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Schwermetallbilanzen für Lahn und Neckar Institut für Siedlungswasserwirtschaft Universität Karlsruhe (TH) Vortrag bei der Abschlusspräsentation des BMBF-Verbundprojektes.

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Präsentation zum Thema: "Schwermetallbilanzen für Lahn und Neckar Institut für Siedlungswasserwirtschaft Universität Karlsruhe (TH) Vortrag bei der Abschlusspräsentation des BMBF-Verbundprojektes."—  Präsentation transkript:

1 Schwermetallbilanzen für Lahn und Neckar Institut für Siedlungswasserwirtschaft Universität Karlsruhe (TH) Vortrag bei der Abschlusspräsentation des BMBF-Verbundprojektes NIEDERSCHLAG Die gesammelten Vorträge sind veröffentlicht in : Schadstoffe im Regenabfluss IV- Abschlusspräsentation des BMBF-Verbundprojektes NIEDERSCHLAG, Schriftenreihe des Institutes für Siedlungswasserwirtschaft Universität Karlsruhe (TH), Band 96, Oldenbourg Verlag, München.

2 Abbildung übernommen von Brombach 1999

3 Trenn- systeme Boden Misch- systeme Oberflächengewässer Hofabläufe und Abdrift Erosion Oberflächenabfluß Kläranlagenabläufe Trennkanalisation Mischw. ungekl. Mischw.-überl. Drainagen Direkteintrag Nicht angeschl. Einwohner Landwirtschaft Atmosphärische Deposition Verkehr Baumaterialien Gewerbe Haushalte Kommunale Kläranlagen Geogene Quellen Geogener Background Schiffahrt Direkteintrag Schiffahrt Direkteinleiter Industrieeinleitungen Zu berücksichtigende Eintragspfade nach IKSR Versiegelte Fläche

4 Dichte Siedlungsbereiche Lockere Siedlungsbereiche Industrie Ackerfläche Grünland Laubwald Nadelwald Satellitenbild zur Flächennutzung im Neckareinzugsgebiet

5 05101520253035404550 Anteil an der Gesamtfläche [%] Sonstige Siedlungs- und Verkehrsflächen Ackerland Grünland Wald Neckar (EZG gesamt 13.957 km²) Lahn (EZG gesamt 5.927 km²) Gebietsgrößen und aggregierte Flächennutzung für Lahn und Neckar

6 MerkmaleLahnNeckar Einwohnerdichte [E/km²]197373 Anschlußgrad Kläranlage [%]9399 Ausbaugrad Mischwasserbehandl. [%]n. bekannt78 Anteil Mischsystem [%]9097 Anteil Trennsystem [%]103 Anteil Einwohner ohne KA mit SK [%] 60,3 Jahresniederschlag [mm]580 - 970800 - 1600 Bilanzierungsrelevante Kenngrößen der Einzugsgebiete von Lahn und Neckar

7 8772 6637 1369 5268 3036 1566 555 112 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 Pb [kg/a] Immission Gesamt Emission Diffuse Emissionen Gesamte Punktemissionen KA-Ablauf TW + RW Mischwasserentlastungen Regenauslässe Kanalisation ohne KA 23964 15894 5248 10646 7569 2792 258 28 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 Immission Gesamt Emission Diffuse Emissionen Gesamte Punktemissionen KA-Ablauf TW + RW Mischwasserentlastungen Regenauslässe Kanalisation ohne KA LahngebietNeckargebiet Bleifrachten

8 11297 12498 604 11893 7326 3114 1124 328 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 Cu [kg/a] Immission Gesamt Emission Diffuse Emissionen Gesamte Punktemissionen KA-Ablauf TW + RW Mischwasserentlastungen Regenauslässe Kanalisation ohne KA 48639 28818 4198 24621 18315 5595 622 89 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000 50000 Immission Gesamt Emission Diffuse Emissionen Gesamte Punktemissionen KA-Ablauf TW + RW Mischwasserentlastungen Regenauslässe Kanalisation ohne KA LahngebietNeckargebiet Kupferfrachten

9 Spezifische Einträge aus den Siedlungsgebieten im Lahn und Neckargebiet Cu Pb Lahn[kg/(km²·a)]2,010,89 Neckar1,760,76[kg/(km²·a)] Flächenspezifische Jahresfracht Lahn9,864,37 Neckar[g/(E·a)]4,682,02 [g/(E·a)] Einwohnerspezifische Jahresfracht

10 8772 6637 1369 5268 3036 1566 555 112 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 Pb [kg/a] Immission Gesamt Emission Diffuse Emissionen Gesamte Punktemissionen KA-Ablauf TW + RW Mischwasserentlastungen Regenauslässe Kanalisation ohne KA 23964 15894 5248 10646 7569 2792 258 28 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 Immission Gesamt Emission Diffuse Emissionen Gesamte Punktemissionen KA-Ablauf TW + RW Mischwasserentlastungen Regenauslässe Kanalisation ohne KA LahngebietNeckargebiet Bleifrachten

11 1.Die Einträge aus unbefestigten Einzugsgebietsanteilen konnten gebietsspezifisch nur für den Pfad Erosion ermittelt werden. 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 [kg/a] PbCuCd x10 diffuse Einträge nach Mohaupt et al. 1998 (Oberfläche, Dränage, Grundwasser) diffuse Einträge nach Vink et al. 1998 (Oberfläche, Dränage, Grundwasser)

12 2.Zur Berechnung industrieller Direkteinleiter fehlt für die Schwermetalle eine zuverlässige Datenbasis. Kühlwasserverbrauch im Neckareinzugsgebiet1.733 ·10 6 m³/a Mittlerer Kupferkonzentration im Kühlwasser7 µg/L Resultierende Jahresfracht ~ 12.000 kg/a Kläranlagenabläufe im Neckareinzugsgebiet904 ·10 6 m³/a Mittlerer Kupferkonzentration im Kläranlagenablauf11 µg/L Resultierende Jahresfracht ~ 10.000 kg/a

13 3.Die Eingangsdaten für einen Emissions-/Immissionsvergleich sind bei Schwermetallen mit einem unterschiedlichen Zeitbezug versehen.

14 4.Die Eingangsdaten für eine Emissionsberechnung sind auf Aktualität zu prüfen.

15 Frachten im Neckargebiet unter Berücksichtigung der diffusen Einträge und der aktuellen Ablaufkonzentrationen kommunaler Kläranlagen Blei Pb [kg/a] 23964 15894 5248 10646 7569 2792 258 28 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 Immission Gesamt Emission Diffuse Emissionen Gesamte Punktemissionen KA-Ablauf TW + RW Mischwasserentlastungen Regenauslässe Kanalisation ohne KA Bilanz altBilanz neu 23964 15798 10184 5614 2537 2792 258 28 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 Immission Gesamt Emission Diffuse Emissionen Gesamte Punktemissionen KA-Ablauf TW + RW Mischwasserentlastungen Regenauslässe Kanalisation ohne KA

16 Bedeutung der verschiedenen Eintragspfade im Neckareinzugsgebiet

17 Zielsetzung der durchgeführten Arbeiten: Quantifizierung des Austrags anthropogener Schadstoffe aus Stadtgebieten vor dem Hintergrund der Regenwasserbehandlung und der integralen Gewässerbewirtschaftung

18 Zusammenfassung: Die grundsätzliche Eignung der entwickelten Berechnungsansätze konnte nachgewiesen werden. Die Übertragbarkeit der aus urbanen Räumen abgeleiteten und regionalisierten Befunde der Phasen I und II konnte anhand der Testgebiete Lahn und Neckar nachgewiesen werden. Beim gegenwärtigen Stand der Erkenntnisse bleiben Schwermetallbilanzierungen jedoch mit erheblichen Unsicherheiten verbunden. Einträge aus den unbefestigten Einzugsgebietsteilen und durch industrielle Direkteinleiter sind bis heute nicht zuverlässig quantifizierbar. Durch das Projekt NIEDERSCHLAG konnte ein wesentlicher Baustein zu schlüssigen Flußgebietsbilanzierung erarbeitet werden. Die für die urbanen Eintragspfade vorgelegten Berechnungsansätze liefern Ergebnisse, die in eine zielführenden Maßnahmenplanung eingebunden werden können.


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