Für die Beurteilung der Wasserqualität der Nette erwiesen sich insbesondere folgende Indikatoren als geeignet: Permanganatverbrauch, %-Sättigung, O2-Gehalt, BSB5 - Wert, Ammonium, Nitrit, Nitrat, Phosphat, Chlorid, Sulfat und der Wasserpflanzenbestand. Im quellnahen Oberlauf weist die Nette die Güteklasse II auf. Durch Streusiedlungen und den Abfluß einer Tierkörper-Verwertungsanstalt verschlechtert sich die Qualität bis auf III-IV; danach steigt sie wieder auf III bzw. II-III an

Schroeder, Claus

German

Hochschulschriftenserver - Universität Frankfurt am Main

Osnabrücker naturwiSs. Mitt. I 7 3 Abb. Osnabrück, Febr. 1980Die Wassergüte der Nettemit 3 AbbildungenClaus Schroeder*Kurzfassung: Für die Beurteilung der Wasserqualität der Nette erwiesen sich insbesonderefolgende Indikatoren als geeignet: Permanganatverbrauch, %-Sättigung, Os-Gehalt, BSBö-Wert, Ammonium, Nitrit, Nitrat, Phosphat, Chlorid, Sulfat und der Wasserpflanzenbestand.Im quellnahen Oberlauf weist die Nette die Güteklasse II auf. Durch Streusiedlungen undden Abfluß einer Tierkörper-Verwertungsanstalt verschlechtert sich die Qualität bis aufIII-IV; danach steigt sie wieder auf III bzw. 11-111 an.Inhaltsverzeichnis1. Einleitung . . . . . . . . . . . . . .2. Beschreibung der untersuchten Gewässer3. Material und Methoden . . . . . . . .4. Ergebnisse und Deutung der physikalischen Faktoren5. Ergebnisse und Deutung der chemischen Faktoren6. Ergebnisse und Deutung der biologischen Faktoren7. Wassergüteklassenbestimmung und DiskussionSchriftenverzeichnis . .. . . . . . . . . . . . .1281291301301321341351361. Einleitung:In landwirtschaftlich genutzten Regionen führt die rentabilitätsorientierteNutzung unter anderem zu stärkerem Einsatz von Dünge- und Pflanzen-schutzmittel. Darüber hinaus siedeln sich hier in zunehmendem Maßnichtlandwirtschaftliche Bevölkerungsteile an. Beides führt zu einerstärkeren Belastung der Oberflächengewässer, die oft im ländlichenRaum eine geringere Wasserführung haben, so daß Verunreinigungensich besonders stark auswirken können. Dabei kommen folgende Be-lastungsfaktoren in Frage [1] :* Dr. Claus Schroeder, Fachhochschule für Landbau, Am Krümpel 31,4500 Osnabrück128<,1. Häusliche Abwässer der ländlichen Siedlungen, die nur selten überausreichende Kläranlagen verfügen. 2. Hof- und Stallabwässer der land-wirtschaftlichen Betriebe. 3. Einflüsse auf die Gewässer durch Dün-gungs- und Pflanzenschutzmaßnahmen. 4. Abwässer aus Massentier-haltungen. 5. Abwässer aus landwirtschaftlich bedingten Gewerbebe-trieben, insbesondere Molkereien, Schlachtereien, Obst- und Gemüse-verwertung u. a. m. 6. Gewässerverschmutzung durch Siedlungsabfälle.7. Abwässer aus industriellen Anlagen, Regenabläufen und sonstigenBelastungsfaktoren.Zur Untersuchung der betreffenden Faktoren wurde ein überschaubaresGewässersystem, die Nette, ausgesucht, die im Oberlauf ausschließlichdurch landwirtschaftlich genutztes Gebiet fließt, im Unterlauf jedoch inden städtischen Einflußbereich von Rulle bzw. Osnabrück kommt. DasZiel der Arbeit ist es, die Bedeutung der einzelnen Indikatoren derWasserverschmutzung und ihre Wichtigkeit für die Nette darzustellen.2. Beschreibung der untersuchten GewässerZwischen den nördlichen Ausläufern des Wiehengebirges und den süd-lich von Osnabrück gelegenen Höhen des Teutoburger Waldes liegt einausgedehntes Hügelland, das zum Teil von der Nette und ihren Zu-flüssen entwässert wird. Die Nette, ein Gewässer 11. Ordnung, entstehtdurch den Zusammenfluß der Ruller Flut und des Lechtinger Baches(Abb.), die das Wasser der Südhänge des Wiehengebirges aufneh-men. Die Ruller Flut als Hauptquelle entspringt bei Haaren inmitten einerWiese. Am Zusammenfluß beider Bäche liegt der Wallfahrtsort Rulle mitrund 4000 Einwohnern. Am Ortsausgang ist eine Kläranlage mit mecha-nischer und biologischer Reinigungsstufe (Tropfkörper, Kompaktbau-weise nach Schreiber) vorhanden, nach deren Passage die Abwässer indie Nette geleitet werden. Von Rulle an zwängt sich die Nette durch eineenge Schlucht; danach gelangt sie in den Stadtbereich von Osnabrück.Im Hafengebiet wird die Nette mit Hilfe eines Dükers unter dem Stich-kanal zum Mittellandkanal hindurch in die Hase, .einen Nebenfluß derEms, geführt.Die Nette entwässert mit ihren Nebenflüssen ein Gebiet von 59,3 km2 [2].Die höchste gemessene Wassermenge betrug 15,3 m3/sec., die niedrig-ste nur 20 Liter/sec. [3]. Da in der Regel die Niederschläge nicht sehrhoch liegen, das Osnabrücker langjährige Mittel liegt bei 780 mm, wur-den drei Querschwellen in den Wasserlauf eingebaut, um einen Mindest-wasserstand zu halten und die Sauerstoffanreicherung zu fördern.Die geologischen Formationen, die von der Nette durchflossen werden,sind außerordentlich vielseitig. Am Fuße des Wiehengebirges, das dem129Jura zuzuordnen ist, liegt eine Grundmoräne, die in voller Länge von derRuller Flut durchzogen wird. Am südlichen Ufer, von Rulle an auch auf derwestlichen Seite, wechseln sich Keuper, Muschelkalk und Buntsandsteinin unregelmäßiger Folge ab. Entsprechend vielgestaltig sind auch dieBodenprofile : sie reichen von Braunerde, Para-Braunerde, Pseudogley,Rendzina, Para-Rendzina, Ranker bis zur Podsol-Braunerde.Wegen des hohen Grundwasserstandes werden die Tallagen, die dieRuller Flut bzw. die Nette durchquert, in überwiegendem Maße als Wie-sen oder Weiden genutzt. Aus den Ausführungen geht hervor, daß sichdie Nette in zwei Abschnitte gliedern läßt:1. Der Oberlauf, identisch mit der Ruller Flut, fließt ausschließlich durchlandwirtschaftlich genutztes Gebiet und dient der Entwässerung2. Der Unterlauf, die Nette, liegt im städtischen Einflußbereich und dienthier als Vorfluter.3. Material und MethodenAuswahl und Probe-Entnahmestellen: Der Nette wurden an vier verschiedenen StellenWasserproben entnommen: an der Quelle (1), nach Durchlaufen einer längeren Streckemit ausschließlich landwirtschaftlich genutzten Flächen kurz vor der Ortschaft Rulle (2);am Ortsausgang von Rulle (3) und kurz vor der Einmündung in die Hase (4). Die Probenwurden auf folgende Größen untersucht:WasserhärtepH-WertTemperaturSedimentvolumenPermanganatverbrauchOg-Gehalt und %-SättigungBSB5-WertlichtabsorptionEisenAmmoniumNitritNitratPhosphatChloridSulfatKeimzahlbestimmungWasserpflanzenbestandDie gemessenen Werte stellen jeweils Mittelwerte mehrerer Wiederholungen dar. Dieangegebenen Durchschnittswerte konnten nur aus Proben errechnet werden, die jeweilsin den Monaten Februar, März, Juli, August und September untersucht wurden, daherkönnten sich Abweichungen vom tatsächlichen Jahresdurchschnittswert ergeben.4. Ergebnisse und Deutung der physikalischen FaktorenZusammenfassende Übersichten der Ergebnisse sind in den Abbildun-gen 2 und 3 dargestellt.Aus den Abbildungen wird deutlich, daß zwischen erster und zweiterEntnahmestelle eine Verunreinigungsquelle liegen muß, durch die dieWassergüte der Nette erheblich verschlechtert wird. Sechs vor: acht un-tersuchten Indikatoren haben an der zweiten Entnahmestelle ihre Ex-tremwerte: Temperatur, Permanganatverbrauch, Oj-Gehalt, %-Sätti-gung, BSBs-Wert und auch die Lichtabsorption (Die Werte für das130'dH5.~.201510~8542~201510-5mg KMnQ/I40302010mg 02!l8642-----"% Sattlgu ng80206040BS85 mg 0 I I Verbr.1086421 2 3 4Abb.1 Ergebnisse der physikalischen Untersuchungen an den vier Ent-nahmestellen der Nette (1 bis 4)% Durchlässigkeit10099989796959493929190898887400 500 700 nm Wellenlänge 600Abb. 2 Bestimmung der Lichtabsorption von NettewasserQuellwasser sind nicht brauchbar, da wegen der geringen Wasserfüh-rung zuviel Verunreinigungen bei der Probenahme die Messung derDurchlässigkeit beeinflußten). Der gleichzeitige Anstieg der Wasser-härte ist allerdings geologisch bedingt (siehe unter 2). Sedimentvolumenund pH-Wert ergeben keine brauchbaren Unterschiede.5. Ergebnisse und Deutung der chemischen FaktorenDie Ergebnisse der Untersuchung chemischer Verunreinigungsfaktorenin der Nette lassen sich in vier Typen zusammenfassen (siehe Abb. 4):1. Die stärkste Verunreinigung liegt an der 2. Entnahmestelle, danachgeht die Verschmutzung kontinuierlich zurück. Hierzu zählen Ammo-nium, Nitrit und Sulfat.2. Die Verunreinigung steigt bis zur 3. Entnahmestelle und geht erstdanach wieder zurück. Das ist nur bei Chlorid der Fall.3. Die Werte steigen kontinuierlich von der Quelle bis zur Mündung,wie z. B. bei Nitrat und Phosphat.4. An keiner der Entnahmestellen kann ein meßbares Ergebnis erzieltwerden. Das trifft nur für Eisen zu.132mg N~+/I Ammonium x1.0 -.302010x~x50mg N03-/1Nitrat100BO -"50_x1.020mg N0i /1 Nitrit10 x5/~ xx~mg POI,3jl ortho - Phosphat Ix-x)7 Gesamt - " 10-0)5 0========:~./'o~xxmg CI-li Chlorid110 /'~. 9070x50 -:30mg 5°1.2-/1Sulfat250 =:":150~x50x2 3Abb. 3 Ergebnisse der chemischen Untersuchung, gewonnen an den vierEntnahmestellen der Nette (1 bis 4).1336. Ergebnisse und Deutung der biologischen FaktorenDie Keimzahl des Nettewassers betrug an der Quelle 41000 Keime/mI.Die Anzahl der Bakterien stieg an der zweiten Entnahmestelle auf fastden dreifachen Wert von 112000 Keime/mI. Die weiteren Ergebnisse derdritten und vierten Entnahmestelle lagen mit 27000 bzw. 36000 sogarunter dem Keimgehalt der Quelle.Die Nettequelle liegt inmitten einer sumpfigen Wiese, die von einemhochwüchsigen, offensichtlich kaum geschnittenen Pflanzenbestand ausFilipendula ulmaria, Epilobium hirsutum, Cirsium palustre, Urtica dioica,Lychnis f1os-cuculi, Lotus uliginosus und Galium uliginosum überwuchertwird. Eine Hydrophytenflora ist hier naturgemäß nicht zu finden. Daauch an der dritten Entnahmestelle (Beschreibung siehe unter 3) keineWasserpflanzen vorkommen und somit die verbleibenden Untersu-chungsorte beide im belasteten Bereich lagen, mußten für die Bestim-mung der Wasserpflanzen neue Entnahmestellen festgelegt werden, undzwar wurden die bisherigen Entnahmestellen 1 und 3 um jeweils etwaeinen Kilometer bachabwärts verschoben. Auf diese Weise konnte derPflanzenbestand im noch relativ unbeeinflußten Oberlauf mit dem imstark verschmutzten Mittellauf und dem im wieder schwächer belastetenUnterlaufverglichen werden.Alle vier Entnahmestellen sind von Wiesen und Weiden umgeben, diezum Teil nicht einmal eingezäunt sind, so daß das Vieh den Bach alsTränke benutzt. Im Oberlauf wachsen auch die oben genannten Pflan-zen des Quellgebietes, allerdings nur in Einzelexemplaren. Dafür sindfolgende Pflanzen mit abnehmender Häufigkeit zu finden: Astiger Igel-kolben (Sparganium erectum), Rohrglanzgras (Phalaris erundineceee),Flutendes Süßgras (G/yceria f1uitans), Blutweiderich (Lythrum salica-ria), Aufrechter Merk (Sium erectum), Gewöhnlicher Froschlöffel (Alis-ma plantago-aquatica), Wasser-Ampfer (Rum ex aquaticus), KnotigeBraunwurz (Scrophularia nodosa) und Sumpf-Baldrian (Valerianadioica). Als eigentliche Wasserpflanzen konnten nur das Krause Laich-kraut (Potamogeton crispus) und der Flachfrüchtige Wasserstern(Callitriche platycarpa) gefunden werden. Der zweite Standort ist we-sentlich artenärmer, hier sind ausschließlich Pflanzen des Phalaride-tum arundinaceae vorhanden sowie als Wasserpflanzen C.platycarpain wenigen Exemplaren. Laichkräuter fehlen völlig. Am dritten Stand-ort, der in seiner Uferpflanzengesellschaft dem ersten Standort weit-gehend ähnlich ist, nur daß hier zusätzlich die Wasser-Minze (Menthaaquatica) vorhanden ist, fehlen ebenfalls die Laichkräuter. C. platy-carpa dagegen wächst wiederum in üppigen Beständen. Der vierteStandort an der Mündung hat eine völlig andersartige Ufervegetation:Neben wenigen Gräsern sind hier ausschließlich Huflattich (Tussilago134farfara) und Sumpfschachtelhalm (Equisetum palustre) verbreitet. ImWasser, das hier etwas tiefer ist als an den bisher untersuchten SteI-len, wächst wiederum nur C. platycarpa. Am Standort drei verbreitet,am Standort vier in einigen Exemplaren, befinden sich lange, flutendeBlätter, die deutlich gekielt sind, deren Nerven dunkel gefärbt sind,mit ebenso dunklen geraden und meist rechtwinkligen Querverbindun-gen, so daß sich ein regelmäßiges Fachwerkmuster ergibt. Diese Be-schreibung [4] entspricht der für den Einfachen Igelkolben (Sparganiumemersum), so daß es sich vermutlich um diese Pflanze handelt.Der Pflanzenbestand der Nette zeigt deutlich die z. T. hohe Belastungdes Baches. Die Ufervegetation besteht ausschließlich aus nitrophilenPflanzen, die auf die intensive landwirtschaftliche Nutzung hinweisen.Die Wasserpflanzen-Flora ist bereits im Oberlauf stark eingeschränkt,da hier nur noch Potamogeton crispus und Callitriche platycarpa exi-stieren können.7. Wassergüteklassenbestimmung und DiskussionVon den physikalischen Faktoren lassen sich der Oe-Gehalt, %-Sätti-gung [5] und der Permanganatverbrauch [6] zur Wassergüteklassenbe-stimmung heranziehen. Die ersten beiden Indikatoren wiesen an derQuelle auf die Güteklasse 1-11 hin, an der zweiten Entnahmestelle jedochnur noch auf die 111. Danach steigt die Wassergüte wieder kontinuierlichbis auf Güteklasse II an der Mündung. Der Permanganatverbrauch, derzwischen 25 und 40 mg/I schwankt, läßt auf die Wassergüteklasse 11-111bzw. III schließen. Die physikalischen Faktoren können somit einendeutlichen Hinweis auf eine Verunreinigungsquelle im Bereich der Rul-ler Flut geben, ohne allerdings deren Ursache erklären zu können; dasist erst mit Hilfe der chemischen Faktoren möglich.Die starke Zunahme von Ammonium, Sulfat und Nitrit an der zweitenEntnahmestelle zeigt, daß hier offensichtlich eine äußerst starke Ver-, unreinigungsquelle vorhanden sein muß, durch die bei Nitrit die Schä-digungsschwelle für Fische und bei Sulfat der Grenzwert für Trinkwassererreicht wird. Ein Vergleich mit der Untersuchung der physikalischenFaktoren unterstreicht die hoh~ Belastung an dieser Stelle. Diese Er-gebnisse, sowie der hohe Ammoniumanteil, typisches Kennzeichen or-ganischer Abfälle aus der Tierhaltung, deuten auf die Ursache der Ver-schmutzung hin: eine Tierkörper-Verwertungsanstalt, die ihre Abwässernach entsprechender Reinigung in einem fabrikeigenen Klärwerk durcheinen Graben in die Nette einleitet. Die Reinigung der Abwässer mag sei-tens der Fabrik beeindruckend sein, trotzdem liegen die Werte der ein-zelnen Faktoren noch bedenklich hoch. Dies führt vor allem in Trocken-135zeiten, wenn die Wasserführung erheblich zurückgeht, zu einer unzu-mutbaren Belastung der Nette (gemessene Spitze-nwerte z. B. 200 mgNitrit/I). Da die anliegenden landwirtschaftlichen Flächen in überwie-gendem Maße als Weiden genutzt werden und das Vieh zum Teil mitNettewasser getränkt wird, könnten unter Umständen gesundheitlicheSchäden auftreten. Die biologischen Faktoren lassen die Versehrnut-zung besonders deutlich werden: Die Keimzahlbestimmung [7] ergibteine Einstufung der Wassergüte an allen Entnahmestellen von 111 undIV. Ahnliches gilt für den Wasserpflanzenbestand: Im Oberlauf ist nocheine Einstufung in 11-111 möglich [8], danach nur noch in 111 bzw. III-IV,wenn auch das üppigere Vorkommen von C. platycarpa auf eine kurz-fristige Verbesserung hinweist. Die Artenarmut bzw. das Fehlen derLaichkräuter im Unterlauf wird vermutlich durch den stark ammonium-haitigen Zufluß an der zweiten Entnahmestelle bedingt [9].Insgesamt gesehen zeigt die Auswertung aller Faktoren eine recht guteObereinstimmung. Abweichungen ergeben sich nur im Oberlauf, dessenPflanzenbestand allerdings erst in geringer Entfernung zur Quelle be-stimmt wurde. Immerhin konnte allein mit Hilfe der Hydrophytengesell-schaft die ursprüngliche Vermutung, daß der Oberlauf unbelastet ist,deutlich widerlegt werden. Hier wurde der Einfluß einiger Streusiedlun-gen erheblich unterschätzt.Durch die Untersuchung der Wasserqualität der Nette wird bestätigt,daß ein ausreichend genaues Bild über das Ausmaß der Verunreinigun-gen nur durch die Kombination mehrerer Verfahren gewonnen werdenkann.Schriftenverzeichnis[1] WEL TE, E. (1972): Ländliche Abwassergefahr unterschätzt. - U - das technische Um-weltmagazin, Heft 4.[2] BEHR, H.-J. (1971): Der Landkreis Osnabrück. - Osnabrück.[3] HERTEL, H. (1977): Die Nette ist wieder nett. - Neue Osnabrücker Zeitung vom 9. 11.[4] WEBER, H. E. (1976): Die Vegetation der Hase von der Quelle bis Quakenbrück. -Osnabrücker Naturwiss. Mitt., 4: 131-190; Osnabrück.[5] HAMM, A. (1969): Die Ermittlung der Wassergüteklasse bei Fließgewässern nach demWassergütesystem und Gewässergütemonogramm. - Münchner Beitr. zur Abwasser-,Fischerei- und Flußbiologie, 15: 46-48.[6] LEITHE, W. (1972): Die Analyse der organischen Verunreinigungen in Trink-, Brauch-und Abwässern. - Stuttgart.[7] DAUBNER, I. (1972): Mikrobiologie des Wassers. - München.[8] KRAUSE, A. (1974): Uber den Einfluß von Gewässerverunreinigungen auf die Wasser-und Ufervegetation im südlichen Saarland. - Landeskundl. Luftbildauswertung im mit-teleurop. Raum. Schriftenfolge der Bundesforschungsanstalt für Landeskunde u.Raumordnung,5: 49-70.[9] KOHLER, A., VOLLRATH, H. und BEISL, E. (1971): Zur Verbreitung und Okologie derGefäß-Makrophyten im Fließwassersystem Moosach (Münchner Ebene). - Arch. Hy-drobiol., 69 (3): 333-365.136

Die Wassergüte der Nette

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Hochschulschriftenserver - Universität Frankfurt am Main