Niedersachsen - Grundwasser - Grundwasserbericht Niedersachsen Sammlung Parameterblätter
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Grundwasser
Niedersächsischer Landesbetrieb für
Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz
Grundwasserbericht
Niedersachsen
Sammlung
Parameterblätter
Datenbestand 2018
Niedersachsen
Grundwassergütedaten des NLWKN
Einleitung
Die Untersuchung des Grundwasser auf chemische auch in Folge menschlichen Handelns im Grundwasser
Inhaltsstoffe dient dazu, die natürliche bzw. geogene vorkommen können.
Grundwasserbeschaffenheit in den unterschiedlichen Der landesweite Grundwasserbericht Niedersachsen
Regionen Niedersachsens zu erkunden. Es gilt informiert internetbasiert mit gezielten Auswertungen
festzustellen, wo und in welchem Maße nachhaltig über die Grundwassersituation. Weiterführende
Veränderungen durch menschliche Tätigkeiten Auswertungen werden in Themen- und Regional-
verursacht worden sind. berichten bereitgestellt.
Als Grundlage für die Bemessung der Grund- Die landesweiten Parameterblätter, die jährlich
wassergüte wird eine Vielzahl unterschiedlicher aktualisiert werden, ergänzen mit weiteren
chemischer Parameter herangezogen. Parameter wie Informationen zur Grundwasserbeschaffenheit dieses
Nitrat dienen zur Charakterisierung der Grundwasser- Angebot.
beschaffenheit und unterliegen als Belastungsgrößen In der vorliegenden Sammlung sind 12 Parameterblätter
einer genauen Beobachtung. Ergänzend zu den zusammengefasst worden. Daneben sind die Faltblätter
Grundparametern werden weitere Inhaltsstoffe aller bisher erstellten Parameterblätter auch auf der
(Ergänzungsparameter) untersucht, die geogen oder Internetseite des NLWKN als pdf-Download erhältlich..
Hinweise zum Grundwasserbericht
Berücksichtigt wurde für den Grundwasserbericht der Weitere Informationen zu den Güte-Parametern können
Datenbestand der Messprogramme für einzelne Messstellen aus der interaktiven Karte auf
„Wasserrahmenrichtlinie-Güte“ und „Grundwasser der Internetseite des Niedersächsischen Ministeriums
Güte“. für Umwelt, Energie, Bauen und Klimaschutz
Der vollständige Grundwasserbericht Niedersachsen ist entnommen werden:
auf der Internetseite des Niedersächsischen Niedersächsische Umweltkarten
Ministeriums für Umwelt, Energie, Bauen und Über den Layer-Bereich „Hydrologie“ und den
Klimaschutz abrufbar. Auf der Homepage des NLWKN Unterbereich „Grundwasserbericht Güte“ können
sind Informationen zum Grundwasserbericht unter einzelne Güte-Parameter ausgewählt werden.
Wasserwirtschaft → Grundwasser eingestellt.
Ansprechpartnerin Herausgeber:
Annette Kayser Niedersächsischer Landesbetrieb für
Niedersächsischer Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz
Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz Direktion
Betriebsstelle Cloppenburg Am Sportplatz 23
Drüdingstraße 25 26506 Norden
49661 Cloppenburg
Bildnachweis
Grundwasser-Messstelle Restrup neu (Deckblatt)
Probenahme (Seite 2)
NLWKN Bst. Cloppenburg
1. Auflage 2019 Online verfügbar: www.nlwkn.niedersachsen.de
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Parameterblätter mit Datenbestand 2018
Inhalt Seite
• Aluminium 4
• Ammonium 6
• Cadmium 8
• Chlorid 10
• Eisen 12
• Kalium 14
• Magnesium 16
• Nickel 18
• Nitrat 20
• Nitrit 22
• pH-Wert 24
• Sulfat 26
• Literaturverzeichnis 29
3
Aluminium
Bedeutung für die Umwelt
Aluminium (Al) ist das häufigste Metall in der Erdkruste. beispielsweise über Aluminiumverbindungen, führt
Es kommt in vielen Silikaten und Tonmineralen vor. (NLWKN 2007).
Anthropogene Quellen spielen keine Rolle. Die Kritisch ist ein pH-Wert im Boden unter pH 4,2
Löslichkeit von Aluminiumhydroxid ist stark pH-Wert anzusehen, da hier verstärkt Aluminium durch den
abhängig. Dabei können sowohl in stark saurem wie Zerfall von Tonmineralen freigesetzt wird und in das
auch in stark alkalischem Milieu hohe Aluminiumkon- Grundwasser eingetragen werden kann. Im Boden
zentrationen (amphoteres Verhalten) auftreten (Kölle führen erhöhte Aluminiumkonzentrationen zu
2010). Im sauren, oberflächennahen Grundwasser Schädigungen von Feinwurzeln und Bodenorganismen.
können Aluminiumgehalte um 10 mg/l erreicht werden
(Kölle 2010). Der Grenzwert für Aluminium nach der Trinkwasser-
Durch hohe luftbürtige Schwefel- oder Stickstoffdepo- verordnung beträgt 0,2 mg/l.
sitionen kommt es zu erhöhten Konzentrationen von In der Grundwasserverordnung 2010 ist kein
Sulfat und Nitrat in der Lösungsphase (Versauerung), Schwellenwert festgeschrieben.
was zu einem vermehrten Austrag von Kationen,
Abbildung 1: Aluminiumgehalte im Grundwasser (Datenbestand 2018).
4
Geologische Übersichtskarte 1:500.000, LBEG
Abbildung 2: Erhöhte Aluminiumgehalte treten vor allem im Bereich schwach gepufferter Sande und unter Mooren
auf.
Beschaffenheit des Grundwassers
Für die Auswertung des Parameters Aluminium standen Insbesondere ab einem pH-Wert unter pH 4,7 in der
Untersuchungsergebnisse von 1356 Grundwasser- Bodenlösung kann von erhöhten Aluminium-
messstellen zur Verfügung (Datenbestand 2018, konzentrationen im Sickerwasser und letztlich im
Abbildung 1). 53% der Messstellen weisen sehr geringe Grundwasser ausgegangen werden (NLWKN 2007).
Aluminiumkonzentrationen bis 0,02 mg/l auf. Der Als Spitzenwert konnte in einer Messstelle ein
Grenzwert nach Trinkwasserverordnung von 0,2 mg/l Aluminiumgehalt von 15 mg/l ermittelt werden.
wird bei 204 Messstellen (15%) überschritten, wobei 56 Insbesondere die schwach gepufferten pleistozänen
Messstellen Aluminiumgehalte über 1 mg/l aufweisen. Lockersedimente und Moore weisen erhöhte
Bei 71% der Messstellen mit erhöhten Aluminium- Aluminiumgehalte auf (Abbildung 2).
gehalten zeigen pH-Werte unter 5,5 eine Versauerung
im Grundwasser an (Abbildung 2).
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Ammonium
Bedeutung für die Umwelt
+
Ammonium ( NH4 ) ist ein Bestandteil von Eiweißver- Im sauerstofffreien Grundwasser ist neben der
bindungen und in pflanzlichen und tierischen Denitrifikation (Umwandlung von Nitrat in Lachgas und
Organismen enthalten. Ammonium wird vor allem bei atmosphärischen Stickstoff) auch die mikrobielle
der Zersetzung (Mineralisation) organischer Stoffe wie Umwandlung von Nitrat zu Ammonium (Nitratammoni-
Pflanzenresten, tierischen und menschlichen fikation) möglich.
Ausscheidungen freigesetzt. Im Boden wird Ammonium relativ leicht an Kationen-
Unter den organischen Böden der Moor- und austauscher (Tonminerale) gebunden, sodass die
Niederungsgebiete sind Ammoniumgehalte daher oft Gefahr einer Verlagerung und Auswaschung mit dem
geogen bedingt erhöht. Sickerwasser gering ist. Im Zuge der Nitrifikation wird
Hohe Ammoniumgehalte im Grundwasser können auf Ammonium zu Nitrat oxidiert, das leicht löslich ist und
Verschmutzungen durch Abwasser und Abfälle oder ausgewaschen werden kann (NLWK 2001).
den übermäßigen Gebrauch von Wirtschaftsdünger
hinweisen. Daneben kann Ammonium über Mineral- Der Grenzwert nach Trinkwasserverordnung und der
dünger und über trockene und nasse Deposition (Luft, Schwellenwert nach Grundwasserverordnung (2010)
Niederschlag) besonders aus Regionen mit intensiver beträgt jeweils 0,5 mg/l Ammonium.
Tierhaltung eingetragen werden.
Abbildung 1: Ammoniumgehalte im Grundwasser (Datenbestand 2018).
6
Abbildung 2: Erhöhte Ammoniumgehalte über 0,5 mg/l (Datenbestand 2018) treten vor allem in den Niederungen
unter reduzierenden Bedingungen und unter Moorböden auf.
Beschaffenheit des Grundwassers
Für den Parameter Ammonium sind Ergebnisse von Erhöhte Gehalte (Abbildung 2) werden überwiegend in
1356 Messstellen (Datenbestand 2018) ausgewertet Bereichen der quartären Küstenablagerungen,
worden (Abbildung 1). Ammoniumgehalte treten in einer Niederungen und Moore nachgewiesen. Hier können
weiten Spanne von Werten unterhalb der Bestimmungs- erhöhte Ammoniumkonzentrationen natürlicherweise
grenze (< 0,01 mg/l) bis zu einem Maximalwert von auftreten.
45 mg/l auf. 42 Messstellen weisen Ammoniumgehalte über
57% der Messstellen zeigen unauffällige Werte unter 10 mg/l auf. Insbesondere in den Marschen können z.T.
0,1 mg/l NH4. In 307 Messstellen (23%) wird der sehr hohe NH4-Gehalte von bis zu 45 mg/l
Grenzwert von 0,5 mg/l NH4 jedoch überschritten. nachgewiesen werden.r.
7
Cadmium
Bedeutung für die Umwelt
Cadmium (Cd) ist ein für alle Organismen toxisches Cadmium wird nur schwach an Ton- und Humus-
Schwermetall. partikeln gebunden. Die Löslichkeit von Cadmium steigt
Geogen kommt Cadmium in Mineralen als Begleiter von mit abnehmenden pH-Wert deutlich an. Daher bewirken
Zinkerzen (z.B. Zinksulfid) vor. Eine natürliche Frei- Säureeinträge insbesondere in schwach gepufferten
setzung erfolgt bei der Oxidation von Sulfiden sowie bei Böden, wie in den Geestregionen, eine Cadmium-
der Auflösung von Karbonaten. Unter reduzierenden mobilisierung in Richtung Grundwasser (MNULV-NRW
Bedingungen können Cadmiumionen als schwerlösliche 2000).
Sulfide ausgefällt und immobilisiert werden.
In den Boden gelangt Cadmium anthropogen vor- Der Grenzwert nach Trinkwasserverordnung beträgt
wiegend durch Deposition cadmiumhaltiger Emissionen 3 µg/l. Hier ist berücksichtigt, dass die Konzentration im
aus Metallverhüttung, Industrieabgase, Müllverbrennung Verteilungsnetz der Wasserversorgung ansteigen kann.
und Verbrennung fossiler Energieträger. Daneben wird Der Schwellenwert nach Grundwasserverordnung ist
Cadmium über Düngemittel und Klärschlamm auf mit 0,5 µg/l deutlich geringer angesetzt.
landwirtschaftlich genutzte Flächen aufgebracht (Kölle
2010).
Abbildung 1: Cadmiumgehalte im Grundwasser (Datenbestand 2018).
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Geologische Übersichtskarte 1:500.000, LBEG
Abbildung 2: Cadmiumgehalte über 0,5 µg/l treten vor allem in der Geest unter Geschiebelehm auf.
Beschaffenheit des Grundwassers
Für den Parameter Cadmium wurden die Daten von oberhalb des Grenzwertes nach der Trinkwasser-
1355 Grundwassermessstellen ausgewertet (Daten- verordnung von 3 µg/l auf. 75% der Messstellen mit
bestand 2018, Abbildung 1). erhöhten Cadmiumgehalten zeigen außerdem pH-
Die Cadmiumgehalte treten in einer Spanne von Werten Werte unter pH 5,5 (Abbildung 2) an.
unterhalb der Bestimmungsgrenze (0,02 µg/l) bis zu Erhöhte Cadmiumgehalte sind vor allem unter Ge-
einem Maximalwert von 7,1 µg/l auf. schiebelehm in den Geestregionen anzutreffen. Im
Der Schwellenwert nach Grundwasserverordnung wird Bergland treten erhöhte Cadmiumgehalte vor allem im
von 114 Messstellen (8,4%) überschritten (Abbildung 1). Harz und im nördlichen Harzvorland auf.
Vier Messstellen weisen dabei einen Cadmiumgehalt
9
Chlorid
Bedeutung für die Umwelt
-
Chlorid (Cl ) kommt hauptsächlich in Salzlagerstätten können auf punktuelle Abwassereinleitungen,
als Steinsalz (NaCl), als Kaliumchlorid (KCl) und als Belastungen aus Deponien, Streusalzeinflüsse und den
Magnesiumchlorid (MgCl2) in den Abraumsalzen der Einsatz von Düngemitteln (Kölle 2010) hinweisen. Die
Steinsalzlager vor. Grundwasser weist normalerweise Übernutzung von Grundwasser kann indirekt zum
Chloridgehalte bis etwa 20 mg/l auf. Im Umfeld von Einströmen salzhaltiger Wässer, im Küstenbereich zum
Versalzungsstrukturen und in einzelnen geologischen Eindringen von Meerwasser, führen (BMU 2008).
Formationen, z.B. dem Muschelkalk, sind jedoch Auch wasserbauliche Maßnahmen (Flussbegradigun-
deutlich höhere Chloridgehalte anzutreffen (NLWKN gen und Vertiefungen) und Veränderungen des
2001). Chloride sind gut wasserlöslich, sodass sie leicht Meeresspiegels können ein Vordringen von Salzwasser
ausgewaschen und ins Grundwasser transportiert im Grundwasserraum bewirken (Meerwasserintrusion).
werden können. Anschließend erfolgt eine Anreicherung
in Flüssen und im Meer. Im Meerwasser liegt die Der Grenzwert nach Trinkwasserverordnung und der
mittlere Chloridkonzentration bei 18 g/l. Schwellenwert nach der Grundwasserverordnung
Stark erhöhte Chloridgehalte im Grundwasser (2010) beträgt jeweils 250 mg/l Chlorid.
Abbildung 1: Chloridgehalte im Grundwasser (Datenbestand 2018).
10Abbildung 2: Messstellen mit hohen Chloridgehalten (> 250 mg/l) befinden sich häufig im Umfeld von Versalzungs-
strukturen (Datenbestand 2018).
Beschaffenheit des Grundwassers
Fast ein Drittel der 1357 ausgewerteten Messstellen Die Inseln selbst zeigen aufgrund der auf dem
(Datenbestand 2018) weisen geringe Chlorid- Meerwasser aufschwimmenden Süßwasserlinsen keine
Konzentrationen bis 20 mg/l auf (Abbildung 1). Eine Versalzung der Messstellen. Weitere Informationen zur
Versalzung des Grundwassers (> 250 mg/l Chlorid) Küstenversalzung können dem Regionalen Parameter-
wurde an 6% der Messstellen festgestellt. Ohne blatt „Natriumchlorid (Salz) im Grundwasser Ostfries-
Berücksichtigung der versalzten Messstellen weisen die lands“ (NLWKN 2017) entnommen werden.
Messstellen insgesamt einen mittleren Chloridgehalt Im Festgestein stehen die hohen Chloridwerte in
von 38 mg/l auf. Chlorid belastete Messstellen sind Zusammenhang mit den im Umfeld bestehenden
überwiegend im Bereich der Küstenversalzung, der Salzstrukturen (Abbildung 2). Auffällig ist die Häufung
Nordseeküste und den Mündungsbereiche von Ems, von Messstellen mit erhöhten Chloridgehalten von 50
Weser und Elbe anzutreffen (Abbildung 2). bis 250 mg/l im Bereich um Hannover (Abbildung 1).
Chloridgehalte über 1.000 mg/l sind in diesen Bereichen Hier kann ein Zusammenhang mit chloridhaltigen
keine Seltenheit. Fünf Messstellen weisen Spitzenwerte Tonsteinen im Untergrund hergestellt werden.
von über 10 g/l Chlorid auf.
11Eisen
Bedeutung für die Umwelt
Eisen (Fe) kommt in Eisensulfiden, Eisenoxiden und in nennenswerten Konzentrationen im Grundwasser
Eisenhydroxiden in fast allen Böden und Gesteinen vor. vorliegen kann (Kölle 2010).
Im sauerstoffhaltigen Grundwasser liegt Eisen Erhöhte Eisengehalte finden sich auch in oberflächen-
weitgehend in schwerlöslichen Verbindungen als nahen Grundwässern mit erhöhten Gehalten an
dreiwertiges Eisen (Fe (III)) vor. organischer Substanz (Huminstoffe), in denen Eisen in
Im sauerstofffreien Grundwasser kann eine bedeutende löslichen Komplexen gebunden vorkommt.
Freisetzung von löslichem zweiwertigen Eisen (Fe(II)) Im sauerstoffarmen oder -freien Wasser gelöste
über die Oxidation von Eisensulfiden (Pyrit) durch Nitrat farblose Eisenverbindungen werden durch Luftsauer-
erfolgen (autotrophe Denitrifikation) (Kölle 2010). Auch stoff leicht wieder zum schwerlöslichen Eisen-III-
die Reduktion von Eisen(III)-Verbindungen und die Hydroxid oxidiert, was zu einer rötlich-braunen Färbung
Oxidation von Eisensulfiden durch Luftsauerstoff (zum des Wassers sowie zur Ausfällung der Eisenhydroxide
Beispiel durch Grundwasserabsenkung im Braunkohle- (Verockerung) führen kann (NLWK 2001).
tagebau) können zu einer Eisen(II)-Freisetzung führen
(Kölle 2010). Die Trinkwasserverordnung setzt einen Grenzwert von
Bei pH-Werten unter fünf erhöht sich die Löslichkeit 0,2 mg/l Eisen fest. Die Grundwasserverordnung (2010)
dreiwertiger Eisenverbindungen, so dass auch Eisen(III) benennt keinen Schwellenwert für Eisen.
Abbildung 1: Eisengehalte im Grundwasser (Datenbestand 2018).
12Geologische Übersichtskarte 1:500.000, LBEG
Abbildung 2: Erhöhte Eisengehalte über 10 mg/l (Datenbestand 2018) treten vor allem in den Niederungen unter
reduzierenden Bedingungen auf.
Beschaffenheit des Grundwassers
Für den Parameter Eisen sind Ergebnisse von 1356 198 Messstellen (15%) weisen deutlich erhöhte
Messstellen (Datenbestand 2018, Abbildungen 1) Eisengehalte von über 10 mg/l auf. Stark eisenhaltiges
ausgewertet worden. Eisengehalte treten in einer weiten Grundwasser wird überwiegend in Bereichen der
Spanne von Werten unterhalb der Bestimmungsgrenze quartären Küstenablagerungen, in Talsandgebieten und
bis zu einem Maximalwert von 170 mg/l auf. Auffällig ist Mooren nachgewiesen (Abbildung 2). In den sauerstoff-
eine Zunahme der Messstellenanzahl in der Klasse 0,05 armen bis sauerstofffreien Grundwasserleitern, die
bis 5 mg/l im Vergleich zum Vorjahr. 44% der teilweise hohe Gehalte an organischer Substanz
Messstellen können aktuell in diese Klasse eingeordnet aufweisen, liegt Eisen als Eisensulfid vor. Durch
werden (40% im Jahr 2017). Oxidations- und Reduktionsprozesse kann zweiwertiges
Eisen verstärkt in Lösung gehen.
13Kalium
Bedeutung für die Umwelt
Das Alkalimetall Kalium (K) ist ein essentieller Nährstoff Nach Kölle (2010) kann die Auswaschung auf
für Mensch, Tier und Pflanze. Sandböden bis zu 50 kg/ha Kalium betragen.
Geogene Quellen für Kalium sind die Minerale Kalifeld- Ist der Kaliumgehalt des Grundwassers höher als der
spat, Glimmer und Kalisilikate sowie Kalisalzlager. Natriumgehalt, weist dies auf besondere geochemische
Kalium wird bei der Verwitterung der Gesteine und auch Verhältnisse oder fäkale Verunreinigungen hin.
bei der Mineralisation organischer Substanz freigesetzt.
Als Düngemittel sind Kaliumchlorid und Kaliumsulfat Ein Grenz- oder Schwellenwert nach Trinkwasserver-
von großer Bedeutung. ordnung oder Grundwasserverordnung (2010) besteht
nicht. Frühere Fassungen der TrinkwV sahen einen
Kaliumsalze sind leicht löslich. Im Gegensatz zum Grenzwert von 12 mg/l K vor, wobei geogen bedingte
chemisch sehr ähnlichen Natrium wird Kalium jedoch in Überschreitungen bis 50 mg/l außer Betracht gelassen
Tonmineralen fixiert oder in Mineralneubildungen wurden.
eingebaut. Fehlt diese Art von Bindung, wie in sandigen
Sedimenten, kann Kalium leicht ins Grundwasser
ausgewaschen werden.
Abbildung 1: Kaliumgehalte im Grundwasser (Datenbestand 2018).
14Abbildung 2: Sehr hohe Kaliumgehalte
haben ihre Ursache in der Küsten-
versalzung.
Geologische Übersichtskarte 1:500.000, LBEG
Abbildung 3: Kaliumgehalte über 12 mg/l treten vor allem in quartären Sedimenten mit geringem Tonanteil auf.
Beschaffenheit des Grundwassers
Für den Parameter Kalium sind Ergebnisse von 1356 Meerwasser selbst enthält zum Vergleich 390 mg/l
Messstellen (Datenbestand 2018, Abbildung 1) Kalium (Kölle 2010).
ausgewertet worden. Erhöhte Kaliumgehalte über 12 mg/l (118 Messstellen)
Kaliumgehalte treten in einer weiten Spanne von werden ansonsten in sandigen und kiesigen Schichten
Werten unterhalb der Bestimmungsgrenze bis zu einem in den Geestbereichen nachgewiesen (Abbildung 3).
Maximalwert von 320 mg/l auf. Im Bereich der Die Festgesteinsbereiche im südlichen Landesteil
Küstenversalzung sind sehr hohe Kaliumgehalte von weisen aufgrund der Fixierung in Tonmineralen
über 50 mg/l nachzuweisen. Sie sind verbunden mit hingegen geringe Kaliumgehalte auf (Abbildung 1 und
ebenfalls hohen Chlorid- und Sulfatgehalten (Abbildung Abbildung 2).
2).
15Magnesium
Bedeutung für die Umwelt
Magnesium (Mg) gehört zu den Erdalkalimetallen. Die Die Magnesiumgehalte im Grundwasser werden durch
Gesamthärte des Wassers wird als Summe der Erd- Lösungsprozesse, Ionenaustausch- und Neutralisations-
alkalimetalle definiert, neben Calcium ist Magnesium reaktionen bestimmt (Kölle 2010). Direkte anthropogene
der Hauptvertreter dieser Gruppe. Einträge stammen vor allem aus der Verwendung
Magnesium ist ein für Pflanzen und Lebewesen magnesiumhaltiger Düngemittel, in Oberflächenge-
essentielles Element. wässern auch aus Abwasser insbesondere der Kali-
Magnesium kommt gebirgsbildend als Karbonat in Industrie.
Dolomit (Calcium-Magnesium-Karbonat), als
Bestandteil von Silikaten und Tonmineralen sowie als In der Trinkwasserverordnung ist kein Grenzwert für
Sulfat oder Chlorid in Salzlagerstätten vor (Kölle 2010). Magnesium festgelegt. Es besteht jedoch eine
Meerwasser enthält 1,3 g/l Magnesium (Kölle 2010). Untersuchungspflicht für den Wasserversorger.
Abbildung 1: Magnesiumgehalte im Grundwasser (Datenbestand 2018).
16Magnesium > 20,0 - 40,0 mg/l
Magnesium > 40,0 mg/l
Magnesium > 40 mg/l und Chlorid > 250 mg/l
Magnesium > 40 mg/l und Sulfat > 250 mg/l
Magnesium > 40 mg/l, Sulfat und Chlorid > 250 mg/l
Hydrogeologische Einheiten (HUEK 500, LBEG)
künstliche Aufschüttung
Watt
Küstensedimente und fluviatile Gezeitenablagerungen
Moore
Dünen und Flugsande
Löss und Sandlöss
Flussablagerungen, Hang- und Schwemmablagerungen
Gletscherablagerungen, sandig, kiesig
Gletscherablagerungen, tonig, schluffig
Tertiär, Sedimente
Tertiär, Basalte
Kreide (Kalkstein, Mergelstein, Tonstein)
Jura (Tonstein, Kalkstein)
Trias (Sandstein, Kalkstein)
Perm bis Devon, Sedimente (Kalkstein, Tonstein, Sandstein, Grauwacke, Kieselschiefer)
Perm bis Devon, Kristallin (Granit, Gabbro, Diabas)
Präkambrium, Grundgebirge (Gneis))
Malm (Kalkstein, Tonstein, Mergelstein, Gips)
Lias und Dogger (Tonstein, Schluffstein, Kalkstein)
Oberer und Unterer Keuper (Sandstein, Tonstein)
Mittlerer Keuper (Dolomitmergelstein, Gips-, Anhydritstein)
Muschelkalk (Kalkstein, Mergelstein)
Oberer Buntsandstein (Tonstein, Schluffstein, Gips-, Anhydritstein)
Mittlerer und Unterer Buntsandstein (Sandstein, Schluffstein)
Zechstein (Kalkstein, Tonstein, Gips, Anhydrit, Steinsalz, Kalisalz)
Abbildung 2: Im Festgesteinsbereich ist das Magnesiumkonzentrationsniveau höher als im Lockergestein.
Beschaffenheit des Grundwassers
Für den Parameter Magnesium erfolgte eine Abgesehen von den Bereichen mit Küstenversalzung
Auswertung von 1356 Grundwassermessstellen (Daten weisen die Messstellen der Lockergesteinsgebiete
2018, Abbildung 1). 65% der Messstellen weisen größtenteils niedrige Magnesiumgehalte bis 20 mg/l auf.
niedrige Magnesiumgehalte bis 10 mg/l auf. Auffällig Im Festgesteinsbereich ist das Konzentrationsniveau
sind die hohen Gehalte im Bereich der Küsten- insgesamt höher. 30% der Messstellen im Bergland
versalzung (Abbildung 2). Von 20 Messstellen mit können der Klassengröße 20 bis 40 mg/l Mg zugeordnet
Magnesiumkonzentrationen über 100 mg/l sind 19 in werden (Abbildung 1 und 2). Insbesondere in den
diesem Bereich verortet. Bei sieben Messstellen Grundwasserleitern aus Muschelkalk können erhöhte
konnten Magnesiumkonzentrationen über 500 mg/l Magnesiumgehalte auftreten (Kunkel et al. 2002). In
nachgewiesen werden. Die hohen Magnesium- Bereichen mit Versalzung des Grundwasserleiters
konzentrationen gehen hier mit hohen Chlorid- und treten erhöhte Magnesiumgehalte in Verbindung mit
Sulfatgehalten einher. Chlorid- bzw. Sulfatbelastungen auf.
17Nickel
Bedeutung für die Umwelt
Nickel (Ni) zählt zu den seltenen Schwermetallen. Nickel ist essentiell für den menschlichen
Nickel tritt oft gemeinsam mit Eisen und Cobalt auf. Körper und weist nur eine geringe Toxizität auf, kann
Eine Mobilisierung erfolgt durch Oxidation nickelhaltiger jedoch Allergien auslösen.
Sulfide. Ausgefällte Sulfide können durch Nitrat erneut
mobilisiert werden, sodass hohe Nickelkonzentrationen Die Trinkwasserverordnung sieht für Nickel einen
im Wasser entstehen können (Kölle 2010). Vor allem in Grenzwert von 20 µg/l vor, hierbei wird berücksichtigt,
reduzierten Grundwasserleitern ist mit erhöhten Nickel- dass sich die Konzentration im Verteilungsnetz erhöhen
gehalten zu rechnen (Kölle 2010). Bei pH-Werten unter kann. In der Grundwasserverordnung ist kein
pH 6 nehmen im Boden die Gehalte an wasserlöslichen Schwellenwert festgelegt worden.
und austauschbaren Nickel zu, sodass die Verlagerbar-
keit mit dem Sickerwasser deutlich steigt (Blume et al.
2010).
Abbildung 1: Nickelgehalte im Grundwasser (Datenbestand 2018).
18Abbildung 2: Erhöhte Nickelgehalte über 20 µg/l
treten vor allem in der Geest in Verbindung mit
niedrigen pH-Werten auf.
Abbildung 3: Oft sind erhöhte Nickelgehalte über 20 µg/l
auch mit hohen Nitratgehalten verbunden.
Beschaffenheit des Grundwassers
In Bezug auf Nickel wurden Analyseergebnisse von Insbesondere in der Geest treten erhöhte Nickelgehalte
1343 Messstellen ausgewertet (Datenbestand 2018, in nitrathaltigen Messstellen auf (Abbildung 3). Vier von
Abbildung 1). sieben Messstellen mit Nickelgehalten über 100 µg/l
Die Nickelgehalte der untersuchten Grundwasser- weisen beispielsweise Nitratgehalte über 50 mg/l auf.
messstellen liegen bei Werten unterhalb der Ein Eintrag von Nitrat in das Grundwasser kann zur
Bestimmungsgrenze (< 0,2 µg/l) bis zu einem Maximal- Nickelmobilisierung aus Sulfiden und Erzen führen
werte von 780 µg/l. (Pyritoxidation). Bei der Denitrifikation können
79% der Messstellen weisen geringe Gehalte bis 5 µg/l Nickelgehalte bis 1000 µg/l im Grundwasser erreicht
auf (Abbildung 1). Erhöhte Nickelgehalte über 20 µg/l werden (Kölle 2010).
sind oft (72%) mit einem sauren Grundwassermilieu Im Bergland treten nur punktuell erhöhte Nickelgehalte
(pH-Wert bis 5,5) verbunden (Abbildung 2). Sieben auf (Abbildung 1).
Messstellen weisen Nickelgehalte über 100 µg/l auf.
19Nitrat
Bedeutung für die Umwelt
Auf landwirtschaftlich genutzten Flächen wird Nitrat In intensiv landwirtschaftlich genutzten Regionen
-
(NO3 ) entweder direkt als mineralischer Dünger können Konzentrationen im Grundwasser deutlich über
zugeführt oder stammt aus der Zufuhr von ammonium- 50 mg/l auftreten.
haltigen Düngern und Wirtschaftsdüngern. Nitrat trägt neben Phosphat zur Eutrophierung von
Aus der Düngung resultiert ca. 90% der dem Boden Oberflächengewässern sowie der Küstengewässer und
zugeführten Stickstofffracht. Weitere 10% werden über Meere bei.
den atmosphärischen Eintrag von Ammoniak aus der Im sauerstofffreien Grundwasser kann das Nitrat bei
Viehhaltung sowie aus der Emission von Stickoxiden Anwesenheit von organischen Kohlenstoffverbindungen
aus Kraftwerken, Industrieanlagen und Kraftfahrzeugen und/oder reduzierten Schwefel-Eisen-Verbindungen
(NLWK 2001) eingebracht. (Pyrit) zu Lachgas oder atmosphärischem Stickstoff
Nitrat ist leichtlöslich und kann über das Sickerwasser unter Beteiligung von Mikroorganismen abgebaut
aus dem Boden ausgewaschen werden und so in das werden (Denitrifikation). Sauerstofffreie Grundwässer
Grundwasser gelangen. sind daher häufig nitratfrei (Kunkel et al. 2002).
Ein unbeeinflusstes Grundwasser weist in der Regel
Nitratgehalte bis 10 mg/l auf. Die langjährige, intensive Der Grenzwert nach Trinkwasserverordnung und der
Stickstoffdüngung in der Landwirtschaft führt zu einer Schwellenwert nach Grundwasserverordnung (2010)
höheren Auswaschung und damit zu einem Anstieg der beträgt jeweils 50 mg/l Nitrat.
Nitratgehalte im Grundwasser.
Abbildung 1: Nitratgehalte im Grundwasser (Datenbestand 2018)
20Abbildung 2: Erhöhte Nitratgehalte (Datenbestand 2018) über 50 mg/l treten vor allem in den Geestgebieten auf. In
den Niederungsgebieten, Marschen und Mooren kommt es hingegen zum natürlichen Nitratabbau (Denitrifikation).
Beschaffenheit des Grundwassers
Für den Parameter Nitrat wurden 1357 Messstellen Rund 65% der Messstellen weisen mit bis zu 10 mg/l
(Datenbestand 2018, Abbildung 1) ausgewertet, wobei Nitratgehalte im Bereich des unbeeinflussten Grund-
auch gering belastete untere Grundwasserstockwerke wassers auf.
berücksichtigt worden sind. In 16% dieser ausge- In den Niederungsgebieten, Mooren und Marschen sind
wählten Messstellen wurden Belastungen über dem die Messstellen aufgrund vollständiger Denitrifikation
Grenzwert von 50 mg/l Nitrat nachgewiesen. Im weitestgehend nitratfrei.
Gegensatz dazu ist für die Berichterstattung an die Im Süden des Landes besteht der Untergrund aus
Europäische Umweltagentur nur der obere Festgestein. Viele Messstellen sind in diesem Bereich
Grundwasserleiter zu betrachten. Von den hierfür der Nitratklasse 10 bis 25 mg/l zuzuordnen. Im Bergland
ausgewählten 167 repräsentativen niedersächsischen finden einerseits nur im geringen Maße Denitrifikations-
Messstellen (EUA-Messnetz) überschreiten 29% den vorgänge statt. Andererseits sind aufgrund der
Grenzwert. Für die Berichterstattung zur Nitratrichtlinie vergleichsweise geringeren Nährstoffüberschüsse aus
(91/676/EWG) sind hiervon die 103 Messstellen mit der Landwirtschaft die Nitrateinträge insgesamt
landwirtschaftlich geprägtem Anstrombereich niedriger als in der Geest. Daneben sind große
maßgeblich. Hier weisen 35% der Messstellen Flächenanteile bewaldet.
Grenzwertüberschreitungen auf. Die Spannweite der Nitratgehalte ist landesweit mit
Überschreitungen treten überwiegend im Bereich der Werten unterhalb der Bestimmungsgrenze bis zu einem
pleistozänen Gletscherablagerungen, der Geest, auf Extremwert von 364 mg/l sehr groß.
(Abbildung 2).
21Nitrit
Bedeutung für die Umwelt
-
Nitrit (NO2 ) tritt als Zwischenprodukt bei der Nitrit entsteht bei beiden Reaktionen nur kurzfristig als
mikrobiellen Umwandlung von Ammonium (Nitrifikation) Zwischenprodukt. Sofern die Reaktionen vollständig
und Nitrat (Denitrifikation) auf. Bei der Nitrifikation wird abgeschlossen sind, enthält Wasser kein Nitrit.
Ammonium durch Luftsauerstoff in Nitrat umgewandelt.
Diese Reaktion ist an aerobe, sauerstoffhaltige Der Grenzwert nach Trinkwasserverordnung beträgt
Bedingungen geknüpft. Bei der Denitrifikation wird Nitrat 0,5 mg/l. Wobei am Ausgang des Wasserwerkes der
unter anaeroben, sauerstofffreien Bedingungen zu Wert von 0,1 mg/l nicht überschritten werden darf. Die
gasförmigen Stickstoff reduziert. Beide Reaktionen Grundwasserverordnung sieht ebenfalls einen
laufen unter Beteiligung von Bakterien in mehreren Schwellenwert von 0,5 mg/l vor.
Schritten ab.
Abbildung 1: Nitritgehalte im Grundwasser (Stand 2018).
22Abbildung 2: Entwicklung der Nitritgehalte der Messstelle Matrum (alt).
Abbildung 3: Entwicklung der Nitritgehalte der Messstelle Zeteler Marsch.
Beschaffenheit des Grundwassers
Für den Parameter Nitrit wurden 1356 Messstellen Andere Messstellen zeigen erst neuerdings deutlich
(Daten 2018, Abbildung 1) ausgewertet. Sechs erhöhte Werte an wie die Messstelle Zeteler Marsch
Messstellen überschreiten den Grenz- bzw. Schwellen- (Landkreis Friesland, Abbildung 3). Langjährig waren
wert von 0,5 mg/l. 2017 traten hingegen lediglich bei Nitritkonzentrationen unterhalb der Bestimmungsgrenze
zwei Messstellen Grenzwertüberschreitungen auf. zu verzeichnen, ab 2018 stieg der Nitritwert auf
Waren 2017 noch bei 97% der Messstellen geringe 0,72 mg/l.
Nitritgehalte im Bereich der Bestimmungsgrenze zu Im normalen Nitrifikationsablauf tritt Nitrit nur kurzfristig
verzeichnen, sind es 2018 95%. auf. Wenn die kontinuierliche Nitrifikation gestört ist,
Auffällig ist die Zunahme der Messstellenanzahl der kann dies erhöhte Nitritgehalte zur Folge haben, da das
Klassengröße bis 0,17 mg/l Nitrit um ca. 40%. Zwischenprodukt Nitrit längerfristig stabil auftritt.
Einige Messstellen weisen langjährig Nitritgehalte über Die Ursachen für die hohen Nitritgehalte der oben
den Grenzwert auf, wie beispielsweise die Messstelle genannten Messstellen sind bisher nicht bekannt.
Matrum im Landkreis Cloppenburg (Abbildung 2).
23pH-Wert
Bedeutung für die Umwelt
Der pH-Wert ist ein Maß für den sauren oder anfällig für eine Versauerung ist.
alkalischen Charakter einer Lösung. pH-Werte unter 7 Säuren können durch Stickoxide und Schwefelverbin-
zeigen saure, pH-Werte über 7 zeigen basische dungen über die Luft bzw. den Niederschlag (saurer
Verhältnisse an. pH 7 entspricht einer neutralen Lösung. Regen) in Boden und Grundwasser eingetragen
Der pH-Wert ist definiert als negativer dekadischer werden. Daneben kann die Oxidation von Pyriten (FeS2)
Logarithmus der Wasserstoffionenaktivität. In unbe- durch Sauerstoff- oder durch Nitrateintrag eine Versau-
lastetem Grundwasser liegt der pH-Wert zwischen 6 erung bewirken (Kölle 2010).
und 8,5 (UBA 2004). Wenn der pH-Wert unter pH 5,6 Stark saure oder alkalische Verhältnisse wirken toxisch
fällt, dem pH-Wert unbeeinflusster Niederschläge, wird auf Organismen. Niedrige pH-Werte führen zu einer
von Versauerung gesprochen (UBA 2004). gesteigerten Löslichkeit von Schwermetallen.
Verschiedene Salze reagieren mit Hydroxidionen und Versauerung kann eine Mobilisierung von Blei, Cad-
halten den pH-Wert durch das Abpuffern von Säuren mium, Chrom, Kupfer, Nickel, Quecksilber und Zink
stabil. Eine wichtige Rolle spielt dabei das Karbonat- bewirken (Alloway & Ayres 1996).
Kohlensäure-Gleichgewicht. Da ein Säureeintrag zur
Auflösung von Karbonaten führt, kann nur ein Da das Grundwasser nicht korrosiv wirken soll, legt die
begrenzter Säureeintrag abgepuffert werden. Der pH- Trinkwasserverordnung einen Grenzwert für die
Wert von Grundwasser aus karbonatreichen Gesteinen Wasserstoffionenkonzentration von größer oder gleich
liegt daher höher als der pH-Wert von Grundwasser pH 6,5 und kleiner gleich pH 9,5 fest.
aus karbonatarmen Gesteinen wie z.B. Sandstein, das
Abbildung 1: pH-Werte im Grundwasser (Datenbestand 2018).
24Abbildung 2: pH-Werte bis 5,5 treten im Grundwasser karbonatarmer Lockergesteine und unter Mooren auf. Im
Bergland ist das Grundwasser zum Größtenteil alkalisch.
Beschaffenheit des Grundwassers
Hinsichtlich des pH-Wertes konnten 1357 Grundwasser- Muschelschalenbruchstücken, wobei das Calcium-
messstellen (Datenbestand 2018, Abbildung 1) karbonat als Säurepuffer wirkt (Marggraf 2005).
ausgewertet werden. 20% der Messstellen weisen pH- Auffällig sind auch die höheren pH-Werte im Bereich
Werte bis 5,5 auf. Diese niedrigen Werte treten der Lüneburger Heide im Nordosten Niedersachsens
vorrangig im glazifluviatil geprägtem Tiefland und unter (Abbildung 1 und 2), die teilweise in den Hamburger
Mooren auf (Abbildung 2). Das Grundwasser im oder Lauenburger Tonkomplexen begründet sind. Auch
Bergland mit den kalkhaltigen, karbonatreichen Silikate, Oxide und Hydroxide können Säuren abpuffern
Gesteinen weist dagegen pH-Werte oberhalb von pH (Haberer & Böttcher 1996), sodass auch die sandig,
6,5 auf. kiesigen Gletscherabalgerungen im Nordosten für die
Auf den Ostfriesischen Inseln sind hohe pH-Werte über höheren pH-Werte ursächlich sein können.
pH 7,5 vorherrschend (Abbildung 1). Die Grundwasser-
leiter sind auf den Inseln häufig reich an karbonatischen
25Sulfat
Bedeutung für die Umwelt
Sulfat (SO42-) ist als Bestandteil verschiedener Minerale Im sauerstoffhaltigen Grundwasser findet diese Pyrit-
wie Gips, Anhydrit, Bittersalz, Schwerspat und Oxidation durch Reaktion mit Sauerstoff statt. Im
Glaubersalz weit verbreitet. In Regionen sulfatarmer sauerstoffarmen Milieu erfolgt die Oxidation als
Gesteine werden im Grundwasser Konzentrationen bis Denitrifikationsprozess durch den Abbau von Nitrat
30 mg/l gemessen, während in Bereichen sulfathaltiger (Kölle 2010).
Gesteine Konzentrationen von mehreren 100 mg/l Anthropogen kann die landwirtschaftliche Düngung mit
auftreten können. Erhöhte Sulfatkonzentrationen finden sulfathaltigen Düngern und die Deposition von Stäuben
sich auch in huminstoffhaltigen Grundwässern bei und Schwefeloxiden zu erhöhten Sulfatgehalten im
Kontakt mit Torfen und Mooren (NLWKN 2001) sowie Grundwasser führen.
infolge von Ablaugungsprozessen an Salzstöcken.
Durch mikrobielle Oxidationsreaktionen von Sulfiden Der Grenzwert nach Trinkwasserverordnung bzw. der
(z.B. Pyrit) kann es sowohl unter oxidierenden als auch Schwellenwert der Grundwasserverordnung beträgt
unter reduzierenden Bedingungen zu einem Konzentra- 250 mg/l.
tionsanstieg von Sulfat kommen.
Abbildung 1: Sulfatgehalte im Grundwasser (Datenbestand 2018).
26Abbildung 2: Hohe Sulfatgehalte sind im Bereich der Küstenversalzung und im Festgestein insbesondere im
Zusammenhang mit gipshaltigen Gesteine wie z.B. Oberer Buntsandstein, Mittlerer Keuper usw. nachweisbar.
Beschaffenheit des Grundwassers
Hinsichtlich Sulfat konnten 1354 Messstellen Daneben besteht im südlichen Niedersachsen ein
(Datenbestand 2018, Abbildung 1) ausgewertet werden. Zusammenhang mit der Verbreitung von Sulfat-
In Niedersachsen treten Sulfatgehalte in einer Spanne gesteinen wie beispielsweise Mergel, Mittlerer Keuper
von kleiner Bestimmungsgrenze bis zu 1.600 mg/l Sulfat oder auch Oberer Buntsandstein (Abbildung 2).
auf. Schwellenwertüberschreitungen nach der Die Häufung von Messstellen mit erhöhten Sulfat-
Grundwasserverordnung werden an 3% der Mess- gehalten von 100 bis 250 mg/l (Abbildung 1),
stellen erfasst. Belastungsschwerpunkte sind dabei insbesondere im Bereich Hannover, kann auch in
erkennbar, wie z.B. im Bereich der Küstenversalzung gipshaltige Trümmerschuttböden begründet sein (Pelzer
(Abbildung 2). Im Bereich der Versalzungsstrukturen o.J.).
sind die hohen Sulfatkonzentrationen häufig ebenfalls
mit hohen Chloridgehalten verbunden.
2728
Literatur- und Quellenverzeichnis
Alloway, B.J. & Ayres, D.C.: Schadstoffe in der Umwelt, NLWKN, Niedersächsischer Landesbetrieb für
Heidelberg 1996. Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz: Regionales
Parameterblatt, Natriumchlorid (Salz) im Grundwasser
BMU, Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Ostfrieslands, Datenauswertung 2000 bis 2016, Norden
Reaktorsicherheit: Grundwasser in Deutschland, Berlin, 2017.
2008.
Bliefert, K. : Umweltchemie, Weinheim 1995. Pelzer, Dr. Guido, Umweltdezernat Hannover:
Kommunales Grundwassermonitoring, Hannover, ohne
Blume, H.P., Brümmer, G,W., Horn, R., Kandeler, E., Jahresangabe.
Kögel-Knabner, I., Kretschmar, R., Stahr, K. & Wilke,
B.M.: Scheffer/Schachtschabel, Lehrbuch der UBA, Umweltbundesamt: Qualität und Quantität von
Bodenkunde, Heidelberg 2010 Grundwasser in Europa, Wien 2004.
Haberer, K. & Bötttcher, U.: Das Verhalten von UBA : http://www.umweltbundesamt.de
Umweltchemikalien in Boden und Grundwasser, /themen/wasser/trinkwasser/trinkwasserqualitaet/
Bundesamt für Zivilschutz, Zivilschutz-Forschung Band toxikologie-des-trinkwassers, 27.04.2016.
23, Bonn 1996.
Kölle, W.: Wasseranalysen – richtig beurteilt, Weinheim
2010.
Kunkel, R., Hannappel, S., Voigt, H.-J. & Wendland, F.:
Die natürliche Grundwasserbeschaffenheit
ausgewählter hydrostatischer Einheiten in Deutschland,
Jülich, Berlin, Cottbus 2002.
Marggraf, G.: Geogene und anthropogene Einflüsse auf
ein isoliertes System (Düneninseln) im Bezug auf die
Hydrochemie des Grund-wassers, Dissertation, TU
Braunschweig 2005.
MNULV-NRW, Ministerium für Umwelt und Naturschutz,
Landwirtschaft und Verbraucher-schutz Nordrhein-
Westfalen : Grundwasserbericht Nordrhein-Westfalen,
http.//www.lanuv.nrw.de/wasser/grundwabe2000/Bericht
/bericht.htm, Stand 2013.
NLWK, Niedersächsischer Landesbetrieb für
Wasserwirtschaft und Küstenschutz:
Grundwassergütebericht 2001,
NLWK Schriftenreihe Band 5, Sulingen 2001.
29Niedersächsischer Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz
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