Probennahme Strategien für unterschiedliche Aspekte des Monitorings von Spurenstoffen in Gewässern

Im Rahmen des Projekts wurde untersucht, ob sich die Ergebnisse verschiedener Monitoringansätze hinsichtlich der Abschätzung der durchschnittlichen und maximalen Jahreskonzentrationen von Spurenstoffen in Flüssen und damit der Einhaltung von Umweltqualitätsnormen bzw. der Erhebung jährlicher Frachten signifikant unterscheiden. In einem einjährigen Programm wurden drei Beprobungsmethoden an zwei Standorten im Einzugsgebiet der Wulka verglichen. Die Messstelle am Hauptfluss Wulka zeichnet sich durch ein stark landwirtschaftlich geprägtes Einzugsgebiet und einen erheblichen Einfluss durch kommunale Kläranlagen aus. Das Einzugsgebiet der zweiten Messstelle am Zubringer Nodbach ist ebenfalls landwirtschaftlich geprägt, hat jedoch keine Einleitungen von Kläranlagenabläufen. In 14-tägigen Abständen wurden Stichproben entnommen, während sowohl zeit- als auch volumenproportionale Mischproben über 14 Tage mit zwei parallellaufenden automatischen, gekühlten Probenehmern gesammelt wurden. Untersucht wurden vier Stoffgruppen, die für unterschiedliche Emissions- und Transportdynamiken repräsentativ sind, nämlich Schwermetalle (gelöst und gesamt), Arzneimittel, Per- und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS) sowie Pestizide. Für weitgehend kontinuierlich eingetragene Stoffe, wie weit verbreitete Arzneimittel oder gelöste Metalle, kann eine erste Bewertung der Durchschnittskonzentrationen anhand von zwölf Stichproben mit geringer systematischer Abweichung erfolgen. Mischproben sind jedoch vorteilhaft, um die zeitliche Variabilität der Emissionen und der Exposition in Flüssen zu ermitteln. Stoffe mit saisonalem Einsatz, z.B. die meisten betrachteten Pestizide, erfordern besondere Aufmerksamkeit, die durch integrierende Mischproben über einen längeren Zeitraum gewährleistet werden kann. Die Erfassung der Konzentrationen und vor allem der Frachten von Stoffen, die bei bestimmten Ereignissen emittiert bzw. transportiert werden (z.B. einige Pestizide, einige PFAS oder Gesamtmetalle), ist mit Stichproben nur eingeschränkt möglich. Die Verwendung integrierender Proben, insbesondere volumenproportionaler Mischproben, erweist sich in dieser Situation als vorteilhaft. Alternativ kann die gezielte Entnahme von Stichproben bei solchen Ereignissen durch stratifizierte Probenahme in Erwägung gezogen werden. Um Stoffe zu erfassen, die kurzzeitige, impulsartige Emissionen aufweisen (wie das Insektizid Lindan im Untersuchungsgebiet), ist die Verwendung von Mischproben erforderlich.