeichnis A.1: Gewässerstrukturgüte nach der Methode des LUA NRW (1998) an den kleinen und mittelgroßen Fließgewässern im Stadtgeiet Lingen (ohne Ems, DEK und Große Aa)...15 A.2: Biologische Gewässergüte nach dem Saproienindex an den kleinen und mittelgroßen Fließgewässern im Stadtgeiet Lingen (ohne Ems, DEK, Große Aa und Teglinger Bach)...16 A.3: Biener Bach ei km 3+900...18 A.4: Biener Bach ei km 1+600...19 A.5: Biener Bach ei km 0+700...19 A.6: Biener Bach ei km 0+100...19 A.7: Biener Busch Graen ei km 1+600...20 A.8: Biener Busch Graen ei km 1+200...20 A.9: Kreuzach ei km 2+200...21 A.10: Kreuzach ei km 1+700...21 A.11: Dorfach ei km 0+900...22 A.12: Muleneeke ei km 0+400...22 A.13: Piesekenach ei km 1+400...23 A.14: Piesekenach ei km 0+400...23 A.15: Golfach ei km 0+400...24 A.16: Heugraen ei km 0+400...24 A.17: Heugraen-Zufluss ei km 0+200...25 A.18: Laakewiesengraen ei km 1+000...25 A.19: Laakewiesengraen ei km 0+500...25 A.20: Laakewiesengraen ei km 0+000...26 A.21: Pumpenkolk ei km 0+700...26 A.22: Pumpenkolk ei km 0+300...26 A.23: Möddelparadiesgraen ei km 0+500...27 A.24: Möddelparadiesgraen ei km 0+200...27 A.25: Lingener Mühlenach ei km 9+600...28 A.26: Lingener Mühlenach ei km 7+700...29 A.27: Lingener Mühlenach ei km 5+100...29 A.28: Lingener Mühlenach ei km 3+800...29 A.29: Lingener Mühlenach ei km 1+600...29 A.30: Lingener Mühlenach ei km 0+700...30 A.31: Lingener Mühlenach ei km 0+100...30 A.32: Strootach ei km 4+400...31 A.33: Strootach ei km 3+400...31 A.34: Strootach ei km 2+700...31 A.35: Strootach ei km 1+400...32 A.36: Strootach ei km 0+400...32 A.37: Dieksee...32 A.38: Schattenruchgraen ei km 1+700...32 A.39: Schattenruchgraen ei km 0+200...33 A.40: Schattenruchgraen ei km 0+000...33 A.41: Siedlungsgraen ei km 1+700...33 A.42: Siedlungsgraen ei km 0+900...34 A.43: Siedlungsgraen ei km 0+000...34 A.44: Gauerach ei km 1+400...34 A.45: Gauerach ei km 0+100...35 A.46: Ramselgraen ei km 2+100...35 A.47: Schillingmanngraen ei km 3+500...36 A.48: Schillingmanngraen ei km 2+100...36 A.49: Schillingmanngraen ei km 1+200...37 A.50: Schillingmanngraen ei km 0+200...37 A.51: Deeringhookgraen ei km 1+800...37 A.52: Deeringhookgraen ei km 0+100...37 A.53: Kaienfehngraen ei km 1+200...38 A.54: Kaienfehngraen ei km 0+100...38 A.55: Bramscher Mühlenach ei km 7+500...39 A.56: Bramscher Mühlenach ei km 5+900...40 A.57: Bramscher Mühlenach ei km 4+600...40 - III -
Aildungsverzeichnis (Forts.) Inhaltsverzeichnis A.58: Bramscher Mühlenach ei km 3+500...40 A.59: Bramscher Mühlenach ei km 1+800...41 A.60: Bramscher Mühlenach ei km 1+300...41 A.61: Bramscher Mühlenach ei km 0+200...41 A.62: Hesskampgraen ei km 0+800...42 A.63: Pölinggraen ei km 1+800...42 A.64: Pölinggraen ei km1+100...42 A.65: Dallgraen ei km 1+100...43 A.66: Dallgraen ei km 0+500...43 A.67: Dallgraen ei km 0+000...43 A.68: Temmengraen ei km 1+000...44 A.69: Schoograen ei km 0+200...44 A.70: Sperergraen ei km 0+700...45 A.71: Sperergraen-Zufluss ei km 0+500...45 A.72: Schulgraen ei km 1+300...45 A.73: Schulgraen ei km 0+200...46 A.74: Südach ei km 1+800...46 A.75: Südach ei km 1+500...46 A.76: Südach ei km 1+100...47 A.77: Südach ei km 0+700...47 A.78: Südach ei km 0+100...47 A.79: Teglinger Bach ei km 7+100...48 A.80: Teglinger Bach ei km 4+800...48 A.81: Teglinger Bach ei km 2+000...48 A.82: Teglinger Bach ei km 1+500...48 A.83: Zufluss 1.2.0.2 zum Teglinger Bach ei km 0+000...49 A.84: Brögerner Oerach ei km 3+700...49 A.85: Brögerner Oerach ei km 2+200...49 A.86: Vossmoorgraen ei km 1+200...50 A.87: Vossmoorgraen ei km 0+400...50 A.88: Bawinkeler Bach ei km 2+500...50 A.89: Bawinkeler Bach ei km 1+300...51 A.90: Bawinkeler Bach ei km 0+300...51 - IV -
1. Veranlassung Als Voraussetzung für einen effizienten Gewässerschutz und um für eine zukünftige Entwicklung der Fließgewässer im Stadtgeiet eine Datengrundlage zu schaffen, wurde von dem Umweltamt der im Jahr 2001 eine Untersuchung auf der Basis der iologischen und chemischen Gewässergüte und der Gewässerstrukturgüte in Auftrag gegeen. 2. Methodik 2.1 Gewässerstrukturgüte Nachdem die Bewertung der Wasserqualität von Fließgewässern und deren Kontrolle inzwischen in großem Maßsta einheitlich durchgeführt wird, fehlte lange Zeit ein Instrument zur standardisierten Erfassung der strukturellen Güte, die entscheidend zur Besiedlung der Gewässer eiträgt. Es wurde daher von der Länderareitsgemeinschaft Wasser (LAWA) ein Verfahren zur Ermittlung, Bewertung und Dokumentation der morphologischen Ausprägung (Gewässerstrukturgüte) kleinerer und mittlerer Fließgewässer entwickelt und im Feruar 1998 auf Bundeseene als Verfahrensempfehlung veraschiedet. Die Methode wurde durch das Landesumweltamt (LUA) NRW im Merklatt 14 modifiziert und diente als Standard für die landesweite Kartierung. Für das Stadtgeiet Lingen gelten die gleichen Randedingungen, die dort für die Bäche der norddeutschen Tiefeene aufgestellt wurden.. Veranlassung Gewässerstrukturgüte Untersuchungsmethode So konnte diese Methode für die vorliegende Kartierung der kleinen und mittelgroßen Fließgewässer direkt üernommen werden. Eine Kartierung größerer Gewässer (Ems) oder Kanäle (DEK) ist ungleich aufwendiger, unterliegt anderen Kriterien und wurde daher nicht in das vorliegende Untersuchungsprogramm 2001 aufgenommen. Die Kartierung wird in 100m-Aschnitten vorgenommen, die Stationierung der Gewässer hierzu erfolgt von der Mündung aufwärts und wurde teils aus vorliegenden Daten der Stadt Lingen üernommen, teils auf Planeene eingetragen. Als Maßsta für die Bewertung wird der heutige potentielle natürliche Gewässerzustand (hpng) als Idealzustand mit der Note 1 definiert. Hierfür wurden naturraumtypische Leitilder für verschiedene Gewässertypen entwickelt, die sich im Tiefland vor allem aufgrund der Bodeneschaffenheit und des daraus resultierenden Sustrates und Chemismus, im Bergland vornehmlich aufgrund der Talform unterscheiden (Ta.1). Ta.1: Fließgewässerleitilder (LUA 1998) Mittelgeirgsgewässer Kertalgewässer Sohlenkertalgewässer Auen-, Muldentalgewässer Flachlandgewässer Löß-/Lehmgewässer Sandgewässer Kiesgewässer Organische Gewässer Niederungsgewässer Ta.2: Definition der Gewässerstrukturgüteklassen (LUA 1998) Strukturgüteklasse Grad der Beeinträchtigung 1 naturnah 2 edingt naturnah 3 mäßig eeinträchtigt 4 deutlich eeinträchtigt 5 merklich geschädigt 6 stark geschädigt 7 üermäßig geschädigt.. - 1 -
. Methodik Die 37 Einzelparameter (Ta.3) werden zu 6 Hauptparametern zusammengefasst; eine sinnvolle Darstellung erfolgt zumeist in den drei Zonen des Fließgewässers unter Differenzierung der eiden Ufer- und Landereiche. In einer Strukturgütekarte erhält man somit eine 5-ändrige Darstellung: Land (terrestrischer Bereich) links Ufer (amphiischer Bereich) links Sohle (aquatischer Bereich) Ufer (amphiischer Bereich) rechts Land (terrestrischer Bereich) rechts Gewässerstrukturgüte Untersuchungsmethode Ta.3: Haupt- und Einzelparameter in den Aggregationseenen der Gewässerstrukturgütekartierung (nach LUA, 1998) Bereich Hauptparameter funktionale Einheit Einzelparameter Sohle 1 Laufentwicklung Krümmung Laufkrümmung Beweglichkeit Längsänke Besondere Laufstrukturen Krümmungserosion Profiltiefe Uferverau 2 Längsprofil natürliche Längsprofilelemente Queränke anthropogene Wanderhindernisse Strömungsdiversität Tiefenvarianz Querauwerke Verrohrung Rückstau Durchlässe 3 Sohlenstruktur Art und Verteilung der Sustrate Sohlensustrat Sohlenverau Sustratdiversität Besondere Sohlenstrukturen Besondere Belastungen (Sohle) Sohlensustrat Sohlenverau Ufer 4 Querprofil Profilform Profiltyp Profiltiefe Breitenentwicklung 5 Uferstruktur naturraumtypischer Bewuchs Uferverau naturraumtypische Ausprägung Profiltiefe Breitenerosion Breitenvarianz Uferewuchs (Gehölze und Krautschicht) Uferverau Besondere Uferstrukturen Besondere Belastungen (Ufer) Land 6 Gewässerumfeld Vorland Flächennutzung Gewässerrandstreifen Schädliche Umfeldstrukturen Besondere Umfeldstrukturen Gewässerrandstreifen Als Stammdaten werden erfasst: Gewässername, Gewässersystem, Geietskennzahl, Gewässergröße/Talform, Stationierung von - is, Datum/Beareitung. und dargestellt. In Ta.5-8 wird die Bewertung nach funktionalen Einheiten eschrieen. In den Taellen Ta.4-7 sind die wesentlichen Merkmalsausprägungen der Einzelparameter in Bezug zu den 7 Bewertungsstufen definiert - 2 -
. Methodik Gewässerstrukturgüte Untersuchungsmethode Ta.4: Zustandsmerkmale der Einzelparameter im Bereich Wasser (Laufentwicklung, Längsprofil, Sohlenstruktur) Stufe Parameter Bereich Wasser Laufkrümmung (Krümmungsverlauf eines Gewässers) (Erosionsstellen) 1 mäandrierend ausgedehnte, steilwandige Erosionsstellen 2 geschlängelt mehrere Uferausrüche 3 stark geschwungen wenige Uferausrüche 4 leicht geschwungen mehrere Erosionsstellen 5 schwach gekrümmt wenige Erosionsstellen 6 gestreckt vereinzelte Erosionsstellen 7 geradlinig keine Erosionsstellen Strömungsdiversität (Vielfalt unterschiedlicher Strömungen im Profil) mindestens 4 Strömungsilder Tiefenvarianz (Wechsel der Mittelwassertiefe) sehr häufiger Tiefenwechsel, sehr hohes Ausmaß 3 Strömungsilder häufiger Tiefenwechsel, hohes Ausmaß lokal egrenzte Unterschiede vereinzelt große Varianz mit punktuellen Eintiefungen 2 Strömungsilder häufiger Tiefenwechsel, geringes Ausmaß punktuell geringe Aweichungen weitgehend uniformes Strömungsild völlig uniformes Strömungsild vereinzelter Tiefenwechsel sehr geringe Tiefenunterschiede keine Tiefenunterschiede Krümmungserosion Sustratdiversität (Vielfalt der natürlichen Sustrate) mehr als 7 5-7 4-5 2-4 1-2 üerwiegend nur 1 1 Zusätzliche Angaen im Bereich Wasser: Längsänke: Sind lokale, natürliche Geschieeansammlungen auf der Gewässersohle, welche üer das Mittelwasserniveau aufragen können, sind regelmäßige Anzeiger einer strukturreichen, naturnahen Gewässerentwicklung (z.b. Ufer-, Krümmungs- oder Inselänke) Queränke: Queränke (Furten) sind in natürlichen Gewässern häufig anzutreffende Untiefen, die entweder mit Laufaufweitung oder Erhöhung der Fließgeschwindigkeit verunden sind. Besondere Laufstrukturen: Als esondere Laufstrukturen gelten z.b. Treiholzansammlungen, Sturzäume, Inselildungen (natürliche Laufgaelungen), Laufweitungen sowie Kaskaden. Querauwerke: Als Querauwerke gelten Bauwerke, die die natürliche Ausprägung des Wasserkörpers in seiner Längsrichtung unterrechen oder eeinflussen (z.b. Sohlastürze, -rampen, -gleiten, Grundschwellen). Sollte ein Querauwerk einen Rückstau verursachen, so erfolgt eine Eintragung nach der Länge der Strömungsminderung. Strömungsild: Das Strömungsild resultiert vorwiegend aus dem Zusammenspiel von Sohleschaffenheit, Tiefenvarianz, Fließgeschwindigkeit und Wasserführung (stürzend, schießend, schnell fließend, gemächlich fließend, träge). Sohlensustrattyp: Es werden Sustrattypklassen der Gewässersohle auf Grund der dominierenden Korngröße erfasst (z.b. Lehm/Ton, Schlick/Schlamm, Kies/Schotter, Sand). Verrohrungen: Es werden Verrohrungen erfasst, die länger als 5 m sind (Länge, glatt oder mit Sediment). Sohlenverau: Der Sohlenverau wird an Hand unterschiedlicher, generalisierter Verautypen erfasst (Massivsohle mit oder ohne Sediment, Steinschüttung) und der Erhaltungszustand eingeschätzt (vollwirksam, verfallend, weitgehend verfallen). Besondere Sohlenstrukturen: Besondere Sohlenstrukturen sind Indikatoren eines strukturreichen, naturnahen Gewässerzustandes (z.b. Kolke, Flachwasser, Kehrwasser, Stillwasser, Tiefrinne, Schnellen). Makrophyten: Die Makrophyten (Wasserpflanzen) geen Hinweise auf die Nährstoffsituation, Strömungs- und Lichtverhältnisse eines Gewässers (z.b. Fadenalgen, Moose, Wasserschweer, Schwimmlattpflanzen, sumerse und emerse Makrophyten). Besondere Belastungen: Als esondere Belastungen werden punktuelle Belastungen erfasst, die den Gewässerzustand negativ eeinflussen (z.b. Müllalagerungen, Einleitungen, Sandtreien, Verschlammung). - 3 -
. Methodik Gewässerstrukturgüte Untersuchungsmethode Ta.5: Zustandsmerkmale der Einzelparameter im Bereich Ufer (Querprofil) Bewertungsstufen Parameter Bereich Ufer Profiltyp (Querprofil eines Gewässers) Profiltiefe 1 Naturprofil sehr flach 2 annähernd Naturprofil 3 Erosionsprofil, variierend 4 Altprofil, einförmig 5 Erosionsprofil, rechteckig 6 Regelprofil, trapezförmig 7 Regelprofil, rechteckig (Verhältnis Tiefe zur Breite) (< 1:10) flach (1:10-1:6) mäßig flach (1:6-1:5) mäßig tief (1:5-1:4) tief (1:4-1:3) sehr tief (1:3-1:2) äußerst tief (> 1:2) Breitenvarianz (Wechsel der Gewässerreite) sehr häufiger Wechsel, sehr hohes Ausmaß häufiger Wechsel, hohes Ausmaß mäßige Varianz, punktuelle Aufweitungen häufiger Wechsel, geringes Ausmaß vereinzelter Wechsel, geringes Ausmaß kein Breitenwechsel, kein Uferverau kein Breitenwechsel auf Grund von Uferverau Ta.6: Zustandsmerkmale der Einzelparameter im Bereich Ufer (Uferstruktur) Bewertungs stufen Parameter Bereich Ufer Ufergehölze (Form und Zusammensetzung) Ufervegetation 1 odenständiger Wald/Forst Röhricht, (ohne Ufergehölze) artenreich 2 odenständige Baumreihe Röhricht, artenarm 3 odenständige Einzeläume Krautflur/ Hochstauden/ Sträucher 4 nicht odenständiger Wald/Forst grasreiche Krautflur/ Hochstauden 5 nicht odenständige Baumreihe Rasen oder 6 nicht odenständige Einzeläume 7 kein Ufergehölz keine Ziersträucher keine (Schattwirkung) (Verau) Uferverau kein Verau Leendverau Pflaster/Platten unverfugt wilder Verau Holzverau, nicht austriefähig Steinschüttung, Steinwurf Pflaster/Beton/ Mauer Uferlängsgliederung (Vielfältigkeit der Uferform) deutliche Prall- und Gleitufer, häufig Buchten deutliche Prall- und Gleitufer, vereinzelt Buchten lokale Prall- und Gleitufer, vereinzelt Buchten deutliche Tendenz zu Prall- und Gleitufern, Ansätze von Buchten schwache Tendenz zu Prallund Gleitufern, Ansätze von Buchten monotoner Uferverlauf, konstante Böschungsneigung monotoner Uferverlauf auf Grund von massivem Verau - 4 -
. Methodik Zusätzliche Angaen im Bereich Ufer: Breitenerosion: Die Breitenerosion resultiert aus der Tendenz eines Gewässers, sein Bett zu verreitern. Entweder ist kein edeutsamer Bodenatrag aus der Uferöschung erkennar (keine) oder es git deutliche Erosionsspuren an eiden Ufern unterhal des Mittelwasserniveaus (schwach) zw. die Uferöschungen sind hoch, steilwandig is üerhängend mit oft sehr rüchigen Wänden (stark). Durchlässe: Es werden nicht verrohrte Durchlässe und kurze Verrohrungen (< 5 m) erfasst (Laufverengung, Uferunterrechung, mit/ohne Sediment). Besondere Uferstrukturen: Als esondere Uferstrukturen werden Merkmale erfasst, die für die Beschreiung der Gewässerstruktur wichtige, ergänzende Hinweise liefern (z.b. Sturzaum, Baumuchten, Umläufe, Pralläume, Buhne, Steilwand, Unterstand). Zustand des Uferveraus: Der Zustand des Uferveraus wird in vollwirksam, verfallend und weitgehend verfallen eingeteilt. Besondere Belastungen: Gewässerstrukturgüte Untersuchungsmethode Als esondere Belastungen werden punktuelle Belastungen erfasst, die den Uferereich negativ eeinflussen (z.b. Müllalagerungen, Bauschutt, Trittschäden, Bauwerke, Einleitungen). Amphiischen Zone: Bei der amphiischen Zone als Leensraum wird die größte Breite des Bereiches zwischen Niedrigwasser- und mittlerer Hochwasserlinie eingetragen. Oere Breite: Breite auf Höhe des Geländeniveaus Sohlreite: Breite der Gewässersohle ei Mittelwasser Mittelwassertiefe: Ta.7: Zustandsmerkmale der Einzelparameter im Bereich Land (Gewässerumfeld) Astand von Sohle und Wasserspiegel ei Mittelwasser Bewertungsstufen Parameter Bereich Land Flächennutzung Uferstreifen 1 Auenwald flächenhaft Wald oder Sukzession, > 10 m 2 Wald, odenständig, naturnahe Biotope flächenhaft Wald oder Sukzession, < 10 m 3 Brache Randstreifen, > 10 m 4 Grünland Randstreifen, 5-10 m 5 Wald, nicht odenständig Saumstreifen, 1-5 m 6 Acker, Nadelforst, Garten Saumstreifen, < 1 m 7 Beauung, Verkehrsfläche kein Uferstreifen Zusätzliche Angaen im Bereich Land: Schädliche Umfeldstrukturen: Es werden schädliche Umfeldstrukturen erfasst, die das Gewässer eeinträchtigen (z.b. gewässerunverträgliche Anlagen, efestigte Verkehrsanlagen, Fischteiche, Anschüttungen, Agraungen, Müllalagerungen). - 5 -
. Methodik Gewässerstrukturgüte Untersuchungsmethode Ta.8: Bewertung der Naturnähe nach funktionalen Einheiten (HP 1 und 2) Hauptparameter 1: Laufentwicklung Funktionale Einheit a: Krümmung (Amplitude und Schwingungslänge) Funktionale Einheit : Beweglichkeit (Krümmungserosion, Migration) Hauptparameter 2: Längsprofil Funktionale Einheit a: natürliche Längsprofilelemente (z.b. Queränke, Strömungsdiversität, Tiefenvarianz) Klasse 1 a 2 a 3 a 4 a Beispiele naturgemäße Krümmung (100 %) naturgemäße Beweglichkeit weitgehend naturgemäße Krümmung (50-80 %) weitgehend naturgemäße Beweglichkeit üerwiegend naturgemäße Krümmung (50-80 %) verminderte Beweglichkeit durch Uferepflanzung (ingenieuriologischer Verau) deutliche, jedoch anthropogen geprägte Krümmung (30-50 %) Klasse Beispiele 1 a naturgemäße Bankafolge, einhergehend mit naturgemäßer Strömungsdiversität und Tiefenvarianz (100%) 2 a weitgehend naturgemäße Längsprofilelemente (> 80 %) 3 a zahlreiche natürliche Längsprofilelemente vorhanden (50-80 %) 4 a mehrfach natürliche Längsprofilelemente (30-50 %) häufig Ansätze 5 a selten natürliche Längsprofilelemente (10-30 %) vereinzelt Ansätze 6 a sehr selten natürliche Längsprofilelemente (< 10 %) kaum Ansätze 5 a deutlich verminderte Beweglichkeit durch intensive Uferepflanzung oder Holzverau ingenieuriologischer Uferverau, Flechtwerke, sparsame Steinschüttung leichte Krümmung (10-30 %) üerwiegend egradigt 7 a keine natürlichen Längsprofilelemente Funktionale Einheit : anthropogene Wanderungshindernisse kaum Beweglichkeit infolge Ufersicherung (Böschungsfußsicherung durch Steinwurf, Steinschüttung) Malus 1 Beispiele Verrohrung (5-20 m) mit Sedimentauflage 6 a geringe Krümmung (< 10 %) weitgehend egradigt Asturz (0,3-1 m) Gleite ohne Sedimentauflage gegenwärtig keine Beweglichkeit infolge Ufersicherung (Böschungsfußsicherung) 2 Verrohrung (5-20 m) ohne Sedimentauflage Rampe ohne Sedimentauflage 7 a keine Krümmung, völlig egradigt, schnurgerader Verlauf (0 %) nachhaltig keine Beweglichkeit Verrohrung (> 20 m) mit Sedimentauflage infolge massiven Ufer- und Böschungsveraues Asturz (> 1 m) Zu eachtende Einzelparameter: Laufkrümmung, Krümmungserosion. Längsänke, Besondere Laufstrukturen, Profiltiefe, Uferverau 3 Verrohrung (> 20 m) ohne Sedimentauflage 0 sonstige und keine Zu eachtende Einzelparameter: Querauwerke, Verrohrungen, Rückstau, Queränke, Strömungsdiversität, Tiefenvarianz, Durchlässe. - 6 -
. Methodik Ta.9: Bewertung der Naturnähe nach funktionalen Einheiten (HP 3 und 4) Hauptparameter 3: Sohlenstruktur Funktionale Einheit a: Formelemente und Choriotope (Art und Verteilung der Sustrate) Funktionale Einheit : Verau und künstliche Sustrate Klasse 1 a 2 a 3 a 4 a 5 a 6 a 7 a Beispiele vollständig naturraumtypische Sustratverhältnisse (100 %), keine künstlichen oder naturraumfremden Sustrate kein Verau weitgehend naturraumtypische Sustratverhältnisse (> 80 %), künstliche oder naturraumfremde Sustrate sehr selten vereinzelt zw. punktueller Verau mit naturnahen Methoden (< 20 %) üerwiegend naturraumtypische Sustratverhältnisse (50-80%), künstliche oder naturraumfremde Sustrate selten selten Sohlsicherung mit naturnahen Methoden, kein technischer Verau (20-50 %) deutlich naturraumtypische Sustratverhältnisse (30-50 %), mehrfach künstliche oder naturraumfremde Sustrate mehrfach Sohlenverau (30-50 %), offenporig z. B. Steinstickung oder Steinsatz mäßig naturraumtypische Sustratverhältnisse (10-30 %) künstliche oder naturraumfremde Sustrate häufig üerwiegend Sohlenverau (50-80 %) kaum naturraumtypische Sustratverhältnisse (< 10 %) künstliche oder naturraumfremde Sustrate sehr häufig weitgehend Sohlenverau (> 80 %), offenporig z. B. Steinstickung oder Steinsatz, Rasenkammerstein keine naturraumtypischen Sustratverhältnisse, vollständig künstliche oder naturraumfremde Sustrate Zu eachtende Einzelparameter: weitgehend dichter Sohlenverau (> 80 %), dicht z.b. Beton, Metall, Mauerwerk Sohlensustrat, Sohlenverau, Sustratdiversität, Besondere Sohlstrukturen, Besondere Belastungen (Sohle) Hauptparameter 4: Querprofil Funktionale Einheit a: Profilform Funktionale Einheit : mittlere Profiltiefe Funktionale Einheit c: Breitenentwicklung Klasse 1 a c 2 a c 3 a c 4 a c 5 a c 6 a c 7 a c Beispiele Gewässerstrukturgüte Untersuchungsmethode unregelmäßige, naturraumtypische Profilform naturgemäße Profiltiefe (für die meisten Fließgewässertypen < 1:10) naturgemäße Breitenvarianz unregelmäßige, annähernd naturraumtypische Profilform leicht erhöhte Profiltiefe annähernd naturgemäße Breitenvarianz unregelmäßige, weitgehend naturraumtypische Profilform oder variierendes Erosionsprofil deutlich erhöhte Profiltiefe leicht verminderte Breitenvarianz vergleichmäßigte Profilform, variierendes Erosionsprofil erheliche Eintiefung erhelich verminderte Breitenvarianz Regelprofil (kann ggf. gegliedert sein) oder einförmiges Erosionsprofil starke Eintiefung geringe Breitenvarianz technisch festgelegtes Trapez'/Regelprofil sehr starke Eintiefung sehr geringe Breitenvarianz technisch festgelegtes, ungegliedertes Kasten-Regelprofil oder V-förmiges Regelprofil üermäßige Eintiefung (zumeist > 1:3) keine Breitenvarianz Die Profiltiefe ezieht sich auf das Verhältnis von Einschnittstiefe zu Profilreite an der Böschungsoerkante. Zu eachtende Einzelparameter: Profiltyp, Profiltiefe, Breitenerosion, Breitenvarianz, Durchlässe, Verrohrungen - 7 -
. Methodik Ta.10: Bewertung der Naturnähe nach funktionalen Einheiten (HP 5 und 6 Gewässerstrukturgüte Untersuchungsmethode Hauptparameter 5: Uferstruktur Funktionale Einheit a: naturraumtypischer Bewuchs Funktionale Einheit : Uferverau Funktionale Einheit c: naturraumtypische Ausprägung Zu eachtende Einzelparameter: Uferewuchs, Uferverau, Besondere Uferstrukturen, Besondere Belastungen (Ufer) Klasse 1 a c 2 a c 3 a c 4 a c 5 a c 6 a c 7 a c Beispiele durchgehend naturraumtypischer Ufergehölzsaum und gewässertypische, nicht holzige Ufervegetation (100%) kein Ausau/Verau vollständig naturraumtypische Ausprägung weitgehend naturraumtypischer Ufergehölzsaum und gewässertypische, nicht holzige Ufervegetation (> 80 %) kein Ausau/Verau allenfalls punktuell weitgehend naturraumtypische Ausprägung (> 80 %) üerwiegend naturraumtypischer Ufergehölzsaum und üerwiegend gewässertypische, nicht holzige Ufervegetation (50-80 %) seltener technischer Ausau (< 30%) oder Verau mit naturnahen Methoden (30-50%) üerwiegend naturraumtypische Ausprägung (50-80 %) deutlich naturraumtypischer Ufergehölzsaum und deutlich gewässertypische, nicht holzige Ufervegetation (30 " 50 %) üerwiegend naturnaher Ausau (50-80%) oder deutlich rein technischer Verau (30-50%) deutlich naturraumtypische Ausprägung (30-50 %) vereinzelt naturraumtypischer Ufergehölzsaum und gewässertypische, nicht holzige Ufervegetation (10-30%) üerwiegend technischer Verau (50-80%), jedoch deutlich lückig oder im Verfall egriffen mäßig naturraumtypische Ausprägung (10-30 %) selten naturraumtypische Ufergehölze und selten gewässertypische, nicht holzige Ufervegetation (< 10 %) weitgehend technischer Verau (>80%), offenporig, z.b. Steinstickung oder -satz, Rasenkammerstein, unverfugtes Mauerwerk geringe naturraumtypische Ausprägung (< 10%) keine naturraumtypischen Ufergehölze und keine gewässertypische, nicht holzige Ufervegetation (< 10 %) weitgehend technischer Verau, dicht, z. B. Beton, Metall, Mauerwerk vollständig naturraumuntypische Ausprägung Hauptparameter 6: Gewässerumfeld Funktionale Einheit a: Vorland (Ausprägung und Nutzung) Funktionale Einheit : Gewässerrandstreifen (ohne Nutzung) Klasse 1 a 2 a 3 a 4 a 5 a 6 a 7 a Beispiele Zu eachtende Einzelparameter: vollständig naturnahe Ausprägung, nur gewässerverträgliche Nutzung vollständiger und ausreichend reiter Gewässerrandstreifen (100 %) weitgehend naturnahe Ausprägung, nur gewässerverträgliche Nutzung gering lückiger oder streckenweise zu schmaler Gewässerrandstreifen (> 80 %) teilweise naturnahe Ausprägung mit üerwiegend gewässerverträglicher Nutzung teilweise lückiger oder häufig zu schmaler Gewässerrandstreifen (50-80 %) deutlich naturnahe Ausprägung mit verreitet gewässerunverträglicher Nutzung lückiger oder häufig zu schmaler Gewässerrandstreifen (30-50 %) üerwiegend naturferne Ausprägung mit üerwiegend gewässerunverträglicher Nutzung üerwiegend fehlender (10-30 %) oder üerwiegend zu schmaler Gewässerrandstreifen weitgehend naturferne Ausprägung, vorherrschend gewässerunverträgliche Nutzung weitgehend fehlender Uferstreifen (< 10 %) Saumstreifen fragmentarisch ausgeildet vollständig naturferne Ausprägung des Vorlandes mit vollständig gewässerunverträglicher Nutzung vollständig fehlender Ufer- oder Saumstreifen (z.b. versiegelte Gewereflächen) Flächennutzung, Gewässerrandstreifen, Schädliche Umfeldstrukturen, Besondere Umfeldstrukturen - 8 -
2.2 Biologische Gewässergüte 2.2.1 Untersuchungsmethode Zur Beurteilung des Verunreinigungsgrades eines Gewässers dient schon seit längerer Zeit das Saproiensystem, das inzwischen in der DIN 38410 Teil II als "Verfahren zur Bestimmung des Saproienindex", genormt wurde. Der Untersuchungsmethode liegen estimmte in Gewässer leende Organismen zu Grunde, die als Zeiger (iologische Indikatoren) für jeweils einen Verunreinigungsgrad eines Fließgewässers charakteristisch sind. Daei werden Arten des sog. Makrozooenthos erfasst, d.h. Tiere des Gewässerodens, die mit loßem Auge erkennar sind. Die Makroorganismen zeigen die gesamte organische Belastung üer einen längeren Zeitraum an jeder Stelle eines Gewässers an, da sie meist üer Monate zw. Jahre im Gewässer verleien. Saproienindex Der Saproienindex wird nach Gleichung (1) erechnet. Das Streuungsmaß des Saproienindex SM nach Gleichung (2) soll höchstens 0.2 etragen. Die Summe der Aundanzziffern nach Gleichung (3) soll mindestens 15 erreichen. Sind diese eiden Voraussetzungen nicht gewährleistet, wird die Belastung mit iologisch aauarer Sustanz nicht eindeutig widergespiegelt. Für die Beurteilung der Proestelle sollten weitergehende Untersuchungen herangezogen werden. 2.2.2 Bestimmungsliteratur Die Artendetermination eruht hauptsächlich auf folgenden Autoren: Turellaria REYNOLDSON (1978) Hirudinea ELLIOT & MANN (1979) Oligochaeta BRINKHURST (1971) Gastropoda GLÖER et al. (1985) Bivalvia GLÖER et al (1985) Crustacea SCHELLENBERG (1942) Coleoptera FREUDE et al (1971) Coleoptera Larven KLAUSNITZER 1984) Diptera BRYCE et al. (1972) Heteroptera EHMANN (1961) Ephemeroptera MACAN (1979; STUDEMANN et al (1992) Plecoptera HYNES (1967), ILLIES (1955) Trichoptera HICKIN (1967), SEDLAK (1985) Megaloptera Elliot (1977) 2.2.3 (1) (2) (3) S SM S i A i G i N i = Saproienindex für die Biozönose = Streuungsmaß für den Saproienindex = Saproiewert für ein Taxon = geschätzte Aundanz eines Taxon = Indikationsgewicht eines Taxon = Anzahl der Taxa = laufende Nummer des Taxon - 9 -
. Methodik 2.2.4 Einstufung der Gewässergüte Biologische Gewässergüte Einstufung der Gewässergüte Nach den Richtlinien der Länderareitsgemeinschaft Wasser (LAWA) von 1990 und der DIN 38410 wird die Gewässergüte grundsätzlich nach dem Saproienindex ermittelt (Ta.11). Sollten sich die Randedingungen nicht erfüllen, oder eine auffällige Verarmung der Proestelle auf partielle toxische Einflüsse hinweisen, zw. die physiko-chemischen Begleitmessungen derartige Einflüsse zumindest zeitweise erwarten lassen, kann eine nachträgliche Einstufung in eine andere Güteklasse erfolgen. In Ta.12 werden die einzelnen Güteklassen und Belastungsgrade ausführlich eschrieen und definiert. Ta.11: Beurteilung der Gewässergüte nach LAWA (1990) Gewässergüteklasse (Gkl.) Belastungsgrad Saproiestufe Saproienindex I I - II unelastet is sehr gering elastet gering elastet Oligosaproie 1,0 is < 1,5 Oligoeta-mesosaproe Üergangszone 1,5 is < 1,8 II mäßig elastet Beta-Mesosaproie 1,8 is < 2,3 II - III kritisch elastet Beta-Alphamesosaproe Üergangszone 2,3 is < 2,7 III stark verschmutzt Alpha-Mesosaproie 2,7 is < 3,2 III - IV sehr stark verschmutzt Alpha-mesopolysaproe Üergangszone 3,2 is < 3,5 IV üermäßig verschmutzt Polysaproie 3,5 is 4,0-10 -
. Methodik Physikalisch-chemische Messungen Einstufung der Gewässergüte Ta.12: Definition der Gewässergüteklassen (nach LAWA 1990) Güteklasse I: unelastet is sehr gering elastet Gewässeraschnitte mit reinem, stets annähernd sauerstoffgesättigtem und nährstoffarmem Wasser; geringer Bakteriengehalt; mäßig dicht esiedelt; vorwiegend Algen, Moose, Strudelwürmer und Insektenlarven; Laichgewässer für Edelfische (gemeint sind hier die stenöken Arten Bachneunauge, Koppe, Bachforelle). Güteklasse I - II: gering elastet Gewässeraschnitte mit geringer anorganischer oder organischer Nährstoffzufuhr ohne nennenswerte Sauerstoffzehrung; dicht und meist in großer Artenvielfalt esiedelt; Edelfischgewässer (Leensraum stenöker Fischarten). Bei entsprechenden physiographischen Gegeenheiten sind hohe Fischerträge möglich. Güteklasse II: mäßig elastet Gewässeraschnitte mit mäßiger Verunreinigung und guter Sauerstoffversorgung; sehr große Artenvielfalt und Individuendichte von Algen, Schnecken, Kleinkresen, Insektenlarven; Wasserpflanzenestände edecken größere Flächen; im Allgemeinen ertragreiche Fischgewässer (insesondere an euryöken Arten). Güteklasse II - III: kritisch elastet Gewässeraschnitte, deren Belastung mit organischen, sauerstoffzehrenden Stoffen einen kritischen Zustand ewirkt; Fischsteren in Folge Sauerstoffmangel möglich; Rückgang der Artenzahl der Makroorganismen; gewisse Arten neigen zur Massenentwicklung; Algen ilden häufig größere flächendeckende Bestände; meist noch ertragreiche Fischgewässer (euryöke Arten). Güteklasse III: stark verschmutzt Gewässeraschnitte mit starker organischer, sauerstoffzehrender Verschmutzung und meist niedrigem Sauerstoffgehalt; örtlich Faulschlammalagerungen; flächendeckende Kolonien von fadenförmigen Awasserakterien und festsitzenden Wimpertieren üertreffen das Vorkommen von Algen und höheren Pflanzen; nur wenige, gegen Sauerstoffmangel unempfindliche tierische Makroorganismen wie Schwämme, Egel, Wasserasseln, kommen isweilen massenhaft vor; sehr geringe Fischerträge; mit periodischem Fischsteren ist zu rechnen (kleine reproduktiven Bestände; das Fischleen ist erhelich eeinträchtigt). Güteklasse III - IV: sehr stark verschmutzt Gewässeraschnitte mit weitgehend eingeschränkten Leensedingungen durch sehr starke Verschmutzung mit organischen, sauerstoffzehrenden Stoffen, oft durch toxische Einflüsse verstärkt; zeitweilig totaler Sauerstoffschwund; Trüung durch Awasserschwestoffe; ausgedehnte Faulschlammalagerungen, durch rote Zuckmückenlarven oder Schlammröhrenwürmer dicht esiedelt; Rückgang fadenförmiger Awasserakterien; Fische nicht auf Dauer und dann nur örtlich egrenzt anzutreffen. Güteklasse IV: üermäßig verschmutzt Gewässeraschnitte mit üermäßiger Verschmutzung durch organische, sauerstoffzehrende Awässer; Fäulnisprozesse herrschen vor; Sauerstoff üer lange Zeit in sehr niedrigen Konzentrationen vorhanden oder gänzlich fehlend; Besiedlung vorwiegend durch Bakterien, Geißeltierchen und freileende Wimpertierchen; Fische fehlen; ei starker toxischer Belastung iologische Verödung. 2.3 Physikalisch-chemische Messungen Die physikalisch-chemischen Parameter werden zur Feststellung auffälliger Belastungen - 11 -
. Methodik durch Nährstoffe, organisch aauarer Sustanzen und der Salzelastung gemessen. Sie können auch zur Gewässergüteausweisung mit herangezogen werden, wenn der ermittelte Saproienindex auf der Grenze zwischen zwei Güteklassen liegt. Da sich die Konzentrationen von Inhaltsstoffen in Fließgewässern ahängig von Witterung, Wasserführung, Umfeldelastung (Düngung, etc.) oder Einleitungen kurzfristig ändern können, stellen die Messungen nur punktuelle Ausschnitte dar. In NRW git es eine Verordnung mit Allgemeinen Güteanforderungen (AGA) für Fließgewässer, in der für einige Parameter Richtwerte festgelegt sind (Ta.13). Ta.13: Allgemeine Güteanforderungen an Fließgewässer (MURL NRW 1991) Kenngrößen AGA Temperaturmaximum 20 25 C Sauerstoff = 6 mg/l ph-wert 6,5-8,5 BSB 5 CSB TOC Ammonium (NH 4-N) Nitrat (NO 3-N) Phosphor ges. 2.3.1 Sauerstoff = 5 mg/l = 20 mg/l = 7 mg/l = 1 mg/l = 8 mg/l = 0,3 mg/l Im Wasser ist ahängig von Temperatur und Luftdruck eine definierte Menge Sauerstoff gelöst, die durch iologische Vorgänge (Sauerstoffzehrung durch heterotrophe Organismen, Sauerstoffeintrag durch Photosynthese) oder durch physikalische Prozesse (Verwirelung z.b. an Sohlgleiten u.a.) verändert werden kann. Sauerstoffgehalt Der Sauerstoffgehalt in einem Gewässer ist das Ergenis sauerstoffliefernder und -zehrender Prozesse. Sauerstoff kann physikalisch aus der Luft üer die Wasseroerfläche im Gewässer gelöst werden, woei Turulenzen den Eintrag erhöhen können; eine Sauerstoffanreicherung kann aer auch durch die Photosynthese pflanzlicher Organismen erfolgen. Bei einem Sauerstoffgehalt deutlich unter 8 mg/l wird von einem Defizit gesprochen unter 4 mg/l ist die ausreichende Versorgung der Organismen im Gewässer edroht. Sauerstoffsättigung Physikalisch-chemische Messungen Sauerstoff Das Sättigungsvermögen des Wassers für Sauerstoff hängt von der Temperatur a; ei 0 C edeuten 14,5 mg/l Sauerstoff eine Sättigung von 100 %, ei 20 C liegt dieser Wert ei nur 8,9 mg/l Sauerstoff. 2.3.2 Wassertemperatur Die Wassertemperatur der Fließgewässer folgt einer saisonalen Entwicklung, an die die im Wasser leenden Organismen angepasst sind. Bei größeren Aweichungen (z.b. durch Einleitung von erwärmten Wasser, o.ä.) wird die Physiologie der Organismen eeinflusst. 2.3.3 ph-wert Der ph-wert ist eine Maß für die Belastung eines Gewässers mit Säure- oder Alkaliildnern. Er ist auch für das Ammonium/ Ammoniak-Gleichgewicht von großer Bedeutung. Die meisten Organismen sind an einen neutralen Bereich zwischen 6 und 8 angepasst, größere zw. längere Aweichungen führen zu Beeinträchtigungen und Schädigungen vor allem von Laich, Brut und Jungtieren. Eine Versauerung kann durch die Zuleitung von Awasser oder Luftverunreinigungen ("Saurer Regen") üer Oerfläche oder Grundwasser entstehen. Höhere alkalische Werte entstehen aufgrund iogener Vorgänge durch eine üermäßige Algenentwicklung. 2.3.4 Elektrische Leitfähigkeit Die Leitfähigkeit zeigt an, wie weit ein Wasser mineralisiert ist (Gesamtsalzgehalt). Fließgewässer mit einer Leitfähigkeit >700 µs/cm sind als mineralisch elastet einzustufen, allerdings kann eine hohe Leitfähigkeit auch durch die Bodenart und somit geogen edingt sein. 2.3.5 Nährstoffe Alle Ausscheidungsprodukte leender und Zersetzungsprodukte agestorener Organismen enthalten Stickstoff-Verindungen. Der mit Sauerstoffverrauch einhergehende akterielle Aauprozess (Nitrifikation) verläuft üer Ammonium/Ammoniak (NH 4 /NH 3 ) und Nitrit (NO 2 ) zu Nitrat (NO 3 ). Stickstoff- und insesondere Phosphorverindungen sind die Haupteutrophierungsfaktoren in einem Gewässer. Üermäßiges Wachstum von Algen und Wasserpflanzen führt längerfristig zu nächtlichen Sauerstoffminima (Zellatmung) und vor allem Sauerstoffdefiziten durch den Aau der Biomasse. - 12 -
. Methodik Ammonium-Stickstoff (NH 4 -N) Es wird als direktes Aauprodukt von stickstoffhaltigen Sustanzen freigesetzt. In höheren Konzentrationen führt es zu einer erhelichen Belastung der Sauerstoffsituation, da für die Oxidation durch Mikroorganismen üer Nitrit zu Nitrat sehr viel Sauerstoff verraucht wird (4,6 mg O 2 pro mg NH 4 ). Bei niedrigen Temperaturen läuft dieser Nitrifikationsprozess verzögert a, so dass gerade in der kalten Jahreszeit eine erhöhte Ammoniumkonzentration länger anhalten kann. Normalerweise liegen die NH 4 -Konzentrationen in Fließgewässern ei 0,03-0,1 mg/l, a Werten üer 1,0 mg/l ist ein Gewässer organisch hoch elastet. Hohe Werte deuten auf landwirtschaftliche Einträge und kommunale Einleitungen hin. Mit steigender Temperatur und ca. a ph 9 kann Ammoniak (NH 3 ) entstehen, das schon in geringen Konzentrationen insesondere auf Fische toxisch wirkt. Nitrit (NO 2 -N) In der Regel entsteht Nitrit ei der mikroiellen Oxidation von Ammonium zu Nitrat als nur kurzleiges Zwischenprodukt. Konzentrationen a ca. 0,1 mg/l wirken fischtoxisch. Im Körper eines Menschen können sich zusammen mit Aminen die gefährlichen Nitrosamine ilden. Der Grenzwert der Trinkwasserverordnung liegt ei 0,1 mg/l. Nitrat (NO 3 -N) Nitrat ist als natürliches Stoffwechselprodukt der Nitrifikation in Fließgewässern meist nur in relativ niedrigen Konzentrationen vorhanden. Eine Erhöhung der Nitrat-Konzentration erfolgt primär üer (Klein-) Kläranlagen und andere Awässer sowie üer die Auswaschung von Düngemitteln üer Dränagen und Grundwasser in die Oerflächengewässer Eine Konzentration von > 8 mg/l NO 3 -N kann als kritisch ezeichnet werden. Gesamt-P Natürliche Fließgewässer sind als phosphatarm zu ezeichnen; die Konzentration des Gesamtphosphors ist nicht höher als 0,1 mg/l. Die erhöhten Konzentrationen stammen vornehmlich aus der landwirtschaftlichen Nutzung (Erosion von Bodenpartikeln, frisch ausgerachter Phosphor-Dünger und Gülle) und aus häuslichen zw. gewerlichen Awässern. Phosphor ist ein Bestandteil der Düngemittel sowie in Exkrementen, Wasch-, Reinigungsund Rostschutzmitteln enthalten. Hinzu kommen noch Phosphoreinträge durch die Niederschläge. Physikalisch-chemische Messungen Biochem. Sauerstoffedarf (BSB5) Direkte Einträge üer Drän- und Grundwasser sind vernachlässigar gering, da die Phosphorverindungen im Boden eine hohe Adsorptionsfähigkeit aufweisen. Gesamt-P erfasst die Summe aller Phosphorverindungen. Als kritische Phosphorkonzentration für die Eutrophierung langsam fließender oder gestauter Gewässer gelten 0,1-0,2 mg/l Gesamtphosphor. Auch in schneller fließenden Bächen und Flüssen sollten 0,3 mg/l nicht üerschritten werden (DVKK 1992, 1995, LUA 1997). 2.3.6 Biochem. Sauerstoffedarf (BSB 5 ) Der BSB 5 ezeichnet die Menge an Sauerstoff, die von Mikroorganismen verraucht wird, um im Wasser enthaltene organische Stoffe innerhal von 5 Tagen ei 20 C oxidativ azuauen. Hohe Werte weisen auch auf eine hohe organische Belastung hin, im allgemeinen werden in Fließgewässern nicht üer 3 mg/l gemessen. 2.3.7 Gesamt-Kohlenstoff (TOC) Der TOC hat heute den früher gemessenen CSB (chemischer Sauerstoffedarf) als ein Maß für die Gesamtelastung eines Gewässers mit organischen, chemisch oxidieraren Verindungen agelöst. 2.3.8 Chlorid Natürlicherweise sind die Chloridmengen in Fließgewässern im Binnenland durch die geogene Lösung von Salzen zumeist gering (< 30 mg/l). Teilweise stark üerhöhte Konzentrationen entstehen vor allem durch Einleitungen von Kalilaugen und Gruenawässern aus dem Bergau. Im Süßwasser leende Organismen können nur is zu einer artspezifischen Grenze uneschadet in Wasser mit zunehmendem Salzgehalt existieren. Dies kann dazu führen, dass die Fließgewässeriozönose is auf einige salztolerante Organismen verarmt und halophile Arten einwandern. - 13 -
3. Durchführung der Untersuchungen 3.1 Gewässerstrukturgüte An insgesamt 878 100m-Aschnitten wurden nach der Richtlinie des LUA NRW (1998) an den Fließgewässern des Stadtgeiets Lingen Strukturmerkmale kartiert und ewertet. Die Gewässerstationierung konnte teilweise aus vorliegenden Unterlagen entnommen werden, teils wurde sie nachträglich auf Planeene erstellt. Eine Fotodokumentation repräsentativer Aschnitte wurde in den Bericht integriert. Die Bewertung erfolgte nach dem Leitild des Flachland-Niederungsaches. Flachland - Niederungsgewässer Niederungsgewässer esitzen keine eigene Talform, sondern durchfließen eine im Verhältnis zur Gewässergröße sehr reite flache Eene (Niederung). Gewässerlandschaften der Niederungen finden sich entlang der größeren Flussläufe. Geologisch/pedologisch sind die Niederungen durch holozäne Alagerungen gekennzeichnet. Ihre Reliefenergie ist gering. An Sohlensustraten üerwiegen sandige und schluffig/tonige Anteile mit relativ hohen Anteilen organischer Alagerungen (von Totholz is zu organischem Feinschlamm). 3.2 Gewässergüte. Durchführung der Gewässerstrukturgüte Chlorid Für die Gewässergüteeurteilung der Fließgewässer im Stadtgeiet Lingen wurde im Frühjahr 2001 an insgesamt 63 Proestellen das Makroenthon untersucht und der Makro- Saproienindex nach DIN 38 410 - M2 estimmt. Eine Bestimmung der Fischfauna leit ausführlicheren Untersuchungen vorehalten. Bei den Liellen (Odonata), wurden nur die Larvenstadien in der Kartierung erücksichtigt, da die adulten Exemplare den Standorten der Makrozooenthon-Beproung nicht eindeutig zugeordnet werden können. Soweit dies zur Beurteilung ausreichend war, wurde die Bestimmung einiger Organismen nur is zur Gattung vorgenommen. Zusätzlich wurde zur Bewertung des Teglinger Baches, der Großen Aa, der Ems und des DEK, die nicht Bestandteil dieser Untersuchung waren, der Gewässergüteericht des STAWA Meppen (1997) und die Gewässergütekarte des NLWK 2000 herangezogen. 3.3 Physikalisch-chemische Untersuchungen An den gleichen 63 Proenahmestellen im Stadtgeiet wurden Wasserproen entnommen und im Laor analysiert. Vor Ort wurden mittels Elektroden Sauerstoffgehalt, Sauerstoffsättigung, Temperatur, ph-wert und elektrische Leitfähigkeit gemessen. - 14 -
4. Untersuchungsergenisse 4.1 Üersicht Strukturgüte Der hohe Grad der anthropogenen Üerformung der Gewässer zeigt sich im geringen Anteil der naturnahen und edingt naturnahen Aschnitte (SG 1 und 2) von weniger als 10 % in Sohle, Ufer und Landereich, selst mäßig eeinträchtige Aschnitte (SG 3) sind mit nur 11-14 % vertreten (A.1). Während die Sohle noch zumindest in üer der Hälfte der Aschnitte (59 %) mit SG 4 nur als deutlich eeinträchtigt ezeichnet werden konnte, war der naturferne Zustand der Gewässerstrukturen im Bereich Ufer (41 % merklich geschädigt = SG 5) und Land (42 % stark geschädigt = SG 6) deutlich erkennar.. Untersuchungsergenisse Üersicht Strukturgüte Chlorid SG 7 (üermäßig geschädigt) lie mit 3-5 % den Aschnitten mit längerer Verrohrung oder Betonverau vorehalten. Regional ist im Bereich der kleinen Emszuflüsse im Nordwesten/Westen des Stadtgeietes ein esserer Zustand der Gewässerstrukturen durch eine Verschieung in der Statistik zu den esseren Güteklassen hin zu vermerken. Größere (edingt) naturnahe Bereiche finden sich am Unterlauf des Südaches, am Lingener Mühlenach und am Schillingmanngraen im Geiet Brögerner Teiche und am Unterlauf des Piesekenaches. Strukturgüte an kleinen und mittleren Fließgewässern im Stadtgeiet Lingen 2001 Prozent-Anteil der Aschnitte 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 5 4 3 4 16 19 42 59 41 16 20 18 14 13 11 1 7 5 Sohle Ufer Land SG 7 SG 6 SG 5 SG 4 SG 3 SG 2 SG 1 SG = Strukturgüteklasse A.1: Gewässerstrukturgüte nach der Methode des LUA NRW (1998) an den kleinen und mittelgroßen Fließgewässern im Stadtgeiet Lingen (ohne Ems, DEK und Große Aa); prozentualer Anteil der auftretenden Strukturgüteklassen (SG) in den 3 Bereichen Sohle, Ufer und Land - 15 -
4.2 Üersicht Gewässergüte Bei insgesamt 63 untersuchten Proestellen im Stadtgeiet Lingen wurden weder esonders gute (Gkl. I und I-II) noch esonders stark verschmutzte Gewässer (Gkl. III-IV und IV) gefunden. Vergleicht man den prozentualen Anteil der drei registrierten Güteklassen, so schneidet die Gewässergüte im Stadtgeiet Lingen im Vergleich zum gesamten Dienstezirk des STAWA Meppen (1997) etwas esser als der Durchschnitt a. Mit 41 % der Proestellen in Gkl. II im Stadtgeiet Lingen gegenüer 38 % im gesamten Dienstezirk hat aer immer noch weniger als die Hälfte eine Gewässergüte, die mit mäßig elastet ezeichnet wird, immerhin liegen noch 13 % (11 % landesweit) in Gkl. III, die als stark verschmutzt enannt wird. (A.2). Am esten ist die Situation im Gewässersystem Große Aa (Bramscher Mühlenach/ Südach), dort sind mit dem Pölinggraen (Gkl. III) und dem Temmengraen (Gkl. II-III) nur zwei Gewässer mit einer schlechteren Gewässergüte als Gkl. II.. Untersuchungsergenisse Üersicht Gewässergüte Chlorid Umgekehrt verhält es sich im System Lingener Mühlenach, hier sind nur drei kleine Bäche (Horstgraen, Siedlungsgraen und Baccumer Bruchgraen) sowie der oerste Aschnitt des Lingener Mühlenach in Gkl. II eingestuft worden; die meisten Proestellen erreichten Gkl. II-III, Gkl. III wurde nur in den oeren Aschnitten von Schattenruchgraen und Schillingmanngraen vergeen. Bei den kleineren Bächen des direkten Einzugsgeietes der Ems im Nordwesten und Westen war der Oerlauf des Biener Baches stark verschmutzt (Gkl. III), die anderen Proestellen zur Hälfte Gkl. II und Gkl. II-III. Der zum Gewässersystem der Hase gehörende Bawinkeler Bach lag in Gkl. II. Auch diese regionale Aufteilung estätigte die im Gewässerericht STAWA Meppen 1997 getroffenen Feststellungen, dass die Güte im Dienstezirk in den Systemen Große Aa und Hase am esten war. Gewässergüte an kleinen und mittleren Fließgewässern im Stadtgeiet Lingen 2001 Anzahl der Proestellen 35 30 25 20 15 10 5 0 41 % 46 % 13 % II II - III III Gewässergüteklasse (Gkl.) A.2: Biologische Gewässergüte nach dem Saproienindex an den kleinen und mittelgroßen Fließgewässern im Stadtgeiet Lingen (ohne Ems, DEK, Große Aa und Teglinger Bach); es traten nur die Gewässergüteklassen II, II-III und III auf. - 16 -
4.3 Große Fließgewässer Die drei größten Gewässer im Lingener Stadtgeiet, die Ems, die Große Aa und der DEK werden regelmäßig vom STAWA Meppen auf die iologische und chemische Gewässergüte kontrolliert, eine Betrachtung im Rahmen dieser Untersuchung kleiner und mittlerer Fließgewässer 2001 fand nicht statt und hätte auch einen anderen methodischen Aufwand erfordert. 4.3.1 Ems und Dortmund-Ems-Kanal (DEK) Die Ems fließt nach Norden innerhal des Lingener Stadtgeietes, der DEK verläuft die größte Strecke parallel und ist im Süden zwischen Schleuse Glesen und Hanekenfähr für ca. 1000 m an die Ems angeschlossen. In den letzten Untersuchungen des STAWA Meppen von 1997 und der Gewässergütekarte des NLWK 2000 wurde der größte Teil des DEK mit Gkl. II-III ewertet, woei nur eine eingeschränkte Güteeinstufung aufgrund der hohen Chloridfrachten (u.a. durch die Zuführung üer die mit Gruenawässern aus dem Raum Ienüren gespeiste Speller Aa-Große Aa) angegeen wurde. Die Versalzung setzt sich üer den Kanalanschluss is üer fast das gesamte Stadtgeiet Lingen in der Ems fort, eine Beleg dafür ist auch die eschrieene zunehmende Verreitung des salztoleranten Bachflohs-Kreses Gammarus tigrinus in der Ems. Die Gewässergüte der Ems wird in der Gütekarte des NLWK 2000 auf dem gesamten Stadtgeiet in Gkl. II-III eingestuft. Im Güteericht des STAWA Meppen 1997 war im südlichen Aschnitt is kurz vor der Einmündung des Biener Baches noch Gkl. II angegeen, nördlich davon sank sie in Gkl. II-III hera. Unterhal der Einmündung des DEK in die Ems ei Hanekenfähr wurden durch das NLWK Messwerte der Leitfähigkeit in den Jahren 1997 is 2001 von 450-2550 µs/cm ermittelt. Der Mittelwert der üer 5 Jahre hinweg aufgenommenen 76 Chloridwerte lag zwar mit ca. 270 mg/l an der Oergrenze des nach Ta.14 (nach dem Venediger Brackwassersystem, Remane, 1971) für Süßwasser relevanten Bereiches, die Schwankungen der Chloridwerte zwischen 34 und 450 mg/l ergaen aer für das Ökosystem Spitzen im Bereich rackig-limnisch, die für manche Arten nicht mehr tolerierar sind.. Untersuchungsergenisse Große Fließgewässer Ems und Dortmund-Ems-Kanal (DEK) Ta.14: verändert nach Remane (1971): Venediger Brackwassersystem Salinität ( / ) Chloridgehalt (mg/l) 18 40 16800-22400 Brackig-marin (mesohalin) 3 18 1700-10080 Meerwasser (polyhalineuhalin) Brackiglimnisch (oligohalin) 0,5 3 280-1700 Süßwasser (limnisch) < 0,5 < 280 4.3.2 Große Aa Die südliche Stadtgrenze ildet etwa a der B70 die von Osten ei Spelle-Lünne voreifließende Große Aa. Sie iegt zusammen mit der Stadtgrenze ei Emsüren-Hesselte eim Zufluss der Speller Aa nach Norden a und ildet is zur Einmündung in die kurz davor vereinigten Ems/DEK die Westgrenze der. Neengewässer der Großen Aa im Stadtgeiet sind der Bramscher Mühlenach mit seinen Zuflüssen und der Südach. Die Daten der Gütekarte des NLWK 2000 und des STAWA Meppen von 1997 weisen is zum Zufluss der Speller Aa eine Gewässergüte von Gkl. II aus, danach wird aufgrund der starken Versalzung aus dem Gruenawässer transportierenden Neengewässer nur eine eingeschränkte Gewässergüte von Gkl. II-III angegeen. So wurden vom NLWK Messwerte für die Leitfähigkeit in der Großen Aa ei Bramsche von 1997-2001 von 2410-11900 µs/cm gemessen, die entsprechenden Chloridgehalte lagen ei 580-3750 mg/l. Daraus errechnete sich ei 30 Messungen üer 5 Jahre ein Mittelwert von 4663 µs/cm zw. 1285 mg/l Chlorid. Hier lagen alle Werte nach Ta.14 mindestens im rackig-limnischen Bereich, die Spitzenwerte reichten weit in die rackig-marine Zone hinein. - 17 -