Ermittlung geogener Hintergrundwerte für das Grundwasser in hydrogeologischen Bezugseinheiten Sachsen-Anhalts und Ableitung von Schwellenwerten pro Grundwasserkörper nach GrundwV

Sophie Borrmann1, Stephan Hannappel1, Thomas Walter2, Eike Barthel3
1 HYDOR Consult GmbH
2 Ministerium für Umwelt und Verbraucherschutz Saarland
3 Landesbetrieb für Hochwasserschutz und Wasserwirtschaft Sachsen-Anhalt

O 18.7 in Applied Hydrogeology - case studies from the federal geological surveys

23.03.2018, 11:45-12:00, 2

Um die Anforderungen der GWRL zu erfüllen, wurden für die gesamte Landesfläche von Sachsen-Anhalt geogene Hintergrundwerte (HGW) für das Grundwasser ermittelt und zugleich grundwasserkörperbezogene Schwellenwerte (SW) abgeleitet. Flächenhafte Bezugsgrundlage waren die durch das LAGB festgelegten 14 hydrogeologischen Bezugseinheiten (BZE). Diese sind mit den hydrogeochemischen Einheiten (HGC), die seitens der BGR deutschlandweit auf Basis der hydrogeologischen Raumgliederung ausgewiesen wurden, nicht komplett kongruent: Sie unterscheiden sich von diesen z. B. im Lockergesteinsbereich anhand vertikaler Lagerungsbedingungen und betonen im Festgesteinsbereich stärker den lithologischen Charakter der grundwasserführenden Gesteinseinheiten. Zur messstellenscharfen Zuordnung der BZE wurden -soweit vorhanden- auch Schichtenverzeichnisse und Bohrlochdaten eingesetzt.

Die hydrochemische Datenbasis bildete ein heterogener Datensatz bestehend aus Analysen des Landesmessnetzes, von Ermittlungsuntersuchungen, Sondermessnetzen und Rohwasserdaten, sowie von dem Bergbau, Sand- und Kiesabbau. Nach Präselektion dienten Analysen von ca. 3160 Grundwassermessstellen als Grundlage zur Ableitung der HGW. Begrenzt wurde der Datensatz auf den Zeitraum 2000 bis 2016. Das Parameterspektrum umfasste etwa 50 Parameter: Dazu zählten alle Haupt- und Nebeninhaltsstoffe des Grundwassers, sowie viele anorganische Spurenelemente.

Methodisch wurden zur Identifizierung der geogenen Normalpopulationen und zur Ermittlung der statistischen Kenngrößen gemäß der aktuellen GrundwV Wahrscheinlichkeitsnetze eingesetzt. Dafür wurde eine seitens der SGD Deutschlands für die Ableitung von HGW programmierte Excel-Anwendung verwendet (vgl. WAGNER et al., 20141). Mit Hilfe dieses sogenannten Probnets können geogene und anthropogene Anomalien relativ einfach identifiziert und selektiert werden. Integriert in die automatisierte Anwendung ist der Umgang mit Bereichen, in denen die Hintergrundpopulation durch andere Populationen überlagert wird. Außerdem ist der Umgang mit Werten unterhalb der Bestimmungsgrenze geregelt: Diese Werte werden nur indirekt berücksichtigt, indem deren prozentualer Anteil im unteren Bereich der Verteilung entsprechend extrapoliert wird. Nachdem eine Normalpopulation durch das Abtrennen von oberen und unteren Werten festgelegt wurde, wurden verschiedene statistische Kenngrößen dieser Populationen berechnet. Das 90-Perzentil wurde dabei in Analogie zur GrundwV als die obere Grenze des Hintergrundgehaltes definiert.

Die SW wurden anschließend für die neun zentralen Parameter (ohne Nitrat) der GrundwV für jeden einzelnen Grundwasserkörper flächengewichtet mit den HGW der BZE darin ermittelt. Bei Überschreitung des gesetzlich festgeschriebenen Wertes wurde selbiger durch den neu bestimmten Wert ersetzt. Dadurch wurde den regional spezifischen hydrogeochemischen Besonderheiten Rechnung getragen werden.



1 WAGNER, B., BEER, A., BITZER, F., BROSE, D. BRÜCKNER, L., BUDZIAK, D., CLOS, P., FRITSCHE, H.G., HÖRMANN, U., HÜBSCHMANN, M., MOOSMANN, L., NOMMENSEN, B., PANTELEIT, B., PETERS, A., PRESTEL, R., SCHUSTER, H., SCHWERDTFEGER, B., WALTER, T. & WOLTER, R. (2014): Erläuterung zum Web Map Service (WMS) "Hintergrundwerte Grundwasser". 24 S.; Hof



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