Bedeutung von Nitrifikations- und Ureaseinhibitoren für die Roh- und Trinkwasserbeschaffenheit in Deutschland

Schematische Darstellung des Stickstoffkreislaufs

Dem Element Stickstoff kommt bei der Pflanzenproduktion eine entscheidende Rolle zu. Um eine Auswaschung oder Verflüchtigung pflanzenverfügbarer Stickstoffverbindungen zu minimieren, sind in Deutschland gemäß Düngemittel­verordnung einige Nitrifikations- und Ureaseinhibitoren für den Einsatz in der Landwirtschaft zugelassen, die bei der Düngung mit ausgebracht werden können. Über die Bedeutung dieser Stoffe für die Roh- und Trinkwasserbeschaffenheit in Deutschland lagen vor dieser Studie keine Erkenntnisse vor.

Es wurde eine Multimethode zum spurenanalytischen Nachweis von Nitrifikations- und Ureaseinhibitoren entwickelt, die deren Bestimmung im unteren ng/L-Bereich erlaubt. Die Ergebnisse eines Monitorings an größeren deutschen Fließgewässern lassen den Schluss zu, dass 1H-1,2,4-Triazol und DCD in Deutschland die Leitverbindungen der Verbindungsklasse sind. Beide wurden selbst in großen Fließgewässern wie dem Rhein in Konzentrationen von mehreren µg/L nachgewiesen. DCD scheint ubiquitär in großen Flüssen vorhanden zu sein. Auffallend waren hier erhöhte Konzentrationen im Rhein ab der Probenahmestelle Mainz, die offensichtlich Einträgen aus dem Neckar geschuldet sind. Die hohen Konzentrationen in Neckar und Rhein stammen offenbar aus dem Jagst-Einzugsgebiet. In Proben aus dem Unterlauf der Jagst wurden z. T. über 100 µg/L DCD nachgewiesen.

In Grund- und Trinkwässern konnten lediglich 1H-1,2,4-Triazol und DCD vereinzelt nachgewiesen werden. Die Anzahl der Positivbefunde am Gesamtumfang der untersuchten Proben war jedoch sehr gering und die Konzentrationen lagen nahe den Bestimmungsgrenzen. Bei der simulierten aeroben Uferfiltration war kein biologischer Primärabbau der Leitsubstanzen 1H-1,2,4-Triazol und DCD festzustellen. Laborversuche mit verschiedenen Standardböden bestätigten die wenigen Literaturwerte zur geringen Sorptionsneigung der Verbindungen. Bei Versuchen mit verdünntem Klärschlamm zum biologischen Primärabbau von organischen Spurenstoffen war kein Einfluss von 1H-1,2,4-Triazol und DCD auf das Abbauverhalten festzustellen. Dies war auch der Fall, wenn die beiden Verbindungen in deutlich höheren Konzentrationen den Batchversuchen zugesetzt wurden, als diese in der Umwelt nachgewiesen wurden.

 

Veröffentlichungen:

Scheurer, M.; Sacher, F.: Bedeutung von Nitrifikations- und Ureaseinhibitoren für die Trinkwasserversorgung. DVGW energie|wasser-praxis 09/2014, 70-75 (2014)

 

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