N?hrstoffe

Stickstoff- und Phosphorverbindungen sind die wachstumsbestimmenden N?hrstoffe für pflanzliche Organismen (Algen, Wasserpflanzen). Sie führen bei zu hohen Konzentrationen zu einem überm??igen Wachstum insbesondere von Algen (Eutrophierung). Die Flie?gew?sser transportieren den Stickstoff und Phosphor in die Seen und Meere und beeinflussen so auch deren N?hrstoffkonzentration.

Inhaltsverzeichnis

 

Trend der N?hrstoffbelastung

Zu hohe N?hrstoffkonzentrationen sind eine Ursache dafür, dass in vielen Gew?ssern der gute ?kologische Zustand nicht erreicht ist und sich die naturraumtypischen aquatischen Lebensgemeinschaften?nicht einstellen.

Die Gesamtphosphor- und Stickstoffeintr?ge in die Flie?gew?ssern haben sich durch die Einführung phosphatfreier Waschmittel, Produktionsstilllegungen in den neuen L?ndern, den Bau und die Modernisierung von kommunalen und industriellen Kl?ranlagen (Bau von Phosphatf?llungsanlagen) sowie den h?heren Anschlussgrad der Bev?lkerung an die Abwasserreinigung seit den 90er Jahren des letzten Jahrhunderts? deutlich verringert. Die Hauptquellen der N?hrstoffbelastung der Gew?sser sind heute vor allem die Landwirtschaft, aber auch kommunale Kl?ranlagen, Kraftwerke, Verkehr und Industriebetriebe (s. Modellierungsergebnisse).

Die Verringerung der Eintr?ge spiegelt sich in einer Abnahme der Konzentrationen in den Gew?ssern wider. Die Konzentrationen der Phosphor- und Stickstoffverbindungen werden durch die Abflussverh?ltnisse beeinflusst. Nicht für alle Messstellen liegen die Abflüsse vor, so dass die Messwerte nicht immer auf den ⁠Abfluss⁠ normiert werden k?nnen. In der Hydrologie werden zum Beispiel Werte von zehn Jahren zu langj?hrigen Reihen zusammengefasst, um niederschlagsreiche und –arme Jahre nicht überzubewerten.

Hier werden deshalb die ?90-Perzentile? der Konzentrationen über die? drei Zehnjahreszeitr?ume (1986-1995,1996-2005 und 2006-2015) für die ?LAWA?-Messstellen gemittelt, wenn für mindestens fünf Jahre Daten vorliegen. Der Vergleich der beiden 10-Jahreszeitr?ume 1986-1995 und 1996-2005 zeigt eine sehr starke Abnahme der Phosphor- und Ammoniumkonzentrationen. W?hrend sich dies bei Ammonium im dritten Zeitraum (2006-2015) fortsetzt, l?sst die Abnahme der Phosphorkonzentrationen nach. An einigen Messstellen steigen sie sogar wieder leicht an, bleiben aber deutlich unter den Konzentrationen des ersten Zeitraums. Die Konzentrationen von Nitrat nehmen langsamer ab.

Durch die novellierte Düngeverordnung? sollen die landwirtschaftlichen Eintr?ge von Phosphor in die Flie?gew?sser und von Nitrat in das Grundwasser weiter reduziert werden. Da das Grundwasser die Haupteintragsquelle von Nitrat in die Flie?gew?sser ist, wirkt sich die Reduzierung der Nitrateintr?ge in das Grundwasser auch auf die Flie?gew?sser aus. Für Phosphor muss auch der Eintrag aus kleineren Kl?ranlagen reduziert werden, um die gesetzlichen Festlegungen (Oberfl?chengew?sserverordnung) einzuhalten. Der Eintrag von Ammonium in die Gew?sser soll durch den weiteren Ausbau der Kanalisationen (heute vor allem zur Regenwasserbehandlung) und Kl?ranlagen weiter reduziert werden.

Die messstellenbezogenen Angaben k?nnen dem ⁠UBA⁠-Kartendienst ?N?hrstofftrends – Flie?gew?sser“? zur Umsetzung der EU-Nitratrichtlinie in Deutschland entnommen werden.

Weitere Auswertungen zur Entwicklung der Nitratkonzentrationen zeigt der Bericht zur EG-Nitratrichtlinie .

Balkendiagramm: Gesamtphosphor: die meisten Mittelwerte haben zwischen 5 und 50% abgenomen. Ammonium-Stickstoff: Etwa 55% der Mittelwerte haben um mehr als 50% abgenommen. Nitrat-Stickstoff: über 70% der Mittelwerte haben um 5-25% abgenommen.
Ver?nderung der Konzentrationen von Gesamtphosphor, Ammonium-Stickstoff und Nitrat-Stickstoff
Quelle: Umweltbundesamt naehrstoffe_trend.pdf
 

Bewertung an den Messstellen des LAWA-Messstellennetzes 1982-2019

Die Bewertung von N?hrstoffdaten erfolgt anhand einer von der L?nderarbeitsgemeinschaft Wasser (⁠LAWA⁠) erarbeiteten chemischen Gew?ssergüteklassifikation. Die Güteklassen gehen von I (unbelastet) bis IV (sehr hohe Belastung). Zielwert ist die Güteklasse II (und besser).

Die Bewertung an den Messstellen des ⁠LAWA⁠-Messstellennetzes (Flie?gew?sser) ergibt (siehe auch Diagramme):

Gesamtphosphor

Die Situation hat sich seit Anfang der 1990er Jahre verbessert: Der Anteil von Messstellen mit einer sehr hohen (IV) bis erh?hten Belastung (III) hat abgenommen; der Anteil der Messstellen mit deutlicher Belastung (II-III) dagegen erheblich zugenommen. Beim Anteil von Messstellen mit einer m??igen (II) bis sehr geringen Belastung (I) ist eine leichte Zunahme zu verzeichnen. Für Gesamtphosphor lag 2019 bei 43 % der Messstellen der Jahresmittelwert unterhalb des Zielwertes (Güteklasse II und besser), 52 % der Messstellen wiesen mittlere Konzentrationen im Bereich der Güteklasse II-III auf und 3 % der Messstellen lagen im Bereich der Güteklasse III. Den Güteklassen III-IV und IV sind 2019 die fünf Messstellen der übergangsgew?sser zuzuordnen.

Nitrat-Stickstoff

Die Situation hat sich seit Mitte der 1990er Jahre etwas verbessert: Der Anteil der Messstellen mit sehr hoher (IV) bis erh?hter Belastung (III) hat ab- und der Anteil der Messstellen mit deutlicher Belastung (II-III) zugenommen. Der Anteil von Messstellen mit einer m??igen (II) bis sehr geringen Belastung (I) ist eher gleichbleibend. Für Nitrat-Stickstoff lag 2019 bei 21 % der Messstellen das 90-Perzentil unter dem Zielwert 2,5 Milligramm Stickstoff pro Liter (mg N /l) (Güteklasse II und besser). 51 % der Messstellen sind der Güteklasse II-III, 27 % der Güteklasse III und drei Messstellen der Güteklasse III-IV zuzuordnen. Seit 2006 war an keiner Messstelle das 90-Perzentil gr??er als 20 mg N/l (Güteklasse IV).

Ammonium-Stickstoff

Die Situation hat sich seit Anfang der 1990er Jahre erheblich verbessert: Der Anteil von Messstellen mit einer sehr hohen (IV) bis deutlichen Belastung (II-III) hat abgenommen. Der Anteil von Messstellen mit einer m??igen (II) bis sehr geringen Belastung (I) hat erheblich zugenommen. Für Ammonium-Stickstoff lag 2019 bei 85 % der Messstellen der Jahresmittelwert unterhalb des Zielwertes (Güteklasse II und besser), 12 % der Messstellen sind der Güteklasse II-III, 1 % der Güteklasse III und drei Messstellen der Güteklasse III-IV zuzuordnen.

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Langj?hrige Datenreihen (Rhein)

Langj?hrige Reihen (1955-2019) für Orthophosphat-Phosphor, Ammonium-Stickstoff und Nitrat-Stickstoff liegen für die Messstation Bimmen/Lobith (deutsch/niederl?ndische Grenze) am Rhein vor. Die vorliegenden Jahresmittelwerte zeigen, dass von 1955 bis 1975 die mittleren Konzentrationen des Orthophosphats von etwa 0,05 auf 0,4 Milligramm Phosphor pro Liter (mg P/l) und des Ammoniums von 1,0 auf etwa 2,5 mg Stickstoff pro Liter (N/l) zun?chst stark anstiegen. Bei Nitrat war im Zeitraum 1955 bis 1985 eine Konzentrationsverdoppelung von etwa 2 auf 4 mg N/l zu verzeichnen. Seit Mitte der 1970er Jahre sind die mittleren Konzentrationen des Ammoniums rückl?ufig und liegen derzeit bei 0,05 mg N/l, die mittleren Konzentrationen des Orthophosphats sind seit Mitte der 1980er Jahre rückl?ufig und liegen derzeit bei 0,06 mg P/l, die Nitrat-Konzentrationen liegen seit 2010 im Mittel bei 2,4 mg N/l.

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Langj?hrige Datenreihen (Donau)

Ab 1982 liegen Daten für Gesamtphosphor, Ammonium-Stickstoff und Nitrat-Stickstoff der Messstation Jochenstein (deutsch/?sterreichische Grenze) an der Donau vor. Die mittleren Konzentrationen des Gesamtphosphors sind seit Mitte der 1980er Jahre rückl?ufig. Im Zeitraum 1982-1991 lagen sie im Mittel bei 0,18 mg P/l, seit 2012 liegen sie im Mittel bei 0,06 mg P/l. Der Rückgang des Ammoniums hat Anfang der 1990er Jahre eingesetzt. Die langj?hrigen mittleren Konzentrationen gingen von 0,18 mg N/l (1982-1991) auf 0,04 mg N/l (ab 1999) zurück. Bei Nitrat setzte der Rückgang Mitte der 1990er Jahre ein. W?hrend die mittleren Konzentrationen zwischen 1989 bis 1998 bei rund 2,3 mg N/l lagen, liegen sie seit 1999 bei rund 1,8 mg N/l.

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Langj?hrige Datenreihen (Weser)

Die langj?hrigen Reihen (1982-2019) für Gesamtphosphor, Ammonium-Stickstoff und Nitrat-Stickstoff für die Messstation Bremen an der Weser zeigen ebenfalls Rückg?nge der Konzentrationen. Die mittleren Konzentrationen des Gesamtphosphors im Zeitraum 1982-1991 lagen bei 0,58 mg P/l, seit 2010 liegen sie im Mittel bei rund 0,1 mg P/l. Der Rückgang setzte Mitte der 1980er Jahre ein. Der Rückgang des Ammoniums begann bereits Anfang der 1980er Jahre. Die langj?hrigen mittleren Konzentrationen gingen von 0,34 mg N/l (1982-1991) auf 0,06 mg N/l (ab 2012) zurück. Wie in der Donau setzte der Rückgang von Nitrat Mitte der 1990er Jahre ein. Zwischen 1982 bis 1991 lagen die mittleren Konzentrationen bei rund 5,3 mg N/l, seit 2012 liegen sie bei rund 3,2 mg N/l.

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Langj?hrige Datenreihen (Elbe)

Die langj?hrigen Reihen (1982-2019) für Gesamtphosphor und Ammonium-Stickstoff der Messstelle Schnackenburg an der Elbe (ehemalige deutsch/deutsche Grenze) widerspiegeln die Besonderheiten der Verringerung der Eintr?ge in den neuen Bundesl?ndern. Für Gesamtphosphor und Ammonium-Stickstoff setzten die starken Rückg?nge jeweils ab 1991/1992 durch die Einführung phosphatfreier Waschmittel und Produktionsstilllegungen in den neuen Bundesl?ndern ein. Danach gingen die Konzentrationen durch den Bau und die Modernisierung von kommunalen und industriellen Kl?ranlagen (Bau von Phosphatf?llungsanlagen) sowie den h?heren Anschlussgrad der Bev?lkerung an die Abwasserreinigung weiter zurück. Für Gesamtphosphor wurde 1987-1991 noch eine mittlere Konzentration von 0,6 mg P/l ermittelt, sie verringerte sich im Zeitraum 1992-1996 auf 0,3 mg P/l und liegt seit 2009 im Mittel bei 0,13 mg P/l. Die sehr hohe mittlere Konzentration von Ammonium-Stickstoff von 1,85 mg N/l (1987-1991) sank auf 0,33 mg N/l (1992 – 1996) und lieg seit 2009 im Mittel bei 0,05 mg N/l. Für Nitrat-Stickstoff stiegen die Konzentrationen von 2,9 mg N/l Anfang der 1980er Jahre auf rund 4,8 mg N/l Mitte der 1990er Jahre. Danach setzte ein Rückgang ein. Die mittlere Konzentration für den Zeitraum 2009 bis 2019 liegt bei 2,8 mg N/l.?

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Langj?hrige Datenreihen (Oder)

Die Entwicklung der mittleren Konzentrationen in der Oder (Messstelle Hohenwutzen) verl?uft ?hnlich wie die an der Elbe. Für Gesamtphosphor und Ammonium-Stickstoff setzten die starken Rückg?nge jeweils Mitte der 1990er Jahre ein. Für Gesamtphosphor lag die mittlere Konzentration im Zeitraum 1989 bis 1993 bei 0,47 mg P/l und sank im Zeitraum 1994 - 1999 auf 0,17 mg P/l. Seit 2009 liegen sie im Mittel 0,13 mg P/l. Die mittleren Ammonium-Stickstoff Konzentrationen sanken von 0,65 mg N/l (1989-1993) auf 0,29 mg N/l (1994 - 1999) und weiter auf 0,08 mg N/l (2009 – 2019). Die h?chsten mittleren Nitrat-Stickstoff Konzentrationen traten 1987/1988 mit 3,3 bzw. 3,1 mg N/l auf und liegen jetzt bei rund 1,3 mg N/l (2009 - 2019).

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