Wasser- und Stoffströme

   
 
Flyer TP 01

TP 01:
Wasser- und Stoffhaushalt in der Randow-Welse-Niederung

Ziele

Ziele

Auf einer Feuchtgebietsfläche der Randow-Welse-Niederung wurde der Einsatz von kommunalem, gereinigtem Abwasser als zusätzliche Wasser- und Nährstoffressource während der Vegetationsperiode geprüft. Dafür waren eventuelle schädliche Einflüsse auf das flurnahe Grundwasser, insbesondere im Hinblick auf organische Spurenstoffe, in einem Monitoring zu untersuchen. Dieser Top-Down Forschungsansatz ergab sich aus der Berücksichtigung hydrologischer, klimatischer und standörtlicher Real-Bedingungen, die für eine praktische Anwendung der Forschungsergebnisse eher Aussagekraft besitzen. Allerdings lassen sich dabei nicht eindeutige Ursache-Wirkungsbeziehungen untersuchen und Einzelprozesse nicht ohne Weiteres isolieren.

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Vorgehensweise

Vorgehensweise

Auf dem wiedervernässten degradierten Niedermoorstandort Biesenbrow wurde gereinigtes Abwasser in einem etablierten Schilfbestand während der Vegetationsperiode durch ein oberirdisches Rohrsystem verrieselt. Um den hohen Wasserverbrauch des Schilfbestandes zu kompensieren und dem vorsorgendem Grundwasserschutz zu entsprechen, wurde Zusatzwasser aus dem angrenzenden Kanal auf der Schilffläche verrieselt, sodass sich ein tägliches Mischungsverhältnis von < 1:10 ergab. In einem hydrochemischen, mikrobiologischen und ökotoxikologischen Monitoring wurden Oberflächenwasser, Grundwasser und Boden auf Nähr- und Schadstoffe untersucht. Durch thermodynamische Untersuchungen und mittels geohydraulischer Modellierung (Grundwassermodell FEFLOW) wurde der Stoffexport aus der Fläche in benachbarte Areale sowie Verweilzeiten des Grundwassers abgeschätzt.

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Mitarbeiter

Teilprojektleitung

Dr. Dagmar Balla
Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF), Institut für Landschaftswasserhaushalt

 

Mitarbeiter

Joachim Bartelt (ZALF)
Dr. Ralf Dannowski (ZALF)
Dr. Sebastian Maaßen (ZALF)

 

Partner

C. Stornowski (Wasser- und Bodenverband Welse)
U. Heldt (Wasser- und Bodenverband Welse)

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Zentrale Ergebnisse

Innerhalb der dreijährigen Versuchsdauer konnten im oberflächennahen Grundwasser, das durch die Versickerung am stärksten vom Abwasser beeinflusst ist, nur vereinzelte minimale Spuren an Mikroschadstoffen nachgewiesen werden. Auch im Torf wurden nur sehr geringe Mengen an Carbamazepin sorbiert. Es konnten keine ökotoxikologischen Effekte im Torf nachgewiesen werden. Die starke Reduzierung der organischen Spurenstoffe und die gegebenen Umweltbedingungen deuten auf verschiedene Abbauprozesse hin, z.B. aerober photochemischer und/ oder anaerober mikrobieller Abbau. Unterstützend für einen anaeroben Abbau sind außerdem die langen Verweilzeiten des Grundwassers im wiedervernässten Niedermoor (bis zu mehreren Monaten), hohe mikrobielle Aktivitäten sowie der hohe organische Gehalt des Torfes.

Die Ergebnisse der Untersuchungen an der Pilotanlage Biesenbrow bilden damit eine solide Grundlage für eine weitere Prozessaufklärung, auch mit höheren Stoffkonzentrationen bzw. Stofffrachten. In praktischer Hinsicht kann bereits jetzt die Schlussfolgerung gezogen werden, dass wiedervernässte Niedermoorflächen ein hohes Stoffabbaupotenzial für Spurenstoffe besitzen, das für eine Nachreinigung von behandeltem Abwasser nutzbar ist.