Diffuse Nitrateinträge in die Grund- und Oberflächengewässer von Rhein und Ems: Ist-Zustands- und Maßnahmenanalysen

Kunkel, Ralf; Wendland, Frank

Book	PreJuSER-55338

Diffuse Nitrateinträge in die Grund- und Oberflächengewässer von Rhein und Ems: Ist-Zustands- und Maßnahmenanalysen

Kunkel, R. (Author)FZJ* ; Wendland, F. (Author)FZJ*

2006
Forschungszentrum Jülich GmbH Zentralbibliothek, Verlag Jülich
ISBN: 3-89336-437-4

Jülich : Forschungszentrum Jülich GmbH Zentralbibliothek, Verlag, Schriften des Forschungszentrums Jülich. Reihe Umwelt / Environment 62, IV, 124 S. (2006)

Please use a persistent id in citations: http://hdl.handle.net/2128/2524

Abstract: Ziel des hier bearbeiteten Teilprojektes innerhalb des REGFLUD-Verbundes war die flächendeckende, regional differenzierte und konsistente Verknüpfung zwischen den Stickstoffbilanzüberschüssen aus diffusen Quellen und der Nitratbelastung der Grund- und Oberflächengewässer sowie der Analyse der Auswirkungen stickstoffreduzierender Maßnahmen. Diese Verknüpfung wurde durch die Kopplung agrarökomomischer und hydrologisch/hydrogeologischer Modellansätze bewerkstelligt. Hierzu wurde das RAUMIS-Modell der FAL mit den Modellen GROWA und WEKU des FZJ, durch die der Stickstofftransport durch den Boden, die ungesättigte Zone und das Grundwasser zu den Oberflächengewässern beschrieben werden kann, gekoppelt. Als Ergebnis der Modellrechungen werden für die relevanten Transportpfade die Auswirkungen diffuser Nährstoffeinträge in den Boden auf die N-Austräge in die Oberflächengewässer quantifiziert. Die Modellierungen erfolgten flächendifferenziert für das Flusseinzugsgebiet der Ems und Teileinzugsgebiete des Rheins. Neben einer Analyse für den Erhebungszeitraum 1979-1999 wurde der RAUMIS-GROWA-WEKU Modellverbund auch für Szenarioanalysen eingesetzt. Mit diesen wurden die von der FAL ausgearbeiteten Vorschläge zur Reduktion der N-Überschüsse aus der Landwirtschaft in ihrer Auswirkung auf die Nährstoffeinträge in die Gewässer regional differenziert prognostiziert und hinsichtlich ihrer Effizienz beurteilt. Der Austrag von Pflanzennährstoffen in die Oberflächengewässer ist immer an die Komponenten des Abflusses gebunden. Aufgrund des unterschiedlichen physikalisch/ chemischen Verhaltens von Stickstoffverbindungen (vor allem Nitrat) kommt den einzelnen Abflusskomponenten eine große Bedeutung als Austragspfad zu. Grundlage für eine nach den Austragspfaden differenzierte Quantifizierung der diffusen Nährstoffeinträge in die Oberflächengewässer ist die Simulation der mittleren (langjährigen) Wasserhaushaltssituation in den Untersuchungsgebieten. In diesem Zusammenhang wird der Gesamtabfluss sowie die Abflusskomponenten Direktabfluss und Grundwasserabfluss flächendifferenziert modelliert. Entscheidend für diese Auftrennung war, dass die Direktabflussanteile in der Regel Fließzeiten von weniger als einer Woche aufweisen, bevor sie ein Oberflächengewässer erreichen, während beim Grundwasserabfluss sehr viel größere Verweilzeiten auftreten, die bis zu mehreren Jahrzehnten betragen können. Die Abflusskomponenten wurden mit dem Wasserhaushaltsmodell GROWA in Abhängigkeit von der Bodenbedeckung und klimatischen, bodenphysikalischen, geologischen sowie topografischen Datengrundlagen flächendifferenziert berechnet. Die Modellrechnungen erfolgten rasterbasiert (100m) für die hydrologische Zeitreihe 1979-1999, die auch vom RAUMIS-Modell (Basisjahre des ex-post Zeitraums) betrachtet wurde. Das Ergebnis der Wasserhaushaltsmodellierung [...]

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