Spring waters as an indicator of nitrate and pesticide pollution of rural watercourses from nonpoint sources: results of repeated monitoring campaigns since the early 2000s in the low mountain landscape of Saarland, Germany

Background: Spring waters, which are fed mainly by near-surface groundwater, provide a comprehensive picture of emissions of nitrate and other pollutants caused by the type and intensity of land use in the topographic catchment area. One aim of this study was to develop a model for predicting the contribution of nonpoint-source inputs to the nitrate load of small- and medium-sized watercourses based on the type of agricultural use in the catchment areas. Methods: Fifty-five springs in the German Land Saarland and the adjacent Rhineland-Palatinate were monitored for pollutants during three monitoring periods of at least 12 months between 2000 and 2019. The catchment areas are representative of the natural regions in the study area and are outside the influence of settlements and other developments. In addition to nitrate and other physicochemical parameters, 25 agriculturally impacted springs were screened for pesticides and their metabolites. Results: Since the first measurements were taken in 2000, the vast majority of agriculturally impacted springs have consistently exhibited high nitrate concentrations of between 20 and 40 mg/L NO3−. Springs not influenced by agriculture contained an average of 3.6 mg/L nitrate. The extreme values observed in the early 2000s decreased to the limit value of 50 mg/L, but most of the springs with moderate levels exhibited an increase to approximately 30 mg/L. The number of pesticidal agents detected in the spring waters demonstrated a clear correlation with the watershed’s amount of arable land and the nitrate content detected. Moreover, we found a highly significant correlation between nitrate content and the share of cropland in the catchment area. From this, we derived a regression model that could be used to quantify the share of nitrate pollution attributable to nonpoint-source inputs for larger catchments in the region under investigation. Conclusion: Nitrate discharged from farmland has not decreased since the European Water Framework Directive (EU WFD) entered into force. At the historically extremely heavily polluted sites, measures have been implemented that have led to compliance with the limit value of the Nitrate Directive. However, below this limit, nitrate levels have increased significantly almost everywhere in the last two decades. We therefore recommend introducing stricter requirements for official water pollution control, such as the marine ecological target value

Potenziale erneuerbarer Energien einer deutschen Mittelgebirgsregion - das Beispiel des Biosphärenreservats Bliesgau/Saarland

Eine Vielzahl von Gemeinden strebt - als Beitrag zu einer nachhaltigen Regionalentwicklung - ein Nullemissionsziel an. Am Beispiel der Biosphärenregion Bliesgau im südwestlichen Saarland wird das aktuelle Potenzial erneuerbarer Energien dem aktuellen Energiebedarf gegenübergestellt und - unter Berücksichtigung der demographischen Entwicklung - für das Jahr 2050 prognostiziert. Es zeigt sich, dass momentan ein Nullemissionsziel nicht erreichbar wäre, im Jahre 2050 jedoch dieses Ziel eingehalten werden könnte. Dies ist zum einen durch die Zielerreichung von Effizienzmaßnahmen, zum anderen durch einen deutlichen Bevölkerungsrückgang möglich. Hauptenergieträger wäre hierbei neben Wind- und Solar- die geothermische Energie.Many municipalities are striving to achieve zero emissions - as a contribution towards 'sustainable regional development'. The example of the biosphere region Bliesgau in south-west Saarland is used to compare the current potential of renewable energies with current energy requirements and a prognosis for the year 2050 is produced - taking demographic trends into consideration. It can be seen that the zero-emissions objective is presently unachievable but it could be reached in 2050. This is due on the one hand to efficiency goals being achieved, but it is also due to a clear decrease in population. The main sources of energy here would be wind, solar and geothermal power

The soils of the Greater Region SaarLorLux

Böden sind nicht nur die verwitterte und durch verschiedenste Prozesse überprägte oberste Schicht der Erdkruste, sie sind vor allem Standort für Pflanzen und damit – neben den Umweltkompartimenten Wasser und Luft – die Grundlage des terrestrischen Lebens auf der Erde. Die Karte der "Böden der Großregion" zeigt als Ausschnitt der European Soil Database (ESDB) die typischen Bodentypen der Großregion in einer einheitlichen Klassifikation. Kartographisch abgebildet sind hier aufgrund gleicher Eigenschaften abgrenzbare bodengeographische Einheiten und ihre dominierenden Bodentypen. Deren Verbreitungsmuster, Eigenschaften und auch Probleme werden hier vorgestellt.

The Soils in the Greater Region SaarLorLux

La carte « Sols de la Grande Région », extrait de la base de données European Soil Database, présente les types de sols caractéristiques de la Grande Région dans une classification homogène.The map "Soils of the Greater Region", extracted from the European Soil Database, presents the characteristic soil types of the Greater Region in a homogeneous classification.Die Karte "Böden der Großregion", ein Auszug aus der Datenbank European Soil Database, zeigt die für die Großregion charakteristischen Bodentypen in einer einheitlichen Klassifizierung

Water and nutrient budgets of small watersheds in rural areas of the Saarland as part of adapted concepts for waste water and rain water treatment - WUNEF

Von August 1997 bis Juli 2000 wurden im Auftrag des Ministeriums für Umwelt, Energie und Verkehr des Saarlandes 7 Einzugsgebiete im ländlichen Raum des Saarlandes hinsichtlich des Wasser- und Nährstoffhaushaltes sowie der Gewässergüte untersucht. An den meist kleinen Fließgewässern wurde mit über 60 Probenahmestandorten ein dichtes Messnetz zur Beschreibung der Wasserbeschaffenheit eingerichtet. Über Klimadaten, Bodendaten und parzellenscharfe Nutzungskartierungen wurde die Nitratauswaschungsgefährdung modelliert und bewertet. Analysen den Bodenwassers und errechnete Sickerwasserfrachten ermöglichten die Berechnung der diffusen Stickstoffausträge mit dem Bodenwasser. An den Fließgewässern wurde neben der Beschreibung der räumlichen Variabilität der Wasserbeschaffenheit (chemische Gewässergüteklassifizierung) der Abfluss an drei Pegeln dokumentiert. Für verschiedene Einzugs- bzw. Teileinzugsgebiete konnten so die Frachten der Fließgewässer den Austrägen über das Sickerwasser gegenübergestellt und mit einem N-Bilanzsalden verglichen werden. Die Ergebnisse zeigen, dass aufgrund der schon im Oberlaufbereich vielfach vorhandenen diffusen Belastung und des auch mit dem Bau von Kläranlagen nicht gelösten Problems punktueller Belastungen und teils hoher Versiegelungsflächen Gewässersanierung nur dann effektiv sein kann, wenn verschiedene Maßnahmen integriert werden. Als Komponenten einer integrierten Gewässersanierung können die immissionsbezogene Abwasserbehandlung, gewässerschutzorientierte Landbewirtschaftung, Regenwassernutzung und -pufferung und eine Verbesserung des Gewässerumfeldes genannt werden. Mit den Untersuchungen wurden für das Saarland wichtige flächenbezogene hydrochemische Daten erhoben, die dazu beitragen können, in die vom Plan zur Abwasserableitung und -behandlung festgelegten Vorgaben für den ländlichen Raum eine situationsangepasste, integrierte Gewässersanierung einzubeziehen

Water and nutrient budgets of small watersheds in rural areas of the Saarland as part of adapted concepts for waste water and rain water treatment - WUNEF

Von August 1997 bis Juli 2000 wurden im Auftrag des Ministeriums für Umwelt, Energie und Verkehr des Saarlandes 7 Einzugsgebiete im ländlichen Raum des Saarlandes hinsichtlich des Wasser- und Nährstoffhaushaltes sowie der Gewässergüte untersucht. An den meist kleinen Fließgewässern wurde mit über 60 Probenahmestandorten ein dichtes Messnetz zur Beschreibung der Wasserbeschaffenheit eingerichtet. Über Klimadaten, Bodendaten und parzellenscharfe Nutzungskartierungen wurde die Nitratauswaschungsgefährdung modelliert und bewertet. Analysen den Bodenwassers und errechnete Sickerwasserfrachten ermöglichten die Berechnung der diffusen Stickstoffausträge mit dem Bodenwasser. An den Fließgewässern wurde neben der Beschreibung der räumlichen Variabilität der Wasserbeschaffenheit (chemische Gewässergüteklassifizierung) der Abfluss an drei Pegeln dokumentiert. Für verschiedene Einzugs- bzw. Teileinzugsgebiete konnten so die Frachten der Fließgewässer den Austrägen über das Sickerwasser gegenübergestellt und mit einem N-Bilanzsalden verglichen werden. Die Ergebnisse zeigen, dass aufgrund der schon im Oberlaufbereich vielfach vorhandenen diffusen Belastung und des auch mit dem Bau von Kläranlagen nicht gelösten Problems punktueller Belastungen und teils hoher Versiegelungsflächen Gewässersanierung nur dann effektiv sein kann, wenn verschiedene Maßnahmen integriert werden. Als Komponenten einer integrierten Gewässersanierung können die immissionsbezogene Abwasserbehandlung, gewässerschutzorientierte Landbewirtschaftung, Regenwassernutzung und -pufferung und eine Verbesserung des Gewässerumfeldes genannt werden. Mit den Untersuchungen wurden für das Saarland wichtige flächenbezogene hydrochemische Daten erhoben, die dazu beitragen können, in die vom Plan zur Abwasserableitung und -behandlung festgelegten Vorgaben für den ländlichen Raum eine situationsangepasste, integrierte Gewässersanierung einzubeziehen