Chemische Gewässergüteklassifizierung

Aufbauend auf dem Zielvorgabenansatz des Bund-Länder-Arbeitskreises Qualitätsziele (BLAK QZ) für gefährliche Stoffe sowie Beurteilungskriterien der Bundesländer für weitere Problemstoffe wurde zum Zweck der kartographischen Darstellung von Umweltzustandsdaten von der Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) ein Klassifikationsschema für Wasserinhaltsstoffe entsprechend der Biologischen Gewässergüteklassifikation entwickelt. Die chemische Gewässergüteklassifikation erfolgt unter Anwendung eines 7stufigen Systems mit 4 Haupt- und 3 Unterklassen. Die Stoffkonzentrationen, die der Güteklasse I entsprechen, charakterisieren einen Zustand ohne anthropogene Beeinträchtigungen. Der Güteklasse II wird für gefährliche Stoffe die strengste Zielvorgabe aller Schutzgüter zugeordnet, für alle anderen Kenngrößen (z.B. Nährstoffe) ein aus den bisherigen Bewertungsansätzen der Bundesländer resultierender Wert. Die nachfolgenden Klassen bis Klasse III-IV ergeben sich aus der Multiplikation des Zielvorgabenwertes mit dem Faktor 2 in dem siebenstufigen System. Die Güteklasse I-II weist in der Regel den halben Wert der Zielvorgabe auf, die Güteklasse IV einen größer achtfachen Wert. Für die Haupt- und Nebenklassen ergibt sich somit das folgende Schema:

Chemische Gewässergüteklassifikation: Beschreibung der Güteklassen.

Stoffgruppe "Industriechemikalien"
Für naturfremde Stoffe erhält die Güteklasse I den Wert "Null" und die Güteklasse II den Wert der Zielvorgabe für das strengste Schutzgut als Obergrenze. Die nachfolgende Tabelle zeigt die Klassifikation der organischen Stoffe im Überblick.

Güteklassifikation von "Industriechemikalien"
in der Wasserphase in µg/l nach der jeweils strengsten Zielvorgabe über alle Schutzgüter


 
Bei den organischen Umweltchemikalien ist für 1,4-Dichlorbenzol, Hexachlorbenzol, Nitrobenzol und 3,4-Dichloranilin häufiger die Güteklasse II an den LAWA-Messstellen (> 25 % deruntersuchten Messstellen) nicht eingehalten. Vereinzelte Überschreitungen treten bei Dichlormethan, Trichlormethan, 1,2-Dichlorethan, Trichlorethen, Tetrachlorethen, 1,3,5-Trichlorbenzol,3-Chloranilin und 4-Chloranilin auf. Für weitere 17 Stoffe sind die aufgetretenen Konzentrationen als unbedenklich einzustufen. Trendmäßig ist im Zeitraum 1993 bis 1998 für Trichlormethan, Trichlorethen und Tetrachlorethen eine Abnahme der Belastung zu verzeichnen. Mit fortschreitender Reduktion der produktionsbedingten Stoffeinträge hat sich das Schwergewicht der Einträge bei einzelnen Stoffen auf anwendungsbedingte Quellen verlagert, die es weiterhin zu reduzieren gilt.

Stoffgruppe "Schwermetalle"
Die in der Wasserphase auftretenden Schwermetallgesamtkonzentrationen werden in erheblichem Maße vom Schwebstoffgehalt beeinflusst, da sich Schwermetalle in Schwebstoffen anreichern. Bei hohen Schwebstoffgehalten treten somit generell erhöhte Schwermetallkonzentrationen auf, die unter Umständen vorwiegend auf den natürlichen Schwermetalleintrag zurückgeführt werden können. Die vorliegende anthropogene Belastung kann somit über Gesamtbestimmungen nur näherungsweise erfasst werden. In den gängigen Überwachungsprogrammen werden neuerdings deshalb vorrangig Bestimmungen der spezifischen Schwermetallbeladung des suspendierten partikulären Materials (Schwebstoff) durchgeführt, die - da unabhängig vom Schwebstoffgehalt in der Wasserphase - eine wesentlich zuverlässigere Abschätzung des Belastungspotentials erlauben. Im Rahmen von Arbeiten der Länderarbeitsgemeinschaft Wasser wurden für die Schutzgüter "Aquatische Lebensgemeinschaften" und "Schwebstoffe/ Sedimente" daher Zielvorgaben für Schwebstoffe erarbeitet: Als Überwachungswert wird hier das 50-Perzentil (ersatzweise der Mittelwert oder der Maximalwert) herangezogen, da das Gefährdungspotential aus der mittleren Belastung im Sediment resultiert. Die Zielvorgaben für die Schutzgüter "Trinkwasserversorgung", "Fischerei" und "Beregnung landwirtschaftlicher Flächen" wurden hingegen für die Wasserphase abgeleitet und werden dementsprechend mit Gesamtkonzentrationen im Wasser verglichen (90-Perzentile).
Für in der Natur vorkommende Stoffe wie Schwermetalle erhält die Güteklasse I den geogenen Hintergrundwert und die Güteklasse II den Wert der Zielvorgabe für das strengste Schutzgut als Obergrenze. Die Tabelle zeigt die Klassifikation der Schwermetalle im Überblick.

Güteklassifikation der 7 Schwermetalle im Schwebstoff
in mg/kg nach der jeweils strengsten Zielvorgabe über alle Schutzgüter



Die Belastung der Gewässer mit Schwermetallen ist insgesamt problematischer als die Belastung mit organischen Industriechemikalien. Die Datenerhebung erfolgt vorrangig an größeren und mittleren Gewässern, an denen eine erhöhte Belastung zu erwarten ist. Die jeweils strengste Zielvorgabe für die Schutzgüter "Aquatische Lebensgemeinschaften" und "Schwebstoffe/ Sedimente" (Güteklasse II) wurde 1998 für Zink an 11 %, für Kupfer an 37 %, für Cadmium an 41 %, für Nickel an 59 %, für Blei an 73 %, für Chrom an 76 % und für Quecksilber an 77 % der 70 untersuchten LAWA-Messstellen eingehalten. Deutlich wird für die 7 Schwermetalle - von einigen Ausnahmen abgesehen - eine mehr oder minder ausgeprägte Abnahme der Schwermetallbelastung im Zeitraum 1988 - 1998. Karten der Güteklassifikation für Schwermetalle finden sich im Geographischen Informationssystem Umwelt des Umweltbundesamtes (GISU).

Stoffgruppen "Nährstoffe, Salze und Summenkenngrößen"
Für in der Natur vorkommende Stoffe wie Nährstoffe und Salze erhält die Güteklasse I den geogenen Hintergrundwert und die Güteklasse II einen aus den bisherigen Bewertungsansätzen der Bundesländer resultierenden Wert, der sämtliche Schutzgüter (z.B. aquatische Lebensgemeinschaften und Trinkwasserversorgung) sowie allgemeine Gewässerschutzkriterien (z.B. Grundwasserschutz, Korrosionsschutz) berücksichtigt. Als Überwachungswert wird das 90-Perzentil herangezogen. Die Tabelle zeigt die Klassifikation der klassischen Kenngrößen im Überblick.

Güteklassifikation für Nährstoffe, Salze und Summenkenngrößen


 
Karten der Güteklassifikation für Nährstoffe finden sich im Geographischen Informationssystem Umwelt des Umweltbundesamtes (GISU).