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Spurenstoffe im Abwasser - Umwelt und Energie - Kanton St.Gallen

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<strong>Kanton</strong> <strong>St</strong>.<strong>Gallen</strong><br />

Baudepartement<br />

Amt für <strong>Umwelt</strong> <strong>und</strong> <strong>Energie</strong><br />

<strong>Spurenstoffe</strong> <strong>im</strong> <strong>Abwasser</strong> ‒<br />

Suche nach relevanten Emissionsquellen


ZIELSETZUNG<br />

• Beurteilung der Wasserqualität betreffend verschiedener<br />

organischer <strong>Spurenstoffe</strong>.<br />

• Verbesserung der Wasserqualität durch das Vermeiden der<br />

Einleitung von problematischen Substanzen.<br />

• Ermitteln <strong>und</strong> sanieren von relevanten Indirekteinleitern<br />

(Punktquellen).<br />

AFU <strong>St</strong>. <strong>Gallen</strong> 2013<br />

2


AUSGANGSLAGE<br />

• Kommunaler <strong>Abwasser</strong>bereich: Gesetzentwurf vorhanden<br />

(Anpassung der GSchV <strong>und</strong> des GSchG betr.<br />

Mikroverunreinigungen aus kommunalem <strong>Abwasser</strong> waren in<br />

Vernehmlassung).<br />

• Ziel des B<strong>und</strong>es: Neues GSchG soll am 01. Januar 2015 in<br />

Kraft treten.<br />

• <strong>Abwasser</strong> aus Industrie Gewerbe: Keine klare <strong>St</strong>rategie <strong>und</strong><br />

Lösungsansätze des B<strong>und</strong>es bezüglich Gewässerschutz<br />

vorhanden.<br />

AFU <strong>St</strong>. <strong>Gallen</strong> 2013<br />

3


WELCHE STOFFE WERDEN EMITTIERT?<br />

Indirekteinleiter (Gewerbe / Industrie)<br />

Haushalte<br />

ARA<br />

AFU <strong>St</strong>. <strong>Gallen</strong> 2013<br />

4


WELCHE STOFFE WERDEN EMITTIERT?<br />

Indirekteinleiter (Gewerbe / Industrie)<br />

Emissionsseitiger<br />

Ansatz:<br />

Inventarisierung der<br />

verwendeten <strong>St</strong>offe<br />

Problematik:<br />

Im <strong>Kanton</strong> <strong>St</strong>.<br />

<strong>Gallen</strong> sind über<br />

20‘000 gewerbliche<br />

<strong>und</strong> industrielle<br />

Betriebe<br />

verschiedenster<br />

Branchen<br />

registriert.<br />

Haushalte<br />

ARA<br />

AFU <strong>St</strong>. <strong>Gallen</strong> 2013<br />

5


WELCHE STOFFE WERDEN EMITTIERT?<br />

Indirekteinleiter (Gewerbe / Industrie)<br />

Emissionsseitiger<br />

Ansatz:<br />

Inventarisierung der<br />

verwendeten <strong>St</strong>offe<br />

Haushalte<br />

ARA<br />

Immissionsseitiger<br />

Ansatz:<br />

Analyse des<br />

<strong>Abwasser</strong>s nach<br />

auffälligen <strong>St</strong>offen<br />

Problematik:<br />

Problematik:<br />

Im <strong>Kanton</strong> <strong>St</strong>.<br />

<strong>Gallen</strong> sind über<br />

20‘000 gewerbliche<br />

<strong>und</strong> industrielle<br />

Betriebe<br />

verschiedenster<br />

Branchen<br />

registriert.<br />

Erfassen der<br />

relevanten <strong>St</strong>offe zur<br />

Identifizierung von<br />

problematischen<br />

Indirekteinleitern<br />

AFU <strong>St</strong>. <strong>Gallen</strong> 2013<br />

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VORANGEGANGENE ARBEITEN<br />

• Erfahrungen mit Messkampagnen zur Identifizierung<br />

problematischer <strong>St</strong>offe <strong>im</strong> <strong>Kanton</strong> <strong>St</strong>. <strong>Gallen</strong> aus Kampagnen<br />

2007 bis 2009 positiv.<br />

• Es konnten in diesen Kampagnen <strong>St</strong>offe/Betriebe identifiziert<br />

<strong>und</strong> gemeinsam Verbesserungen getroffen werden.<br />

AFU <strong>St</strong>. <strong>Gallen</strong> 2013<br />

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VORGEHEN<br />

• Analyse von Wochenmischproben der Ausläufe auf allen<br />

ARA >1000 EWG des <strong>Kanton</strong>s <strong>St</strong>. <strong>Gallen</strong> sowie auf weiteren<br />

ARA aus Appenzell IR <strong>und</strong> AR, Glarus <strong>und</strong> dem Fürstentum<br />

Lichtenstein.<br />

• Durchführen von sehr breit angelegten Analysen:<br />

• Auswahl von Einzelstoffen (40 <strong>St</strong>offe)<br />

• Summenparametern (Anionen, AOX, Biotest)<br />

• Screening auf unbekannte <strong>St</strong>offe<br />

• Analyse der ARA Zuläufe (je 7 Tagesmischproben) nach<br />

flüchtigen Verbindungen <strong>und</strong> Lösungsmittel.<br />

AFU <strong>St</strong>. <strong>Gallen</strong> 2013<br />

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UNTERSUCHUNGEN<br />

Biozide <strong>und</strong> Pestizide<br />

11 Wirkstoffe<br />

Korrosionsschutz<br />

Industriechemikalien<br />

Arzne<strong>im</strong>ittel<br />

Summenparameter<br />

Additive <strong>und</strong><br />

Flammschutzmittel<br />

AOX<br />

Anionen<br />

3 Wirkstoffe<br />

13 Wirkstoffe<br />

13 Wirkstoffe<br />

4 Parameter<br />

Biotest YES-Test 1 Parameter<br />

Screening<br />

>100 <strong>St</strong>offe<br />

gef<strong>und</strong>en<br />

AFU <strong>St</strong>. <strong>Gallen</strong> 2013<br />

9


KLÄRANLAGEN<br />

Daten über ARA<br />

<strong>und</strong> Vorfluter:<br />

Zur Beurteilung der<br />

Relevanz der<br />

Bef<strong>und</strong>e, wurden die<br />

gemessenen<br />

Konzentrationen auf<br />

die Vorfluter<br />

extrapoliert <strong>und</strong> mit<br />

Beurteilungswerten<br />

verglichen<br />

AFU <strong>St</strong>. <strong>Gallen</strong> 2013<br />

10


KLÄRANLAGEN – Q PROBENAHMEWOCHE<br />

Trockene Probenahmewoche:<br />

Das <strong>Abwasser</strong> <strong>und</strong> damit die durch Indirekteinleiter eingebrachten <strong>St</strong>offe waren<br />

nicht mit Regenwasser verdünnt.<br />

AFU <strong>St</strong>. <strong>Gallen</strong> 2013<br />

11


RESULTATE ÜBERSICHT<br />

Übersicht:<br />

Priorisierung der<br />

total 44 ARA<br />

betreffend weiteren<br />

Abklärungen zu<br />

Indirekteinleitern:<br />

10 ARA: Weitere<br />

Abklärungen nötig<br />

19 ARA: Weitere<br />

Abklärungen<br />

wünschenswert<br />

15 ARA: Im<br />

Moment kein<br />

Abklärungsbedarf<br />

AFU <strong>St</strong>. <strong>Gallen</strong> 2013<br />

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BEISPIEL: BIOZIDE<br />

AFU <strong>St</strong>. <strong>Gallen</strong> 2013<br />

13


BEISPIEL: BIOZIDE<br />

AFU <strong>St</strong>. <strong>Gallen</strong> 2013<br />

14


BEISPIEL: BIOZIDE<br />

Risikoquotient<br />

RQ Gewässer =<br />

Konzentration <strong>im</strong><br />

Vorfluter<br />

_______________<br />

Beurteilungswert<br />

AFU <strong>St</strong>. <strong>Gallen</strong> 2013<br />

15


BEISPIEL: BIOZIDE<br />

Trotz hoher<br />

Konzentration für<br />

Gewässer nicht<br />

kritisch (starke<br />

Verdünnung)<br />

Hohe Konzentration<br />

<strong>im</strong> Auslauf <strong>und</strong> für<br />

Gewässer kritisch<br />

(Verdünnung nicht<br />

ausreichend)<br />

Keine erhöhte<br />

Konzentration <strong>im</strong><br />

Auslauf aber sehr<br />

schlechte<br />

Verdünnung<br />

AFU <strong>St</strong>. <strong>Gallen</strong> 2013<br />

16


BEURTEILUNG DIURON<br />

• Weitere Abklärungen nötig bezüglich zusätzlicher Punktquellen<br />

(Indirekteinleiter?) aufgr<strong>und</strong> erhöhter Konzentration Diuron:<br />

• ARA Buchs<br />

• ARA Nesslau<br />

• ARA Oberglatt-Flawil<br />

• ARA Bilten<br />

• Weitere Abklärungen bezüglich Massnahmen betreffend schwacher<br />

Verdünnung (Problematik bekannt, bereits in Planung)<br />

• ARA <strong>St</strong>. <strong>Gallen</strong> – Hofen<br />

• ARA Herisau<br />

• ARA Wil<br />

AFU <strong>St</strong>. <strong>Gallen</strong> 2013<br />

17


BEISPIEL: ARZNEIMITTEL<br />

AFU <strong>St</strong>. <strong>Gallen</strong> 2013<br />

18


BEISPIEL: ARZNEIMITTEL<br />

Bsp.:<br />

ARA Obersee-<br />

Schmerikon weist<br />

eine stark erhöhte<br />

Diclofenac<br />

Konzentration auf<br />

AFU <strong>St</strong>. <strong>Gallen</strong> 2013<br />

19


BEISPIEL: ARZNEIMITTEL<br />

Risikoquotient<br />

RQ Gewässer =<br />

Konzentration <strong>im</strong><br />

Vorfluter<br />

_______________<br />

Beurteilungswert<br />

AFU <strong>St</strong>. <strong>Gallen</strong> 2013<br />

20


BEISPIEL: ARZNEIMITTEL<br />

Trotz hoher<br />

Konzentration für<br />

Gewässer nicht<br />

kritisch (starke<br />

Verdünnung)<br />

Keine erhöhte<br />

Konzentration <strong>im</strong><br />

Auslauf aber<br />

Eintrag auch aus<br />

häuslichem<br />

<strong>Abwasser</strong> <strong>und</strong><br />

tiefer<br />

Beurteilungswert<br />

AFU <strong>St</strong>. <strong>Gallen</strong> 2013<br />

21


BEURTEILUNG ARZNEIMITTEL<br />

• Weitere Abklärungen nötig bezüglich zusätzlicher Punktquellen<br />

(Indirekteinleiter?) aufgr<strong>und</strong> erhöhter Konzentration Diclofenac:<br />

• ARA Obersee-Schmerikon<br />

• Weitere Abklärungen bezüglich Massnahmen betreffend schwacher<br />

Verdünnung<br />

• Diverse ARA. Die Arzne<strong>im</strong>ittel-Problematik ist bekannt. Dabei sind die Einträge<br />

aus häuslichem <strong>Abwasser</strong> sehr entscheidend <strong>und</strong> üblicherweise dominant.<br />

AFU <strong>St</strong>. <strong>Gallen</strong> 2013<br />

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BEISPIEL: FLAMMSCHUTZMITTEL<br />

AFU <strong>St</strong>. <strong>Gallen</strong> 2013<br />

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BEISPIEL: FLAMMSCHUTZMITTEL<br />

Untersuchte Flammschutzmittel sind<br />

überall vorhanden -><br />

Keine deutlich erhöhten oder auffälligen<br />

Konzentrationen (Ausreisser) gef<strong>und</strong>en.<br />

AFU <strong>St</strong>. <strong>Gallen</strong> 2013<br />

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BIOTEST (YES-TEST)<br />

AFU <strong>St</strong>. <strong>Gallen</strong> 2013<br />

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BIOTEST (YES-TEST)<br />

Biotest zeigt östrogen aktive<br />

Substanzen an, die in der biologischen<br />

Reinigung teilweise gut abgebaut<br />

werden.<br />

Hohe Werte:<br />

•ARA während Probenahme <strong>im</strong><br />

Umbau/Sanierung<br />

•ARA mit tiefem Schlammalter<br />

AFU <strong>St</strong>. <strong>Gallen</strong> 2013<br />

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ZUSAMMENFASSUNG<br />

• Für gewisse <strong>St</strong>offe / <strong>St</strong>offgruppen konnten deutliche Hinweise auf<br />

Indirekteinleiter (Punktquellen) gef<strong>und</strong>en werden, z.B. für Diuron<br />

<strong>und</strong> Diclofenac.<br />

• Verschiedene <strong>St</strong>offe sind kritisch für die Gewässer<br />

(Überschreitung von Beurteilungswerten).<br />

• Best<strong>im</strong>mte viel diskutierte <strong>St</strong>offgruppen, z.B. Flammschutzmittel,<br />

brachten keine spezifischen Erkenntnisse.<br />

• Mit den Biotests kann die Funktion der biologischen <strong>St</strong>ufe überprüft<br />

werden (eine gut funktionierende biologische Reinigung entfernt<br />

natürliche Östrogene schon relativ effizient).<br />

• Mit dem Substanz-Screening auf unbekannte <strong>St</strong>offe wurden viele<br />

zusätzliche interessante Hinweise gef<strong>und</strong>en (nicht präsentiert -><br />

siehe Datenblätter).<br />

AFU <strong>St</strong>. <strong>Gallen</strong> 2013<br />

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DOKUMENTATION – ALLE ERGEBNISSE<br />

Datenblätter des AFU:<br />

AFU <strong>St</strong>. <strong>Gallen</strong> 2013<br />

28


DOKUMENTATION – ALLE ERGEBNISSE<br />

Bericht zur Messkampagne:<br />

AFU <strong>St</strong>. <strong>Gallen</strong> 2013<br />

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<strong>Kanton</strong> <strong>St</strong>.<strong>Gallen</strong><br />

Baudepartement<br />

Amt für <strong>Umwelt</strong> <strong>und</strong> <strong>Energie</strong><br />

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!<br />

Konzept, Realisierung <strong>und</strong> fachliche Begleitung (Projektteam)<br />

Michael Eugster, Leiter Abteilung <strong>Abwasser</strong> <strong>und</strong> Gewässerqualität, AFU <strong>St</strong>. <strong>Gallen</strong><br />

Christian Götz, ENVILAB AG, Zofingen<br />

Sergio Rezzonico, Co-Leiter Sektion Analytik <strong>und</strong> Gewässerzustand, AFU <strong>St</strong>.<strong>Gallen</strong><br />

Thomas Rüdiger, Mitarbeiter Abteilung Industrie <strong>und</strong> Gewerbe, AFU <strong>St</strong>. <strong>Gallen</strong><br />

Elmar Zwicker, Leiter Abteilung Industrie <strong>und</strong> Gewerbe, AFU <strong>St</strong>. <strong>Gallen</strong><br />

Analytik<br />

Sergio Rezzonico <strong>und</strong> Tanja Bertolini, AFU <strong>St</strong>.<strong>Gallen</strong><br />

Technologiezentrum Wasser (TZW), Karlsruhe<br />

Ökotoxzentrum, Eawag, Dübendorf<br />

AFU <strong>St</strong>. <strong>Gallen</strong> 2013<br />

30

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