Mehrwert von Stoffeinsatzerhebungen bei der Interpretation von Spurenbelastungen im Grundwasser

Stephanie Zimmermann1, Michael Sinreich1, Ronald Kozel1
1 Bundesamt für Umwelt BAFU

O 11.6 in Identifikation hydrogeologischer Prozesse mit Spurenstoffen

14.04.2016, 16:00-16:15, Plank Hörsaal, Geb. 40.32

Spurenstoffe werden im Rahmen der regulären Messkampagnen der Nationalen Grundwasserbeobachtung NAQUA ein- bis viermal pro Jahr an den Messstellen analysiert. Damit wird die Grundbelastung im Grundwasser erfasst. In der Pilotstudie „Dynamik Pflanzenschutzmittel“ wurde untersucht, ob signifikante Konzentrationsspitzen von Pflanzenschutzmitteln zwischen den üblichen Beprobungszeitpunkten auftreten. Dazu wurden in zwei aufeinanderfolgenden Jahren vierzehn ausgewählte Messstellen in hoher zeitlicher Auflösung beprobt.

Um die Herkunft der Pflanzenschutzmittel (PSM) im Grundwasser zu identifizieren, wurde zusätzlich der Stoffeinsatz an Pflanzenschutz- und Düngemitteln in den Einzugsgebieten dieser Messstellen erhoben.

In den Grundwasserproben wurden mehr als 80 PSM-Wirkstoffe und - Abbauprodukte analysiert, wovon ein Grossteil in keiner der Messstellen nachgewiesen wurde. Mithilfe der Stoffeinsatzerhebungen konnte unterschieden werden, in welchen Einzugsgebieten diese Stoffe im Untersuchungszeitraum gar nicht appliziert wurden und in welchen dies mit einem Abbau bzw. Rückhalt im Untergrund zusammenhängen muss. 25 Substanzen wurden in mindestens einer Probe nachgewiesen, wobei das Auftreten an den jeweiligen Messstellen je nach Substanz eher vereinzelt oder regelmässig erfolgte. Eine hohe Dynamik zeigten v.a. nicht-persistente Stoffe, die nur dann ins Grundwasser gelangten, wenn sie zeitnah vor der Beprobung bzw. in Verbindung mit Grundwasserneubildungsereignissen ausgebracht wurden (z.B. Bentazon, Diazinon). Andere Stoffe dagegen traten im Grundwasser auf, obwohl sie im Zeitraum der Untersuchungen in den Einzugsgebieten der Messstellen gemäss Stofferhebung gar nicht appliziert wurden. Diese Stoffe wurden vermutlich weit früher ausgebracht und zeigen, dass einzelne einmal ins Grundwasser gelangte PSM aufgrund ihrer Langlebigkeit über Jahre im Untergrund gespeichert und nachgewiesen werden können (z.B. Atrazin, Simazin, Abbauprodukte von Chloridazon).

Mithilfe der Ergebnisse der Stoffeinsatzerhebungen und unter Berücksichtigung der Stoffeigenschaften der PSM kann die Dynamik im Auftreten zum Teil erklärt sowie exemplarisch aufgezeigt werden, aus welchen Speichern des Systems die Spurenstoffe möglicherweise an die Messstelle gelangen. So konnten weniger mobile Substanzen (z.B. Glyphosat) an Messstellen in Lockergesteins-Grundwasserleitern nicht, wohl aber in Karst-Grundwasserleitern nachgewiesen werden. Dort spielt aufgrund der unterschiedlichen Vulnerabilität im Einzugsgebiet der Ort der Ausbringung eine entscheidende Rolle. Zudem gelangten manche Substanzen nur sporadisch nach Niederschlägen an die Messstelle, auch wenn sie nicht unmittelbar davor ausgebracht worden waren, was auf einen signifikanten Speicher in der ungesättigten Karstzone hinweist.

Stoffeinsatzerhebungen können so wichtige Informationen zu Eintragsort und -zeit einzelner Spurenstoffe in den Grundwasserleiter liefern und damit zu einem verbesserten System- und Prozessverständnis beitragen.

 



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