Stoffei nträge in Gewässer aus der Landwirtschaft
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Stoffei nträge in Gewässer aus der Landwirtschaft
Stoffeinträge in Gewässer aus der Landwirtschaft 1. Stoffe 2. Eintragspfade 3. Stoffsituation in Gewässern 4. Beurteilung der Gefährdungen (2. Teil) Seminar WRRL – Qualifizierungsoffensive, Soest | 1. Februar 2012 Dr. Norbert Feldwisch Ingenieurbüro Feldwisch Karl-Philipp-Straße 1 51429 Bergisch Gladbach Tel. 02204-4228-50 [email protected] www.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) Seminar WRRL – Qualifizierungsoffensive, Soest | 1. Februar 2012 www.ingenieurbuero-feldwisch.de Folie 2 2. Eintragspfade • Atmosphärische Deposition • Bodenerosion • Sickerwasserpfad / Grundwasser • Oberflächenabfluss • Dränagen • Diffuse Einträge aus urbanen Gebieten (Regenüberläufe, Verkehrswege etc.) • Punktquellen Seminar WRRL – Qualifizierungsoffensive, Soest | 1. Februar 2012 www.ingenieurbuero-feldwisch.de Folie 3 Nährstoffe – Stickstoff Stickstoffeinträge im deutschen Einzugsgebiet der Nordsee 418 016 t/a -48 % 804 038 t/a Seminar WRRL – Qualifizierungsoffensive, Soest | 1. Februar 2012 www.ingenieurbuero-feldwisch.de Folie 4 Nährstoffe – Stickstoff %-Anteil 1985 atm. Dep. Erosion 1 1 Grundwasser Oberflächenabfluss Dränagen urbane Gebiete Punktquellen 31 5 15 4 42 + 2005 2 2 46 + 6 21 3 20 2005: 75 % der gesamten Stickstoffeinträge aus der Landwirtschaft Seminar WRRL – Qualifizierungsoffensive, Soest | 1. Februar 2012 www.ingenieurbuero-feldwisch.de Folie 5 Nährstoffe – Phosphor Phosphoreinträge im deutschen Einzugsgebiet der Nordsee 18 135 t/a -73 % 67 164 t/a Seminar WRRL – Qualifizierungsoffensive, Soest | 1. Februar 2012 www.ingenieurbuero-feldwisch.de Folie 6 Nährstoffe – Phosphor %-Anteil 1985 atm. Dep. Erosion <0,1 6 Grundwasser Oberflächenabfluss Dränagen urbane Gebiete Punktquellen 6 1 1 6 81 + 2005 <0,1 22 20 + 7 + 5 9 39 2005: ca. 50 % der gesamten Phosphoreinträge aus der Landwirtschaft Seminar WRRL – Qualifizierungsoffensive, Soest | 1. Februar 2012 www.ingenieurbuero-feldwisch.de 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 Seminar WRRL – Qualifizierungsoffensive, Soest | 1. Februar 2012 www.ingenieurbuero-feldwisch.de Folie 8 Schwermetalle – Nickel seit 1985 sehr starker Rückgang der industriellen Einträge Geogen bedingte Grundwassereinträge unverändert bedeutsam 2005: diffuse Quellen dominant Seminar WRRL – Qualifizierungsoffensive, Soest | 1. Februar 2012 www.ingenieurbuero-feldwisch.de 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 Seminar WRRL – Qualifizierungsoffensive, Soest | 1. Februar 2012 www.ingenieurbuero-feldwisch.de 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) Seminar WRRL – Qualifizierungsoffensive, Soest | 1. Februar 2012 www.ingenieurbuero-feldwisch.de 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) Seminar WRRL – Qualifizierungsoffensive, Soest | 1. Februar 2012 www.ingenieurbuero-feldwisch.de 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 Seminar WRRL – Qualifizierungsoffensive, Soest | 1. Februar 2012 www.ingenieurbuero-feldwisch.de Folie 13 Tierarzneimittel Auswaschungsverhalten von Tierarzneimitteln und Metaboliten Versuche der Bayerischen Landesanstalt für Umwelt auf 300 m2 großen, gedränten Acker- und Grünlandflächen Antibiotika (Sulfadimidin, Enrofloxacin, Tylosin, Chlortetracyclin) Antiparasitikum (Flubendazol) aus Schweinegülle bei simuliertem Starkregen Bayerisches Landesamt für Umwelt 2009 Seminar WRRL – Qualifizierungsoffensive, Soest | 1. Februar 2012 www.ingenieurbuero-feldwisch.de Folie 14 Tierarzneimittel Bayerisches Landesamt für Umwelt 2009 Seminar WRRL – Qualifizierungsoffensive, Soest | 1. Februar 2012 www.ingenieurbuero-feldwisch.de Folie 15 Tierarzneimittel Wiederfindungsraten im Dränabfluss Flubendazol Enrofloxacin Bayerisches Landesamt für Umwelt 2009 Sulfadimidin Seminar WRRL – Qualifizierungsoffensive, Soest | 1. Februar 2012 www.ingenieurbuero-feldwisch.de 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. Seminar WRRL – Qualifizierungsoffensive, Soest | 1. Februar 2012 www.ingenieurbuero-feldwisch.de 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) Seminar WRRL – Qualifizierungsoffensive, Soest | 1. Februar 2012 www.ingenieurbuero-feldwisch.de Folie 18 Sedimente Fotobeispiel zum Sedimenteintrag aus dem Bröleinzugsgebiet, Bergisches Land, Nordrhein-Westfalen (© H. Stolzenburg) Seminar WRRL – Qualifizierungsoffensive, Soest | 1. Februar 2012 www.ingenieurbuero-feldwisch.de Folie 19 3. Stoffsituation der Gewässer Seminar WRRL – Qualifizierungsoffensive, Soest | 1. Februar 2012 www.ingenieurbuero-feldwisch.de Folie 20 Nitrat im Grundwasser LANUV – Nitratbelastung des Grundwassers in Nordrhein-Westfalen Seminar WRRL – Qualifizierungsoffensive, Soest | 1. Februar 2012 www.ingenieurbuero-feldwisch.de Folie 21 Nitrat im Grundwasser MUNLV Bewirtschaftungsplan 2010-2015 Seminar WRRL – Qualifizierungsoffensive, Soest | 1. Februar 2012 www.ingenieurbuero-feldwisch.de Folie 22 Nitrat im Grundwasser MUNLV Bewirtschaftungsplan 2010-2015 Seminar WRRL – Qualifizierungsoffensive, Soest | 1. Februar 2012 www.ingenieurbuero-feldwisch.de Folie 23 Nitrat im Grundwasser Häufigkeitsverteilung der Nitratkonzentrationen im Grundwasser bei unterschiedlicher Landnutzung Eindeutiger Landnutzungseinfluss ist erkennbar. Seminar WRRL – Qualifizierungsoffensive, Soest | 1. Februar 2012 UBA 2010 www.ingenieurbuero-feldwisch.de Folie 24 Nitrat in Oberflächengewässern Gewässergütesituation an den 147 LAWA-Messstellen für Nitrat 2008: GK II und besser – 16 % der Messstellen Seminar WRRL – Qualifizierungsoffensive, Soest | 1. Februar 2012 UBA 2010 www.ingenieurbuero-feldwisch.de Folie 25 Pflanzenschutzmittel im Grundwasser MUNLV Bewirtschaftungsplan 2010 - 2015 Seminar WRRL – Qualifizierungsoffensive, Soest | 1. Februar 2012 www.ingenieurbuero-feldwisch.de Folie 26 Pflanzenschutzmittel in Oberflächengewässern Seminar WRRL – Qualifizierungsoffensive, Soest | 1. Februar 2012 BMU/UBA 2010 www.ingenieurbuero-feldwisch.de Folie 27 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! http://www.ingenieurbuero-feldwisch.de Nachhaltige Landentwicklung | Bodenschutz | Gewässerschutz | Landwirtschaft Seminar WRRL – Qualifizierungsoffensive, Soest | 1. Februar 2012 Dr. Norbert Feldwisch Ingenieurbüro Feldwisch Karl-Philipp-Straße 1 51429 Bergisch Gladbach Tel. 02204-4228-50 [email protected] www.ingenieurbuero-feldwisch.de www.ingenieurbuero-feldwisch.de Folie 28