Description: HYDOR Consult GmbH Hydrogeologische Planung und Beratung Charakterisierung der Milieubedingungen im Grundwasser als Voraussetzung für die Quantifizierung des Nitratabbauver- mögens in Sachsen-Anhalt. (Ingenieurvertrag: 17/S/0048//HAL vom 04.04.17) Auftraggeber: Landesbetrieb für Hochwasserschutz und Wasserwirtschaft Sachsen-Anhalt Sachgebiet 5.1.1 Willi-Brundert-Straße 14 06132 Halle (Saale) Auftragnehmer: HYDOR Consult GmbH Am Borsigturm 40 13507 Berlin Bearbeitung: M. Sc. Claudia Köpp Dipl. Geol. Elzbieta Rejman-Rasinska und Dr. Stephan Hannappel Berlin, 12.12.2017 Dr. S. Hannappel Geschäftsführer HYDOR Consult GmbH – Das Beste aber ist das Wasser Sitz der Gesellschaft PHÖNIX-Gründerzentrum Am Borsigturm 40 13507 Berlin Telekommunikation Tel.: 030 - 4372 6730 Fax: 030 - 4372 6731 Internet: www.hydor.de Geschäftsführer Dr. Stephan Hannappel hannappel@hydor.de USt-IdNr.: DE220435515 Amtsgericht GLS-Bank Berlin-Charlottenburg BIC: GENO DE M1 GLS HRB 83961 B IBAN: DE 23 4306 St.-Nr. 30/356/31494 0967 1101 21 8900 Charakterisierung der Milieubedingungen im Grundwasser als Voraussetzung für die Quantifizierung des Nitratabbauvermögens (17/S/0048//HAL) Inhalt Abbildungsverzeichnis .................................................................................................................... 3 Tabellenverzeichnis ........................................................................................................................ 6 1.Veranlassung und Zielsetzung ............................................................................................ 7 2.Datengrundlagen................................................................................................................. 8 2.1Vorstellung der messstellenbezogenen Daten .................................................................... 8 2.1.1 Stammdaten ........................................................................................................................ 8 2.1.2 Beschaffenheitsdaten ........................................................................................................ 11 2.2 Vorstellung der flächenbezogenen Daten.......................................................................... 18 2.2.1 Hydrogeologische Bezugseinheiten Sachsen-Anhalts ....................................................... 18 2.2.2 Landnutzungsdaten nach Corine Land Cover .................................................................... 18 2.2.3 Grundwasserneubildung nach ArcEGMO .......................................................................... 20 2.2.4 Flächenhafte Stickstoffein- und austräge ........................................................................... 21 2.2.5 Grundwassergleichenplan ................................................................................................. 24 2.2.6 Einzugsgebiete der Quellen ............................................................................................... 24 3.Auswertung der flächen- und messstellenbezogenen Daten ............................................. 26 3.1Auswertung der Schichtenverzeichnisse ........................................................................... 26 3.1.1 Ermittlung des Flurabstands .............................................................................................. 26 3.1.2 Ermittlung der Feldkapazität .............................................................................................. 30 3.1.3 Ermittlung der effektiven Porosität ..................................................................................... 31 3.1.4 Ermittlung des Durchlässigkeitsbeiwerts ............................................................................ 31 3.2 Standortbezogene Milieucharakteristik .............................................................................. 33 3.2.1 Standortbezogene Milieucharakteristik der hydrogeologischen Bezugseinheiten............... 33 3.2.2 Standortbezogene Milieucharakteristik anhand der Grundwasserneubildung .................... 35 3.2.3 Standortbezogene Milieucharakteristik anhand der Flächennutzung im Zustromgebiet und der Stickstoffgehalte in der Messstelle ............................................................................... 36 3.2.4 Zusammenfassung der standortbezogenen Milieucharakteristik ........................................ 38 3.3Tiefenbezogene Milieucharakteristik ................................................................................. 40 4.Ausweisung von Zustromgebieten zu den Messstellen ..................................................... 44 4.1Methodik ........................................................................................................................... 44 4.1.1 Allgemeine Bestimmungen zu den Zustromgebieten ......................................................... 44 4.1.2 Grundlagen zur Berechnung der Sickerwasserverweilzeit ................................................. 45 4.1.3 Grundlagen zur Berechnung der Grundwasserfließgeschwindigkeit .................................. 48 4.1.4 Ausweisung der Zustromgebiete ....................................................................................... 49 4.2 Flächennutzung und Stickstoffeintrag in den Zustromgebieten.......................................... 53 4.2.1 Flächennutzung in den Zustromgebieten ........................................................................... 53 4.2.2 Stickstoffeintrag in das Grundwasser der Zustromgebiete ................................................. 54 5. Methodenentwicklung zur Charakterisierung des Nitratabbauvermögens ......................... 55 2 Charakterisierung der Milieubedingungen im Grundwasser als Voraussetzung für die Quantifizierung des Nitratabbauvermögens (17/S/0048//HAL) 5.1Literaturrecherche ............................................................................................................. 55 5.2Ableitung geeigneter Methoden für eine erste Abschätzung des Nitratabbaus .................. 59 6.Umsetzung der Methoden zur Prozessbeschreibung des Nitratabbaus............................. 63 6.1Emissions-/ Immissionsanalyse......................................................................................... 63 6.2Ganglinienanalyse............................................................................................................. 65 6.3Hydrochemische Analyse .................................................................................................. 76 6.3.1 Hydrochemische Bewertung nach Cremer (2015) ............................................................. 76 6.3.2 Hydrochemische Bewertung nach IWW (2011) ................................................................. 77 6.3.3 Hydrochemische Bewertung nach LAWA (2017) ............................................................... 79 6.3.4 Hydrochemische Bewertung mit Redoxpotential und Eisen ............................................... 81 6.3.5 Hydrochemische Bewertung mit Redoxpotential und Sauerstoff ........................................ 84 7.Quantifizierung des Nitratabbauvermögens....................................................................... 88 8.Synopse ............................................................................................................................ 91 8.1Methodische Vorbemerkungen zu den durchgeführten Untersuchungen .......................... 91 8.2Aggregierung der verschiedenen Bewertungsmethoden zum Nitratabbau ........................ 92 8.3Empfehlung zum weiteren Vorgehen............................................................................... 100 8.4Kurzfassung .................................................................................................................... 101 9.Literaturverzeichnis ......................................................................................................... 102 Verzeichnis des Anhangs (nur digitale Übergabe als PDF auf der CD in der Beilage): Anhang 1: Detailkarten der Zustromgebiete von 282 Grundwassermessstellen der Landesmess- netze mit einer Verweildauer des Sicker- und Grundwassers von 20 Jahren Anhang 2: Tabellarische Übersicht relevanter Stamm- und Auswertungsdaten aller 532 bearbeite- ten Messstellen (PDF und Excel) Anhang 3 Stammdaten von 25 Messstellen für eine weitere Pilotbearbeitung zum Stickstoffabbau (PDF und Excel) Beilage: CD mit den digitalen Dokumenten des Projektes (GIS-Daten, Anhänge 1 bis 3, Bericht) Abbildungsverzeichnis Abb. 1: Anzahl der Grundwassermessstellen pro Messnetz ............................................................................. 8 Abb. 2: Übersichtskarte zur räumlichen Verteilung aller Messstellen der Teilmessnetze ................................. 9 Abb. 3: Teufe der Filterunterkante der Grundwassermessstellen ................................................................... 10 Abb. 4: Exemplarische Darstellung eines Schichtenverzeichnisses ............................................................... 11 Abb. 5: Boxplots der Parameter pH-Wert, Sauerstoff und Redoxpotential ..................................................... 12 Abb. 6: Mittelwerte der untersuchten Messstellen mit Nitratfunden ................................................................ 13 Abb. 7: Mittelwerte der untersuchten Messstellen mit Ammoniumfunden ...................................................... 14 Abb. 8: Übersicht der an 528 Messstellen analysierten anorganischen Gesamtstickstoffgehalte .................. 14 Abb. 9: Boxplots Nitrat , Ammonium und anorganischer Gesamtstickstoff ..................................................... 14 Abb. 10: Boxplots Hydrogenkarbonat, Sulfat und Chlorid ............................................................................... 15 Abb. 11: Boxplots der Parameter Eisen, Mangan und gelöster organischer Kohlenstoff ............................... 16 Abb. 12: Verbreitung der Hydrogeologischen Bezugseinheiten mit Verteilung der Messstellen .................... 19 3
Origin: /Land/Sachsen-Anhalt/LHW
Tags: Berlin-Charlottenburg ? Denitrifikation ? Ammonium ? Stickstoffgehalt ? Sachsen-Anhalt ? Grundwasserneubildung ? Mangan ? Messstation ? Nitrat ? Eisen ? Berlin ? Messstellennetz ? Sauerstoff ? Gesamtstickstoff ? Telekommunikation ? Saale ? Gelöster organischer Kohlenstoff ? Landnutzungsdaten ? Stickstoffeintrag ? Bewertungsverfahren ? Flächennutzung ? Einzugsgebiet ? Hochwasserschutz ? Redoxpotential ? Wasserdurchlässigkeit ? Grundwasser ? CORINE ? Feldkapazität ? Wasserwirtschaft ? Mittelwert ?
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Language: Deutsch
Issued: 2018-05-09
Modified: 2018-05-09
Time ranges: 2018-05-09 - 2018-05-09
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