Nachhaltige, flexible Grundwasserbewirtschaftung in Ballungszentren auf Basis eines Wassersystemmodells am Beispiel der Metropolregion Frankfurt/Rhein-Main Modellierung, Maßnahmen, Governance; Teilprojekt 7: Ermittlung der Nitrat-Abbauraten und der N2O- und N2-Bildungsraten sowie der mikrobellen Abbauraten von Pflanzenschutzmitteln in der ungesättigten Bodenzone (unterhalb der Wurzelzone)

Abstract

Im Rahmen des vom BMFTR geförderten Verbundforschungsvorhaben LURCH wurde mit dem WaRM-FE-Projekt (Teilprojekt 7) das Thema einer nachhaltigen und flexiblen Grundwasserbewirtschaftung in Ballungszentren auf Basis eines Wassersystemmodells am Beispiel der Metropolregion Frankfurt/Rhein-Main - Modellierung, Maßnahmen, Governance bearbeitet. Die Hauptzielstellung der GICON Resources GmbH bestand in der Entwicklung und Praxiseinführung einer neuen standardbasierbaren Versuchsmethodik, die erstmals die Quantifizierung von Nitrat-Abbauraten sowie der N2O- und N2-Bildungsraten bzw. der mikrobiellen Abbauraten für Pflanzenschutzmittel unter naturnahen Bedingungen (Temperatur, variierende Bodenwasser- und Sauerstoffgehalte bzw. Erzielung natürlicher Redoxspannungen) ermöglicht. Dabei wird auch der Einfluss von Pflanzenschutzmittel (PSM) auf die Denitrifikationsprozesse quantifiziert. Als Pflanzenschutzmittel werden Chloridazon (+ das Abbauprodukt Methyl-Desphenyl-Chloridazon) und Mecoprop betrachtet. Eine weitere Zielstellung des Vorhabens bestand in der direkten Übertragung der im Labormaßstab ermittelten Parameter (Nitrat-Abbauraten sowie der N20- und N2-Bildungsraten bzw. der mikrobiellen Abbauraten für Pflanzenschutzmittel) unter Berücksichtigung der regionalen Heterogenitäten im Feldbereich. Daraus folgt, dass die punktuell ermittelten Parameter räumlich angewendet werden und somit für eine großflächige Prognose von Nitratfrachten sowie PSM-Frachten über das Sickerwasser in das Grundwasser bzw. N2O- und N2-Frachten aus der Bodenluft in die Atmosphäre verwendet werden können.