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Sonderproben an Fallbeispielen 15.05.2013 B.Czerner Auswertung von Sonderprobenuntersuchungen - Anorganik Gliederung: 1. Einleitung 2. Bewertungsgrundlagen 3. Vorstellung von Fallbeispielen und Interpretationsvorschläge 4. Diskussion

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  • Sonderproben an Fallbeispielen15.05.2013

    B.Czerner

    Auswertung von Sonderprobenuntersuchungen - Anorgani k

    Gliederung:1. Einleitung2. Bewertungsgrundlagen3. Vorstellung von Fallbeispielen und Interpretation svorschläge4. Diskussion

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    Auswertung von Sonderprobenuntersuchungen - Anorgani k

    Sonderproben 2009 : 475 Proben - 5000 AnalysenSonderproben 2010 : 531 Proben - 5700 Analysen

    Sonderproben 2011 : 471 Proben - 6202 Analysen

    Statistik:

    Sonderproben 2012 : 399 Proben - 6333 Analysen

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    • Gewässerverunreinigungen, häufig in Verbindung mit Fischsterben,Schaumbildung, Verfärbung, aufschwimmenden Phasen, geruchlichenBelästigungen

    • Havarien in Anlagen• Verdacht auf Abwassereinleitungen• Bodenverunreinigungen (Havarien)• Beweissicherung und Ursachenermittlung• unerlaubter Umgang mit gefährlichen Abfällen…weitere

    Schwerpunkte :

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    Schwerpunktparameter:

    pH-Wert, el. Leitfähigkeit, CSB, TOC, TNb, BSB 5 , GP, NH4, NO3, NO2

    Tenside ( AAT, NIT ), AOX, SM, Alkalien ( K ) u.a.

    - O2 !

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    Bewertungsgrundlagen:

    DVWK Merkblätter: 227/1993 und 228/1993Aussagekraft von Gewässergüteparameternin Fließgewässern Teil I und II

    - Allgemeine Kenngrößen, Nährstoffe, Spurenstoffeund anorganische Schadstoffe, biologische Kenngrößen

    - Summenparameter Kohlenstoffverbindungenund sauerstoffverbrauchende Substanzen,Mineralstoffe, Organische Schadstoffe

    Literatur:

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    Verordnung zum Schutz der Oberflächengewässer(Oberflächengewässerverordnung – OgewV) vom 20.07.2 011 (BGBl. I S. 1429)

    § 5 Einstufung des ökologischen Zustands und des öko logischen Potenzials

    (1) Die Einstufung des ökologischen Zustands eines Oberflächenwasserkörpers richtet sich nach den in Anlage 3 aufgeführten Qualitätskomponenten. Die zuständige Behörde stuft den ökologischen Zustand eines Oberflächenwasserkörpers nach Maßgabe der Tabellen 1 bis 5 der Anlage 4 in die Klassen sehr guter, guter, mäßiger, unbefriedigender oder s chlechter Zustand ein.

    (4) Maßgebend für die Einstufung des ökologischen Zustands oder des ökologischen Potenzials ist die jeweils schlechteste Bewertung einer der biologischen Qualitätskomponenten nach Anlage 3 Nummer 1 in Verbindung mit Anlage 4. Wird eine Umweltqualitätsnorm oder werden mehrere Umweltqualitätsnormen nach Anlage 3 Nummer 3.1 in Verbindung mit Anlage 5 nicht eingehalten, ist der ökologische Zustand oder das ökologische Potenzial höchstens als mäßig einzustufen.

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    § 6 Einstufung des chemischen Zustands

    Die Einstufung des chemischen Zustands eines Oberflächenwasserkörpers richtet sich nach den in Anlage 7 aufgeführten Umweltqualitätsnormen. Erfüllt der Oberflächenwasserkörper diese Umweltqualitätsnormen, stuft die zuständige Behörde den chemischen Zustand als gut ein. Andernfalls ist der chemische Zustand als nicht gut einzustufen.

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    Blockbezeichnung Parameter EU-Stoffliste Matrix QN (MW) Einheit BG (30% QN)

    Anorganische Messgrößen Cyanid ECO Wasser 0,01 mg/l 0,003

    NH4-N guter Zustand Wasser 0,3 mg/l 0,1

    P-gesamt guter Zustand Wasser 0,1 mg/l 0,03

    Cu Fischgew Wasser 5 µg/l 1

    Zn Fischgew Wasser 30 µg/l 9

    Cd ges CHEM Wasser 1 µg/l 0,3

    Hg ges CHEM Wasser 1 µg/l 0,3

    Cd gelöst pS Wasser 0,08 µg/l 0,024

    Hg gelöst pS Wasser 0,05 µg/l 0,015

    Pb gelöst pS Wasser 7,2 µg/l 2,16

    Ni gelöst pS Wasser 20 µg/l 6

    Antimon ECO-neu Wasser 20 µg/l 6

    Barium ECO-neu Wasser 60 µg/l 18

    Beryllium ECO-neu Wasser 0,1 µg/l 0,03

    Bor 464 Wasser 500 µg/l 150

    Bor ECO-neu Wasser 100 µg/l 30

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    Blockbezeichnung Parameter EU-Stoffliste Matrix QN (MW) Einheit BG (30% QN)

    Anorganische Messgrößen Cobalt ECO-neu Wasser 1 µg/l 0,3

    Molybdän ECO-neu Wasser 7 µg/l 2,1

    Selen ECO-neu Wasser 3 µg/l 0,75

    Silber ECO-neu Wasser 0,02 µg/l 0,009

    Thallium ECO-neu Wasser 0,2 µg/l 0,3

    Uran 464 Wasser 3 µg/l 0,9

    Uran ECO-neu Wasser 0,15 µg/l 0,045

    Vanadium ECO-neu Wasser 2,4 µg/l 0,72

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    Blockbezeichnung Parameter EU-Stoffliste Matrix QN (MW) Einheit BG (30% QN)

    Metalle / Metalloide As ECO Schwebstoff 40 mg/kg 12

    Cr ECO Schwebstoff 640 mg/kg 192

    Cu ECO Schwebstoff 160 mg/kg 48

    Zn ECO Schwebstoff 800 mg/kg 240

    Antimon 464 Schwebstoff 6 mg/kg 1,8

    Barium 464 Schwebstoff 1000 mg/kg 300

    Beryllium 464 Schwebstoff 10 mg/kg 3

    Blei 464 Schwebstoff 100 mg/kg 30

    Cobalt 464 Schwebstoff 80 mg/kg 24

    Molybdän 464 Schwebstoff 5 mg/kg 1,5

    Nickel 464 Schwebstoff 120 mg/kg 36

    Selen 464 Schwebstoff 4 mg/kg 1,2

    Silber 464 Schwebstoff 2 mg/kg 0,6

    Tellur 464 Schwebstoff 1 mg/kg 0,3

    Thallium 464 Schwebstoff 4 mg/kg 1,2

    Titan 464 Schwebstoff 4 mg/kg 1,2

    Vanadium 464 Schwebstoff 4 mg/kg 1,2

    Zinn 464 Schwebstoff 4 mg/kg 1,2

    Richtlinie 2009/90/EG (Festlegung techn. Spezifikati onen für die chem. Analyse...)

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    UBA – Texte 15/03

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    Verdacht auf Gülleeinleitung

    Fallbeispiel 1:Fallbeispiele Sonderproben

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    Probennr. Entnahmeort Startdatum UhrzeitpH Labor

    LF-Labor

    CSB NO3-N NO2-N NH4-N Pges K

    µS/cm mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l

    Z-2008-003839Einleitung Agrar e.G.

    25.04.2008 ? 7,47 392 310

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    Belastungsverlauf

    0

    50

    100

    150

    200

    250

    300

    350

    Bach vorAgrar e.G.

    EinleitungAgrar e.G.

    Bach nachAgrar e.G.

    Bach vorAgrar e.G.

    EinleitungAgrar e.G.

    Bach nachAgrar e.G.

    Probenahmestelle

    CS

    B u

    nd K

    in m

    g/l

    CSB mg/l

    K-ICP mg/l

    CSB nach der Einleitung ( 1. Probenahme ): 150 mg/lCSB nach der Einleitung ( 2. Probenahme ): 7,8 mg/lEmpirisch : CSB:TOC = 2:1 (in schwach belasteten G ewässern)

    CSB:TOC = 4:1 (nach §6(3)AbwV)

    TOC < 7 mg/l fürguten Zustand

    TOC ca. 75 mg/lorganisch hoch belastet

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    Belastungsverlauf

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    Bach vorAgrar e.G.

    EinleitungAgrar e.G.

    Bach nachAgrar e.G.

    Bach vorAgrar e.G.

    EinleitungAgrar e.G.

    Bach nachAgrar e.G.

    Probenahmestelle

    Kon

    z. in

    mg/

    l

    Pges mg/l

    NH4-N mg/l

    NH4-N GP

    0,72 0,57

    NH4-N GP

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    Fallbeispiel 2:

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    Entnahmeort Startdatum Uhrzeit pH Labor CSB NO3-N NO2-N NH 4-N Pges K-ICP

    mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l

    Kaltenborner Bach, ca. 15 m oberhalb der Gülleeinleitung 22.04.2010 18:00 8,32 9 21, 3

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    0.058 0.116 0.174 0.232 0.290 0.349 0.407 0.465 0.523 0.581 0.639 0.697 0.755 0.813 0.871 0.929

    Anteil freien Ammoniaks an der gemessenen Ammoniumk onzentration

    NH3 in mg/L = Anteil freien Ammoniaks x gemessene NH4+

    -Konzentration in mg/L

    NH3-Toxizität für Fische: 0,3 ... 0,7 mg/L, d.h.:die NH3-Konzentration muß unter diesem Bereich liegen, sonstbesteht akute Gefahr eines Fischsterbens

    1/(1+10^(0.09018-pH+2729.92/T)

    Schadensereignis und Dokumentation

    0,116 x 1310 mg/l = 152 mg/l

    0,116 x 0,21 mg/l = 0,024 mg/l

    pH-Wert: 8,28/8,72 bei 10°C

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    Fallbeispiel 3:

    Entnahmeort Startdatum SO4-IC Al -ICP

    mg/l mg/l

    Straßenseitengraben 20.09.2010 17202 3830

    Feststoff am ICE Tunnel BENA7 21.09.2010 437 62,71

    südlicher Brauhausteich Einlauf 22.09.2010 36,9 29,41

    Sediment 1, Straßenseitengraben nach Container 20.09.2010 8150 3965

    Sediment 2, Graben auf Wiese vor Teichen 20.09.2010 5360 3053

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    Fallbeispiel 4:

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    Entnahmeort StartdatumpH Labor LF-Labor

    O2 -Labor CSB NO3-N NH4-N

    N-anorg. TNb Pges

    µS/cm mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l

    westliches Ufer 17.09.2008 7,46 1233 0,5 83

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    Der Anteil an Cyanobakterien (Blaualgen), Augenflag ellaten (Euglena) sowie Schwefelbakterien unterschiedlichster Arten und For men ist außergewöhnlich hoch. Es kann also davon ausgegangen werden, dass d ieser Zustand das Ergebnis einer erhöhten mikrobiellen Tätigkeit in Verbindung mit s tark sauerstoffzehrenden Prozessen bis zum Aufbau deutlich anaeroberVerhältnisse ist. Die Grünfärbung ist mit hoher Wah rscheinlichkeit auf einen hohen Anteil an Algen grünlicher Farbe (Euglenophyc een) zurückzuführen. Die auffälligen weißen Schlieren haben offensichtli ch ihre Ursache in dem massiven Vorkommen an Bakterienstämmen (hoher Antei l Schwefelbakterien).

    Biologische Bewertung:

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    Fallbeispiel 5:

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    Entnahmeort pH Labor LF-Labor O2 NO3-N NO2-N NH4-N o-PO4-P

    µS/cm mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l

    P1 7,21 1702 1,5

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    Wasserchemie in stehenden Gewässern

    Fallbeispiel 6:

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    Entnahmeort Datum Uhrzeit Cl2 gesamt Cl2 frei-ST PN

    mg/l mg/l

    Kirchweg 15 11.08.2009 15:30 0,4 0,33 Kripo

    Kirchweg , Am Sportplatz - Brücke 11.08.2009 18:43 0,6 0,48 Kripo

    Hauptstraße 19 11.08.2009 19:07 53 48 Kripo

    Am Schwimmbad 11.08.2009 19:25 0,16 0,13 Kripo

    oh. Schwimmbad 12.08.2009 14:00

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    Parameter Meßwert Einheit

    pH Labor 4,27

    LF-Labor 10890 µS/cm

    CSB-ST 56000 mg/l

    BSB5 27730 mg/l

    NH4-N-CFA-FIA 407,7 mg/l

    Pges-ICP 313 mg/l

    K-ICP 1845 mg/l

    Mg-ICP 31,9 mg/l

    Na-ICP 40,5 mg/l

    TOCFallbeispiel 7:

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    Fallbeispiel 8:

    Anhand der mikroskopischen Bilder kann eine Ursache für die Rotverfärbung des Schnees nicht erklärt werden.

    Das durchgeführten Screening auf leichtflüchtige Substan zen hat in derübergebenen Proben keine speziellen Nachweise ergeben.

    differentieller InterferenzkontrastAlgenzellen ( Scenedesmus) und mineralischer Partikel

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    Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!