Vorlesung 1 Flashcards
Grundwasserverunreinigung:
- Eine Grundwasserverunreinigung liegt dann vor, wenn im Grundwasser die Geringfügigkeitsschwelle überschritten wird
- Die Geringfügigkeitsschwelle bildet die Grenze zwischen einer geringfügigen Veränderung der chemischen Beschaffenheit des Grundwassers und einer schädlichen Verunreinigung
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Synonyme:
- nachteilige Veränderung der Eigenschaften des Grundwassers (WHG)
- Grundwasserschaden
Grundwassergefährdung:
- Eine Grundwassergefährdung liegt vor, wenn bei ungehindertem Ablauf des Geschehens mit hinreichender Wahrscheinlichkeit in absehbarer Zeit eine Grundwasserverunreinigung und damit eine Störung der öffentlichen Sicherheit und Ordnung eintreten wird
GwSchutz - Gefärdung:
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punktuelle Gefährdungen (PS - point source):
- Industrieanlagen
- Tankstellen
- Verkehrsunfälle
- Kläranlagen, Altablagerungen
- Deponien
- Kavernenlager
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flächige Gefährdungen (NPS - non-point source):
- saurer Regen
- atmosphärische Deposition
- Straßensalzung
- Wirtschaftsdünger, Mineraldünger
- Pflanzenschutz- und Behandlungsmittel
- Bewässerung
- Versiegelung
Punktuelle GwGefährdungen (Grafik):
Häufigste Stoffgruppen bei GwVerunreinigungen (PS):
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LCKW:
- Leichtflüchtige Chlorierte Kohlenwasserstoffe
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BTEX:
- aromatischen Kohlenwasserstoffe Benzol, Toluol, Ethylbenzol und die Xylole
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MKW:
- Mineralölkohlenwasserstoffe
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PAK:
- Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe
Häufigste Stoffe bei diffusen GwVerunreinigungen (NPS): :
GwSchutz - Stoffeinträge aus der Landwirtschaft in die Gewässer:
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Eintragsmechanismen (Wichtung Oberflächengewässer und Grundwässer variiert):
- Erosion von Ackerflächen
- Abschwemmung von Grünlandflächen
- Bodenauswaschung, Interflow und Grundwasser
- Hofentwässerung
- Silage- und Stallmistlagerung in der Feldflur
- Viehtränken und Viehtrieb in oberirdischen Gewässern
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Gegenmaßnahmen:
- Beratung bei der Menge und Technik der Pflanzenschutzmittel-Anwendung durch den Landbauberater
- Verbesserung der Kenntnisse über die Nährstoffgehalte in den Böden und Wirtschaftsdüngern
- Schlagspezifische Düngeplanung
- Verbesserung der Technik zur Ausbringung von Wirtschaftsdüngern (Gülle, Stallmist)
- Erweiterung der Lagerkapazität für Wirtschaftsdünger
Zustand Grundwasser | NRW:
- Guter chemischer Zustand bis 2015 für über 60 % der Grundwasserkörper unwahrscheinlich
- (Nitrat < 50 mg/L, PSBM < 0.1 µg/L)
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Ursachen:
- Hauptproblem Nitratbelastungen aus diffusen Quellen im Bereich landwirtschaftlicher Flächennutzung
- verschiedene Stoffe aus diffusen Quellen in Siedlungsbereichen
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*punktuelle Belastungen*:
- durch Sulfat, Pflanzenschutzmittel, Schwermetalle (Nickel)
- altlastenspezifische Stoffe (PAK, LHKW)
- kein flächendeckendes landesweites Problem
- punktuelle Schadstoffeinträge (z. B. Altlasten) sind örtlich, aber nicht landesweit bedeutend
Gesamtbewertung GW-Schutz:
- verantwortlich für die hohen diffusen Stoffeinträge in die Gewässer und das Grundwasser ist insbesondere die Landwirtschaft
- in Zukunft eher noch steigend
- Landwirtschaft in Deutschland ist mit 57 Prozent die größte Quelle für Einträge von reaktivem Stickstoff in die Umwelt
Neufassung Düngegesetz | Düngeverordnung:
- Ertragsabhängige standort- und kulturartenbezogener Obergrenzen für die Stickstoffdüngung werden eingeführt
- Präzisierung der Vorgaben für das Aufbringen von stickstoff- und phosphathaltigen Düngemitteln auf überschwemmten, wassergesättigten, gefrorenen oder schneebedeckten Boden
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keine Düngemittel-Aufbringung
- Ackerland: nach der Ernte der Hauptfrucht bis 31.01
- Grünland: 01.11. – 31.01.
- Sperrzeit für die Aufbringung von Festmist und Kompost: 15.12. – 15.01.
- zulässige Stickstoffgabe im Herbst beschränkt auf 60 kg/ha N(ges)
GwSchutz - Konzepte:
- Quelle – Transportpfad - Schutzgut
- Schutz der Ressource
- Schutz der Entnahmebereiche
- Zielbezogene Ermittlung der Vulnerabilität
Definition der Vulnerabilität (intrinisch/spezifisch):
- Verschmutzungsempfindlichkeit eines Grundwasserkörpers gegenüber Kontaminationen
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intrinsische Vulnerabilität:
- bewertet die hydrogeologischen Eigenschaften eines Bereiches
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spezifische Vulnerabilität:
- bewertet die Eigenschaften eines potenziellen Schadstoffes in Beziehung zum hydrogeologischen System
GwSchutz – Bestimmung der intrinsischen Vulnerabilität
Parametrische Methoden (Auswahl):
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DRASTIC:
- depth to the water table
- net recharge
- aquifer material
- soil type
- topography
- impact of the vadose zone
- hydaulic conductivity
-
GOD:
- groundwater occurence
- overall aquifer class (consolidation, lithology)
- depth to the groundwater table
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Hölting-Methode:
- präferenzielle Flüsse und “doppelte Porosität”
- werden unzureichend abgebildet
-
EPIK:
- Schutzgebietsausweisung in der Schweiz
- erstes Verfahren für Karst
- epikarst – protective cover – infiltration condition – karst
- network
GwSchutz – Bestimmung der intrinsischen Vulnerabilitä
PI-Methode:
- speziell für Karst entwickelt
Ermittlung der Schutzfunktion der GwÜberdeckung:
- Ansatz von Hölting: System der Punktzahlen
-
Boden (1 m):
- nutzbare Feldkapazität FKn (B)
- Sickerwassermenge (ASi)
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Gesteinsüberdeckung:
- Gesteinsart (G)
- Mächtigkeit der Überdeckung (M) Zuschlag schwebende GwVorkommen (Q)
- Druckzuschlag (D)
Beurteilung der Schutzfunktion der GwÜberdeckung nach Hölting:
GwSchutz - Wasserrecht:
Bestehende Positionen (Richtlinie 2000/60/EG):
- Wasser ist ein ererbtes Gut, keine übliche Handelsware
- Nachfrage steigt, Druck hinsichtlich Quantität und Qualität
- Vorsorge, Ursprungsbekämpfung, Verursacherprinzip
- spezifische Ansätze auf Basis von Einzugsgebieten
- dies ist eine ökologische, hydrologische, hydrogeologische Einheit
politische Ziele (Richtlinie 2000/60/EG):
- Erhalt und Verbesserung der aquatischen Umwelt
- Beendung von Einleitung, Emission und Verlust prioritärer gefährlicher Stoffe (max. 20 Jahre)
- Eliminierung prioritärer Stoffe
- Konzentrationen natürlicher Stoffe in der Meeresumwelt nahe den Hintergrundwerten
Umweltziele (Richtlinie 2000/60/EG):
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Oberflächen- und Grundwasserkörper:
- Einleitung von Schadstoffen und Verschlechterung des Zustandes verhindern
- Schützen, Verbessern, Sanieren
- Ziel: guter Zustand
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künstliche und erheblich veränderte Oberflächengewässer:
- Schützen, Verbessern
- Ziel: gutes ökologisches Potenzial und guter chemischer Zustand
Ausnahmeregelungen (Richtlinie 2000/60/EG):
- weniger strenge Umweltziele
- vorübergehende Verschlechterung
- Änderungen der physischen Eigenschaften (Standrohrspiegelhöhe eines GwKörpers)
- neue nachhaltige Entwicklungstätigkeit des Menschen
Gewässer für die Trinkwasserentnahme (Art. 7):
- Verzeichnis für jede Flussgebietseinheit Wasserkörper mit Entnahme >10 m3 d-1 oder Versorgung >50 Personen und die dafür in Zukunft bestimmten Wasserkörper
- Überwachung nach Anhang V bei >100 m3 d-1 Entnahme
- gewonnenes Wasser (evtl. nach Aufbereitung) soll Richtlinie 98/83/EG (Trinkwasserrichtlinie) erfüllen
- Schutzziele: Qualitätsrückgang verhindern, Aufbereitungsumfang verringern (evtl. Maßnahmenprogramm nach Art. 11
Bündelung von Richtlinien I
Verzeichnis der Schutzgebiete (Anhang IV):
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Gebiete nach Art. 7:
- Gewässer für die Entnahme von Trinkwasser
- Schutzgebiete für wirtschaftlich bedeutende aquatische Arten
- Erholungsgewässer einschließlich Badegewässer nach 76/160/EWG
- Nährstoffsensible Gebiete einschließlich gefährdeter Gebiete nach 91/676/EWG und empfindliche Gebiete nach 91/271/EWG
- Gebiete für den Schutz von Lebensräumen und Arten einschließlich Natura-2000-Standorte nach 92/43/EWG (97/62/EG) und 79/409/EWG (97/49/EG)
Bündelung von Richtlinien II
Liste von Maßnahmen (Anhang VI, Teil A: grundlegend nach Art. 11:
Strategien für den Grundwasserschutz (Art. 17):
- Beurteilungskriterien für den guten Zustand Anhang II, Abschnitt 2.2 (weitergehende Beschreibung) Anhang V, Abschnitt 2.3.2 und 2.4.5 (chemischer Zustand)
- Kriterien zur Ermittlung steigender Trends Kriterien für Trendumkehr nach Anhang V, Abschnitt 2.4.4
„… falls keine Kriterien auf Gemeinschaftsebene vorliegen, werden solche durch die Mitgliedsstaaten spätestens 5 Jahren nach Inkrafttreten aufgestellt…“
Anhang II.2: Grundwasser:
-
erstmalige Beschreibung:
- Lage / Grenzen
- Belastungen (diffus, punktuell, Entnahme, Anreicherung)
- hangende Schichten des Neubildungsbereichs
- Ankopplung an Oberflächengewässer
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weitergehende Beschreibung:
- geologische Merkmale
- hydrogeologische Merkmale (kf, n, Spannungszustand)
- Deckschichten / Böden (b; n; kf; Adsorptionseigenschaften)
- GwStratifikation
- Bestandsaufnahme angekoppelte Oberflächengewässer
- Strömungsgeschwindigkeit und Austauschrate der gekoppelten Systeme
- GwNeubildung
- Hydrochemie einschließlich anthropogener Komponenten (Hintergrundwerte)
Anhang II.2: Grundwasser:
- Erfassung anthropogener Tätigkeiten
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Wasserentnahmestellen:
- Entnahme >10 m3 d-1 oder Versorgung > 50 Personen mittlere jährliche Entnahme
- chemische Zusammensetzung des entnommenen Wassers
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Einleitstellen:
- Einleitungsrate
- chemische Zusammensetzung der Einleitung
- Landnutzung im Einzugsgebiet
Anhang V.2: Erfassung / Überwachung Grundwasser:
- mengenmäßiger Zustand des Grundwassers
- Überwachungsnetz zum mengenmäßigen Zustand
- chemischer Zustand des Grundwassers
- Überwachungsnetz zum chemischen Zustand
- Darstellung des Grundwasserzustandes
Anhang V.2: Mengenmäßiger Zustand:
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guter Zustand:
- verfügbare GwRessource wird nicht von langfristiger, mittlerer jährlicher Entnahme überschritten
- keine negativen Auswirkungen auf gekoppelte Oberflächengewässer
- kein Zustrom (Salzwasser oder sonstige) bedingt durch Richtungsänderung des Grundwassers
- ausreichende Dichte des Überwachungsnetzwerkes
- ausreichende Häufigkeit der GwBeobachtungen
Anhang V.2: Chemischer Zustand:
Anhang VIII: wichtige Schadstoffe:
- organohalogene Verbindungen
- organische Phosphorverbindungen
- organische Zinnverbindungen
- karzinogene, mutagene Stoffe und deren Abbauprodukte
- persistente Kohlenwasserstoffe und persistente, bioakkumulierende organische Verbindungen
- Cyanide
- Metalle und Metallverbindungen
- Arsen und Arsenverbindungen
- Biozide und PSM
- Schwebstoffe
- eutrophierende Stoffe; v.a. Nitrat und Phosphat
- BSB- und CSB-relevante Stoffe
Anhang X: prioritäre und prioritär gefährliche Stoffe:
Anhang X: prioritäre und prioritär gefährliche Stoffe:
Kombinierter Ansatz: Punktquellen, diffuse Quellen (Art. 10):
max. Fristen nach Inkrafttreten:
Erreichen der Bewirtschaftungsziele - Stufenkonzept:
- Stufenweises Erreichen der Bewirtschaftungsziele bei Inanspruchnahme von Fristverlängerungen und Ausnahmen
Wasserrecht: Wasserhaushaltsgesetz:
Wasserrecht: Wasserhaushaltsgesetz
§ 9 Benutzungen:
Wasserrecht: Wasserhaushaltsgesetz
§ 10 Inhalt der Erlaubnis und der Bewilligung:
- Die Erlaubnis gewährt die Befugnis, die Bewilligung das Recht, ein Gewässer zu einem bestimmten Zweck in einer nach Art und Maß bestimmten Weise zu benutzen
- Erlaubnis und Bewilligung geben keinen Anspruch auf Zufluss von Wasser in einer bestimmten Menge und Beschaffenheit
Wasserrecht: Wasserhaushaltsgesetz
§ 46 Erlaubnisfreie Benutzungen des Grundwassers:
Wasserrecht: Wasserhaushaltsgesetz
§ 51 Festsetzung von Wasserschutzgebieten:
Wasserrecht: Wasserhaushaltsgesetz
§ 52 Besondere Anforderungen in Wasserschutzgebieten:
Wasserschutzgebiete:
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Zone I (Fassungsbereich):
- Schutz der unmittelbaren Umgebung von Trinkwassergewinnungsanlagen vor jeglicher Verunreinigung und Beeinträchtigung, i.d.R. 10 m um Fassung in jede Richtung
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Zone II (Engere Schutzzone):
- Schutz vor Verunreinigungen durch pathogene Mikroorganismen (Bakterien, Viren, Parasiten, Wurmeier)
- Bemessung auf Grundlage der 50-TageLinie und der Schutzfunktion der GwÜberdeckung
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Zone III (Weitere Schutzzone):
- Schutz vor weitreichenden Beeinträchtigungen, insbesondere vor nicht oder nur schwer abbaubaren chemischen und radioaktiven Verunreinigungen, sie umfasst i.d.R. das gesamte Einzugsgebiet
- Unter bestimmten Randbedingungen kann eine Unterteilung in Zone IIIA und Zone IIIB erfolgen