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Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

1. Einleitung

Zusammenfassung
Neben dem Thema „Belastung von Fließgewässern und Grundwässern aus punktförmigen Quellen“ hat der Themenbereich „diffuse Belastung von Gewässern“ in den letzten Jahren besonders in Zentraleuropa an Bedeutung gewonnen, bedingt durch aktuelle Probleme wie
  • Eutrophierung von Binnenseen, von Meeresteilen wie Ost- und Nordsee,
  • großflächig auftretende Waldschäden und Versauerung von Böden und Gewässern,
  • großräumiger Transport von organischen schwer abbaubaren Verbindungen über den Luftpfad und Belastung der Böden und der Gewässer,
  • zunehmende Belastung der Grundwasservorräte und Probleme bei der Trinkwassergewinnung, z.B. durch Nitrat und Pflanzenbehandlungsmittel.
Wolfgang Walther

2. Definitionen zum betrachteten System, Übersicht über die Entwicklung der Forschung und über die untersuchten Landschaftsräume

Zusammenfassung
Der Mensch ist durch Energie- und Stoffströme, die zu ihm hinführen, wie fossile Brennstoffe, Nahrung, Trinkwasser, und durch Stoffströme, die von ihm erzeugt werden, wie Abgase, Stäube, Abwässer, mit den terrestrischen und aquatischen Ökosystemen vernetzt, Abb. 2-1. Das heißt, der Mensch wirkt über seine Tätigkeit auf aquatische und terrestrische Ökosysteme und beeinflußt damit seine eigene Lebensgrundlage.
Wolfgang Walther

3. Luftgetragene Stoffe

Zusammenfassung
Forschungsergebnisse, die vermehrt in den letzten zehn Jahren veröffentlicht wurden, zeigen, daß zunehmend Ökosysteme durch Stoffe beeinträchtigt werden, die weit vom Emissionsstandort entfernt über den Luftpfad transportiert und auf Vegetation, in Böden und im Gewässer deponiert werden. Hierbei stehen die schon in Tab. 2-3 genannten Stoffe bzw. Stoffgruppen im Vordergrund.
Wolfgang Walther

4. Prozesse des Stoffumsatzes und des Stofftransportes im System Vegetation — Boden — Gewässer

Zusammenfassung
Werden Ergebnisse von Trinkwasseruntersuchungen der gleichen Versorgungsgebiete in Deutschland miteinander verglichen, die von FISCHER (1914) und von AURAND et al. (1980) veröffentlicht wurden, dann ist festzustellen, daß die Nitratkonzentrationen imTrinkwasser dieser Versorgungsgebiete im Mittel um 25 mg/I NO3 angestiegen sind. Daran ist abzulesen, daß über die vergangenen 80 Jahre eine Eutrophierung der Landschaft und ihrer Wasservorkommen stattgefunden hat. Neben den luftgetragenen Stoffen, die im vorhergehenden Abschnitt behandelt wurden, ist der Nährstoffeinsatz in der landwirtschaftlichen Produktion besonders nach 1945 steil angestiegen. Da sich die nachfolgenden Abschnitte und Kapitel weitgehend mit den Auswirkungen dieser Entwicklungen auseinandersetzen werden, sind aus diesem Grund zu diesem Bereich einleitende Erläuterungen notwendig.
Wolfgang Walther

5. Stoffauswaschung aus dem Bodenkörper

Zusammenfassung
Im Bereich der bodenkundlichen, forstlichen- und landwirtschaftlichen Forschung sind in den vergangenen dreißig Jahren eine Vielzahl von pflanzenbaulichen Versuchen bzw. Düngungsversuchen sowie Messungen direkt am System Pflanze-Boden durchgeführt worden. Von KOLENBRANDER (1981) wurde zum ersten Mal die Stickstoffauswaschung graphisch in Beziehung zur Stickstoffdüngung gesetzt, und zwar für die Kulturarten Acker und Grünland, für die Bodenartenhauptgruppen Sande und Lehme auf der Basis einer Grundwasserneubildungsrate von 300 mm/a; er stützte sich vorwiegend auf niederländische und angelsächsische Literatur. Weiter wurde das Thema Grundwasser/Trinkwasser — Bodennutzung u.a. in zwei Studien aus verschiedenen Blickwinkeln bearbeitet, die 1985 erschienen sind, DVWK (1985b), ROHMANN et al. (1985). Eine Zusammenfassung von Versuchsergebnissen zur Stickstoffauswaschung und zur Abschätzung der Stoffanlieferung an das Grundwasser wurde vom Autor gemeinsam mit Kollegen erstellt, WALTHER et al. (1985). Auszüge werden nachfolgend wiedergegeben. Umfangreiche Untersuchungen über den Nährstoffhaushalt von Waldsystemen wurden in der Vergangenheit von den Arbeitsgruppen um KREUTZER, ULRICH, BÜCKING durchgeführt. Der „natürliche Stickstoffeintrag“ über die Atmosphäre wird bei ULRICH (1975) mit 2 bis 4 kg N/ha angegeben. In vielen Fällen war dieser Eintrag zusammen mit dem aus dem Waldhumus (z.B. Laubstreu) mobilisierten Stickstoff ausreichend, um den Pflanzenbedarf zu decken.
Wolfgang Walther

6. Stoffeintrag in kleine Fließgewässer land- und forstwirtschaftlich genutzter Einzugsgebiete

Zusammenfassung
Auf die allgemeine Entwicklung der Forschung im Zusammenhang mit Problemen der Gewässereutrophierung und des Stoffexportes der Landschaft wurde unter Kap. 2.3 eingegangen. Es wurde dort auch darauf hingewiesen, daß zu Anfang der siebziger Jahre die Meßtätigkeit sich sehr stark auf rein land- und forstwirtschaftlich genutzte Einzugsgebiete konzentrierte. In Abb. 6-1 und Tab. 6-1 sind für den Bereich der alten Bundesrepublik diese Einzugsgebiete zusammengestellt. Die Lage der Gebiete ist oft nicht exakt zu bestimmen, da in den Publikationen selten Koordinaten angegeben wurden oder selten ein Bezug zu topographischen Karten hergestellt wird. Es sind hier nur Gebiete mit mineralischen Böden berücksichtigt worden, da sie gegenüber organogenen Böden (Mooren) flächenmäßig von größerer Bedeutung sind. Es darf davon ausgegangen werden, daß die Wasserläufe in diesen Gebieten frei von Abwassereinflüssen sind bzw. während der Untersuchungsphase waren.
Wolfgang Walther

7. Diffuse Einwirkungen auf Grundwasservorräte, Beispiele

Zusammenfassung
Die Untersuchungen, die in den zurückliegenden fünfzehn Jahren durchgeführt wurden, zeigten, daß Grundwasserleiter sowohl mit Sand- als auch mit Lößüberdeckungen diffus belastet werden. Nach eigenen Messungen können bei Lößboden kurzfristig durch Impulswirkung bei Starkregen Konzentrationstöße bis 200 mg/I NO 3 gemessen werden. Zu gleichen Ergebnissen führten die Untersuchungen von SCHINDLER (1991) und von anderen. Für die Bodenarten Löß (Schiuff) und Feinsand sind die Verlagerungstiefen pro Jahr in Tab. 7-1 abgeschätzt. Die jährliche mittlere Verlagerungsstrecke eines Stoffes mit dem Sickerwasser im Boden kann, wenn die Dispersion und der Fluß in Makroporen außer Acht gelassen wird, z. B. nach DUYNISFELD et al. (1983) wie nachstehend geschätzt werden:
(7-1) Sickerwasser-Verlagerungstiefe (dm/a) = Sickerwasserspende (mm/a) /Wassergehalt bei FK (mm/dm)
Wolfgang Walther

8. Schlußbetrachtung

Zusammenfassung
Heute erfordern folgende Themen verstärkte Beachtung und praktisches Handeln:
  • Der luftgetragene Transport und Eintrag von Säurebildnern wie NOx, SO2, NH3/NH4, wobei beim NOx der Kfz-Verkehr, bei SO2 Kraftwerke und bei NH3/ NH4 Intensivviehhaltung die dominierende Quelle darstellen.
  • Der Eintrag luftgetragener organischer, schwer abbaubarer Stoffe wie Chlorkohlenwasserstoff aus Lösungsmitteln, wie Benzole aus dem Kfz-Verkehr und Wirkstoffe von Pflanzenbehandlungsmitteln.
  • Die Wasser- und Winderosion von Landflächen und der damit verbundene Transport von Nährstoffen in oberirdische Gewässer.
  • Die Auswaschung von Nährstoffen (Nitrat, Kalium) und Wirkstoffen der Pflanzenbehandlungsmittel aus Böden infolge landwirtschaftlicher Bodennutzung und ihr Eintrag in ober- und unterirdische Gewässer.
Wolfgang Walther

Zusammenfassung

Zusammenfassung
Die Themenbereiche „Stoffhaushalt der Landschaftsräume“ und „Diffuse Belastung“ von Böden, von ober- und unterirdischen Gewässern haben in den letzten Jahren, z.B. durch die Probleme, die in den küstennahen Meeren aufgetreten sind, wie Ost- und Nordsee, an Aktualität gewonnen. Auch durch Probleme an binnenländischen aquatischen Systemen muß dieser Aspekt heute bei wasserwirtschaftlichen Planungen vermehrt mit einbezogen werden. So stellt sich heute z.B. die Frage, wie weit in Flußsystemen der Ausbau der Stickstoff-Elimination in Kläranlagen zu einer wirklichen Entlastung des Gewässersystems führt. Im vorliegenden Buch wird die Beziehung Mensch —(Industrie, Gewerbe) — Landschaft in Form von Emissionspfaden sowie das System Atmosphäre — Vegetation — Boden — Gewässer mit seinen Wasser- und Stoffströmen und internen Prozessen betrachtet und behandelt. Der Schwerpunkt wird dabei auf folgende Aspekte gelegt:
  • Emission von Säurebildnern, Metallen, organischen Spurenstoffen, Transport über die Atmosphäre, Verbleib und Wirkung im Boden und Gewässer, z.B. Versauerung von ober- und unterirdischen Gewässern
  • Einfluß der forstlichen und landwirtschaftlichen Bodennutzung auf die Gewässer mit Teilaspekten Stoffauswaschung und Stofftransport infolge Erosion. Hierbei stehen die Stoffgruppen organisch schwer abbaubare Verbindungen wie chlorierte Kohlenwasserstoffe, Pflanzenschutzmittel sowie Metalle, Phosphor, Stickstoff im Vordergrund.
Wolfgang Walther

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