Wasserrahmenrichtlinie Niedersächsischer Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz Senator für Umwelt, Bau, Verkehr und Europa Bremen Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie Leitfaden für die Bewertung des chemischen Zustands der Grundwasserkörper in Niedersachsen und Bremen nach EG-Wasserrahmenrichtlinie (WRRL)

Herausgeber: Niedersächsischer Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz Betriebsstelle Aurich Oldersumer Straße 48 26603 Aurich Stand August 2014 Bearbeitet Version 2009: Dieter de Vries, NLWKN Betriebsstelle Aurich Swantje Hoff, NLWKN Betriebsstelle Aurich Ralf te Gempt, NLWKN Betriebsstelle Meppen Christel Karfusehr, NLWKN Betriebsstelle Cloppenburg Anouchka Jankowski, NLWKN Betriebsstelle Hannover/Hildesheim Thomas Waesch, NLWKN Betriebsstelle Hannover/Hildesheim Michael Jagemann, NLWKN Betriebsstelle Verden Dr. Walter Schäfer, LBEG Bremen Dr. Michael Eisele, LBEG Bremen Jochen Goens, LBEG Bremen Elzbieta Maahs, SBUV Bremen ÜBERARBEITET 2014: Dieter de Vries, NLWKN Betriebsstelle Aurich Tanja Eden, NLWKN Betriebsstelle Aurich Ralf te Gempt, NLWKN Betriebsstelle Meppen Christel Karfusehr, NLWKN Betriebsstelle Cloppenburg Anouchka Jankowski, NLWKN Betriebsstelle Hannover/Hildesheim Dr. Walter Schäfer, LBEG Hannover Jochen Goens, LBEG Hannover Dr. Kay Hamer, SUBV Bremen

Inhaltsverzeichnis 1        Einleitung .................................................................................................................. 1 2        Grundlagen Niedersachsen/Bremen ......................................................................... 2 2.1      Hydrogeologische Unterteilung der Grundwasserkörper ........................................... 2 2.2      Behandlung der Messergebnisse.............................................................................. 2 2.3      Ermittlung geogener Hintergrundwerte ..................................................................... 2 2.4      Abschätzung der Nitrat-Emission .............................................................................. 3 3        Schwellenwerte ........................................................................................................ 4 4        Beurteilung anhand der Schwellenwerte ................................................................... 5 4.1      Bezug zur Grundwasserverordnung ......................................................................... 5 4.2      Beurteilung der signifikanten Gefährdung der Umwelt (nach § 7, Absatz 2 der GrwV) ................................................................................................................. 9 4.2.1    Zuordnung der Messstellen zu den Typflächen/Teilräumen innerhalb der Grundwasserkörper ........................................................................... 11 4.2.2    Abschätzung einer signifikanten Gefährdung der Umwelt durch den Parameter Nitrat .............................................................................................. 11 4.2.3    Abschätzung einer signifikanten Gefährdung der Umwelt durch weitere Schwellenwertparameter ............................................................................ 14 4.2.4    Abschätzung einer signifikanten Gefährdung der Umwelt durch Pflanzenschutzmittel (PSM) .................................................................................... 15 4.2.5    Beurteilung der Ausdehnung einer signifikanten Gefährdung der Umwelt im Grundwasserkörper ............................................................................... 17 4.3      Beurteilung nach § 7 GrwV (§ 7, Absatz 2, Nr. 2 GrwV) .......................................... 19 4.4      Beurteilung der Grundwasserbelastung im Hinblick auf den Trinkwasserschutz (§ 7, Absatz 3, Nr. 2 GrwV) ....................................................... 20 4.5      Beurteilung der Grundwasserbelastung im Hinblick auf die Nutzung durch den Menschen (§ 7, Absatz 3, Nr. 3 GrwV) ............................................................. 20 5        Trendanalyse und Trendumkehr ............................................................................. 20 Literaturverzeichnis .............................................................................................................. 23 Anlagen: 1. Anforderungen an sachdienliche Zusatzinformationen (Messstellen) 2. Wirkstoffe Pflanzenschutzmittel 3. Trendanalyse

Leitfaden für die Bewertung des chemischen Zustands der Grundwasserkörper nach EG-WRRL 1 Einleitung Ziel der Wasserrahmenrichtlinie ist es, Grundlagen für eine gemeinsame europäische Politik 1 zu wasserwirtschaftlichen Fragen zu liefern. Nach Artikel 8 der EG-Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) sind der chemische sowie der men- genmäßige Zustand des Grundwassers im Rahmen von so genannten Überwachungspro- grammen (Monitoring) regelmäßig zu überprüfen und zu bewerten. Die Grundwassergütemessstellen, die für eine chemische Bewertung des Grundwassers in Niedersachsen und Bremen herangezogen wurden, sind 2006 von den jeweiligen Betriebs- stellen des NLWKN ausgewählt und 2012 aktualisiert worden. Als Grundlage diente hierbei der von der Fachgruppe Grundwasser erarbeitete „Leitfaden für die Auswahl von geeigneten Grundwassermessstellen für die niedersächsischen Grundwasserkörper im Rahmen des Grundwassermonitorings gemäß EG-WRRL“ (2006). Die ausgewählten 1.085 Messstellen bilden das Messnetz zur überblicksweisen Überwa- chung des chemischen Zustands der Grundwasserkörper und der Schadstofftrends nach WRRL. Das zugehörige Messkonzept für die Grundwasserkörper ist dem „Monitoringkonzept Grundwasser Niedersachsen/Bremen“ (2007) und dem „Gewässerüberwachungssystem (GÜN) - Güte- und Standsmessnetz Grundwasser“ (2013) für Niedersachsen zu entnehmen. Der vorliegende Leitfaden wurde im Vorfeld der chemischen Bewertung der Grundwasser- körper zum ersten Bewirtschaftungsplan 2009 bis 2015 erarbeitet und zum zweiten Bewirt- schaftungsplan von 2015 bis 2021 von der AG Güte überarbeitet. 1 Da mit der WRRL Fragen im europaweiten Maßstab betrachtet werden, sind Produkte der Bericht- erstattung wie beispielsweise Kartendarstellungen ausdrücklich nicht geeignet, Fragen, die sich auf lokaler Ebene stellen, sicher zu beantworten. 1

Leitfaden für die Bewertung des chemischen Zustands der Grundwasserkörper nach EG-WRRL 2 Grundlagen Niedersachsen/Bremen 2.1    Hydrogeologische Unterteilung der Grundwasserkörper In Niedersachsen und Bremen wurden im Rahmen der Bestandsaufnahme 123 Grundwas- serkörper abgegrenzt. Diese Grundwasserkörper sind – insbesondere in den Lockerge- steinsbereichen der Norddeutschen Tiefebene – sehr groß und hydrogeologisch heterogen. Aus diesem Grunde wurden, im Rahmen der Planung des Monitorings Grundwasser, inner- halb der Grundwasserkörper so genannte Typflächen (TF) mit vergleichbaren oder ähnlichen hydrogeologischen, hydrodynamischen, hydrochemischen und bodenkundlichen Eigenschaf- ten abgegrenzt. In Grundwasserkörpern, in denen eine Abgrenzung der Typflächen nicht vorgenommen wurde, sind die hydrogeologischen Teilräume (TR), die innerhalb eines Grundwasserkörpers vorkommen, analog zu den Typflächen verwendet worden. 2.2    Behandlung der Messergebnisse Als Grundlage der Bewertung werden die Messergebnisse des Überblickmessnetzes heran- gezogen und aus den Einzelmessungen für jede Messstelle ein Jahresmittelwert berechnet. Maßgeblich für die Bewertung ist zunächst der jeweils aktuellste Jahresmittelwert, der an- schließend anhand der Messergebnisse aus den Vorjahren plausibilisiert wird. Zur Plausibilisierung werden, sofern sie verfügbar sind, die Jahresmittelwerte der letzten 6 Jahre verwendet. Auf Basis dieser Werte wird der aktuellste verfügbare Jahresmittelwert ei- nem Ausreißertest unterzogen. Der danach jeweils aktuellste plausible Jahresmittelwert wird zur Bewertung des chemischen Zustands herangezogen (LAWA-AG 2007). Bei weniger als sechs verfügbaren Jahresmittelwerten wird in Niedersachsen/Bremen der Mittelwert aller verfügbaren Jahresmittelwerte innerhalb des aktuellen 6-Jahres- Zeitintervalles (Bewirtschaftungszeitraum) zur Bewertung herangezogen. 2.3    Ermittlung geogener Hintergrundwerte Die Ermittlung geogener Hintergrundwerte erfolgt auf der Basis der Zuordnung der einzelnen Messstellen zu den hydrogeologischen Typflächen/Teilräumen und ggf. zur Hydrostratigrafie Niedersachsens und Bremens. Gemäß den Vorgaben der Grundwasserverordnung (GrwV) werden geogene Hintergrundwerte für die Parameter Arsen, Cadmium, Blei, Quecksilber, Ammonium, Chlorid und Sulfat ermittelt. Befinden sich nach der Zuordnung (teilraumbezo- gen, ggf. hydrostratigrafische Einheit) nicht genügend Messstellen mit verwertbaren Analy- sen eines Parameters in einer Bezugseinheit um statistisch signifikante Ergebnisse berech- nen zu können (Anzahl < 10), werden benachbarte, hydrogeologisch vergleichbare Bereiche zusammengefasst. Die statistische Berechnung der Hintergrundwerte erfolgt in Anlehnung an ein von einer Ar- beitsgruppe der staatlichen geologischen Dienste erarbeitetes Verfahren (Walter 2005; Wagner et al. 2011). 2

Leitfaden für die Bewertung des chemischen Zustands der Grundwasserkörper nach EG-WRRL Zur Vergleichbarkeit und Reproduzierbarkeit der Ergebnisse sollten folgende Bedingungen eingehalten werden:    Eliminierung von Zeitreihen durch Median- ggf. Mittelwertbildung    die Mindestdatenmenge in einer Bezugseinheit für einen Parameter darf die Anzahl 10 nicht unterschreiten    Verwendung des 90%-Perzentils der Normalpopulation als Hintergrundwert    Übersteigt der Anteil von Analysenergebnissen unterhalb der Bestimmungs- bzw. Nach- weisgrenze am Datenkollektiv eines Parameters einer Bezugseinheit 40%, so gilt diese Einheit als nicht auswertbar bzw. muss gesondert gekennzeichnet werden. Dies soll eine Überrepräsentanz der analytischen Grenzen an der Ermittlung geogener Hintergrundwer- te ausschließen. 2.4    Abschätzung der Nitrat-Emission In Niedersachsen wird zusätzlich zum Monitoring des chemischen Zustands des Grundwas- sers die Nitrat-Emission abgeschätzt. Die sog. Basis-Emissionserkundung beruht auf der landesweit durchgeführten Abschätzung der Emission (= potenzielle Nitratkonzentration im Sickerwasser) aus diffusen Quellen (vgl. Gewässerüberwachungssystem (GÜN) - Güte- und Standsmessnetz Grundwasser, NLWKN 2013). Die potenzielle Nitratkonzentration im Sickerwasser dient der Abschätzung der Sickerwas- sergüte an der Untergrenze des Wurzelraumes. Zu deren Abschätzung werden die folgen- den Eingangsgrößen herangezogen.    N-Flächenbilanzsaldo (berechnet nach Daten der Agrarstatistik)    Atmosphärische Deposition    Denitrifikationspotenzial des Bodens    Gesamtabfluss (nach GROWA). 3

Leitfaden für die Bewertung des chemischen Zustands der Grundwasserkörper nach EG-WRRL 3 Schwellenwerte Die Grundwasserverordnung (GrwV) enthält Vorgaben hinsichtlich der Parameter, für die zur Bewertung des chemischen Zustands Schwellenwerte (SW) festzulegen sind. Die derzeit nach Anlage 2 der Grundwasserverordnung (GrwV) geltenden bzw. die nach Mantelverordnung 2012 künftig vorgesehenen Schwellenwerte sind in folgender Tabelle auf- geführt: Schwellenwert nach GrwV                   Schwellenwert nach Mantel- Parameter 2010                               verordnung 2012 - Nitrat (NO3 )                                             50 mg/l                                    50 mg/l Wirkstoffe in Pflanzenschutz- mitteln und Biozidprodukten jeweils 0,1 µg/l                           jeweils 0,1 µg/l einschließlich relevanter Stoff-                              3                                          3 insgesamt ) 0,5 µg/l                       insgesamt ) 0,5 µg/l wechsel-, Abbau- und Reakti- 2 onsprodukte ) Arsen (As)                                                10 µg/l                                    10 µg/l Cadmium (Cd)                                              0,5 µg/l                                  0,25 µg/l Blei (Pb)                                                 10 µg/l                                     7 µg/l Quecksilber (Hg)                                          0,2 µg/l                                  0,05 µg/l + Ammonium        (NH4 )                                   0,5 mg/l                                   0,5 mg/l - Chlorid (Cl )                                            250 mg/l                                   250 mg/l 2- Sulfat  (SO4 )                                           240 mg/l                                   250 mg/l Summe Trichlorethylen und                                         1) 10 µg/l                                      10 µg/l Tetrachlorethylen 1) Bewertung analog TrinkwV Die TrinkwV (2013) beschränkt den Analysenumfang der leichtflüchtigen halogenierten Kohlenwasserstoffe auf die Stoffe Tetrachlorethen (TRI) und Trichlorethen (PER) und damit den Grenzwert von 10 µg/l für die Summe beider Stoffe. Die Parameterliste der TrinkwV wurde auf Stoffe beschränkt, die für die Qualität von Wasser für den menschlichen Ge- brauch die größte Bedeutung haben, um den routinemäßig notwendigen Analysenaufwand zu begrenzen. Insofern muss davon ausgegangen werden, dass der für Tetrachlorethen und Trichlorethen gültige Grenzwert von 10 µg/l sogar für die Summe aller LHKW gilt. 2) Entsprechend dem Pflanzenschutzgesetz in der Fassung der Bekanntmachung vom 14. Mai 1998 (BGBl. I S. 971, 1527, 3512), das zuletzt durch Artikel 14 des Gesetzes vom 9. Dezember 2010 (BGBl. I S. 1934) geändert worden ist. 3) Insgesamt bedeutet die Summe aller einzelnen, bei dem Überwachungsverfahren nachgewiesenen und mengenmäßig be- stimmten Pflanzenschutzmittel und Biozide, einschließlich der relevanter Stoffwechsel-, Abbau- und Reaktionsprodukte.“ 4

Leitfaden für die Bewertung des chemischen Zustands der Grundwasserkörper nach EG-WRRL 4 Beurteilung anhand der Schwellenwerte 4.1     Bezug zur Grundwasserverordnung Grundlage für die Bewertung des chemischen Grundwasserstands sind die in Anlage 2 der GrwV aufgeführten Schwellenwerte. Zur Zustandsbewertung werden diese Schwellenwerte wie folgt angewendet:     Der Schwellenwert (SW) wird an keiner Messstelle des Überblicksmessnetzes in einem Grundwasserkörper (GWK) überschritten: Der Grundwasserkörper befindet sich in einem guten chemischen Zustand. Weitere Prüfschritte sind nicht erforderlich.     Der Schwellenwert (SW) wird an einer oder mehreren Messstellen des Über- blicksmessnetzes in einem Grundwasserkörper überschritten: Nach den Vorgaben der Grundwasserverordnung (§ 7) wird für diesen Grundwasserkörper zunächst ein schlechter Zustand angenommen. In der Grundwasserverordnung werden jedoch Kriterien genannt, bei deren Einhaltung trotz Überschreitung des Schwellenwertes an einer oder mehreren Messstellen insgesamt ein gu- ter chemischer Zustand im Grundwasserkörper vorliegen kann. Nach § 7, Absatz 2 wird ein Grundwasserkörper in einem guten chemischen Zustand be- trachtet, wenn der Wert für einen Schwellenwert zwar an einer oder mehreren Überwa- chungsstellen überschritten wird, eine geeignete Untersuchung jedoch bestätigt, dass die Schadstoffkonzentrationen, die die Schwellenwerte überschreiten, keine signifikante Gefähr- dung der Umwelt darstellen. Bei allen verbleibenden Grundwasserkörpern mit Überschreitung der Schwellenwerte ist von einer signifikanten Gefährdung der Umwelt auszugehen. In Tabelle 1 ist das Verfahren für die Beurteilung des chemischen Zustands nach § 7, Absatz 2 und 3 sowie die entsprechenden Prüfkriterien in Niedersachsen/Bremen aufgelistet. 5

Leitfaden für die Bewertung des chemischen Zustands der Grundwasserkörper nach EG-WRRL Tab. 1: Verfahren für die Beurteilung des chemischen Zustands des Grundwassers bei Überschrei- tung der Schwellenwerte und Vorgehensweise (Prüfkriterien) in Niedersachsen/Bremen (nach LAWA- AG-Abstimmung) Verfahren gem. Grundwasserverordnung (§ 7, Absatz 2           Vorgehensweise/Kriterien in Niedersach- und 3) [Wortlaut]):                                           sen/Bremen (Erläuterung siehe Text) Absatz 2,   Der chemische Grundwasserzustand ist gut,         Kriterien für die Signifikanz einer Gefährdung Nr. 1       wenn                                              der Umwelt: 1.  die in Anlage 2 enthaltenen oder die      Kriterien für die Ermittlung der gefährdeten Fläche nach § 5 Absatz 1 Satz 2 oder Absatz        Mind. 3 Messstellen > SW je TF/TR 2 festgelegten Schwellenwerte an    Mittelwert aller „flachen“ Messstellen keiner Messstelle nach § 9 Absatz 1 (im Lockergestein) bzw. aller Messstellen in im Grundwasserkörper überschritten vergleichbaren hydrostratigrafischen Einheiten werden. (im Festgestein) in einer TF/eines TR > SW    Mittelwert der pot. Nitratkonzentration im Sickerwasser der TF/des TR > 75 mg/l Kriterium für die Signifikanz einer Gefährdung    Summe der Flächengröße der TF/TR mit signi- fikanter Gefährdung > 33 % oder > 25 km² Absatz 2,   Der chemische Grundwasserzustand ist gut,         Beurteilung: Nr. 2       wenn                                                 Schwellenwerte anderer Rechtsvorschriften 2.   durch die Überwachung nach § 9 festge-           der Gemeinschaft stellt wird, dass                               Umweltziele angeschlossener a) es keine Anzeichen für Einträge von           Oberflächengewässer Schadstoffen aufgrund menschlicher         Grundwasserabhängige Landökosysteme Tätigkeiten gibt, wobei Änderungen    Salz- oder sonstige Intrusionen der elektrischen Leitfähigkeit bei Sal- zen allein keinen Hinweis auf derarti- ge Einträge geben, b) die Grundwasserbeschaffenheit keine signifikante Verschlechterung des ökologischen oder chemischen Zu- stands der Oberflächengewässer zur Folge hat und dementsprechend nicht zu einem Verfehlen der Bewirt- schaftungsziele in den mit dem Grundwasser in hydraulischer Ver- bindung stehender Oberflächenge- wässern führt und c) die Grundwasserbeschaffenheit nicht zu einer signifikanten Schädigung unmittelbar von dem Grundwasser- körper abhängiger Landökosysteme führt. 6

Leitfaden für die Bewertung des chemischen Zustands der Grundwasserkörper nach EG-WRRL Verfahren gem. Grundwasserverordnung (§ 7, Absatz 2       Vorgehensweise/Kriterien in Niedersach- und 3) [Wortlaut]):                                       sen/Bremen (Erläuterung siehe Text) Absatz 3,   Wird ein Schwellenwert an Messstellen nach §  Beurteilung: Nr. 2       9 Absatz 1 überschritten, kann der chemische    Abgleich mit Beanstandungen von Grundwasserzustand auch dann noch als gut        Reinwasseranalysen von Wasserwerken und eingestuft werden, wenn                          bei Bedarf mit entsprechenden Rohwasser- 2.   das im Einzugsgebiet einer Trinkwasser-    analysen gewinnungsanlage mit einer Wasserent- nahme von mehr als 100 Kubikmeter am Tag gewonnene Wasser unter Berück- sichtigung des angewandten Aufberei- tungsverfahrens nicht den dem Schwel- lenwert entsprechenden Grenzwert der Trinkwasserverordnung überschreitet. Absatz 3,   Wird ein Schwellenwert an Messstellen nach §  Beurteilung: Nr. 3       9 Absatz 1 überschritten, kann der chemische    vorhandene Nutzungen des Grundwassers Grundwasserzustand auch dann noch als gut        für den menschlichen Gebrauch eingestuft werden, wenn                          (z.B. Lebensmittelindustrie etc.) 3.   die Nutzungsmöglichkeiten des           Abgleich mit Beanstandungen bzw. Grundwassers nicht signifikant beein-    Beschränkungen entsprechender Nutzungen trächtigt werden. 7