Grund- und Rohwasserbeschaffenheit
Die Bewertung der Grund- und Rohwasserbeschaffenheit Hessens beruht auf einer Datenbasis, die sich aus unterschiedlichen Messnetzen zusammensetzt. Die Daten werden in der Grund- und Rohwasserdatenbank Hessen (GruWaH) gespeichert und sind über die Anwendung Fachinformationssystem Grund- und Trinkwasserschutz Hessen (GruSchu) verfügbar.
Eine Bewertung der Grundwasserbeschaffenheit Hessens steht auch im Grundwasserbeschaffenheitsbericht 2022 zum Download zur Verfügung.
Die folgenden Parameter/Parametergruppen werden wegen ihrer großen Bedeutung hier direkt vorgestellt.
Arzneimittelrückstände
Chlorid
Gesamthärte
Keime
Nitrat
Per- und polyfluorierte Chemikalien
Pflanzenschutzmittelrückstände
Sulfat
Eine Übersicht über die geltenden Grenz- und Schwellenwerte für Grund-, Roh- und Trinkwasser befindet sich hier
Bereits seit 1996 führt das Hessische Landesamt für Umwelt und Geologie (HLUG) umfangreiche Studien zur Belastung von Hessens Grundwässern mit Pharmaka durch. In der Studie zur „Untersuchung der Beeinflussung von oberflächennahem Grundwasser durch stark belastete kleinere Fließgewässer in Südhessen“ konnten Rückstände von Pharmaka nachgewiesen werden.
Seit dem Jahr 2006 hat das HLUG die Parameter Clofibrinsäure, (Clofibrat), Diclofenac und Cabamazepin in die landesweiten Messprogramme zur Überwachung der Grundwasserbeschaffenheit aufgenommen. Die Auswahl dieser vier Substanzen resultierte aus den Ergebnissen der bereits durchgeführten Studien hinsichtlich Arzneimittelrückstände in Grundwässern, bei denen bis zu 80 Arzneimittelwirkstoffe untersucht wurden. Es zeigte sich nämlich, dass bei positiven Befunden an Arzneimittelrückständen immer auch mindestens einer dieser vier Substanzen beteiligt war. Durch diese Auswahl können der analytische Aufwand sowie die anfallenden Kosten wesentlich verringert werden.
Die Übersichtskarte visualisiert die Ergebnisse des seit 2006 laufenden Messprogramms „Arzneimittel“. Die Abbildung spiegelt den aktuellen Zustand (Mai 2012) wider. Zur Summenbildung wurden die vier Leitparameter Clofibrinsäure, (Clofibrat), Diclofenac und Cabamazepin herangezogen. Insgesamt wurden Wässer aus 497 Grundwassermessstellen beprobt. Hiervon waren 456 Grundwässer (91,8 %) ohne positiven Befund. In rund 8 % der untersuchten Grundwässer wurden Arzneimittelrückstände detektiert. Eine Häufung der positiven Befunde ist im Ballungsraum Rhein-Main und im Hessischen Ried bzw. Südhessen festzustellen. Durch die höhere Bevölkerungsdichte und den damit verbundenen höheren Anfall an häuslichen Abwässern steigt die Wahrscheinlichkeit, dass Arzneimittelrückstände in den Grundwasserraum gelangen können. Gleichfalls existiert in einigen Bereichen des Hessischen Rieds eine merkliche Interaktion zwischen Grund- und Oberflächenwasser, die den Eintrag von Schadstoffen vom Vorfluter in das Grundwasser begünstigt. In den Grund- und Rohwässern der meist ländlich geprägten Regionen Mittel- und Nordhessens werden dagegen keine Arzneimittelrückstände nachgewiesen.
Arzneimittelrückstände in hessischen Grund- und Rohwässern
Chlorid ist ein Salzion, das in allen hessischen Grundwässern vorkommt. Es wird im wesentlichen aus natürlichen Salzen, besonders dem als Kochsalz bekannten NaCl, im Gestein gelöst und im fließenden Grundwasser verteilt. In Mineralwässern sind die Konzentrationen meistens erhöht, in den Heilwässern sind sie relativ hoch und in Salzsolen sind sie so hoch, dass sie für industrielle Prozesse Verwendung finden. Die wichtigsten Quellen für Chlorid sind in Hessen die Steinsalzvorkommen des Zechstein.
Die Chloridkonzentration ist oft durch menschliche Einflüsse, besonders im oberflächennahen Grundwasser, erhöht. Als flächenhafte Quellen dafür sind z. B. die Streuung von Auftausalzen auf Wegen und Straßen, die Aufbringung von chloridhaltigem Dünger auf landwirtschaftlich und gärtnerisch genutzten Flächen zu nennen. Auf ungedüngten Flächen betragen die Chloridkonzentrationen im Sickerwasser meist 2-40 mg/l, auf gedüngten Flächen häufig 40-80 mg/l.
Lokale Quellen sind z. B. Abwässer, die aus undichten Kanälen in den Untergrund gelangen, Versickerung aus Gewässern, die Abwasser von Kläranlagen führen, sowie Sickerwasser aus Ablagerungen und Deponien.
In der Trinkwasserverordnung ist der Grenzwert für Chlorid auf 250 mg/l festgelegt.
Chlorid in hessischen Grund- und Rohwässern
Mit der Gesamthärte wird der Gehalt der Erdalkalien Calcium (Ca) und Magnesium (Mg) im Wasser erfasst. Der Begriff "Grad deutscher Härte" ist üblich, sollte aber nicht mehr verwendet werden, da sich dieser Begriff auf die im Wasser nicht relevanten Erdalkalimetalloxide bezog. Heute wird deswegen die Härte in mmol/l Erdalkaliionen angegeben.
1°dH = 10 mg/l CaO = 0,179 mmol/l
Erdalkalien sind in allen natürlichen hessischen Grundwässern enthalten, die Konzentrationen sind aber sehr unterschiedlich und abhängig von der Löslichkeit des Gesteins und der Wasserbeschaffenheit. In Kalk- und Dolomitstein, kalkreichen Sanden und auch unter Lößböden wird viel Ca und Mg gelöst, also ist das Wasser hart. Das Grundwasser in kalkarmen Gesteinen wie Sandstein des Buntsandstein, Granit, Quarzit und Schiefer ist weich, da nur wenig Ca und Mg gelöst ist. Basaltische Gesteine führen i. d .R. mittelhartes Wasser.
Historisch ist der Begriff "Härte" auf das Verhalten des Wassers beim Waschvorgang mit fettsauren Seifen zurückzuführen. Hartes Wasser schäumt mit Seife schlecht auf und führt zur Abscheidung schwer löslicher Ca-Mg-Seifen. Die Wasserhärte ist für die Verwendung von Wasser in vielen Bereichen von Bedeutung:
Hartes Wasser neigt dazu, unter veränderten Temperaturen und Säurekonzentrationen (pH-Werten) Kalke auszufällen. Dabei kommt es zu Belägen, die im Haushalt bekannt sind, wie z. B. in Töpfen, an Heizspiralen von Waschmaschinen, in Wasserleitungen. Da hartes Wasser zu Inkrustierungen an Rohrleitungen führt, ist es für viele industrielle Zwecke ungeeignet und muss aufbereitet werden.
Sehr weiches Wasser hat die Eigenschaft, dass mehr Kohlensäure gelöst sein kann, als sie durch die Härtebildner gebunden wird. Diese freie überschüssige Säure, auch aggressive Säure genannt, wirkt korrosiv auf Metalle, z. B. Rohrleitungen und Kessel, sowie auf Baustoffe aus Kalk, z. B. Betonfundamente. In Leitungen aus Metall, z. B. Bleirohre, können durch aggressives Wasser schädliche Korrosionsprodukte in das Trinkwasser gelangen. Solches Rohwasser wird entsäuert bevor es als Reinwasser in das Trinkwassernetz geleitet wird.
Wasser mittlerer Härte ist für die meisten Zwecke besonders gut geeignet, und mit einem hohen Gehalt an Hydrogencarbonat schmeckt es frisch.
Gesamthärte in hessischen Grund- und Rohwässern
Nach der Verordnung zur Neuordnung trinkwasserrechtlicher Vorschriften Trinkwasserverordnung muss Wasser für den menschlichen Gebrauch frei von Krankheitserregern sein. Diese Forderung gilt als erfüllt, wenn in 100 ml Trinkwasser keine Escherichia-Coli-Bakterien (E. Coli-Bakterien), coliformen Keime und keine Enterokokken nachgewiesen werden.
Im Rahmen der Trinkwasseruntersuchungen müssen weiterhin sogenannte Indikatorparameter untersucht werden. Hier dürfen laut Trinkwasserverordnung keine anormalen Veränderungen erkennbar sein. Die zur Trinkwasserüberwachung oben genannten mikrobiologischen Parameter und Indikatorparameter ermöglichen auch Rückschlüsse auf eine mögliche Belastung durch weitere Mikroorganismen.
Als Vorsorgemaßnahme gegen eine Verunreinigung mit Keimen zählt die Ausweisung von Wasserschutzgebieten
Coliforme Keime und E. Coli-Bakterien werden fast ausschließlich in den Quellfassungen und oberflächennah ausgebauten Brunnen in den Mittelgebirgsregionen von Hessen angetroffen. Werden diese Mikroorganismen nachgewiesen, ist eine entsprechende Aufbereitung bzw. Entkeimung notwendig. Dies kann z. B. durch Chlorung oder UV-Bestrahlung geschehen.
Der Grenzwert für Keimzahlen bei 36 °C wird von 1 % der Brunnenwässer und 3 % der Quellwässer überschritten. Da Quellen empfindlicher sind, wurden dort erwartungsgemäß häufiger Bakterien nachgewiesen.
Bei 69 % der Brunnenwässer und 45 % der Quellwässer waren keine Keimzahlen bei 36 °C nachweisbar.
Die Karte gibt einen Überblick über das regionale Auftreten der gefundenen Keimzahlen bei 36° Celsius in Grundwässern hessischer Wassergewinnungsanlagen. Datengrundlage sind die jeweils neusten Analyseergebnisse im Zeitraum 2012–2016.
Keimzahlen bei 36 °C
Escherichia coli (E. coli) ist ein Darmkeim, der in großen Mengen bei Warmblütern vorkommt und als sicherer Indikator für eine frische fäkale Kontamination gilt.
Die Karte gibt einen Überblick über die jeweils neusten Analyseergebnisse im Zeitraum 2012–2016 hinsichtlich der Untersuchungen der Grundwässer auf E. coli.
In 98 % der Brunnenwässer und 83 % der Quellwässer konnten keine Escherichia-coli-Bakterien nachgewiesen werden.
Nitrate im Grundwasser ist nicht primär auf hydrogeologische Gegebenheiten zurückzuführen. Deswegen kann Nitrat als einer der wichtigsten anthropogenen Indikatoren für eine menschliche Beeinflussung der Grundwasserbeschaffenheit angesehen werden. Der überwiegende Eintrag an Nitrat erfolgt im Zusammenhang mit der landwirtschaftlichen Nutzung. Das Nitrat stammt entweder aus den Stickstoff-Düngergaben oder aus mikrobiellen Umwandlungsprozessen der Böden. Reaktive Stickstoffverbindungen (z. B. Nitrat und Ammonium) können außerdem durch Auswaschung mit Regen aus der Luft in den Boden eingetragen werden.
Gebiete mit leichten, sandigen Böden, oberflächennahem Grundwasser und intensiver Landwirtschaft weisen meist eine hohe Nitrateintragsgefährdung auf. Vor allem in durch Acker und Weinbau geprägten Regionen (z. B. Rheingau, Teile des Hessischen Rieds, Hanau-Seligenstädter-Senke, Wetterau) treten hohe Nitratkonzentrationen in den Grundwässern auf. In Waldgebieten, aber auch in den Grünlandgebieten der Mittelgebirgsregionen, sind deutlich niedrigere Nitratkonzentrationen vorzufinden. Hohe Nitratwerte im Trinkwasser sind gesundheitsschädlich, daher sieht die Trinkwasserverordnung einen Grenzwert von 50 mg/l Nitrat im Trinkwasser vor. Wird dieser Wert in einem Rohwasserbrunnen überschritten, muss der Betreiber der Wassergewinnungsanlage geeignete Maßnahmen ergreifen, um die Konzentration im Trinkwasser unter diesem Wert zu halten. In der Regel werden hochbelastete Brunnen aufgegeben.
Studie zum Thema diffuse Stickstoffeinträge
Im Mai 2021 wurde die im Auftrag des Hessischen Ministeriums für Umwelt, Klimaschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz HMUKLV und unter Federführung der Justus-Liebig-Universität Gießen erarbeitete Studie Nicht-agrarbedingte im Vergleich zu den agrarbedingten Einflussfaktoren auf die Nitratbelastung von Grundwasserkörpern in Hessen vorgestellt.
Gleichfalls ist der Artikel Agrarbedingte und nicht-agrarbedingte Nitrateintragsquellen in das Grundwasser in Hessen in der Zeitschrift Wasser und Abfall, Heft 11/2021 erschienen.
Die Länderinitiative Kernindikatoren (LiKi) befasst sich mit 25 umweltspezifischen Nachhaltigkeitsindikatoren. Darunter C5 Nitrat im Grundwasser.
Weitere Informationen zur Nitratbelastung auf Grundlage des Grund- und Rohwassermessnetzes finden sich auf unserer Seite unter Umweltindikatoren Hessen: Wasserqualität des Grundwassers - Nitratgehalt
HLNUG-Veröffentlichungen
Die N2/Argon-Methode – dem „heimlichen“ Nitrat auf der Spur (aus dem HLNUG Jahresbericht 2019)
Ausführungen zum Stickstoffumsatz in Hessen (2019)
Nitrat im Grundwasser – Ursachen und Lösungen? (aus dem HLNUG Jahresbericht 2018)
Stickstoffverbindungen (Kapitel 4.3 im Grundwasserbeschaffenheitsbericht 2017)
Die Übersichtskarte stellt die Nitratkonzentrationen auf Grundlage des landeseigenen Grundwassermessnetzes sowie des Rohwassermessnetzes dar. Die überwiegende Anzahl an Rohwassermessstellen, die zur Trinkwassergewinnung herangezogen werden, liegen in Waldgebieten.
Nitrat in hessischen Grund- und Rohwässern
Die Karte stellt die flächenhaften Nitratkonzentrationen auf Grundlage des landeseigenen Grundwassermessnetzes sowie des Rohwassermessnetzes dar.
Zu beachten ist, dass die überwiegende Anzahl an Rohwassermessstellen, die zur Trinkwassergewinnung herangezogen werden, in Waldgebieten liegen. Daher sind in diesen Grundwässern i.d.R. niedrigere Nitratkonzentrationen zu finden.
Flächenhaften Nitratkonzentrationen
Sauberes Wasser ist unerlässlich für die menschliche Gesundheit und für natürliche Ökosysteme. Aus diesem Grund zählt die Sicherung der Wasserqualität zu den wichtigsten Aspekten der Umweltpolitik der Europäischen Union (EU). Die EU-Nitratrichtlinie (91/676/EWG) vom 12. Dezember 1991 ist eines der ersten Dokumente der EU-Umweltschutzgesetzgebung. Diese Richtlinie zur "Bekämpfung der Gewässerverunreinigung durch Nitrate aus der Landwirtschaft" sieht vor, Gewässerverunreinigung durch Nitrat aus landwirtschaftlichen Quellen zu verringern. Durch geeignete Maßnahmen bzw. Aktionsprogramme sollen weitere Verunreinigung dieser Art vermieden werden. Die Beschreibung des Grundwasserzustands basiert auf den Daten des EU-Nitratmessnetzes. Dieses Messnetz ist für die Nitratbelastung des überwiegend landwirtschaftlich beeinflussten Grundwassers repräsentativ. Dazu wurden in Hessen 35 Messstellen ausgewählt, in deren Einzugsgebiet die Nutzungseinflüsse von Acker, Grünland und Sonderkulturen auf das Grundwasser dominieren.
Die EU-Nitratrichtlinie sieht vor, dass der EU-Kommission durch den Mitgliedstaat alle vier Jahre einen Bericht über die Umsetzung der EU-Nitratrichtlinie vorzulegen ist. Dieser Bericht beschreibt den Zustand und die Entwicklung der Gewässerbelastung für Grundwasser und Oberflächengewässer (Fließgewässer, Seen, Küsten- und Meeresgewässer) sowie die im Rahmen des Aktionsprogramms ergriffenen Maßnahmen zur Minderung der Verunreinigungen inklusive der guten fachlichen Praxis beim Düngen und zusätzlicher und verstärkter Maßnahmen. Im Juli 2020 wurde der aktuelle Nitratbericht 2020 veröffentlicht.
Bei den per- und polyfluorierten Chemikalien (PFC) handelt sich um mehr oder weniger langkettige Kohlenstoffgerüste, deren Wasserstoffatome entweder alle (perfluoriert) oder überwiegend (polyfluoriert) durch Flouratome ersetzt sind. Dies verleiht diesen Substanzen eine außergewöhnliche Stabilität, sowohl thermisch als auch in Bezug auf eine biologische oder chemische Abbaubarkeit. PFC sind immer anthropogenen Ursprungs, also vom Menschen in die Umwelt eingebracht.
Beschreibung und Eigenschaften
Die langkettigen Vertreter sind sehr wasserabweisend, die Wasserlöslichkeit nimmt mit sinkender Kettenlänge zu. Kürzerkettige Substanzen (Anzahl C Atome kleiner 5 bei Sulfonsäuren und kleiner 6 bei Carbonsäuren) sind auf Grund ihrer guten Wasserlöslichkeit sehr mobil und werden inzwischen in Spuren ubiquitär in den Grundwässern nachgewiesen. Die langkettigeren PFC (Anzahl C Atome größer gleich 5 bei Sulfonsäuren und größer gleich 6 bei Carbonsäuren) dagegen akkumulieren aufgrund ihrer Lipophilie (Fettlöslichkeit) im Fettgewebe und verbleiben dort für viele Jahre, da sie vom Körper kaum abgebaut und ausgeschieden werden. Die langkettigen PFC scheinen toxischer zu wirken als die kürzerkettigen, da letztere schneller ausgeschieden werden, aber auch hier beträgt die Halbwertszeit einige Monate.
Wegen ihrer Stabilität werden die PFC in Kläranlagen (ohne 4. Reinigungsstufe) nicht eliminiert. Die derzeit einzige Möglichkeit ist das Herausfiltern über Aktivkohle. Außerdem ist die Analytik problematisch, weil gerade die polychlorierten Molekülteile einem biologischen Teilabbau unterliegen, so dass am Ende nur Bruchstücke zu finden sind.
Vorkommen und Eintragspfade
Aufgrund ihrer außergewöhnlichen Eigenschaften werden PFC, von denen es inzwischen über 3.000 gibt, in vielen Bereichen eingesetzt.
Sie befinden sich wegen ihrer thermischen Stabilität in Löschschäumen, werden in der Galvanik zur Oberflächenbehandlung eingesetzt sowie zur Imprägnierung von Outdoorbekleidung, Teppichen und von bestimmten Tapeten verwendet. Die Papierindustrie setzt sie für Backpapier und andere Papiersorten ein, die zur Abtrennung von Lebensmitteln dienen. In beschichtetem Kochgeschirr sind PFC enthalten, welche ein Anhaften während des Kochens verhindern. Einer der ersten bekannt gewordenen Vertreter ist hier das „Teflon“. Weiterhin sind sie z. B. auch in Druckerfarben, Schmierstoffen oder Medizinprodukten enthalten. Als „Altlastenfälle“ finden sich PFC auf den Standorten entsprechender Unternehmen oder nach Bränden.
Dabei werden PFC während des gesamten Lebenszyklus der Gebrauchsgegenstände in die Umwelt abgegeben. Die polyfluorierten Monomere sind nur zu ca. 98 % am Polymer gebunden. 2% werden nach und nach über die Luft oder das Wasser emittiert. Auch über kompostierte Papierabfälle können PFC in die Umwelt gelangen, z. B. wurden sie im Rahmen von Düngungen auf Felder aufgebracht (PFC-Bericht Perflourierte Chemikalien (PFC) in Hessen).
In das Grundwasser gelangen diese Substanzen über das Sickerwasser oder durch Wechselwirkung mit PFC belasteten Oberflächengewässern.
Risikomanagement, Empfehlungen und Richtwerte
Auf Initiative des Umwetlbundesamtes (UBA) wurden die langkettigen Perfluorcarbonsäuren mit einer Kohlenstoffkette von acht bis vierzehn Kohlenstoffatomen als besonders besorgniserregende Stoffe unter der Europäischen Chemikalienverordnung REACH (Verordnung (EG) Nr. 1907/2006) identifiziert. Sie unterliegen somit einer gesetzlichen Regulierung. Außerdem ergeben sich für den Gebrauch dieser Chemikalien Auskunftspflichten für Hersteller und Auskunftsrechte für Verbraucher REACH
Das UBA steht im ständigen Dialog mit Herstellern und Anwendern von Feuerlöschmitteln. Ziel ist es, die Verwendung von PFC-haltigen Löschmittel zu reduzieren und diese durch wirksame fluorfreie Alternativmittel oder Alternativtechniken zu ersetzen Risikomanagementmaßnahmen für PFC
Das UBA hat Stellung zu PFC im Trinkwasser genommen und dabei Trinkwasser-Leitwerte und Gesundheitliche Orientierungswerte für bestimmte PFC abgleitet Bundesgesundheitsblatt - Gesundheitsforschung - Gesundheitsschutz 3/2017
Die Ergebnisse einer umfassenden Neubewertung im Sinne von Trinkwasser- Leitwerten (TWLW) oder Gesundheitlichen Orientierungswerten (GOW) zeigt nachstehende Tabelle.
| Parametername | Abkürzung | CAS Nr. | TWLW in µg/l | GOW in µg/l |
|---|---|---|---|---|
| Perfluorbutansäure | PFBA | 375-22-4 | 10 | - |
| Perfluorpentansäure | PFPeA | 2706-90-3 | - | 3 |
| Perfluorhexansäure | PFHxA | 307-24-4 | 6 | - |
| Perfluorheptansäure | PFHpA | 375-85-9 | - | 0,3 |
| Perfluoroctansäure | PFOA | 335-67-1 | 0,1 | - |
| Perfluornonansäure | PFNA | 375-95-1 | 0,06 | - |
| Perfluordekansäure | PFDA | 335-76-2 | - | 0,1 |
| Perfluorbutansulfonsäure | PFBA | 375-73-5 | 6 | - |
| Perfluorhexansulfonsäure | PFHxS | 355-46-4 | 0,1 | - |
| Perfluorheptansulfonsäure | PFHpS | 375-92-8 | - | 0,3 |
| Perfluoroctansulfonat | PFOS | 1763-23-1 | 0,1 | - |
| H4-Polyfluoroctansulfonsäure | H4PFOS | 27619-97-2 | - | 0,1 |
| Perfluoroctansulfonamid | PFOSA | 754–91-6 | - | 0,1 |
Ergebnisse der PFC-Untersuchungen in Hessens Grundwässern
Seit 2010 werden jährlich rund 300 Grundwasserproben von Messstellen des Landesgrundwassermessnetzes auf PFC untersucht. Zum Gesamtüberblick wurden die PFC als Summenparameter ausgewertet. An rund 40 % der untersuchten Grundwässer sind sie in Spuren zu finden. Einige der untersuchten Messstellen weisen PFC-Konzentrationen bis über 300 ng/l auf.
Die Originaldaten sind über die Anwendung Fachinformationssystem Grund- und Trinkwasserschutz Hessen GruSchu verfügbar.
- Vortrag PFC-Programm Nordhessen 2019
- Vortrag ERMES-Rhein Spurenstoffe beim 5. Wiesbadener Grundwassertag 2018
- Kapitel "5.4" (Seite 101 bis 106) im Grundwasserbeschaffenheitsbericht 2017
- Ableitung von Geringfügigkeitsschwellenwerten für PFC der LAWA/LABO 2017
- Kapitel "Grundwasserbeschaffenheit - Ausgewählte organische Spurenstoffe" aus dem HLNUG Jahresbericht 2016
- Perflourierte Chemikalien (PFC) in Hessen Untersuchungsprogramm des HLUG 2010
Übersichtskarten
Eine Übersicht über die Ergebnisse der Untersuchungen in Hessen zeigen die zwei folgenden Karten, die auch im Grundwasserbeschaffenheitsbericht 2017 zu finden sind.
Summe aller PFC-Einzelparameter der Jahre 2010–2016 (ohne Hessisches Ried)
Summe aller PFC-Einzelparameter der Jahre 2010–2016, Detailkarte Hessisches Ried
Wegen der ökotoxikologischen Bedeutung kommt den Pflanzenschutzmittel-Wirkstoffen und deren Metaboliten (Abbauprodukte) im Grundwasserschutz eine besondere Bedeutung zu. Am 22.12.2000 ist die Europäische Wasserrahmenrichtlinie (2000/60/EG) in Kraft getretenen. Einer der Grundsätze dieser Richtlinie ist es, dass Grundwässer einen guten Zustand aufweisen oder in einen solchen gebracht werden sollen. Um den Zustand der Grundwasserkörper zu beurteilen, gibt die Grundwasserrichtlinie (2006/118/EG) eine Qualitätsnorm für Pflanzenschutzmittel (PSM) von 0,1 µg/l für den Einzelwirkstoff oder relevanten Metaboliten und von 0,5 µg/l für die Summe aller PSM-Wirkstoffe oder relevanten Metaboliten vor.
In Hessen wird das Rohwasser regelmäßig im Rahmen der Rohwasseruntersuchungsverordnung (RUV) auf PSM-Wirkstoffe untersucht.
In der Übersichtskarte wird die Summe der PSM-Gehalte (µg/l) in den Grund- und Rohwässern dargestellt. Die Summe der PSM ergibt sich aus der Berechnung der analysierten Einzelwirkstoffe.
Es wird ersichtlich, dass sich die Mehrzahl der PSM-Funde, die über dem Summengrenzwert von 0,5 µg/l liegen, auf den Großraum Frankfurt und das Hessische Ried konzentriert. In der Regel trifft man in diesen Gebieten mächtige Porengrundwaserleiter an. Die Grundwasserflurabstände sind in weiten Teilen sehr gering. Damit ist in einigen Gebieten eine geringe Verweilzeit der PSM-Rückstände in der ungesättigten Zone verbunden. Geringe Verweilzeiten implizieren eine geringe Zeitspanne für einen eventuellen Abbau der PSM-Wirkstoffe im Untergrund. Desweiteren werden in diesen Gebieten vielerorts sandige Böden, die eine geringe Sorptionskapazität für PSM aufweisen, angetroffen. Der Großraum Frankfurt weist zudem die höchste Besiedlungsdichte in Hessen auf und ist durch eine extreme Bündelung von Verkehrswegen gekennzeichnet. Im Hessischen Ried wird aufgrund der klimatischen Gunst und der idealen Bodenverhältnisse für Sonderkulturen (leichte, sandhaltige Böden) eine intensive Landwirtschaft betrieben. Die Summe der genannten Faktoren führt dazu, dass gerade diese Gebiete ein hohes Verunreinigungspotential für Schadstoffe aufweisen.
Pflanzenschutzmittelrückstände in hessischen Grund- und Rohwässern
Sulfat ist ein Salzion, das in allen hessischen Grundwässern vorkommt. Es wird im wesentlichen aus natürlichen Salzen im Gestein, vor allem Gips und Anhydrit, gelöst und im fließenden Grundwasser verteilt. In Mineralwässern sind die Konzentrationen meistens etwas erhöht, in Heilwässern können sie relativ hoch sein. Die wichtigsten Quellen für Sulfat sind in Hessen die Gips- und Anhydritvorkommen des Zechstein.
Die Sulfatkonzentration ist oft durch menschliche Einflüsse, besonders im oberflächennahen Grundwasser, erhöht. Die Verbrennung schwefelhaltiger Energieträger wie Kohle, Erdöl und Erdgas erzeugt große Mengen an Schwefeldioxid, die in die Atmosphäre emittiert werden und zum Teil im Niederschlag gelöst in den Untergrund gelangen. Durch die mineralische und organische Düngung gelangen beträchtliche Mengen an Schwefel bzw. Sulfat in den Boden, weshalb in Gebieten mit hohem Anteil an landwirtschaftlich und gärtnerisch genutzten Flächen die Sulfatkonzentrationen deutlich erhöht sind.
In der Trinkwasserverordnung TrinkwV ist der Grenzwert für Sulfat auf 240 mg/l festgelegt. Falls die natürliche Sulfatkonzentration höher ist, kann der Grenzwert bis zu 500 mg/l betragen.
Sulfat in hessischen Grund- und Rohwässern
Grenzwerte
Für die Parameter der Rohwasseruntersuchungsverordnung (siehe hierzu auch Messnetze) gibt es keine eigenen Grenzwerte. Maßgeblich sind die in der Trinkwasserverordnung TrinkwV aufgeführten Grenzwerte.
Die Vorgabe lautet hier: Das Trinkwasser darf eine Schädigung der menschlichen Gesundheit nicht besorgen lassen.
Schwellenwerte
Schwellenwerte beschreiben die Konzentration eines Schadstoffes, einer Schadstoffgruppe oder der Wert eines Verschmutzungsindikators im Grundwasser, der zum Schutz der menschlichen Gesundheit und der Umwelt festgelegt wurde.
Grundlage für die Beurteilung des chemischen Grundwasserzustands sind die in der Grundwasserverordnung GrwV aufgeführten Schwellenwerte.
Geringfügigkeitsschwellenwerte
Geringfügigkeitsschwellewerte (GFS) sind Werte, bei deren Unterschreitung und Exposition über die Nahrungskette von keiner Gefährdung auszugehen ist.
Die Bund-/ Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) hat hierzu die Ableitung von Geringfügigkeitsschwellenwerten für das Grundwasser verfasst. Sie dient zur bundeseinheitlichen und nachvollziehbaren Bewertung von Veränderungen der Grundwasserbeschaffenheit, die bereits eingetreten sind oder die es zu verhindern gilt.
Gesundheitliche Orientierungswerte
Gesundheitliche Orientierungswerte (GOW) entsprechen dem allgemeinen trinkwasserhygienischen Vorsorgegedanken und sind rechtlich nicht bindend. Ihre Überschreitung bietet Anlass zu trinkwasserhygienischer, nicht aber zu gesundheitlicher Besorgnis. Der GOW wird so niedrig angesetzt, dass auch bei lebenslanger Aufnahme der betreffenden Substanz kein Anlass zu gesundheitlichen Besorgnis besteht.
Das Umweltbundesamt UBA hat GOW festgesetzt für:
- Nicht relevante Metaboliten von Wirkstoffen aus Pflanzenschutzmitteln
- Arzneimittelwirkstoffe oder Diagnostika
Ein GOW wird nur vorläufig vergeben. Sein Austausch gegen einen höheren, auf vollständiger Datenbasis und für denselben Stoff abgeleiteten, lebenslang gesundheitlich duldbaren Trinkwasser-Leitwert (LWTW) ist möglich, wenn die Datenbasis aussagekräftig neu bewertet wurde. (Der Trinkwasser-Leitwert gibt die Höchstkonzentration eines Stoffes im Trinkwasser an, die lebenslang ohne gesundheitliche Besorgnis aufgenommen werden könnte.)