Ziel des Forschungsvorhabens war es, zunächst einen Überblick zum aktuellen Stand der Forschung der durch Nutzung und Bewirtschaftung veränderbaren Einflussfaktoren auf die Wasserinfiltration in den Boden zu erarbeiten. Dabei standen besonders die landwirtschaftlichen Anbauverfahren, Bodenbearbeitungssysteme und pflanzenbaulichen Maßnahmen im Fokus der Untersuchungen. Darauf aufbauend wurde geprüft, inwieweit die aktuellen landwirtschaftlichen Fördermaßnahmen geeignet sind, die Infiltrationsfähigkeit landwirtschaftlich genutzter Flächen zu verbessern, um damit auch im Falle von extremen Niederschlagsereignissen Wassererosion und Überflutungen entgegenzuwirken. Ein weiteres Ziel war die Zusammenstellung und Auswertung der bestehenden rechtlichen Vorgaben (Gesetze, Verordnungen, Richtlinien etc.) und ihre Umsetzung in der sog. "guten fachlichen Praxis" (gfP) im Hinblick auf die Verbesserung der Wasserinfiltration landwirtschaftlicher Böden. Sowohl für die aktuellen Förderprogramme als auch die bestehenden gesetzlichen Rahmenbedingungen wurden nach einer Defizitanalyse gezielte Verbesserungsvorschläge und Maßnahmenempfehlungen zur Weiterentwicklung der Fördermaßnahmen und gesetzlichen Vorgaben abgeleitet. Für vier ausgewählte Stark- oder Dauerregenereignisse, die zu markanten Schäden geführt haben, wurde anhand regionaler Analysen herausgearbeitet, warum es zu den erheblichen Auswirkungen gekommen ist und welche Zusammenhänge zwischen der landwirtschaftlichen Flächennutzung und den Überflutungen bestehen. Aufbauend auf diesen Fallbeispielen wurden in Verbindung mit den Ergebnissen der Literaturrecherche und der Analyse der gesetzlichen Rahmenbedingungen und der Förderprogramme Vorschläge für zukünftige Risikoabschätzungen und möglicher Gegenmaßnahmen erarbeitet sowie Handlungs- und Forschungsbedarf abgeleitet. Quelle: Forschungsbericht
Das Projekt "Quantifizierung von Pflanzenschutzmittelfrachten aus Draenflaechen zur Ueberpruefung unterschiedlicher Modellansaetze" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Pflanzenschutzamt Schleswig-Holstein durchgeführt. Pflanzenschutzmittel(PSM)-Funde in Grund- und Oberflaechenwasser erfordern im Rahmen eines wirksamen Boden- und Grundwasserschutzes die Aufklaerung der Mechanismen und Einflussfaktoren, die zu einer Verlagerung dieser Stoffe in der ungesaettigten Bodenzone fuehren. Ziel des Vorhabens ist, Datenmaterial zum Verlagerungsverhalten ausgewaehlter Pflanzenschutzmittel (Herbizide) sowie nicht-reaktiver Tracer unter Feldbedingungen zu erarbeiten, um die Eignung verschiedener Simulationsmodelle (z. B. LEACHM, MACRO, DRAINET C) zu ueberpruefen. Der Stofftransport ist im wesentlichen an den Wasserfluss gebunden, und die hydrologischen Verhaeltnisse lassen sich mit Hilfe konservativer Tracer (z. B. Bromid) zutreffend charakterisieren. Im Herbst 1993 und 1994 wurden in Feldversuchen jeweils zwei Pflanzenschutzmittel-Wirkstoffe in Form ihrer Handelsprodukte gemeinsam mit Kaliumbromid auf der Versuchsflaeche appliziert. Das beobachtete Verlagerungs- und Austragsverhalten fuer PSM und Bromid konnte waehrend beider Abfluss- perioden eindeutig auf praeferentielle Fliesszustaende im Boden zurueckgefuehrt werden. Die Hoehe der jeweiligen Maximalkonzentration ist den Eigenschaften der Wirkstoffe zuzuschreiben; dagegen spiegeln das fruehzeitige Auftreten der Stoffe im Draenabfluss und der steile Anstieg der Konzentration eine stoffunabhaengige Boden-eigenschaft wider. Mittels Faerbeversuchen konnten Makroporen als moegliche bevorzugte Leitbahnen fuer den vertikalen Fluss identifiziert werden. Inwieweit die nachgewiesenen Heterogenitaeten des Bodens bei der Ver-lagerung von Stoffen eine Rolle spielen, bleibt bislang unbeantwortet. Ebenso sind die Wechselwirkungen zwischen Matrix und Wirkstoff unter Bedingungen schnellen Transports weitgehend ungeklaert. Genaue Kenntnis bzw. Verstaendnis dieser Prozesse ist fuer die erfolgreiche Anwendung von Simulationsmodellen noetig. Die Analyse von von der Versuchsflaeche entnommenen Bodenproben soll Informationen zum Verlagerungsprozess in der Matrix liefern.
Das Projekt "Stofftransport bei inhomogener Wasserbewegung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe, Geologisches Institut, Lehrstuhl für Angewandte Geologie durchgeführt. Teilprojekt des Weiherbachprojektes 'Prognosemodell fuer die Gewaesserbelastung durch Stoff transport aus einem kleinen laendlichen Einzugsgebiet'. Aufgabe des Teilprojektes ist die Erkundung der Inhomogenitaeten des zu modellierenden Systems und ihrer Wirkungen auf die Wasserbewegung und den Stofftransport, als Voraussetzung fuer die Entwicklung und Eichung des Prognosemodells. Die Loesssequenzen und die eingelagerten dichteren Palaeoboeden des Gebietes, sowie der Keuper als unterer Rand des zu modellierenden Systems werden erkundet und digital kartiert. Als geohydraulische Parameter werden Saugspannungs - Leitfaehigkeitsbeziehungen in situ, sowie der Bodenfeuchtegang und die Sickerwasserbewegung fuer die kartierten Einheiten bestimmt. Die Makroporositaet der oberen ungesaettigten Zone wird in ihrem oekologisch bedingten Ausmass und ihren Wirkungen auf Infiltration und Leitfaehigkeit quantifiziert mittels eines Grundwassermessnetzes wird die Grundwasserbildung ueber den Stauschichten der Ab- und Zustrom, sowie die Ausdehnung des unterirdischen Einzugsgebietes durch hydrochemische Separation der Waesser und im Bilanzverfahren ermittelt.