Academic literature on the topic 'Diffuse Einträge'

Kurzfassung Landwirtschaftlich bedingte diffuse Düngemittel- und Nährstoffeinträge stellen ein Hauptproblem der Bewirtschaftung von Oberflächengewässern dar. Eine Reduktion dieser Einträge kann nicht über technische Lösungen, sondern nur über eine Änderung der fachlichen Praxis der Landwirtschaft in einem Flusseinzugsgebiet erreicht werden. Eine solche Verhaltensänderung anzustoßen und zu unterstützen, sollte Ziel eines regional angepassten Flussgebietsmanagements sein. Um die Kosten zu minimieren, die durch die Organisation eines solchen Flussgebietsmanagements verursacht würden, wird in dieser Arbeit ein methodischer Ansatz entwickelt, der die Kompetenzen zur politischen Einflussnahme effizient in einem Flusseinzugsgebiet verteilt. Effizienz bedeutet in diesem Zusammenhang, dass Maßnahmen zur Kontrolle diffuser Verschmutzung mit möglichst geringen Summen aus Transaktions- und Produktionskosten umgesetzt werden könnten. Angewandt wird dieser methodische Ansatz auf das Einzugsgebiet der Ems. In diesem Gebiet werden mit Hilfe eines Geographischen Informationssystems homogene Gruppen benachbarter Gemeinden gebildet, in denen Maßnahmen zur Kontrolle bzw. Reduktion diffuser Nährstoffeinträge effizienter durchgeführt werden könnten, als dies innerhalb der Landkreise möglich ist, zu denen die Gemeinden bisher zusammengefasst werden.

Zusammenfassung Da sich immer mehr Kunststoffe im Meer ansammeln, wurde diese Studie für das Land Steiermark erstellt, um mittels Materialflussanalyse die Emissionen im Land, als auch den Transfer über Flüsse bis ins Meer abzuschätzen. Die Parameter für das Modell entstammen der Literatur und basieren teilweise auch auf begründeten Annahmen. Littering ist mit 45 % der modellierten Kunststoff-Emissionen die größte Emissionsquelle, gefolgt vom Abrieb vom Verkehr (Reifen 36 %, Fahrbahnmarkierung 2 %), sowie von Schuhsohlen (4 %) und Kunstrasen und anderen Sportflächen (6 %), welche alle diffuse Quellen bilden. Der Abrieb synthetischer Fasern von Wäsche (3 %), Innenraumstäube (2 %) und Microbeads (<1 %), in Pflegeprodukten, stellen bedeutende punktuelle Einträge über die Abwässer der Haushalte in die Kanalisation und weiter in die Kläranlagen. Etwa 3 % des gesamten Mikroplastiks gelangen über Klärschlämme und Komposte in die Umwelt. Die modellierten Kunststoff-Emissionen der Steiermark werden nach den Szenarien dieser Studie insgesamt auf 1545–5353 Tonnen pro Jahr (t/a) geschätzt. Die Kunststoff-Emissionen gelangen hauptsächlich über die Oberflächengewässer (427–1179 t/a) und anschließend über die Donau bis ins Schwarze Meer (43–109 t/a). Im Vergleich zu den Konzentrationen in Flüssen und anderen Modellen sind die im Transfermodell quantifizierten Emissionen in Oberflächengewässer und das Meer relativ hoch. Die Steiermark emittiert als Binnenland in etwa 0,0001 % des globalen Kunststoffes, welcher pro Jahr vom Land ins Meer gelangt, und um einen Faktor von in etwa 16 (7–48) weniger Kunststoffe ins Meer als ein Mensch der Erde im Durchschnitt.

Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit gibt einen Überblick über die Untersuchungen zur mikrobiologisch-hygienischen Wasserqualität des Neusiedler Sees. Am Beginn steht ein historischer Abriss über die Entwicklung eines entsprechenden Monitorings. Es folgt eine statistische Analyse mikrobiologischer Langzeitdaten (1992 bis 2013) und deren Verknüpfung mit Wasserqualitätsparametern und Wetterdaten. Die Ergebnisse wiesen die Punkte des offenen Sees und die EU-Badestellen mit ausgezeichneter Wasserqualität aus, nur 3 Perioden waren an der EU-Badestelle Rust mit „gut“ klassifiziert. Es ließen sich aber auch Hotspots der fäkalen Belastung im Neusiedler See identifizieren. Es zeigte sich, dass diese Hotspots der fäkalen Verschmutzung mit menschlichen Aktivitäten in Verbindung standen, diffuser Eintrag aus der Landwirtschaft oder Eintrag durch Wildtiere eher lokal eine Rolle spielten. Bei den Hotspots standen mehr als die Hälfte aller Verschmutzungsereignisse in zeitlichem Zusammenhang mit extremen Wetterereignissen. Neben heftigen Regenfällen waren auch Starkwindereignisse mit den Verschmutzungsereignissen korreliert. Einschwemmung von tierischem Fäzes über Kanäle oder diffus und das Überlaufen von Kläranlagen bei Starkregenereignissen sowie windbedingtem Aufwirbeln von Sedimenten und Einblasen kontaminierter Wässer aus dem Schilfgürtel durch Starkwinde stehen höchstwahrscheinlich in kausalem Zusammenhang mit diesen Beobachtungen. Abschließend werden die Erkenntnisse aus der Pilotstudie für ein nachhaltiges Gesamtkonzept zum Management des mikrobiologisch-hygienischen Zustandes des Neusiedler Sees in Vorschläge für ein zukünftiges Monitoring fäkaler Verschmutzung eingebracht.

Modelle werden eingesetzt, um Menge und Herkunft der Stoffeinträge auf Flussgebietsebene zu analysieren. Aus den Ergebnissen der Modellierung lassen sich Handlungsempfehlungen zur Verbesserung der Gewässergüte ableiten. Für die Interpretation der Modellergebnisse sind Kenntnisse über die Genauigkeit und Aussagekraft der Ergebnisse notwendig. Das Modell MONERIS als konzeptionelles Modell für die Anwendung auf Flussgebietsebene wurde innerhalb der vorliegenden Arbeit in 5 europäischen Flusseinzugsgebieten angewandt. Sowohl mit verschiedenen Ansätzen aufbereitete Abflusswerte als auch unterschiedlich hoch aufgelöste Eingangsdaten führten bei der Modellierung zu Änderungen der berechneten Einträge und Frachten. Gezeigt wird, dass mit MONERIS sowohl mittlere Eintrags- und Frachtwerte für eine Periode von mehreren Jahren, als auch Werte für Einzeljahre berechnet werden können. Der Vergleich mit aus Konzentrations- und Abflussmessungen im Gewässer abgeleiteten Frachten wies Abweichungen von &lt;30% auf. Bei der Modellierung von Einzeljahren konnten insbesondere die Jahre mit mittleren Niederschlagsbedingungen gut abgebildet werden. In Jahren mit hohen oder geringen Niederschlägen oder einer außergewöhnlichen Niederschlagsverteilung traten dagegen, bedingt durch die Kalibrierung der meisten Modellkoeffizienten für mittlere Abflussbedingungen von Perioden, Unter- oder Überschätzungen der gemessenen Frachten auf. Monatliche Einträge und Frachten wurden ebenfalls modelliert. Der Vergleich mit Messwerten zeigte hohe Abweichungen, sodass MONERIS für eine monatliche Berechnung noch weiterentwickelt werden muss. Dies betrifft vor allem die Genauigkeit der als Eingangsdaten verwendeten Abflüsse und der Abflusskomponenten sowie den in den Modellversionen vor 2008 verwendeten Retentionsansatz. Auch die räumliche Modellauflösung wurde untersucht und festgestellt, dass eine Modellierung mit MONERIS bis zu einer Auflösung von 1km² problemlos möglich ist. Die Schnittpunkte von Stoffeintragsmodellen mit Modellen aus der Siedlungswasserwirtschaft wurden durch einen Vergleich von MONERIS mit dem Modell STORM in einem stark urban geprägten Einzugsgebiet ermittelt. Obwohl die Unterschiede in den Modellansätzen deutlich wurden, konnte gezeigt werden, dass eine Ergänzung der beiden Modelltypen wünschenswert wäre. Abschließend wird ein neuer Ansatz für die Frachtberechnung aus Abfluss- und Konzentrationsmessungen vorgestellt, durch den die Genauigkeit der berechneten Jahresfrachten bei geringer Anzahl von Messwerten gegenüber etablierten Ansätzen erhöht werden kann. Da die aus Messwerten berechneten Frachten für die Modellkalibrierung und Validierung benötigt werden, kann so auch die Stoffeintragsmodellierung positiv beeinflusst werden
Different models were used to analyse and calculate the amount and origin of the nutrient inputs into riverbasins. Recommended follow-up action can be derived from the model results to improve the river water quality. The interpretation of the modelling results requires the knowledge of the accurateness and the significance of the results. For the investigations, the MONERIS model as a conceptual model was applied in five European river catchments. Different approaches for data preparation as well as a different input data were resulting in a large variation of the calculated nutrient inputs and loads. It was shown, that the MONERIS model is applicable to calculate inputs and loads for periods of several years as well as for one year. In comparison with measured loads mean deviations less than 30% were found. Looking at a yearly timestep, the nutrient inputs and loads in years with mean precipitation conditions were well reproduced. Years with high or low precipitation tends to result in overor underestimation of the nutrient inputs and loads, caused by the calibration of the model coefficients for mean runoff conditions. Monthly inputs and loads were calculated with MONERIS for the first time. The comparison with measured loads shows high deviations. Model improvements have to bee made regarding runoff input values (and runoff components) and retention approach (in the model version before 2008). Furthermore the spatial model resolution was investigated. It could be shown, that the MONERIS model is applicable until a resolution of 1sq.km. In a further application, MONERIS was compared with the urban stormwater management model STORM. Even though there were differences in model approaches, it could be shown a relation between the models for a comprehensive consideration of the calculation of nutrient contamination. Subsequent, a new runoff reduced approach for load calculation based on measurements of runoff and concentrations is presented. This approach allows the calculation of yearly loads with higher precision compared with well-established approaches, if only a low number of concentration measurement is available. The loads calculated from runoff and concentration measurements were important for calibration and validation of nutrient input models and can help to improve there results

Modelle werden eingesetzt, um Menge und Herkunft der Stoffeinträge auf Flussgebietsebene zu analysieren. Aus den Ergebnissen der Modellierung lassen sich Handlungsempfehlungen zur Verbesserung der Gewässergüte ableiten. Für die Interpretation der Modellergebnisse sind Kenntnisse über die Genauigkeit und Aussagekraft der Ergebnisse notwendig. Das Modell MONERIS als konzeptionelles Modell für die Anwendung auf Flussgebietsebene wurde innerhalb der vorliegenden Arbeit in 5 europäischen Flusseinzugsgebieten angewandt. Sowohl mit verschiedenen Ansätzen aufbereitete Abflusswerte als auch unterschiedlich hoch aufgelöste Eingangsdaten führten bei der Modellierung zu Änderungen der berechneten Einträge und Frachten. Gezeigt wird, dass mit MONERIS sowohl mittlere Eintrags- und Frachtwerte für eine Periode von mehreren Jahren, als auch Werte für Einzeljahre berechnet werden können. Der Vergleich mit aus Konzentrations- und Abflussmessungen im Gewässer abgeleiteten Frachten wies Abweichungen von &lt;30% auf. Bei der Modellierung von Einzeljahren konnten insbesondere die Jahre mit mittleren Niederschlagsbedingungen gut abgebildet werden. In Jahren mit hohen oder geringen Niederschlägen oder einer außergewöhnlichen Niederschlagsverteilung traten dagegen, bedingt durch die Kalibrierung der meisten Modellkoeffizienten für mittlere Abflussbedingungen von Perioden, Unter- oder Überschätzungen der gemessenen Frachten auf. Monatliche Einträge und Frachten wurden ebenfalls modelliert. Der Vergleich mit Messwerten zeigte hohe Abweichungen, sodass MONERIS für eine monatliche Berechnung noch weiterentwickelt werden muss. Dies betrifft vor allem die Genauigkeit der als Eingangsdaten verwendeten Abflüsse und der Abflusskomponenten sowie den in den Modellversionen vor 2008 verwendeten Retentionsansatz. Auch die räumliche Modellauflösung wurde untersucht und festgestellt, dass eine Modellierung mit MONERIS bis zu einer Auflösung von 1km² problemlos möglich ist. Die Schnittpunkte von Stoffeintragsmodellen mit Modellen aus der Siedlungswasserwirtschaft wurden durch einen Vergleich von MONERIS mit dem Modell STORM in einem stark urban geprägten Einzugsgebiet ermittelt. Obwohl die Unterschiede in den Modellansätzen deutlich wurden, konnte gezeigt werden, dass eine Ergänzung der beiden Modelltypen wünschenswert wäre. Abschließend wird ein neuer Ansatz für die Frachtberechnung aus Abfluss- und Konzentrationsmessungen vorgestellt, durch den die Genauigkeit der berechneten Jahresfrachten bei geringer Anzahl von Messwerten gegenüber etablierten Ansätzen erhöht werden kann. Da die aus Messwerten berechneten Frachten für die Modellkalibrierung und Validierung benötigt werden, kann so auch die Stoffeintragsmodellierung positiv beeinflusst werden.
Different models were used to analyse and calculate the amount and origin of the nutrient inputs into riverbasins. Recommended follow-up action can be derived from the model results to improve the river water quality. The interpretation of the modelling results requires the knowledge of the accurateness and the significance of the results. For the investigations, the MONERIS model as a conceptual model was applied in five European river catchments. Different approaches for data preparation as well as a different input data were resulting in a large variation of the calculated nutrient inputs and loads. It was shown, that the MONERIS model is applicable to calculate inputs and loads for periods of several years as well as for one year. In comparison with measured loads mean deviations less than 30% were found. Looking at a yearly timestep, the nutrient inputs and loads in years with mean precipitation conditions were well reproduced. Years with high or low precipitation tends to result in overor underestimation of the nutrient inputs and loads, caused by the calibration of the model coefficients for mean runoff conditions. Monthly inputs and loads were calculated with MONERIS for the first time. The comparison with measured loads shows high deviations. Model improvements have to bee made regarding runoff input values (and runoff components) and retention approach (in the model version before 2008). Furthermore the spatial model resolution was investigated. It could be shown, that the MONERIS model is applicable until a resolution of 1sq.km. In a further application, MONERIS was compared with the urban stormwater management model STORM. Even though there were differences in model approaches, it could be shown a relation between the models for a comprehensive consideration of the calculation of nutrient contamination. Subsequent, a new runoff reduced approach for load calculation based on measurements of runoff and concentrations is presented. This approach allows the calculation of yearly loads with higher precision compared with well-established approaches, if only a low number of concentration measurement is available. The loads calculated from runoff and concentration measurements were important for calibration and validation of nutrient input models and can help to improve there results.