Nähr- und Schadstoffe

Einträge von Stickstoff haben in den letzten Jahrzehnten zu großräumigen Belastungen des Grundwassers geführt. Zusätzlich gibt es immer wieder auch Verunreinigungen durch Pflanzenschutzmittel. Zunehmend diskutiert werden mögliche Belastungen durch Biozide, Human- und Tierarzneimittel und Industriechemikalien.

Inhaltsverzeichnis

 

Belastungen des Grundwassers

Grundwasser ist die Basis für unser Trinkwasser. Es erfüllt wichtige ökologische und wasserwirtschaftliche Funktionen, die durch vom Menschen verursachte Verunreinigungen gestört werden können.

Grundwasservorkommen unter landwirtschaftlich genutzten Flächen sind häufig hohen Belastungen ausgesetzt, die durch die intensive Bodennutzung verursacht werden. Gleichzeitig werden rund 74 Prozent des Trinkwasseraufkommens in Deutschland aus dem Grundwasser entnommen. Dies führt zu einem wirtschaftlichen Nutzungskonflikt, aber auch zu einem Interessenskonflikt mit dem Gewässerschutz. Hauptproblem sind aus Sicht des Gewässerschutzes diffuse Nährstoffeinträge aus stickstoffhaltigen Düngemitteln, die häufig nicht standort- und nutzungsgerecht ausgebracht werden. Ein Maßstab für die Höhe der Belastungen sind bilanzierte Nährstoffüberschüsse. So betrug 2010 der Stickstoffüberschuss in der Gesamtbilanz Deutschlands immer noch 96 kg/N/ha.

Nitratgehalte des Grundwassers

Erhöhte Nitratgehalte beeinträchtigen die Ökologie der Gewässer sowie die Trinkwasserqualität und können damit zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen führen. Die Bundesländer überwachen daher mit landeseigenen Messnetzen den Grundwasserzustand. Der Parameter „Nitrat“ wird an fast allen Messstellen regelmäßig untersucht.

Für die regelmäßige Berichterstattung an die Europäische Umweltagentur (EUA) über den Zustand des Grundwassers in Deutschland wurden von den Bundesländern repräsentative Messstellen ausgewählt und zu einem EUA-Grundwassernetz zusammengefasst. Die Länder übermitteln die Daten aus diesem Messnetz jährlich an das Umweltbundesamt, das wiederum jedes Jahr die Europäische Umweltagentur über den Zustand des deutschen Grundwassers informiert.

Im Jahr 2010 wurde der Nitratgehalt des Grundwassers an 723 Messstellen des EUA-Grundwassermessnetzes untersucht. 50,9 Prozent aller Messstellen waren nicht oder nur geringfügig belastet, da der Nitratgehalt zwischen null und zehn Milligramm pro Liter (mg/l) lag. Bei 35,1 Prozent der Messstellen lag der Nitratgehalt zwischen zehn und 50 mg/l. Diese Messstellen waren deutlich bis stark durch Nitrat belastet. Die übrigen 14 Prozent der Messstellen enthielten zum Teil deutlich mehr als 50 mg/l Nitrat. Dieses Grundwasser kann nicht ohne Weiteres zur Trinkwassergewinnung genutzt werden, da es den Grenzwert von 50 mg Nitrat pro Liter aus der Trinkwasserverordnung (TrinkwV 2001) überschreitet.

Im Jahr 2014 ließ sich in 44,6 Prozent der Messstellen des Grundwassermessnetzes weniger als 10 Milligramm Nitrat pro Liter nachweisen. In 18,4 Prozent lag der Wert über 50 Milligramm pro Liter und darf nicht direkt als Trinkwasser genutzt werden
Verteilung der Nitratkonzentration im EUA-Grundwassermessnetz 2014
Quelle: Umweltbundesamt 2016 nach Angaben der Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) Diagramm als PDF
 

Ursachen und die Nitratrichtlinie

Die Höhe der Nitratkonzentration hängt von mehreren Faktoren ab. Das ist in besonderem Maße die Belastung durch die Landnutzung im Einzugsgebiet einer Messstelle. Daneben spielen die regionalen hydrogeologischen Bedingungen, wie Grundwasserflurabstand und Fließgeschwindigkeit, sowie die hydrochemischen Bedingungen im Untergrund eine wichtige Rolle.

Betrachtet man die Messstellen nach der Nutzung in ihrem unmittelbaren Umfeld, zeigt sich, dass die höchsten Nitratbelastungen unter Ackerflächen festzustellen sind. In den meisten Fällen dürfte dies auf zu hohe Stickstoffeinträge aus der Düngung zurückzuführen sein. In dieser Gruppe wiesen im Jahr 2010 rund 50 Prozent der Messstellen Nitratbelastungen von mehr als 25 Milligramm pro Liter (mg/l) auf. Unter Wald oder Grünlandnutzung sind es hingegen nur 13,1 beziehungsweise 18,5 Prozent der Messstellen.

Zum Schutz des Grundwassers in Regionen mit intensiver landwirtschaftlicher Nutzung hat die Europäische Unionim Jahr 1991 die Nitratrichtlinie erlassen. Die EU schreibt mit diesem Gesetz die Einhaltung der „guten fachlichen Praxis“ in der Landwirtschaft vor sowie weitergehende Reduktionsmaßnahmen durch  Aktionsprogramme. Zudem werden in Deutschland seit mehr als 15 Jahren von den Ländern, dem Bund und von Wasserversorgern Programme zur Senkung der Nitratbelastung durchgeführt. Wie wirksam solche Programme sind, müssen alle EU-Mitgliedstaaten durch gezielte Grundwassermessungen überprüfen und der Europäischen Kommission alle vier Jahre darlegen.

Im Jahr 2010 waren 14,6 Prozent des Grundwassers unter Ackerflächen nicht als Trinkwasser geeignet. Das traf auch für 11,1, 2,2 beziehungsweise 2,9 Prozent des Grundwassers unter Siedlungen, Grünflächen beziehungsweise Wäldern zu.
Verteilung der Nitratgehalte (2010) unter verschiedenen Landnutzungen
Quelle: Umweltbundesamt 2013 nach Angaben der Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA)
 

Keine Entwarnung: Deutscher Nitratbericht 2016 veröffentlicht

 

Der Bericht zeigt: Die Nitratbelastung des Grundwassers hat sich nicht signifikant verringert. Die EU-Kommission hat Deutschland wegen der unzureichenden Umsetzung der Nitratrichtlinie verklagt. Deutschland habe bislang keine ausreichenden Maßnahmen ergriffen, um die Nitratbelastung des Grundwassers zu verringern – was sich schon im Nitratbericht 2012 abzeichnete.

An ca. 28 Prozent aller Grundwassermessstellen, an denen der Nitrateintrag im Wesentlichen aus der Landwirtschaft stammt, ist der Nitratgrenzwert von 50 mg/l überschritten. Drei Viertel der Messstellen an Flüssen überschreiten die Nitratkonzentration, die angestrebt wird, um ein Anfang der 1990er Jahre gesetztes politisches Ziel zu erreichen: Halbierung der Eutrophierung der Meere. Zwei Drittel der Fließgewässer und Seen haben zu hohe Phosphatgehalte und verfehlen deshalb den guten ökologischen Zustand. Die bisher durchgeführten Maßnahmen zeigen also keine ausreichende Wirkung.

Im Januar 2017 veröffentlichten BMUB und BMEL den „6. Bericht gemäß Artikel 10 der Richtlinie 91/676/EWG des Rates vom 12. Dezember 1991 zum Schutz der Gewässer vor Verunreinigungen durch Nitrat aus landwirtschaftlichen Quellen“ der Bundesrepublik Deutschland an die Europäische Kommission – kurz den Nitratbericht 2016.

Alle vier Jahre müssen die Mitgliedstaaten der EU-Kommission berichten, wie sie die Nitratrichtlinie umsetzen. Das heißt, welche Maßnahmen sie zur Verminderung der Gewässerbelastung mit Nährstoffen (neben Nitrat auch Phosphat) aus landwirtschaftlichen Quellen ergriffen haben und wie wirksam diese Maßnahmen im Vergleich zum vorhergehenden Zeitraum sind. Im Nitratbericht 2016 wird der Zeitraum von 2008 bis 2011 mit dem von 2012 bis 2014 verglichen.

Die Messdaten, die der Berichterstattung zu Grunde liegen, sind repräsentativ für die landwirtschaftliche Belastung des Grundwassers durch Nitrat in Deutschland. Nichts anderes fordert die EG-Nitratrichtlinie. Der Richtlinie zufolge können die Mitgliedstaaten entscheiden, ob sie Maßnahmen nur in sogenannten gefährdeten Gebieten oder flächendeckend durchführen wollen. Deutschland hat sich für letzteres entschieden. Daraus ergibt sich, wie die Messprogramme auszugestalten sind. Demnach muss Deutschland den Nitratgehalt der Gewässer (Oberflächengewässer und Grundwasser) an ausgewählten Messstellen überwachen, an denen der Grad der Nitratverunreinigung der Gewässer aus landwirtschaftlichen Quellen festgestellt werden kann.

Diesen in der Nitratrichtlinie geforderten Zusammenhang zwischen landwirtschaftlicher Nutzung und Grundwasserbeschaffenheit bildet das deutsche sog. EU-Nitratmessnetz ab. Das Messnetz umfasst 697 Messstellen und beschreibt repräsentativ für ganz Deutschland den Einfluss der landwirtschaftlichen Nutzung auf die Grundwasserbeschaffenheit. Es erfüllt somit vollumfänglich die Anforderungen der Nitratrichtlinie.
 

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Umweltrelevanz des Stoffes Methyltertiärbutylether (MTBE) unter besonderer Berücksichtigung des Gewässerschutzes

Zusammenfassung


MTBE wird in Deutschland und Europa überwiegend als Zusatz in Ottokraftstoffen zur Erhöhung der Klopffestigkeit verwendet. Es ersetzt im Kraftstoff bleiorganische Verbindungen (Oktanbooster), sowie Benzol und andere aromatische Kohlenwasserstoffe, die eindeutig als umwelt- und gesundheitsgefährdend zu bewerten sind.

MTBE hat einen hohen Dampfdruck und eine hohe Wasserlöslichkeit. In der Atmosphäre wird es relativ rasch durch Hydroxylradikale abgebaut. Demgegenüber ist MTBE nach Eintrag in Boden und Grundwasser (diffuser Eintrag durch nasse Deposition ((Auswaschung durch Regen)) oder punktförmiger Eintrag nach Unfällen und Havarien) weitgehend persistent. MTBE adsorbiert nur schwach an die Bodenmatrix und wird daher schnell ins Grundwasser verlagert.

MTBE zeigt keine besonders auffälligen toxischen und ökotoxischen Wirkungen. Bisher liegt eine Legaleinstufung nach europäischem Gefahrstoffrecht nur als "leichtentzündlich" und als "Reizt die Haut" vor. Eine Einstufung als "umweltgefährlich" wird im Rahmen der europäischen Risikobewertung nicht vorgeschlagen. Die empfindlichsten Wirkungen sind organoleptische Effekte, die ab etwa 15 µg/l auftreten.

Die derzeit in der Umwelt festgestellten Konzentrationen sowie die modellmäßigen Emissionsschätzungen lassen keine unmittelbare Gefährdung von Mensch und Ökosystemen durch MTBE erkennen. Nach derzeitigem Kenntnisstand sind deshalb in Deutschland keine über die bereits geltenden Anforderungen hinaus gehenden Maßnahmen zur Gefahrenabwehr erforderlich. In siedlungsnahen Bereichen kann die MTBE-Belastung des Grundwassers durch defekte Tankstellen oder andere Havarien jedoch eine Gefährdung verursachen, insbesondere dessen Verwendung als Trinkwasser einschränken oder eine Aufbereitung erfordern.

Der weitverbreitete Einsatz von MTBE und seine hohe Mobilität sowie Persistenz führen dazu, dass in vielen siedlungsnahen und ländlichen Grundwasserleitern der Stoff in niedrigen Konzentrationen nachgewiesen werden kann. Die genaue Verteilung und zeitliche Entwicklung ist weiter zu klären. Obwohl durch den Einsatz des MTBE der Eintrag sehr gefährlicher Stoffe wie Bleiverbindungen vermieden und Benzolemissionen stark verringert werden können, kann die Nutzung von MTBE wegen der unbefriedigenden Umwelteigenschaften unter Vorsorgegesichtspunkten nur eine Zwischenstufe sein; es sollte nach umweltverträglicheren Alternativen gesucht werden, die MTBE langfristig ersetzen können.