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energie | wasser-praxis
10/2014
tenziellen Sickerwasserkonzentratio-
nen betragen 80 mg NO
3
/l mit Streu-
ungen zwischen 0 und 333 mg NO
3
/l.
Nitratgehalte in der ungesättigten Zone
(Boden)
Die Nitratgehalte und Nitratabbaupo-
tenziale in der ungesättigten Zone
wurden anhand von drei Tiefenprofil-
bohrungen zwischen zwei und vier
Meter Tiefe ermittelt. Zur Bestimmung
des Nitratabbaupotenzials wurden die
Proben mit einer Nitratlösung versetzt
und sieben Tage lang bei 20 °C inku-
biert. Anhand der festgestellten Ab-
bauleistung wurde auf das jährliche
Denitrifikationspotenzial hochge-
rechnet. Dabei handelt es sich um ein
im Laborexperiment ermitteltes Po-
tenzial. Die hier ermittelten Abbauleis-
tungen für Nitrat werden in der Natur
aufgrund konkurrierender Sauerstoff-
angebote und limitierender Tempera-
turbedingungen in der Regel nicht
erreicht.
Die Ergebnisse
(Tab. 2)
zeigen, dass das
Denitrifikationspotenzial mit demHu-
musgehalt stark ansteigt. Die fossilen
Ah-Horizonte zeigen eine potenzielle
Abbauleistung von ca. 700 kg N/ha/a.
Auch die mit Humuskomplexen ange-
reicherten Bsh-Horizonte der podso-
lierten Böden weisenmit imMittel 280
bis 540 kg N/ha/a hohe potenzielle Ab-
bauleistungen auf. Mit abnehmenden
Humusgehalten sinkt im Allgemeinen
auch die Abbauleistung in den C-Hori-
zonten auf 15 bis 30 kg N/ha/a. Damit
kommt den im Wasserschutzgebiet
Haseldorfer Marsch weit verbreiteten
Böden mit erhöhten Humusgehalten
imUntergrund eine besondere Bedeu-
tung zu. Unter entsprechend hohen
Grundwasserständen und reduzieren-
den Bedingungen weisen sie hohe Ni-
tratabbauleistungen auf. Nicht nur die
Niedermoore und Marschböden sind
für den Nitratabbau bedeutend, son-
dern auch die weit verbreiteten Podso-
le, Hortisole und Böden mit begrabe-
nen Ah-Horizonten, wie sie um die
Holmer Sandberge häufig vorkom-
men. Die heterotrophe Denitrifikation
spielt in der ungesättigten Zone offen-
sichtlich die bedeutendere Rolle. Nur
einzelne Standorte weisen in den C-
Horizonten auch ohne erhöhte Hu-
musgehalte höhere Denitrifikations-
potenziale auf, was auf eine chemo-
lithoautotrophe Denitrifikation
schließen lässt.
Es kann davon ausgegangen werden,
dass in der gesättigten Zone im Un-
tersuchungsgebiet im Wesentlichen
die chemo-lithoautotrophe Denitrifi-
kation stattfindet, was die erhöhten
Sulfatwerte in den Grundwassermess-
stellen verdeutlichen. Weiter wurden
in der ungesättigten Zone an ausge-
wählten Tiefenprofilen Nitratgehalte
im Rhythmus von zwei bis drei Jahren
bis maximal 4 Meter Tiefe ermittelt.
Die potenziellen Nitratkonzentratio-
nen in der ungesättigten Zone streuen
in Abhängigkeit von Nutzung und
Sickerwasseranfall zwischen 5 und
über 400 mg NO
3
/l deutlich.
Nitratgehalte und Nitratabbau in der
gesättigten Zone (Grundwasser)
ImMärz 2006 wurden 24 Messstellen
im Wasserschutzgebiet Haseldorfer
Marsch auf Exzess-N
2
mit der N
2
/Ar-
Methode untersucht. Die Messstellen
sind zwischen 2 und 31 Meter unter
Geländeoberkante (GOK) verfiltert.
Die Flurabstände der Messstellen lie-
gen in der Regel zwischen 1,5 und
5,5 Meter unter GOK.
Das Screening ergab in nur 8 der 24
untersuchten Messstellen direkt mess-
bare Nitratkonzentrationen. Über die
Messung des Exzess-N
2
konnten je-
doch in allen 24 Messstellen Nitrat-
konzentrationen zwischen 13 und 173
mg/l nachgewiesen werden. In der
Marsch wurde das Nitrat vollständig
abgebaut, auf der Geest kam es bei
acht Messstellen teilweise und bei vier
Messstellen vollständig zum Nitratab-
bau
(Abb. 3)
.
Zwischen 2008 und 2010 wurden an
fünf Auswahlmessstellen alle zwei Mo-
nate die Nitratwerte und der Exzess-N
2
bestimmt. Von 2010 und 2013 an wur-
de dieses Programm an vier Messstel-
len weitergeführt. Die Ergebnisse las-
sen folgende Aussagen zu:
•
Die Messstellen zeigten sehr unter-
schiedliche Abbauleistung zwischen
10 und 100 Prozent des eingetrage-
Quelle: IGLU
Mittel
Min.
Max.
Saldo
N [kg/ha]
54,4
-58
132
Saldo
N [kg/ha]
56,1
-58
132
Saldo
N [kg/ha]
52,7
-41
121
Konz. imGW*
NO
3
[mg/l]
80,1
0,0
332
Konz. imGW*
NO
3
[mg/l]
67,9
0,0
163
Konz. imGW*
NO
3
[mg/l]
92,3
0,0
333
Tabelle 1: Bilanzsalden und rechnerische NO
3
-Konzentrationen im Sickerwasser
im Einzugsgebiet der untersuchten Messstellen, nach Hauptnutzungsrichtungen
differenziert
Mittelwert
Baumschulflächen
Grünland
*Konz. im GW = Konzentration im Grundwasser
Quelle: IGLU
Horizont-
symbol
fAh
Bsh
Bsh-Bv
Cv
Cv-Go
Dpot
Mittelwert
[kg N/ha · a]
711
539
279
35
15
Dpot
Min.
[kg N/ha · a]
617
66
194
1
0
Dpot
Max.
[kg N/ha · a]
838
1012
350
216
36
Anzahl
Werte
3
2
4
17
4
Tabelle 2: Denitrifikationspotenziale (Dpot) der untersuchten Tiefenprofile
nach Bodenhorizonten gemittelt
