Pflanzenbehandlungs- und Schädlingsbekämpfungsmittel in Grund- und Quellwässern eines verkarsteten Kluftaquifers

Abstract

KurzfassungInnerhalb eines etwa 13 km² großen, abgeschlossenen Grundwasservorkommens wird das Auftreten und die zeitliche Abhängigkeit von Pflanzenbehandlungs-und Schädlingsbekämpfungsmitteln (Triazine, Phenylharnstoffe) untersucht. Der aus campanen Kalksand-und Kalkmergelsteinen bestehende Kluftaquifer des Schöp-pinger Berges im nordwestlichen Münsterland ist in seiner Gesamtheit als Natur-Lysimeter zu bezeichnen; am Fuß des Berges entwässert der Grundwasserkörper mittels eines Saumbandes an Überlaufquellen im Jahresgang ca. 3,5 Mio. m 3 Wasser in die lokalen Vorfluter. Etwa 54 % der Quellwasserproben überschritten wäh-rend der einjährigen Untersuchungsreihe zeitweilig den EU-Grenzwert von 100 ng/l für die Einzelsubstanz; in 26 % des Probengutes wurde der PBSM-Gesamtgehalt von 500 ng/l teilweise deutlich überschritten. Insgesamt war eine positive Korrelation zum Kontaminanten Nitrat feststellbar. Beide Verunreinigungen werden besonders stark während des Winterhalbjahres zu Zeiten von Quell-Höchstschüttungen aus dem Aquifer wieder ausgetragen. Eine signifikante Kopplung an die unmittelbar vorangegangene Herbstapplikation und der Einfluß von Run off-und Interflow-Erscheinungen im Grund-und Quellwasser ist trotz Flurabständen von teilweise mehr als 50 m nachweisbar. AbstractThe study presented deals with the occurence of pesticides and herbicides in space and time within a confined groundwater reservoir of 13 km² extension. This fractured aquifer Schöppinger Berg in the northwestern part of the Münsterland (Germany) consists of calcareous sandstones and calcareous marlstones of Campanian (upper cretaceous) age and can be described as a natural lysimeter. 3,5 Mill. m 3 water per year run off on an aquitard in overflow springs along a margin at the basis of the Schöppinger Berg into the local receiving streams. During the one-year-period of investigation 54 % of the spring water samples were contaminated exceeding the allowed EU standard of 100 ng/l per chemical substance; 26 % of the samples were polluted in excess of the 500 ng/l standard for all detected herbicides. There is a significant analogy between the occurence of pesticides and the concentration of nitrates in springs and wells. The occurence of these chemicals depends mostly on the rate of the water flow from the springs. During the high flow observed in the winter period, an increase in the pesticide and nitrates contents in groundwater and spring water was documented. Apart from run off-and interflow-effects, the application of herbicides during autumn is already measurable in the water samples of the following winter period in spite of a more than 50 m distance from the groundwater level. EinleitungSeit einiger Zeit wird neben Nitrat dem Auftreten von Pflanzenbehandlungs-und Schädlingsbekämpfungsmitteln (PBSM) in Grund-und Quellwässern verstärkt Aufmerksamkeit gewidmet. Um das Verhalten dieser Kontaminanten innerhalb von Grundwasservorkommen zu studieren, wurde als Freilandversuchsfläche der Schöppinger Berg im nordwestlichen Münsterland ausgewählt (Kr...

Fate of organic micropollutants in a karst aquifer system - Implications for sustainable raw water management

“…When distinguishing the different layers and their potential for degradation, inconsistent data are reported. In some publications degradation of contaminants is reported only to occur in the soil layer (Johnson et al, 2000), others report that in the unsaturated zone degradation of contaminants may occur as well (Börger and Poll, 1998;Gooddy et al, 2001), but significantly less effective Johnson et al, 1998). For the saturated zone no or ineffective degradation processes were observed (Börger and Poll, 1998;Johnson et al, 1998).…”

“…Isotopic data (Einsiedl and Mayer, 2005;Panno et al, 2001) and the occurrence of the atrazine degradation product desethylatrazine (e. g. Börger and Poll, 1998) suggest that degradation processes are active within karst hydrologic systems. This has been further specified by Byl et al (2002), who observed biodegradation in batch experiments with raw karst water from contaminated sites and concluded from biological, chemical and hydrological data, that biodegradation processes were active in the investigated karst aquifer.…”