Untersuchungsprogramme – Was wird untersucht?

Zwei Mitarbeiterinnen in einem chemischen Labor. Auf dem Labortisch sind chemische Apparaturen aufgebaut. Analyse in einem chemischen Labor

Die Überwachung der Gewässer in Bayern erfolgt anhand biologischer Untersuchungen, chemischer Analysen und der Aufnahme von Daten zu Gewässerstruktur, Durchgängigkeit und Abfluss.

Biologische Qualitätskomponenten

Die gesamte aquatische Lebensgemeinschaft an einer Messstelle wird unter die Lupe genommen. Dazu gehören wirbellose Tiere und deren Larven, Fische sowie höhere Wasserpflanzen und Algen.

Man unterscheidet vier sogenannte Biologische Qualitätskomponenten:
Makrozoobenthos (MZB) , Fische, Phytoplankton, Makrophyten & Phytobenthos.
Verschiedene gewässerökologische Belastungsarten werden durch unterschiedliche biologische Qualitätskomponenten angezeigt:

Makrozoobenthos

Das Makrozoobenthos eignet sich hervorragend zur Indikation organischer Belastungen. Diese stammen in der Regel aus häuslichen Abwässern sowie aus der Landwirtschaft (organische Düngung). Auch pflanzliches Material, welches in das Gewässer fällt (Falllaub) oder im Gewässer absterbende Pflanzen können zu einer organischen Belastung führen. Die Stoffe werden im Gewässer vom Makrozoobenthos zerkleinert und von Pilzen, Einzellern und Bakterien weiter abgebaut. Für den Abbau organischen Materials ist Sauerstoff erforderlich. Je nach Intensität des Abbaus (sogenannte Saprobie) wird mehr oder weniger viel Sauerstoff im Gewässer benötigt und verbraucht. Das im Gewässer lebende Makrozoobenthos kann diese Sauerstoffzehrung nur bedingt tolerieren. Eine starke organische Belastung führt zu einer Verarmung der Lebensgemeinschaft.

Fische und Makrozoobenthos

Beide biologischen Qualitätskomponenten indizieren Beeinträchtigungen der Hydromorphologie. Unter hydromorphologischen Belastungen werden Defizite in der Gewässerstruktur (zum Beispiel Ufergestalt, Gewässertiefe), bei der Durchgängigkeit (zum Beispiel mangelnde Durchwanderbarkeit durch Wehre) sowie dem Abflussgeschehen zusammengefasst. Fließgewässer zeichnen sich durch eine hohe Dynamik, wie Abflussschwankungen und Sedimentverlagerungen aus. Diese Prozesse gestalten die Gewässer, prägen deren Gewässerstruktur und schaffen deren Lebensräume (Habitate). Beeinträchtigungen in der Hydromorphologie, wie etwa Begradigung oder Aufstau stören diese Prozesse und wirken sich so negativ auf die Lebensgemeinschaften aus. Während Fische ganz besonders empfindlich auf Einschränkungen der Durchwanderbarkeit, etwa durch Wehre reagieren, zeigt das Makrozoobenthos Defizite bei der Gewässerstruktur besonders gut an. Beide biologischen Qualitätskomponenten reagieren sehr stark auf Veränderungen des Abflussgeschehens, etwa durch Entnahmen von Wasser zur Wasserkraftnutzung oder Bewässerung von Grünflächen und in der Landwirtschaft. Letztere haben vor allem seit dem Hitzejahr 2015 stark zugenommen. Der Bewässerungsbedarf ist insbesondere in den trockenen Sommermonaten am größten, wenn Flüsse und Bäche natürlicherweise Niedrigwasser führen.

Makrophyten & Phytobenthos sowie Phytoplankton

Pflanzennährstoffe, insbesondere Phosphor, führen in Flüssen und Seen zu einem vermehrten Pflanzen- bzw. Algenwachstum. In großen Flüssen können Algenblüten die Folge sein. Durch die Artenzusammensetzung sowie deren Häufigkeiten lässt sich die Verfügbarkeit von Nährstoffen im Gewässer beschreiben.

Belastungskategorien und zugeordnete Biokomponenten
Bildbeispiel Bio-
komponente
Leicht biologisch
abbaubare
Substanzen
Nährstoff-
belastung
Hydromor-
phologische
Beeinträch­tigung
Bild von einer Larve Makrozoo-
benthos
X X
Bild von einer Wasserplfanze mit großen Blättern Makrophyten &
Phytobenthos
X
Bild von Algen Phytoplankton X
Bild von einem Fisch (Äsche) Fische X

Unterstützende Qualitätskomponenten

Allgemeine physikalisch-chemische Parameter

Den allgemeinen physikalisch-chemischen Qualitätskomponenten kommt eine unterstützende Bedeutung bei der Beurteilung des ökologischen Zustandes gemäß EG-Wasserrahmenrichtlinie zu. Die physikalisch-chemischen Qualitätskomponenten umfassen neben Nährstoffparametern (Stickstoff, Phosphor), auch andere für das Leben im Wasser wichtige Einflussgrößen, wie zum Beispiel die Konzentration an gelöstem Sauerstoff oder die Wassertemperatur. Werden gewisse Werte (Orientierungswerte) bei diesen Einflussgrößen über- bzw. unterschritten kann nicht mehr davon ausgegangen werden, dass die Organismen im Wasser optimale Lebensbedingungen vorfinden.

Die allgemeinen physikalisch-chemischen Parameter dienen:

  • der Ergänzung und Unterstützung der Interpretation der Ergebnisse für die biologischen Qualitätskomponenten im Rahmen der Analyse aller Belastungsfaktoren,
  • als Beitrag zur Ursachenklärung im Falle eines "mäßigen" oder schlechteren ökologischen Zustands,
  • der Maßnahmenplanung in Zusammenhang mit den biologischen und den ebenfalls unterstützenden hydromorphologischen Qualitätskomponenten und der späteren Erfolgskontrolle.

Hydromorphologie

Die hydromorphologischen Komponenten gehen im Rahmen der Experteneinstufung unterstützend in die Bewertung ein. Zur Bewertung der hydromorphologischen Qualitätskomponenten wird im Rahmen der Experteneinschätzung auf vorhandene Daten zurückgegriffen. Hierbei handelt es sich um Daten zu:

  • Wasserhaushalt aus dem Pegelwesen
  • Durchgängigkeit: Querbauwerksdaten
  • Morphologie: Gewässerstrukturkartierung

Schadstoffchemie

In Fließgewässern findet sich eine Vielzahl an chemischen Stoffen. Einige davon kommen ganz natürlich in gewissen Konzentrationen in Fließgewässern vor, andere werden vom Menschen eingetragen und wären sonst nicht in der Umwelt vorhanden. Hierbei kann es sich um Schwermetalle, Pflanzenschutzmittel, Industriechemikalien und vielen weiteren Stoffgruppen handeln. All diese Stoffgruppen werden im chemischen Monitoring überwacht.

Liegen gesicherte Kenntnisse zu toxischen Effekten dieser Stoffe vor, so sind auf europäischer oder nationaler Ebene Grenzwerte für einzelne Substanzen in Fließgewässern festgelegt worden. Diese beziehen sich für die meisten Schadstoffe auf die Konzentrationen im Gewässer selbst. Bei wenigen Stoffen sind dagegen die Gehalte in Schwebstoffen, Fischen oder auch Muscheln zu überwachen, da die Schadstoffe sich dort anreichern können.

Ein Mitarbeiter des Wasserwirtschaftsamtes bei der Entnahme einer Wasserprobe an der Salzach. Chemische Probenahme an der Salzach

Für die Überwachung der Fließgewässer auf Schadstoffe sind die maßgeblichen gesetzlichen Vorgaben in der Oberflächengewässerverordnung (OGewV) umgesetzt. Diese trifft eine Unterscheidung dahingehend, was durch die festgelegten Grenzwerte (sogenannte Umweltqualitätsnormen - UQN) geschützt werden soll. Ist das primäre Schutzgut der Mensch selbst, so sind die Stoffe in der OGewV in Anlage 8 (Prioritäre Stoffe) aufgelistet. Über alle Stoffe der Anlage 8 findet auch eine Bewertung des chemischen Zustands der Fließgewässer statt. Wurden die Grenzwerte zum Schutz der Gewässerorganismen erlassen, so finden sich diese Stoffe in Anlage 6 (Flussgebietsspezifische Stoffe) der OGewV wieder. Diese Stoffe finden bei der Bewertung der Ökologischen Zustands Berücksichtigung.