Zusammenfassung Band 1

Schollmayer, G. (1991): Untersuchungen zur Nitratmobilität in sandigen Böden im Einzugsbereich der Wasserwerke Bocholt/Westfalen.

Um die Zusammenhänge bei der standort- und nutzungsspezifischen Nitratanlieferung an das Grundwasser herauszustellen, wurden vorbereitende Kartierungen zum räumlichen Aufbau der ungesättigten Zone (0 - 300 cm u. GOF) und zur hydrochemischen Situation an der Grundwasseroberfläche als repräsentative Testflächen im Trinkwassereinzugsgebiet der Wasserwerke Liedern bei Bocholt/Westfalen durchgeführt. An sechs grundwassernahen Sandstandorten (Schüttenstein und Mussum) mit land- und forstwirtschaftlicher Nutzung erfolgten von Oktober 1984 bis Juli l986 Geländeuntersuchungen über zeitlichen Ablauf und Ausmaß des vertikalen Transports von Nitrat-Stickstoff von der Untergrenze des Wurzelraums bis zur Grundwasseroberfläche.

Nach Erfassung der bodenphysikalischen und -chemischen Standorteigenschaften wurden in ein- bis dreimonatigen Zeitintervallen die Nitratkonzentrationen (mg/l) der Bodenlösung in 20-cm-Kompartimenten aus den Nmin-Werten aus drei bis vier parallelen Mischproben (Eijkelkamp- Bohrer) errechnet. Mit Hilfe der Chronoisoplethendarstellung konnten die raumzeitlichen Veränderungen der Nitrat-Stickstoff-Mengen (kg/ha) und die volumetrischen Bodenwassergehaltsänderungen in der ungesättigten Zone anschaulich dargestellt werden. Je nach Bodentyp, Meßtiefe, Zeitabschnitt und Versickerungsintensität waren die Verlagerung und Auswaschung von Nitrat-Stickstoff unterschiedlich hoch. Aus den Sickerwassermengen, den Nitratgehalten der Bodenlösung in den einzelnen Tiefenstufen und den Wassergehaltsänderungen werden der NO3-N-Input und -Output durch definierte Grenzebenen oberhalb der hydraulischen Wasserscheide berechnet und zur Abschätzung der Denitrifikation im Freiland herangezogen. Die Auswertungen führten zu folgenden Ergebnissen:

• Auf allen Standorten tritt innerhalb der untersuchten ungesättigten Zone ein Nitratverlust auf. Dieser liegt größenordnungsmäßig beim Plaggenesch unter Eichenwald (Schü 1) bei etwa 90 kg/ha und für den Esch/Acker (Schü 2) bei 175 kg/ha, während beim Esch/Gemüse (Mussum) doppelt so hohe Verlustraten (334 kg N/ha!) auftreten. Das sind ca. 50 bzw. 46 % des für die Untersuchungsperiode berechneten Austrags aus dem Raum 0 - 140 cm.
• Die kumulierten NO3-N-Austräge beim Gley-Podsol unter ungedüngtem Kiefernbestand (Schü 3) liegen im Vergleich zum Esch/Wald (Schü 1) um 30 - 40 kg niedriger. Die Nitratverluste betragen 64 kg, was 57 % des verlagerten Nitrat-Stickstoffs entspricht. Für den Vergleichsstandort unter Ackernutzung (Schü 4) errechnet sich fur die Meßperiode eine Verlustrate von 40 kg N/ha (16 %). Insgesamt werden auf dem Standort Gley/Gemüse (Schü 5) 617 kg N/ha durch die Kontrollebene in 80 cm ausgetragen, während der Gesamteintrag unterhalb von 80 cm Tiefe 579 kg N/ha beträgt, was einem Verlust an Nitrat-Stickstoff von etwa 40 kg (6 %) entspricht.
• Jeweils in Verbindung mit hohen Sickerwassermengen traten insbesondere im Herbst/Winter 1984/85 und 1985/86 nennenswerte Verminderungen der Nitratgehalte auf.
• Der Nitratabbau der Esch-Standorte in Schüttenstein läßt sich räumlich im untersten Bereich der ungesättigten Zone lokalisieren, wo das Torfband in übereinstimmender Tiefenlage mit der Obergrenze des Kapillarraums anzutreffen ist.
• Der Rücktransport von Nitrat-Stickstoff mit dem aufsteigenden Grundwasser führt nach den Ergebnissen der Freilanduntersuchungen für die Untersuchungstandorte im Schüttensteiner Gebiet - als grundwasserstandsabhängige Einflußgröße - zur temporären und lokalen Stoffanreicherung im Bereich des Kapillarraums.
• Die mögliche Größenordnung denitrifikativer N-Verluste zwischen tieferen Bereichen des Kapillarraums und der obersten Grundwasserzone läßt sich nicht abschätzen.