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Thema : Grundwasser

Grundwasserbeschaffenheit

Letzte Aktualisierung: 01.07.2015

Die chemische Zusammensetzung des Grundwassers wird stark beeinflusst von den Gesteinsschichten, die es durchströmt. Da das Grundwasser aus versickernden Niederschlägen entsteht, haben auch die Niederschlagswasserbeschaffenheit und die während der Bodenpassage vom Sickerwasser gelösten Stoffe Einfluss auf die Grundwasserbeschaffenheit. Vor allem die als Folge menschlicher Nutzungen der Erdoberfläche ins Sickerwasser gelangenden Stoffe, können in zu hohen Konzentrationen das Grundwasser als Trinkwasser ungenießbar machen. Der Zustand des Grundwassers wird deshalb landesweit regelmäßig überwacht.

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Einfluss von Boden und Deckschichten

Die belebte Bodenzone, also die oberste Schicht des Untergrundes, hat eine wichtige Funktion als natürliches Reinigungs- und Filtersystem.

Da die Sickergeschwindigkeiten im wasserungesättigten Bereich dieser Erdschicht um ein vielfaches geringer sind als im wassergesättigten Grundwasserraum, steht viel Zeit für Lösung-Fällung, Adsorption- Desorption, Ionenaustausch sowie für einen mikrobiellen Abbau zur Verfügung. Die Selbstreinigungskräfte können jedoch begrenzt sein, da mit diesen Prozessen ein irreversibler Abbau des geogenen Austausch- und Festlegungspotenzials (Gehalt an organischem Kohlenstoff, Karbonatgehalt, Belegung von Austauscherflächen etc.) verbunden sein kann.

Auch unterhalb der belebten Bodenzone finden natürliche Prozesse des Schadstoffabbaus statt: Gering durchlässige Deckschichten halten Schadstoffe zurück oder schränken deren Eintrag in das Grundwasser wesentlich ein. Abgeschwächt wird diese Schutzwirkung unter anderem durch so genannte "geologische Fenster", also Bereiche, in denen die Deckschichten aus Material mit einer höheren Wasserdurchlässigkeit bestehen, wo schadstoffbelastete Wässer ggf. rasch auch in tiefer gelegene Grundwasserleiter gelangen können.

Der Boden stellt einerseits einen bedeutsamen Filter für das Sickerwasser dar, andererseits dient er jedoch auch auf etwa 70% der Landesfläche Schleswig-Holsteins der Produktion landwirtschaftlicher Güter. Die landwirtschaftliche Nutzung hat vor allem durch den Einsatz von Nährstoffen erheblichen Einfluss auf die Sickerwasserbeschaffenheit; darüber hinaus stellen auch Pflanzenschutzmittel eine Gefährdung für das Grundwasser dar.

Tiefenprofil mit Nitrat-, Ammonium- und Sulfatkonzentrationen im Boden
Abb. 2.1.1: Tiefenprofil mit Nitrat-, Ammonium- und Sulfatkonzentrationen im Boden

In Abb. 2.1.1 ist das Ergebnis einer Tiefensondierung bis rd. 3,5 m Tiefe hinsichtlich der Konzentrationen von Ammonium, Nitrat und Sulfat im Sickerwasser dargestellt. In der Darstellung ist ein Eintrag von Nitrat (violette Linie) deutlich erkennbar, denn in etwa 1 m Tiefe wird im Sickerwasser eine Nitratkonzentration von rd. 150 mg/l erreicht. Die mit der Tiefe abnehmenden Nitratgehalte dokumentieren den Abbau von Nitrat in der Bodenzone bis auf etwa 20 – 30 mg/l. Die den abnehmenden Nitratgehalten gegenläufige Entwicklung der Sulfatgehalte belegt den bakteriellen Abbau des Nitrats durch autotrophe Denitrifikation. Dabei bauen Bakterien bei Sauerstoffmangel unter Auflösung des Minerals Pyrit Nitrat ab. Eine vor allem im Boden anzutreffende andere Form des bakteriellen Nitratabbaus ist die heterotrophe Denitrifikation, bei welcher die Organismen anstelle des Pyrits organische Bodenbestandteile verwenden.

Beide Arten der Denitrifikation stellen den bedeutsamsten natürlichen Schutz für das Grundwasser gegenüber Nitrateinträgen dar. Solange dem Boden organische Substanz zugeführt wird, kann die heterotrophe Denitrifikation langfristig wirksam sein, während die autotrophe Denitrifikation aufgrund des Abbaus von Pyrit endlich ist.

Unterhalb der Bodenzone hängt die Filterfunktion wesentlich von Korngrößenzusammensetzung ab: tonig-schluffige Ablagerungen verstärken den Abbau von Nährstoffen, sandig-kiesige Ablagerungen haben hinsichtlich Nährstoffen nahezu kein Abbaupotenzial.

Die schleswig-holsteinischen Grundwasserkörper im Hauptgrundwasserleiter weisen in Folge unterschiedlicher Schutzwirkung der Deckschichten eine sehr unterschiedliche Empfindlichkeit gegenüber Verunreinigungen von der Oberfläche auf.

Die Grundwasserkörper des östlichen Hügellands, die von geringdurchlässigen Deckschichten mit Mächtigkeiten von häufig mehr als 10 m flächenhaft abgedeckt sind, sind kaum verschmutzungsgefährdet. Sie sind damit in der Regel auch nicht gefährdet, die Ziele der EG-WRRL zu verfehlen (Abb. 2.1.2, Abb. 2.1.3).

Gefährdet sind jedoch die Grundwasserkörper, die von weniger als 10 m mächtigen geringdurchlässigen Deckschichten überlagert werden. Da die Ablagerungen unter eiszeitlichen Bedingungen entstanden, ist bei Deckschichtenmächtigkeiten von 5 - 10 m, wie sie im Übergangsbereich von östlichem Hügelland zur Vorgeest vorliegen, auch eine verstärkte Lückenhaftigkeit mit der Folge des Auftretens hydrogeologischer Fenster zu beobachten, welche die Gefährdung maßgeblich bestimmen. Reine Sand- bzw. Kiesablagerungen wie sie für große Bereiche der Geest typisch sind, verfügen über keinerlei Filterfunktion.

Die tiefen Grundwasserkörper sind durch die Abdeckung durch tertiäre Tonablagerungen die am besten gegen Verunreinigungen geschützten Grundwasserkörper. In Bezug auf den guten chemischen Zustand sind sie sämtlich nicht gefährdet, die Ziele der EG-WRRL zu verfehlen.

Schutzwirkung der Deckschichten und Grundwasserkörper im Hauptgrundwasserleiter
Abb. 2.1.2: Schutzwirkung der Deckschichten und Grundwasserkörper im Hauptgrundwasserleiter

Gefährdung der Grundwasserkörper, die Ziele der EG-WRRL zu verfehlen
Abb. 2.1.3: Gefährdung der Grundwasserkörper, die Ziele der EG-WRRL zu verfehlen

Grundwassermessnetze - Überwachung des chemischen Zustands der Grundwasserkörper

Um Beeinträchtigungen des Grundwassers rechtzeitig erkennen zu können, unterhält das Land Schleswig-Holstein Messnetze zur Ermittlung des mengenmäßigen und des chemischen Zustands.

Die Planung dieser landeseigenen Messnetze sowie die Entnahme und Auswertung von Grundwasserproben wird durch das Dezernat Grundwasserhydrologie, Grundwasserschutz im Landesamt für Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume des Landes Schleswig-Holstein (LLUR) in Flintbek vorgenommen. Die örtliche Betreuung der Messstellen einschließlich der Ausführung von Pflege- und Baumaßnahmen wird vom Landesbetrieb für Küstenschutz, Nationalpark und Meeresschutz Schleswig-Holstein (LKN) in Husum und seinen Außenstellen in Itzehoe und Kiel sichergestellt. Das Landeslabor Schleswig-Holstein in Neumünster führt die hydrochemischen Laboruntersuchungen durch.

Die Überwachung des chemischen Zustands der Grundwasserkörper beruht auf chemischen Analysen aus Grundwassermessstellen. Veränderungen der Grundwasserbeschaffenheit verlaufen je nach der Intensität von Belastungen, der Tiefenlage des Grundwasserleiters und der Zusammensetzung der den Grundwasserleiter überlagernden Schichten unterschiedlich langsam.

Entsprechend der EG-WRRL ist durch das Messnetz eine auf die Erfassung des Gesamtzustands ausgerichtete, überblicksweise Überwachung und eine auf spezifische Schadstoffe ausgerichtete, operative Überwachung des chemischen Zustands sicherzustellen. Darüber hinaus werden landeseigene Grundwassermessstellen für Berichtspflichten im Zusammenhang mit der europäischen Nitratrichtlinie (NiD) und für die europäische Umweltagentur (EUA bzw. EEA) benötigt. Die meisten Grundwassermessstellen dienen mehreren Überwachungszwecken, um den Aufwand für die Unterhaltung der Messnetze niedrig zu halten und um eine Konsistenz der Beobachtungsergebnisse zu gewährleisten. So bilden z.B. alle Messstellen der operativen Überwachung eine Teilmenge der überblicksweisen Überwachung.

Das Messnetz der Wasserrahmenrichtlinie

Die überblicksweise Überwachung des chemischen Zustands wird landesweit in allen Grundwasserkörpern vorgenommen und hat folgende Aufgaben:

  • Überwachung des chemischen Zustands,
  • Beurteilung des chemischen Zustands der Grundwasserkörper,
  • Überwachung grenzüberschreitender Grundwasserkörper sowie der Grundwasserkörper, aus denen Trinkwasser entnommen wird,
  • Erkennen natürlicher oder anthropogen verursachter Veränderungen der Grundwasserqualität,
  • Bereitstellung von Informationen für die Abschätzung von Langzeitentwicklungen natürlicher Bedingungen und anthropogener Schadstoffgehalte.

Die Beprobung der Messstellen im Rahmen der überblicksweisen Überwachung erfolgt derzeit zweimal je Bewirtschaftungszeitraum nach EG-WRRL, also alle 3 Jahre. Der Untersuchungsumfang umfasst die Hauptinhaltsstoffe sowie eine Auswahl an leichtflüchtigen halogenierten Kohlenwasserstoffen (LHKW), Schwermetallen und Pflanzenschutzmitteln (PSM). In den tiefen Grundwasserkörpern, die ebenfalls in die überblicksweise Überwachung einbezogen sind, ist das Beprobungsintervall, aufgrund der in dieser Tiefe stark verlangsamt ablaufenden Veränderungsprozesse, auf eine Untersuchung pro Bewirtschaftungszeitraum ausgedehnt, also alle 6 Jahre.

Lage der Messstellen der überblicksweisen Überwachung
Abb. 2.2.1: Lage der Messstellen der überblicksweisen Überwachung

Zur überblicksweisen Überwachung des Grundwassers werden in Schleswig-Holstein rund 300 Grundwassermessstellen unterhalten (Abb.2.2.1). Drei Viertel davon dienen der Überwachung des Hauptgrundwasserleiters und ein Viertel erfasst die tiefen Grundwasserleiter.

Die operative Überwachung des chemischen Zustands wird in denjenigen Grundwasserkörpern durchgeführt, bei denen das fristgerechte Erreichen der Umweltziele ungewiss oder unwahrscheinlich ist. Es handelt sich also um diejenigen Grundwasserkörper, die als gefährdet eingeschätzt wurden, die Ziele der EG-WRRL zu verfehlen (Abb. 2.1.3). Ziel und Aufgabe der operativen Überwachung ist es, über die Ziele der überblicksweisen Überwachung hinaus

  • das Verhalten der für die Gefährdung maßgeblichen Schadstoffe im Grundwasser sowie maßgebliche Stoffeinträge in die Oberflächengewässer zu beobachten,
  • die Beurteilung der zeitlichen Entwicklung von Schadstoffen (Trenduntersuchung) zu ermöglichen,
  • Grundlagen für die Festlegung von Maßnahmen zu schaffen und die Wirksamkeit der Maßnahmenprogramme nachzuweisen.

Das operative Messprogramm sieht vor, die Messstellen mindestens einmal jährlich zu untersuchen. Der Untersuchungsumfang der operativen Überwachung orientiert sich an den Belastungen des Grundwasserkörpers, beinhaltet aber zumindest die Hauptinhaltsstoffe.

Aus den seit dem Jahr 2005 jährlich erhobenen hydrochemischen Untersuchungsbefunden kann abgeleitet werden, dass es zahlreiche Messstellen der operativen Überwachung gibt, die seit vielen Jahren Nitratgehalte unterhalb der Bestimmungsgrenze und auch bei den übrigen Parametern keine Überschreitungen von Qualitätsnormen bzw. Schwellenwerten aufweisen. An diesen Messstellen ist eine Vergrößerung des Untersuchungszyklus ohne Informationsverlust …

Grundwassermessnetze - Überwachung des chemischen Zustands der Grundwasserkörper

Nährstoffe im Grundwasser

Natürlicherweise kommen Nährstoffe im Grundwasser nur in niedrigen Konzentrationen vor; werden höhere Konzentrationen festgestellt, ist dies in bestimmten Landschaftsräumen geogen bedingt, in weiten Landesteilen jedoch auf erhöhte Einträge als Folge der Nutzung durch den Menschen zurückzuführen. Wie hoch die Einträge aus dem Boden sind, hängt vor allem von der Art und Intensität der Flächennutzung und der Untergrundbeschaffenheit ab.

Als Nährstoffe werden im Allgemeinen die in Landwirtschaft und Erwerbsgartenbau eingesetzten, der Pflanzenernährung dienenden Stoffe bezeichnet; es handelt sich um Stickstoffverbindungen, wie Ammonium und Nitrat, daneben auch Kalium und ortho-Phosphat. Zum Teil treten die genannten Stoffe jedoch auch natürlicherweise in hohen Konzentrationen im Grundwasser auf, wie z.B. in Marsch und Niederungen oder als Folge geologischer Besonderheiten. Natürlicherweise erhöhte Konzentrationen von Ammonium, Kalium und Phosphat sind nicht durch den Menschen beeinflussbar; es ist deshalb wichtig, die natürlicherweise erhöhten Konzentrationen von den durch menschliche Nutzung verursachten zu unterscheiden.

Um die Nährstoffbelastung des Grundwassers zu beschreiben, eignet sich das Nitrat am besten. Ab Konzentrationen von mehr als 10 mg/l Nitrat zeigt ein Grundwasser eine Beeinträchtigung durch menschliche Nutzung. Die Qualitätsnorm der EG-WRRL liegt bei 50 mg/l, d.h. bei mehr als 50 mg/l Nitratkonzentration ist der Zustand der Grundwasserprobe gemäß EG-WRRL "schlecht", bei weniger "gut". Allerdings kann auch eine Nährstoffbelastung des Grundwassers mit Nitrat vorliegen, wenn die Konzentrationen unter diesen Werten liegen. Nitrat kann sowohl im Boden als auch im Grundwasser abgebaut werden, so dass die Nitratkonzentration im Grundwasser bereichsweise die Eintragssituation nicht zutreffend widerspiegelt. Dennoch sind die Einträge nicht zu vernachlässigen, da die Abbauprozesse im Untergrund nicht endlos fortbestehen.

Auch hohe Kaliumgehalte sind ein Anzeichen für Einträge. Aber auch sie spiegeln nicht überall die Eintragssituation zutreffend wider. In schluffig-tonigen Ablagerungen wird Kalium verstärkt adsorbiert und dadurch dem Grundwasser entzogen.

Bei den Parametern Ammonium, Kalium und ortho-Phosphat ist zu beachten, dass diese insbesondere in den Grundwasserkörpern der Marschen und Niederungen geogen hohe Werte zeigen können. Die Entstehung der Marschen und Niederungen ist geprägt durch Überflutung, Verlandung und Vermoorung, z.T. auch unter Meerwassereinfluss. In diesen Bereichen sind diese Stoffe natürlicherweise vorhanden und somit nicht geeignet, anthropogene Beeinträchtigungen anzuzeigen.

Nitrat-Untersuchungen im Grundwasser

Nitrat wird auf landwirtschaftlich genutzten Flächen unmittelbar mit mineralischem Dünger aufgebracht oder entsteht durch den Abbau (Mineralisierung) von organischer Substanz im Boden und in den aufgebrachten Wirtschaftsdüngern Gülle, Jauche und Festmist. Da Nitrat im Boden kaum gebunden wird und wasserlöslich ist, ist es, sofern keine Aufnahme durch die Pflanzen erfolgt, mit dem Sickerwasser leicht in das Grundwasser verlagerbar. Dieser leichten Verlagerbarkeit wirkt die gute Abbaubarkeit des Nitrats entgegen.
Die so genannte "Denitrifikation", also der bakterielle Abbau des Nitrats kann sowohl bereits im Boden als auch im Grundwasser erfolgen. Voraussetzung hierfür sind niedrige Sauerstoffgehalte oder Sauerstofffreiheit sowie das Vorliegen eines Reaktionsmittels (z.B. in Form des Minerals Pyrit oder als Torf), dann können die im Boden verbreiteten Bakterien das Nitrat abbauen. Das Reaktionsmittel wird beim Nitratabbau ebenfalls abgebaut und steht danach nicht mehr zur Verfügung, die Kapazität des Untergrunds zum Nitratabbau ist also begrenzt.

Zur Beobachtung und Überwachung der Anreicherungs- und Verlagerungsprozesse von Nitrat wurden deshalb bereits seit 1991 neun Messstellen zur Umsetzung der Nitratrichtlinie, seit 1993 36 Messstellen des EUA-Messnetzes unterhalten sowie ab 1995 53 Messstellen des ehemaligen Trendmessnetzes vor allem hinsichtlich Nitrat im oberflächennächsten Grundwasser untersucht. Die regelmäßigen Untersuchungen werden seit 2005 im Rahmen der Überwachung des chemischen Zustands der Grundwasserkörper gemäß EG-WRRL fortgesetzt.

Die Nitratgehalte des Grundwassers sind abhängig vom Vorhandensein und der Ausprägung geringdurchlässiger Deckschichten. Deutlich wird dies daran, dass in den Bereichen des östlichen Hügellands, die durch eine günstige Schutzwirkung der Deckschichten gekennzeichnet sind, also über mehr als 10 m mächtige geringdurchlässige Deckschichten ohne hydrogeologische Fenster verfügen, die Nitratgehalte im Grundwasser des Hauptgrundwasserleiters in der Regel unter der Bestimmungsgrenze liegen. Nitratgehalte von mehr als 10 mg/l bzw. mehr als 50 mg/l sind hingegen auf Grundwässer im Bereich von reinen Sand- bzw. Kiesvorkommen ohne oder mit lückenhaften geringdurchlässigen Deckschichten und somit mittlerer bis ungünstiger Schutzwirkung im Bereich von Hoher Geest und Vorgeest beschränkt (Abb. 2.3.1).

Nitratkonzentrationen an Grundwassermessstellen 2014
Abb.2.3.1: Nitratkonzentrationen an Grundwassermessstellen 2014

In Bereichen mit ungünstiger Schutzwirkung der Deckschichten kann außerdem festgestellt werden, dass die Flächennutzung Einfluss auf die Nitratgehalte des oberflächennahen …

Nährstoffe im Grundwasser

Pflanzenschutzmittelrückstände im Grundwasser

Pflanzenschutzmittel (PSM) sind Stoffe, die ausschließlich durch den Menschen in die Natur gelangen.
Sie haben vielfältige Einsatzgebiete und sind dazu bestimmt:

  • Pflanzen und Pflanzenerzeugnisse vor dem Einwirken von Schadorganismen zu schützen,
  • Lebensvorgänge von Pflanzen, wie deren Wachstum, zu beeinflussen und das Keimen von unerwünschten Pflanzen zu hemmen sowie
  • Pflanzen abzutöten oder Flächen von Pflanzenbewuchs zu befreien und freizuhalten.

Diesen Anwendungszielen entsprechend wirken Pflanzenschutzmittel auf viele Pflanzen und Tiere giftig. Im Grundwasser sind sie in der Regel nicht abbaubar und können es über lange Zeiträume belasten ( Länderarbeitsgemeinschaft Wasser: Bericht zur Grundwasserbeschaffenheit – Pflanzenschutzmittel (PDF, 2MB, Datei ist nicht barrierefrei)).

Da Pflanzenschutzmittel erhebliche Auswirkungen auf den Menschen und die Umwelt haben können, müssen alle in Deutschland verwendeten Mittel vom Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (BVL) zugelassen werden.

Untersuchungen auf Pflanzenschutzmittel

Seit den 1980er Jahren sind Pflanzenschutzmittel aufgrund von Nachweisen im Grundwasser verstärkt in die Diskussion gerückt. Die seit 1989 geltenden strengen Grenzwerte für Pflanzenschutzmittel im Trinkwasser führten bereits mehrfach zur Stilllegung von Förderbrunnen und Versorgungsanlagen. Seit 1995 werden vom Land Schleswig-Holstein regelmäßig Untersuchungen auf Pflanzenschutzmittel im Grundwasser durchgeführt.

Die Liste der vom Landesamt für Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume des Landes Schleswig-Holstein (LLUR) untersuchten Parameter umfasst mindestens rund 60 Stoffe ( Aktueller Parameterkatalog zur Untersuchung des Grundwassers auf Pflanzenschutzmittelrückstände gemäß EG-WRRL (Stand: 12.11.2020)  (PDF, 600KB, Datei ist barrierefrei)). Der Parameterumfang wird regelmäßig überprüft und an aktuelle Erkenntnisse auch der Länderarbeitsgemeinschaft Wasser, des Pflanzenschutzdienstes und der Trinkwasserüberwachung angepasst. Dadurch wird sichergestellt, dass Daten für alle maßgeblichen Stoffe erhoben werden. Auch Stoffe, die nicht mehr eingesetzt werden, aber von großer Bedeutung waren, werden weiterhin untersucht. Wie am andauernden Auftreten des Herbizids Atrazin und dessen Metaboliten im Grundwasser deutlich wird, können PSM und deren Metaboliten auch noch Jahre nach der Aufhebung der Zulassung im Grundwasser nachweisbar sein.

Jeder Nachweis von Pflanzenschutzmitteln oder deren Metaboliten zeigt bereits eine Belastung des Grundwassers. Konzentrationen von mehr als 0,1 µg/l je Wirkstoff bzw. von mehr als 0,5 µg/l für die Summe der Wirkstoffe in einer Probe stellen eine Überschreitung des zulässigen Schwellenwertes nach der Grundwasserverordnung dar.

Es finden sich regelmäßig aber nicht nur die Wirkstoffe, sondern insbesondere auch deren Abbauprodukte, die so genannten Metaboliten im Grundwasser. Metaboliten werden in die Gruppe der relevanten und der nicht relevanten Metaboliten unterteilt. Relevante Metaboliten haben eine vergleichbare Toxizität wie der Ausgangsstoff, weswegen auch für diese Stoffe der Schwellenwert von 0,1 µg/l gilt.

Nicht relevante Metaboliten (nrM) weisen keine definierte pestizide Restaktivität sowie kein pflanzenschutzrechtlich relevantes humantoxisches oder ökotoxisches Potenzial auf. Aus regulatorischer Sicht ist die zu bewertende Datenbasis für nicht relevante Metaboliten dennoch oft nicht vollständig. Zum Schutz des Trinkwassers erfolgt die Bewertung daher gemäß dem Vorsorge-Konzept mit sogenannten gesundheitlichen Orientierungswerten. Auf Grundlage dieses Konzepts wird nicht relevanten Metaboliten ein GOW von 1 µg/L oder 3 µg/L zugeordnet. Dabei fällt der GOW für einen Stoff desto niedriger aus, je weniger aussagekräftig und/oder je unvollständiger seine experimentell-toxikologische Datenbasis ist.
Da diese Stoffe nicht nur im Trinkwasser, sondern auch im Grundwasser nicht erwünscht sind, wird hier ebenfalls das GOW-Konzept angewendet.

Die Ergebnisse von Untersuchungen auf Pflanzenschutzmittel im Grundwasser werden für Schleswig-Holstein vom LLUR jährlich zusammengestellt und an das Umweltbundesamt geliefert, damit die Ergebnisse bei der Zulassung durch das Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (BVL) berücksichtigt werden können.

Auswertung für den Zeitraum 2016 bis 2018

Im LLUR werden seit 1996 jährlich alle vorliegenden Untersuchungen auf Pflanzenschutzmittel ausgewertet. Die aktuellste Auswertung Mitte 2019 umfasst den Zeitraum der Jahre 2016 bis 2018. Datengrundlage sind Messergebnisse von 232 Grundwassermessstellen aus der chemischen Überwachung gemäß EG-Wasserrahmenrichtlinie, welche in dem genannten Zeitraum einmalig oder wiederkehrend beprobt wurden. Die Messstellen erschließen in der Regel den obersten Hauptgrundwasserleiter in Tiefen zwischen 2,5 m und 71 m, wobei 2/3 im Bereich von 2,5 m und 20 m liegen und somit die Belastung der Grundwasserneubildung zeigen. Als Messwert wurde die …

Pflanzenschutzmittelrückstände im Grundwasser

Versalzung des Grundwassers

Unter Versalzung des Grundwassers versteht man eine Zunahme der gelösten Wasserinhaltsstoffe bis hin zur Ungenießbarkeit des Wassers durch natürliche oder vom Menschen verursachte Vorgänge, was die Nutzbarkeit des Wassers erheblich einschränkt.

Natürlicherweise erhöhte Konzentrationen gelöster Wasserinhaltsstoffe im Grundwasser treten im Küstenbereich, im Landschaftsraum Marschen und Niederungen, im Ablaugungsbereich von Salzstrukturen im Untergrund und mit zunehmender Tiefe auf (Abb. 2.5.1).

Ursachen der Grundwasserversalzung
Abb. 2.5.1: Ursachen der Grundwasserversalzung

Von diesen natürlich auftretenden Versalzungen sind die anthropogen bedingten Versalzungserscheinungen zu unterscheiden, die in der Regel mit einer über das nutzbare Grundwasserdargebot hinausgehenden Grundwasserförderung verbunden sind.

Es gibt folgende Hinweise auf anthropogen bedingte Versalzungserscheinungen:

  • eine das Grundwasserdargebot übersteigende Grundwasserentnahme,
  • dauerhaft fallende Grundwasserstände,
  • dauerhaft steigende elektrische Leitfähigkeiten und Chloridkonzentrationen im Rohwasser der Förderbrunnen.

Anthropogen bedingte Versalzungserscheinungen sind in der Regel umkehrbar. Wenn die auslösende Nutzung eingeschränkt oder beendet wird, setzt die Rückführung der hohen Mineralisation auf das ursprüngliche Maß ein. Diese Normalisierung der Verhältnisse weist jedoch eine Dauer auf, die die Entstehungszeit der Versalzung weit übertrifft.

Um anthropogen bedingte Versalzungserscheinungen zu verhindern, müssen alle Grundwasserentnahmen über einer Bagatellgrenze ein wasserrechtliches Zulassungsverfahren durchlaufen, in dem u.a. auch überprüft wird, ob die beantragte Entnahmemenge im Einklang mit dem Naturhaushalt steht.

Grundlegende Informationen zu Ursachen und Ausmaß der Grundwasserversalzung in Norddeutschland gibt eine einschlägige Veröffentlichung des Technologiezentrums Wasser Karlsruhe (GRUBE, A.; WIECHMANN, K.; HAHN, J. & NACHTIGALL, K.H. (2000): Geogene Grundwasserversalzung in den Porengrundwasserleitern Norddeutschlands und ihre Bedeutung für die Wasserwirtschaft. - Veröffentlichungen aus dem Technologiezentrum Wasser Karlsruhe, Band 9).

Chemischer Zustand des Grundwassers gem. EG-WRRL

Der chemische Zustand für jeden Grundwasserkörper wird auf Basis von Grundwasseruntersuchungen an Grundwassermessstellen beurteilt.

Die Zustandsbeurteilung für den zweiten Bewirtschaftungsplan 2015 der Wasserrahmenrichtlinie beruht auf den hydrochemischen Analysen der Jahre 2012/13. Zur Beurteilung jedes einzelnen Grundwasserkörpers wurden die Überschreitungen von Qualitätsnormen bzw. Schwellenwerten ausgewertet. Im Unterschied zu dem im 1. Bewirtschaftungsplan angewandten Bewertungsverfahren entfiel durch die Festlegungen in der Grundwasserverordnung vom 09.11.2010 der Nutzungsbezug bei der Bewertung. Die Auswertung sieht vor, dass der Flächenanteil der Messstellen mit Überschreitungen von Qualitätsnormen bzw. Schwellenwerten bei weniger als 1/3 aller Messstellen liegen muss, damit der Grundwasserkörper insgesamt noch als in gutem Zustand bewertet werden konnte. Da in Schleswig-Holstein jede Grundwassermessstelle eines Grundwasserkörpers den gleichen Flächenanteil am Grundwasserkörper repräsentiert, ergibt sich die Zustandsbewertung aus dem Anteil der Messstellen, die Belastungen aufzeigen zur Gesamtzahl aller Grundwassermessstellen eines Grundwasserkörpers.

Abb. 2.6.1: Chemischer Zustand des Hauptgrundwasserleiters 2015
Abb. 2.6.1: Chemischer Zustand des Hauptgrundwasserleiters 2015

Im Bewirtschaftungsplan 2015 waren 32 Grundwasserkörper des Hauptgrundwasserleiters und alle 9 tiefen Grundwasserkörper in gutem chemischen Zustand. In schlechtem chemischen Zustand waren 24 Grundwasserkörper im Hauptgrundwasserleiter. Damit sind die Grundwasserkörper auf etwa der Hälfte der rd. 15.500 km2 umfassenden Landesfläche in schlechtem Zustand (Abb. 2.6.1).

Die Ursache für das Verfehlen des guten Zustands lag bei 23 Grundwasserkörpern an einer Überschreitung des Schwellenwerts für den Parameter Nitrat; nur der überwiegend in der Hansestadt Hamburg gelegene Grundwasserkörper El12 ist wegen Chlorid in schlechtem Zustand (Abb. 2.6.2).

Tab. 2.6.2: Ursachen des schlechten Zustands 2015
Tab. 2.6.2: Ursachen des schlechten Zustands 2015

Nach überschlägigen Berechnungen wurde 2015 eine Zielerreichung bis zum Jahr 2021 aufgrund der natürlichen Gegebenheiten als nicht möglich eingeschätzt. Ursache hierfür ist zum einen die langwierige Umsetzung der Düngeverordnung aufgrund erforderlicher umfassender agrarstruktureller Anpassungen, so dass zunächst noch eine Fristverlängerung bis zum Wirksamwerden der Düngeverordnung zu Grunde zu legen ist. Zum anderen ist es die Dauer der Versickerungsvorgänge und die vorhandenen Schadstoffkonzentrationen im Grundwasser. Denn, selbst wenn keine zusätzliche Immission durch das Sickerwasser mehr erfolgt, ist eine Zielerreichung vor 2021 nicht zu erwarten. Die Umwandlung des schlechten in den guten Zustand wird längere Zeiträume in Anspruch nehmen.

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