Überblicksweise Überwachung Der Baselbieter Oberflächengewässer

4410 Liestal, Rheinstrasse 29 Bau und Umweltschutzdirektion Telefon 061 552 55 05 Kanton BaselLandschaft Telefax 061 552 69 84

Amt für Umweltschutz und Energie

Überblicksweise Überwachung der Baselbieter Oberflächengewässer

Untersuchungsresultate 2011

2 Impressum

Herausgeber: Amt für Umweltschutz und Energie (AUE) Rheinstrasse 29 4410 Liestal Internet: www.aue.bl.ch

Projektleitung und Bericht: Fachstelle Oberflächengewässer Autoren: Thomas Amiet, Dr. Marin Huser

Mitarbeit bei Planung und Umsetzung: Labor für Umweltanalytik, AUE BL

Liestal im Februar 2012

Titelbild: oben die Birs im Mündungsbereich in Birsfelden und unten die Ergolz in Augst auf der Höhe des Fussballplatzes 3 Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis ...... 3 Zusammenfassung und Folgerungen ...... 4 1. Einleitung ...... 6 2. Experimentelles ...... 6 2.1 Untersuchungszeitraum ...... 6 2.2 Probenahmerhythmus ...... 6 2.3 Probenahmestellen ...... 6 2.4 Untersuchte Parameter ...... 9 3. Resultate ...... 10 3.1 Wasserführung (Jahreskurve) ...... 10 3.2 Wasserführung an den Probenahmetagen ...... 12 3.3 Temperatur (Felderhebung) ...... 13 3.4 Sauerstoff (Felderhebung) ...... 15 3.5 pHWert ...... 17 3.6 Elektrische Leitfähigkeit ...... 18 3.7 Gelöster organisch gebundener Kohlenstoff (DOC) ...... 20 3.8 Chlorid ...... 22 3.9 Sulfat ...... 24 3.10 AmmoniumStickstoff ...... 26 3.11 Nitrit Stickstoff ...... 28 3.12 Nitrat Stickstoff ...... 30 3.13 GesamtStickstoff ...... 32 3.14 PhosphatPhosphor ...... 34 3.15 GesamtPhosphor ...... 36 Anhang 1: Parameterliste Untersuchungsjahre 2009 2011 ...... 38

4 Zusammenfassung und Folgerungen

Für die überblicksweise Überwachung der Oberflächengewässer des Baselbiets wurden zwei Messstellen festgelegt. Sie dokumentieren die Wasserqualität der Ergolz und der Birs kurz vor deren Mündung in den Rhein. Die Datenerhebung in der Ergolz erfolgt im Rahmen des Projekts NAWA (Nationale Beobachtung OberflächengewässerQualität) des Bundes und der Kantone. Der vorliegende Bericht fasst die Untersuchungsresultate des Jahres 2011 sowie die aggregierten Resultate der Jahre 2009 bis 2011 zusammen. Die durchgeführten Untersuchungen liefern Daten zu den "klassischen" Parametern wie Temperatur, Sauerstoff, Leitfähigkeit sowie zu ausgesuchten Anionen und Nährstoffen. Das Jahr 2011 war ein eher trockenes Jahr. In Bezug auf die Wasserführung der Oberflä chengewässer war es sowohl im Einzugsgebiet der Birs als auch im Einzugsgebiet der Er golz dem Trockenjahr 2003 sehr ähnlich. Bei geringerer Wasserführung treten gewisse anthropogene Belastungen in den Oberflä chengewässern tendenziell stärker in Erscheinung. Dies zeigt sich beim Vergleich der Un tersuchungsresultate 2011 mit den Resultaten der Jahre 2009 und 2010 deutlich: Bei eini gen Parametern fielen die gemäss den Empfehlungen des Modulstufenkonzepts, Modul chemischphysikalische Erhebungen, Nährstoffe Stufe S (ChemMod S) vorgenommenen Bewertungen schlechter aus als in den vorangegangenen Jahren. Eine weitere Ursache für gewisse Schwankungen in der jährlichen Bewertung kann nebst der Wasserführung auch im Beprobungskonzept liegen: Mit der Erhebung von Momentan proben an insgesamt 12 Stichtagen pro Jahr ist es möglich, dass zufälligerweise eher selten auftretende Belastungssituationen überproportional erfasst und damit übergewichtet wer den. Mit einer Beprobung der Messstellen über mehrere Jahre wird diesem Umstand im Rahmen der überblicksweisen Überwachung der Birs und der Ergolz Rechnung getragen. Es ist zu erwarten, dass sich Zufälligkeiten über einen längeren Betrachtungshorizont aus gleichen und die Daten die langfristige Entwicklungen aufzuzeigen vermögen. Nachfolgend sind die wesentlichen Resultate für die Birs und die Ergolz zusammengefasst und kommentiert:

Birs In Bezug auf die Wasserqualität der Birs im Mündungsbereich in den Rhein ergibt sich ge messen an den "klassischen" Parametern (Sauerstoff, Nährstoffe, einzelne physikalische Messgrössen und Anionen) insgesamt ein gutes Bild. Trotz teils sehr niedriger Wasserführung traten keine Temperaturen auf, welche für die Ge wässerfauna als problematisch zu bezeichnen sind. Auch der Sauerstoffgehalt der Birs be wegte sich jederzeit im Bereich der Sättigung. Auffällig war hingegen der pHWert des Gewässers. Er lag bei mehreren Probenahmen im 2011 unterhalb von 8.0. Dies ist aussergewöhnlich. Der Erwartungswert liegt über 8.0, in der Regel bei etwa 8.3. Die Ursache für die verhältnismässig tiefen Werte ist nicht bekannt. Die Entwicklung sollte im Auge behalten werden. Allenfalls sind zu einem späteren Zeit punkt genauere Abklärungen notwendig. Die elektrische Leitfähigkeit sowie die Chlorid und SulfatKonzentrationen entsprechen den Erwartungen, wie sie sich aus der Geologie (Malm und Dogger) im Einzugsgebiet ergeben. In Bezug auf die Belastung mit organisch gebundenem Kohlenstoff (DOC) konnte der Zu stand der Birs gemäss Beurteilung nach Modulstufenkonzept ChemMod S in den Jahren 2009/2010 als gut eingestuft werden. Im 2011 musste er als unbefriedigend eingestuft wer den. Die Ursache für diese Verschlechterung ist nicht bekannt. Die gegenüber früher schlechtere Einstufung bedeutet jedoch nicht notwendigerweise, dass die Belastung der Birs im Hinblick auf diesen Parameter generell zugenommen hat. Es kommen wie oben 5 erwähnt auch methodisch bedingte Ursachen in Frage. Die Entwicklung ist auch hier im Auge zu behalten. Gegebenenfalls sind weitere Abklärungen zu treffen. Die Belastung der Birs mit Stickstoffverbindungen (vor allem Ammonium, Nitrit, Nitrat) ist gering. Diesbezüglich befindet sich die Birs in einem guten bis sehr guten Zustand. Demgegenüber ist die Belastung mit Phosphor deutlich höher. Der Zustand ist als gut (Phosphat) bzw. unbefriedigend (Gesamtphosphor) einzustufen. Hohe Gesamtphosphorge halte resultieren vor allem aus Feinstoffeinträgen bei regnerischer Witterung.

Ergolz Die Wasserqualität der Ergolz im Mündungsbereich in den Rhein ist gemessen an den "klassischen" Parametern (Sauerstoff, Nährstoffe, einzelne physikalische Messgrössen und Anionen) unbefriedigend. Die Untersuchungen weisen auf deutliche anthropogene Belas tungen des Gewässers hin: Als unproblematisch erwies sich das Temperaturregime. Trotz niedriger Wasserführung tra ten keine Temperaturen auf, welche für die Gewässerfauna als problematisch zu bezeich nen sind. Auch der Sauerstoffgehalt der Ergolz bewegte sich jederzeit im Bereich der Sätti gung. Der pHWert des Gewässers lag mit geringen Schwankungen im Bereich um 8.3, was den Erwartungen für ein Juragewässer entspricht. Die elektrische Leitfähigkeit sowie die Chlorid und SulfatKonzentrationen sind in der Er golz etwas höher als in der Birs. Dies ergibt sich teilweise aus der Geologie im Einzugsge biet der Ergolz (viel Gipskeuper). Zudem weisen die in der Ergolz gemessenen Werte auch einen grösseren Streubereich auf. Darin kommt der Einfluss der Siedlungsentwässerung und der Abwasserreinigung zum Ausdruck: Die Ergolz muss im Verhältnis zu ihrer Grösse deutlich mehr gereinigtes Abwassers aufnehmen als die Birs. In Bezug auf die Belastung mit organisch gebundenem Kohlenstoff (DOC) muss der Zu stand der Ergolz bei Augst als unbefriedigend eingestuft werden. Auch hier zeigt sich der Einfluss der Siedlungsentwässerung und der Abwasserreinigung. Insbesondere die ARA Füllinsdorf, Bubendorf und Sissach stellen wichtige Punktquellen dar. Auch mit Stickstoffverbindungen ist die Ergolz deutlich belastet. Ihr diesbezüglicher Zustand ist gemäss Beurteilung nach Modulstufenkonzept ChemMod S als mässig zu bezeichnen. Die Belastung der Ergolz mit Phosphor ist hoch. Ihr diesbezüglicher Zustand muss als schlecht eingestuft werden. Hier dürften nebst Siedlungsentwässerung und Abwasserreini gung auch die landwirtschaftlichen Aktivitäten eine Rolle spielen. Es bleibt allerdings anzu merken, dass die Beurteilungskriterien für Phosphor gemäss Modulstufenkonzept Chem Mod S sehr streng sind, da unter ungünstigen Umständen bereits relativ kleine Phosphor konzentrationen zu übermässigem Algenwachstum führen können.

6 1. Einleitung

Das Konzept für die Überwachung der Baselbieter Oberflächengewässer lehnt sich im Hin blick auf die Überwachungsarten an die Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) der Europäischen Union an. Die WRRL unterscheidet die überblicksweise, die operative und die ermittelnde Überwachung. Die überblicksweise Überwachung der Oberflächengewässer hat zum Ziel, die Entwicklung der Gewässerqualität in einem grösseren Einzugsgebiet über einen länge ren Zeitraum zu erfassen und zu dokumentieren. Für das Baselbiet wurden zur überblicksweisen Überwachung der Oberflächengewässer zwei Messstellen festgelegt, welche die Wasserqualität der Ergolz und der Birs kurz vor de ren Mündung in den Rhein dokumentieren. Zusammen entwässern die beiden Gewässer rund 85 % der Baselbieter Kantonsfläche. Die Messstelle Ergolz ist Teil des Projekts NAWA (Nationale Beobachtung Oberflächenge wässerQualität) des Bundes und der Kantone. Die NAWADaten dienen als Basis für einen Überblick über den Zustand der Oberflächengewässer in der Schweiz und dessen Entwick lung. Es wird die Grundlage geschaffen, um den Zustand und die Entwicklung der Schwei zer Oberflächengewässer auf nationaler Ebene mittel und langfristig zu dokumentieren und zu beurteilen. Problematische Entwicklungen sollen möglichst frühzeitig erkannt werden. Die Daten dienen zudem der Erfolgskontrolle von heutigen und zukünftigen Massnahmen im Gewässerschutz und anderen Politikbereichen und somit der Steuerung der nationalen Gewässerschutzpolitik. Im vorliegenden Bericht sind die einzelnen Untersuchungsresultate des Jahres 2011 sowie aggregierte Daten der Jahre 2009 2011 der beiden Messstellen für die überblicksweise Überwachung der Baselbieter Oberflächengewässer zusammengefasst und kommentiert.

2. Experimentelles

2.1 Untersuchungszeitraum Mit der überblicksweisen Überwachung der Baselbieter Oberflächengewässer wurde im Januar 2009 gestartet. Es wird bis 2013 weitergeführt und danach in Absprache mit dem BAFU angepasst.

2.2 Probenahmerhythmus Die Beprobung der Gewässer erfolgte im Monatsrhythmus. Der Probenahmetag wurde je weils ein bis zwei Wochen im Voraus festgelegt (Stichtaguntersuchung). Dadurch wird ge währleistet, dass über einen längeren Zeitraum betrachtet bezüglich Wasserführung ver schiedene Situationen erfasst werden. Auch findet die Beprobung an unterschiedlichen Wo chentagen statt.

2.3 Probenahmestellen In Koordination mit NAWA wurde im Kanton BaselLandschaft je eine Probenahmestelle an der Ergolz und der Birs definiert. Bei der Stelle an der Birs handelt es sich um eine gemein same Probenahmestelle mit dem Kanton BaselStadt. Beide Probenahmestellen liegen im Mündungsbereich der Gewässer. Zusammen repräsentieren die beiden Stellen rund 85 % des Basellandschaftlichen Gewässereinzugsgebiets, welches schlussendlich in den Rhein entwässert. Weitere Informationen zu den Probenahmestellen können der nachfolgenden Tabelle sowie den nachfolgenden Abbildungen entnommen werden:

7 Gewäs- Ort Mittlerer Niedrig- Einzugs- Kläranlagen (EWG) ser Abfluss wasser- gebiets- MQ abfluss grösse Q347 [m 3/s] [m 3/s] [km 2] PN-Stelle Birs_000300 Birs Birsfelden, 15.4 3.08 922 Div. ausserkant. ARA: Birskopf (Soyhières, Kleinlützel, weitere) Liesberg (1’200) Zwingen (23'500) Roggenburg (300) Ergol001200 Ergolz Augst, Fuss 3.74 0.59 284 13 KLARA (5’600) ballplatz Sissach (35'000) Niederdorf (5’300) Bubendorf (20'000) Füllinsdorf (60'000)

Die Stelle „Birs, Birsfel- den“ (interne Bezeich nung: Birs_000300) be findet sich im Bereich Birskopf, 50 m unterhalb der Hauptstrassen Brücke

Standort der Stelle „Birs, Birsfelden“

8 Die Stelle „Ergolz, Augst“ (interne Bezeichnung: Ergol_001200) befindet sich auf der Höhe des Fussballplatzes Augst

Standort der Stelle „Er- golz, Augst“

2.4 Untersuchte Parameter • Abflussmenge (Pegelmessstationen) • Temperatur (Felderhebung) • Sauerstoff (Felderhebung) • pHWert • elektrische Leitfähigkeit • gelöster organisch gebundener Kohlenstoff (DOC) • Chlorid • Sulfat • AmmoniumStickstoff • Nitrit Stickstoff • Nitrat Stickstoff • GesamtStickstoff • PhosphatPhosphor • GesamtPhosphor

Das Untersuchungsprogramm wird bei Bedarf an die aktualisierten Vorgaben der NAWA angepasst. Eine Übersicht über die untersuchten Parameter findet sich auch in Anhang I. Die chemischen Analysen der Proben wurden vom Labor für Umweltanalytik des AUE durchgeführt.

Die Auswertung der Daten erfolgte nach den Empfehlungen des Modulstufenkonzepts, Mo dul chemischphysikalische Erhebungen, Nährstoffe Stufe S. Dieses empfiehlt, als Beurtei lungsgrundlage auf der Basis der erhobenen Daten 90%Perzentlie zu berechnen. Die Be urteilung wurde anhand nachfolgender fünfstufiger Bewertungstabelle vorgenommen.

Beurteilung Ammonium-N Nitrit-N Nitrat-N Gesamt-N DOC Phosphat-P Gesamt-P (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) sehr gut <0.04 <0.02 <1.5 <2.0 <1.0 <0.02 <0.04 gut 0.04 <0.2 0.02 <0.05 1.5 <5.6 2.0 <7.0 1.0 <2.0 0.02 <0.04 0.04 <0.07 mässig 0.2 <0.3 0.05 <0.075 5.6 <8.4 7.0 <10.5 2.0 <3.0 0.04 <0.06 0.07 <0.10 unbefriedigend 0.3 <0.4 0.075 <0.10 8.4 <11.2 10.5 <14.0 3.0 <4.0 0.06 <0.08 0.10 <0.14 schlecht >0.4 >0.10 >11.2 >14.0 >4.0 >0.08 >0.14

Für die übrigen Parameter existieren keine analogen Beurteilungskriterien.

3. Resultate

3.1 Wasserführung (Jahreskurve) Bedeutung : Die Wasserführung hat einen Einfluss auf die Konzentrationen der verschiedenen Parameter. So werden einige Wasserinhaltstoffe bei zunehmender Abflussmenge tendenziell verdünnt. Das gilt beispielsweise für Chlorid, Sulfat und Nitrat. Andere Stoffe werden bei zunehmen der Wassermenge und Fliessgeschwindigkeit in der Gewässersohle mobilisiert, was eine Erhöhung der Konzentrationen bewirkt. Dasselbe gilt für Stoffe, die durch Abschwemmungen aus der Siedlungsentwässerung und der Landwirtschaft in die Gewässer gelangen. Das kann beispiels weise beim gelösten organisch gebundenem Kohlenstoff (DOC) und beim GesamtPhosphorgehalt der Fall sein.

Birs: (Jahresabflusskurve Pegelmessstation Münchenstein, BAFU)

100 100 50 Jahresmittelwert Birs 90 90 45 Jahresmedian Birs 80 80 40 90%Jahresperzentil Birs 10%Jahresperzentil Birs 70 70 35 60 60 30 50 50 25 40 40 20

30 30 [m3/s] Abflussmenge 15 Abflussmenge [m3l/s]

20 20 Jahresabflusskurve [m3/s] 10 10 10 5 0 0 0 9 0 2 3 5 6 8 9 1 1 1 0 1 1 1 01 01 01 01 2008 20 2 2011 20 2 2014 20 2 2017 20 2 2020 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2. 01.201 01. 05. 06. 08.201 09. .11.201 12. Jahr 01. 31. 02.03.201102.04.201102. 02. 02.07.201101. 01. 01.10.201101 01. 31.1 Datum

Ergolz: (Jahresabflusskurve Pegelmessstation Liestal, BAFU)

24 24 10 Mittelwert Ergolz 22 22 Median Ergolz 20 20 8 90%Perzentil Ergolz 18 18 10%Jahresperzentil Ergolz 16 16 14 14 6 12 12 10 10 4 8 8 Abflussmenge [m3/s] Abflussmenge Abflussmenge [m3/s] 6 6

Jahresabflusskurve [m3/s] 2 4 4 2 2 0 0 0 8 1 4 7 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 10 1 13 1 16 1 19 2 0 0 0 0 20 2009 2 20 2012 2 20 2015 2 20 2018 2 20 201 .201 201 201 201 201 201 01. 01.2011 04. 06. 08. 09.2011 11. 12. Jahr 01. 31. 02.03 02. 02.05.20102. 02.07.201101. 01. 01.10.20101. 01.12.20131. Datum

3.2 Wasserführung an den Probenahmetagen

Bedeutung : Durch zufällige Wahl der Probenahmetage (Stichtagmessung innerhalb eines Monats) soll erreicht werden, dass über einen länge ren Zeitraum betrachtet die verschiedenen Abflusssituationen repräsentativ erfasst werden.

Birs: Ergolz:

65 20 19 60 Stichtagbeprobung 18 Stichtagbeprobung 55 17 16 50 15 08.12.11 45 14 13 40 12 35 11 10 30 9

25 8 08.12.11 7 Abflussmenge [m3/s] Abflussmenge [m3/s] 20 6

19.09.11 5

15 24.01.11 24.01.11 08.08.11 25.07.11

4 06.04.11 06.04.11 23.02.11 10 28.03.11 3 18.10.11 25.07.11 23.02.11 28.03.11 04.05.11 19.09.11 09.11.11 04.05.11

22.06.11 2 08.08.11 18.10.11

5 22.06.11 09.11.11 1 0 0 0 31 61 92 122 153 183 214 244 275 305 336 0 31 61 92 122 153 183 214 244 275 305 336 Dauer der Abflüsse 2011 [Tage] Dauer der Abflüsse 2011 [Tage]

Kommentar : Die Grafiken zeigen, dass mit dem Konzept der Stichtagbeprobung wie gewünscht verschiedene Abflusssituationen erfasst wurden. Es ist auch ersichtlich, dass im 2011 einzelne Abflusssituationen leicht überproportional vertreten sind. Über einen längeren Betrachtungszeit raum sollte sich eine gleichmässigere Verteilung der Messpunkte ergeben.

3.3 Temperatur (Felderhebung)

Bedeutung : Die Wassertemperatur ist für die Lebewelt im Bach von grosser Bedeutung. So sind insbesondere die Salmoniden (Bachforellen, Äschen) empfindlich auf zu hohe Wassertemperaturen. Bachforellen tolerieren Temperaturen bis ca. 22°C, Äschen bis ca. 28°C. In Gewässern, in welchen die Salmonidenkrankheit PKD verbreitet ist, spielt die Wassertemperatur zusätzlich eine wichtige Rolle: Die Krankheit bricht erst bei Temperaturen über 15°C aus. Eine Ursache für hohe Wassertemperaturen kann fehlende Ufervegetationen sein. Dadurch werden die Bäche zu wenig beschattet, was zur Erwärmung des Wassers führt. Weiter können auch Abwassereinleitungen unerwünschte Temperaturerhöhungen be wirken. Auch der Klimawandel dürfte eine Rolle spielen.

Blau dargestellt ist die Jahrestemperaturkurve.

Birs: Temperatur zum Zeitpunkt der Probenahme sowie Jahrestemperaturverlauf (Tagesmittelwerte; Quelle: Messstation Münchenstein, BAFU)

26 26 26 Jahresmittelwert Birs 24 24 24 Jahresmedian Birs 22 22 22 90%Jahresperzentil Birs 20 20 20 10%Jahresperzentil Birs 18 18 18 16 16 16 14 14 14 12 12 12 10 10 10 Temperatur [°C] Temperatur Temperatur [°C] Temperatur 8 8 8 6 6 6 4 4 Jahrestemperaturkurve [°C] 4 2 2 2 0 0 0 8 9 0 1 2 6 7 8 9 0 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 00 00 01 01 01 2011 2011 2011 201 2011 201 2011 2 2 20 20 20 2013 2014 2015 201 2 2 2 20 01. 04. 07. 10. .12. 12. Jahr 01. 31.01.201102.03.2002. 02.05.201102.06.2002. 01.08.201101.09. 01. 01.11.201101 31. Datum

Kommentar : Im Jahre 2011 wurden in der Birs bei Birsfelden keine für die Gewässerfauna kritischen Temperaturen erreicht oder überschritten.

Ergolz: (Temperatur zum Zeitpunkt der Probenahme sowie Jahrestemperaturverlauf (Tagesmittelwerte; Quelle: TemperaturDatenLogger Augst, AUE BL)

26 26 26 Mittelwert Ergolz 24 24 24 Median Ergolz 22 22 22 90%Perzentil Ergolz 20 20 20 10%Jahresperzentil Ergolz 18 18 18 16 16 16 14 14 14 12 12 12 10 10 10 Temperatur [°C] Temperatur Temperatur [°C] Temperatur 8 8 8 6 6 6 4 4 Jahrestemperaturkurve[°C] 4 2 2 2 0 0 0 9 0 2 3 5 6 8 9 1 1 0 1 1 1 01 01 01 01 2008 20 2 2011 20 2 2014 20 2 2017 20 2 2020 2011 2011 2011 .2011 2011 2011 2011 2011 01. 01. 03. .08.201 09.201 10. 11. 12. 12. Jahr 01. 31. 02. 02.04 02.05.201102.06.201102.07.201101 01. 01. 01. 01. 31. Datum

Kommentar : Im Jahre 2011 wurden in der Ergolz bei Augst keine für die Gewässerfauna kritischen Temperaturen erreicht oder überschritten. 15

3.4 Sauerstoff (Felderhebung) Bedeutung : Für das Überleben der tierischen Lebensgemeinschaft im Gewässer ist es sehr wichtig, dass das Wasser genügend Sauerstoff ent hält. Im Idealfall ist das Wasser mit Sauerstoff gesättigt. Der Sauerstoffgehalt des Wassers ist abhängig von der Wassertemperatur, vom Aus mass des Algenbewuchses (tagsüber Sauerstoffproduktion durch Fotosynthese, in der Nacht Sauerstoffzehrung durch Veratmung) und von der Verunreinigung durch leicht abbaubare organische Substanzen (Sauerstoffzehrung). Sauerstoffmangel kann zu Fischsterben führen. Birs:

15 100 15 Jahresmittelwert Birs 14 14 90 Jahresmedian Birs 13 13 90%Jahresperzentil Birs 12 80 12 10%Jahresperzentil Birs 11 11 70 10 10 9 60 9 8 8 50 7 7 6 40 6 Sauerstoff [mg/l] Sauerstoff

Sauerstoff [mg/l] 5 5 30 4 4

3 20 Jahresabflusskurve [m3/s] 3 2 2 10 1 1 0 0 0

8 1 1 1 1 1 0 09 1 12 14 15 17 18 20 11 11 11 11 11 11 11 11 11 1 1 1 1 0 0 0 0 0 20 2 2010 20 2 2013 20 2 2016 20 2 2019 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 .20 .20 2.20 .06. 07. 08. 09. 10. 11 12 1 Jahr 2. 1. 01.01.2 31.01. 02.03. 02.04. 02.05. 02 0 0 01. 01. 01. 01. 31. Datum

Kommentar : Der Sauerstoffgehalt der Birs bei Birsfelden bewegt sich immer im Bereich der Sättigung. Durch die Temperaturabhängigkeit des Sauerstoffgehaltes sind die Werte im Sommer etwas tiefer als im Winter. 16

Ergolz:

15 25 15 14 14 Mittelwert Ergolz 13 13 Median Ergolz 12 20 12 90%Perzentil Ergolz 11 11 10%Jahresperzentil Ergolz 10 10 9 15 9 8 8 7 7 6 10 6 Sauerstoff [mg/l] Sauerstoff

Sauerstoff [mg/l] 5 5 4 4

3 5 Jahresabflusskurve [m3/s] 3 2 2 1 1 0 0 0

8 1 4 7 0 1 1 1 1 1 0 10 1 13 1 16 1 19 2 11 11 1 11 1 11 1 11 11 1 11 1 0 0 0 0 0 20 2009 2 20 2012 2 20 2015 2 20 2018 2 20 20 20 20 20 .20 20 20 20 20 3.20 .01. 0 05. .07. 08 10. 12. Jahr 1. 01.01.2 31 02. 02.04. 02. 02.06.201102 01. 01.09. 0 01.11.2001.12. 31. Datum

Kommentar : Der Sauerstoffgehalt der Ergolz bei Augst bewegt sich immer im Bereich der Sättigung. Durch die Temperaturabhängigkeit des Sauerstoffgehaltes sind die Werte im Sommer etwas tiefer als im Winter.

3.5 pH-Wert Bedeutung : Der pHWert des Bachwasser ist weitgehend durch die geologischen Begebenheiten (geogen) bestimmt. In kalkhaltigem Wasser liegt der pHWert in der Regel zwischen 8.0 und 8.5, während er in Gewässern, die ihr Einzugsgebiet in Silikatgestein haben, unter 8.0 liegt. Durch Havarien (z. B. mit Betonabwasser) oder gesetzeswidrige Abwassereinleitungen kann sich der pHWert drastisch verändern, was zum Absterben von Gewässerorganismen führen kann. Die Fische mit ihren Schleimhäuten und Kiemen sind diesbezüglich besonders anfällig.

Birs: Ergolz:

10.0 100 10.0 25

9.5 90 9.5 80 20 9.0 9.0 70 8.5 60 8.5 15 8.0 50 8.0 pHWert pHWert 7.5 40 7.5 10 30 7.0 7.0 Jahresabflusskurve [m3/s] 20 Jahresabflusskurve [m3/s] 5 6.5 10 6.5 6.0 0 6.0 0

1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 11 11 11 11 11 11 11 11 1 1 1 1 11 11 1 11 1 11 1 11 11 1 11 1 0 0 20 20 20 20 20 20 20 20 20 .20 .20 20 20 20 20 .20 20 20 20 20 2.20 3.20 .06. 07. 08. 09. 10. 11 12 1 .01. 0 05. .07. 08 10. 12. 2. 1. 1. 01.01.2 31.01. 02.03. 02.04. 02.05. 02 0 0 01. 01. 01. 01. 31. 01.01.2 31 02. 02.04. 02. 02.06.201102 01. 01.09. 0 01.11.2001.12. 31. Datum Datum

Kommentar : Die Birs und Ergolz sind typische Juragewässer, ihre Einzugsgebiete liegen vollständig in Kalkgestein. Demzufolge ist mit pH Werten um 8.2 zu rechnen. Im Jahre 2011 lag der pHWert des Birswassers im Gegensatz zu den Jahren 2009 und 2010 bei mehreren Pro benahmen unter 8.0, was als aussergewöhnlich zu bezeichnen ist. Die Ursache hierfür konnte auf der Basis der vorliegenden Untersuchungsre sultate nicht geklärt werden. Der Sachverhalt ist im Auge zu behalten und gegebenenfalls genauer abzuklären. 18

3.6 Elektrische Leitfähigkeit Bedeutung : Die elektrische Leitfähigkeit des Wassers ist ein Mass für die Gesamtmineralisierung. Die Gesamtmineralisierung ist in grossem Mass durch die geologischen Begebenheiten (geogen) bestimmt. Je nachdem, welche Gesteinsschichten ein Wasser durchfliesst, werden ver schiedene Mineralien in unterschiedlichem Mass gelöst. In unseren Juragewässern wird die elektrische Leitfähigkeit hauptsächlich durch den Kalk dominiert. Liegen Gipsschichten im Einzugsgebiet, können auch die Sulfatkonzentrationen recht hoch werden. Anthropogene Erhöhungen der KochsalzKonzentrationen im Bach können sich durch Abwassereinleitungen oder durch den Strassenstreudienst im Winter ergeben.

Birs:

1000 100 1000 Jahresmittelwert Birs 900 90 900 Jahresmedian Birs 800 80 800 90%Jahresperzentil Birs 10%Jahresperzentil Birs 700 70 700 600 60 600 500 50 500 400 40 400 300 30 300

200 20 Jahresabflusskurve [m3/s] 200 elektrische Leitfähigkeit [S/cm] Leitfähigkeit elektrische elektrische Leitfähigkeit [S/cm] 100 10 100 0 0 0

8 7 8 9 0 1 0 13 14 15 16 1 1 1 2 0 0 0 0 20 2009 2010 2011 2012 2 2 2 2 20 20 20 20

.01.2011 .01.2011 .03.2011 Jahr 1 1 2 1.08.20111.09.20111.10.20111.11.20111.12.20111.12.201 0 3 0 02.04.201102.05.201102.06.201102.07.20110 0 0 0 0 3 Datum

Kommentar : Die Birs weist eine für Gewässer aus Kalkeinzugsgebieten typische, relativ hohe elektrische Leitfähigkeit auf.

Ergolz:

1000 25 1000 Mittelwert Ergolz 900 900 Median Ergolz 800 20 800 90%Perzentil Ergolz 10%Jahresperzentil Ergolz 700 700 600 15 600 500 500 400 10 400 300 300

200 5 Jahresabflusskurve [m3/s] 200 elektrische Leitfähigkeit [S/cm] Leitfähigkeit elektrische elektrische Leitfähigkeit [S/cm] 100 100 0 0 0 8 7 8 9 0 1 1 1 1 1 0 13 14 15 16 1 1 1 2 11 11 1 11 1 11 1 11 11 1 11 1 0 0 0 0 0 20 2009 2010 2011 2012 2 2 2 2 20 20 20 20 20 20 20 20 .20 20 20 20 20 3.20 .01. 0 05. .07. 08 10. 12. Jahr 1. 01.01.2 31 02. 02.04. 02. 02.06.201102 01. 01.09. 0 01.11.2001.12. 31. Datum

Kommentar : Die Ergolz weist eine für Gewässer aus Kalkeinzugsgebieten typische, relativ hohe elektrische Leitfähigkeit auf. Aufgrund des un günstigen Verdünnungsverhältnis zwischen der Abflussmenge der Ergolz und dem aus verschiedenen Kläranlagen in die Ergolz eingeleiteten, gereinigten Abwasser und der Ergolz macht sich zusätzlich der Einfluss des gereinigten Abwassers in Form einer erhöhten Leitfähigkeit bemerk bar.

3.7 Gelöster organisch gebundener Kohlenstoff (DOC) Bedeutung : Der gelöste organisch gebundene Kohlenstoff umfasst die Summe aller wasserlöslichen organischen Verbindungen. Der DOC setzt sich einerseits aus natürlichen Stoffen zusammen, andererseits aber auch aus Stoffen, welche durch anthropogenen Quellen wie zum Beispiel Abwassereinleitungen oder landwirtschaftliche Aktivitäten in das Gewässer gelangen. Natürlicher und anthropogener Anteil des DOC im Bach wasser lassen sich nicht ohne weiteres auseinanderhalten. Grob lässt sich jedoch sagen, dass die natürliche Belastung eines Baches im Basel biet bei rund 1 mg/l liegt. Höhere Konzentrationen weisen auf eine Beeinflussung durch Siedlungsentwässerung oder landwirtschaftliche Aktivitä ten hin. Der DOC ist ein wichtiger Parameter für die Beurteilung der Abwasserbelastung eines Baches. Birs:

5.0 100 5.0 Jahresmittelwert Birs 4.5 90 4.5 Jahresmedian Birs 4.0 80 4.0 90%Jahresperzentil Birs 10%Jahresperzentil Birs 3.5 70 3.5 3.0 60 3.0 2.5 50 2.5

2.0 40 [mg/l] DOC 2.0 DOC [mg/l] DOC 1.5 30 1.5

1.0 20 Jahresabflusskurve [m3/s] 1.0 0.5 10 0.5 0.0 0 0.0 8 1 4 7 0 1 1 1 1 0 10 1 13 1 16 1 19 2 11 11 11 11 11 11 11 11 11 1 1 1 1 0 0 0 0 0 20 2009 2 20 2012 2 20 2015 2 20 2018 2 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 .20 .20 2.20 .06. 07. 08. 09. 10. 11 12 1 Jahr 2. 1. 01.01.2 31.01. 02.03. 02.04. 02.05. 02 0 0 01. 01. 01. 01. 31. Datum

2009 2010 2011 Kommentar : Mit Werten meistens zwischen 1.5 und 2.0 mg/l DOC und drei sehr gut Werten zwischen 3 und 4 mg/l resultiert ein 90%Perzentil von 3.3 mg/l. Der gut höchste Wert wurde im Dezember bei einem Hochwasserereignis gemessen. Beurteilung gemäss mässig Auf der Basis der Daten 2011 ist der Zustand der Birs als unbefriedigend zu Modulstufenkonzept unbefriedigend beurteilen. Über einen längeren Zeitraum betrachtet, ergibt sich ein etwas Stufe S: schlecht besseres Bild. Eine gewisse zivilisatorisch bedingte Belastung ist erkennbar. 21

Ergolz

5.0 25 5.0 Mittelwert Ergolz 4.5 4.5 Median Ergolz 4.0 20 4.0 90%Perzentil Ergolz 10%Jahresperzentil Ergolz 3.5 3.5 3.0 15 3.0 2.5 2.5

2.0 10 [mg/l] DOC 2.0 DOC [mg/l] DOC 1.5 1.5

1.0 5 Jahresabflusskurve [m3/s] 1.0 0.5 0.5 0.0 0 0.0 8 1 4 7 0 1 1 1 1 1 0 10 1 13 1 16 1 19 2 11 11 1 11 1 11 1 11 11 1 11 1 0 0 0 0 0 20 2009 2 20 2012 2 20 2015 2 20 2018 2 20 20 20 20 20 .20 20 20 20 20 3.20 .01. 0 05. .07. 08 10. 12. Jahr 1. 01.01.2 31 02. 02.04. 02. 02.06.201102 01. 01.09. 0 01.11.2001.12. 31. Datum

2009 2010 2011 sehr gut gut mässig unbefriedigend Beurteilung gemäss Modulstufenkonzept Stufe S: schlecht

Kommentar : Mit Werten meist über 2 mg/l und einem 90%Perzentil von 3.6 mg/l muss die Wasserqualität der Ergolz in Augst als unbefriedigend eingestuft werden. Das bei Niederwasser ungünstige Verdünnungsverhältnis zwischen in das Gewässer eingeleitetem, gereinigtem Abwasser aus Kläranlagen und Abflussmenge der Ergolz macht sich bemerkbar. 22

3.8 Chlorid Bedeutung : Chloride gelangen teils aus geogenen Quellen, teils über die Siedlungsentwässerung ins Bachwasser. In der Regel ist die Chlorid konzentration von gereinigtem Abwasser etwa fünf bis zehnmal höher als das Bachwasser. Im Winter können durch den Streusalzeinsatz stoss weise deutlich grössere Mengen an Kochsalz in die Gewässer gelangen. Kochsalz wirkt erst in hohen Konzentrationen (Grammbereich) für Ge wässerorganismen toxisch. Trotzdem sind hohe Chloridkonzentrationen in Gewässern unerwünscht.

Birs:

80 100 80 Jahresmittelwert Birs 70 90 70 Jahresmedian Birs 80 90%Jahresperzentil Birs 60 60 10%Jahresperzentil Birs 70 50 50 60 40 50 40 Cl [mg/l] Cl Cl [mg/l] Cl 30 40 30 30 20 20

20 Jahresabflusskurve [m3/s] 10 10 10 0 0 0 8 1 4 7 0 1 1 1 1 0 10 1 13 1 16 1 19 2 11 11 11 11 11 11 11 11 11 1 1 1 1 0 0 0 0 0 20 2009 2 20 2012 2 20 2015 2 20 2018 2 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 .20 .20 2.20 .06. 07. 08. 09. 10. 11 12 1 Jahr 2. 1. 01.01.2 31.01. 02.03. 02.04. 02.05. 02 0 0 01. 01. 01. 01. 31. Datum

Kommentar : Die Chloridkonzentrationen in der Birs sind recht tief und liegen in der Regel zwischen 10 und 20 mg/l, für wenig belastete Oberflä chengewässer übliche Werte. Das gereinigte Abwasser aus dem dicht besiedelten unteren Birseinzugsgebiet wird nicht in die Birs, sondern in den Rhein abgeleitet. Dadurch wird die Birs von potentiellen Chloridfrachten entlastet.

Ergolz:

80 25 80 Mittelwert Ergolz 70 70 Median Ergolz 20 90%Perzentil Ergolz 60 60 10%Jahresperzentil Ergolz

50 15 50 40 40 Cl [mg/l] Cl Cl [mg/l] Cl 30 10 30

20 20

5 Jahresabflusskurve [m3/s] 10 10

0 0 0 8 1 4 7 0 1 1 1 1 1 0 10 1 13 1 16 1 19 2 11 11 1 11 1 11 1 11 11 1 11 1 0 0 0 0 0 20 2009 2 20 2012 2 20 2015 2 20 2018 2 20 20 20 20 20 .20 20 20 20 20 3.20 .01. 0 05. .07. 08 10. 12. Jahr 1. 01.01.2 31 02. 02.04. 02. 02.06.201102 01. 01.09. 0 01.11.2001.12. 31. Datum

Kommentar : Das bei Niederwasser ungünstige Verdünnungsverhältnis zwischen in das Gewässer eingeleitetem, gereinigtem Abwasser aus Kläranlagen und der Abflussmenge der Ergolz führt zu erhöht Chloridkonzentrationen. Auch der Streubereich der Werte ist insbesondere bei eher geringen Ergolzabflussmengen recht gross, was wiederum auf anthropogene Einflüsse(Einleitung von Abwasser) hinweist. Für das Ge wässer stellen die beobachteten ChloridKonzentrationen allerdings kein Problem dar.

3.9 Sulfat Bedeutung : Obwohl Sulfat teilweise in Waschmitteln als sogenannter Füllstoff eingesetzt wird und somit via Abwasser in die Bäche gelangt, ist der Sulfatgehalt im Bachwasser doch weitgehend geogen bestimmt. Wasser, welches gipshaltiges Gestein durchfliesst, löst das Calciumsulfat. Aufgrund der geringen Toxizität hat Sulfat ökologisch keine grosse Bedeutung.

Birs:

120 100 120 Jahresmittelwert Birs 90 Jahresmedian Birs 100 100 80 90%Jahresperzentil Birs 10%Jahresperzentil Birs 70 80 80 60 60 50 60 SO4 [mg/l] SO4

SO4 [mg/l] SO4 40 40 40 30

20 Jahresabflusskurve [m3/s] 20 20 10 0 0 0 8 9 0 1 2 7 8 9 0 1 1 1 1 1 1 1 2 11 11 11 11 11 11 11 11 11 1 1 1 1 00 00 01 01 01 0 2 2 20 20 20 2013 2014 2015 2016 2 2 2 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 .20 .20 2.20 .06. 07. 08. 09. 10. 11 12 1 Jahr 2. 1. 01.01.2 31.01. 02.03. 02.04. 02.05. 02 0 0 01. 01. 01. 01. 31. Datum

Kommentar : Die Sulfatkonzentrationen des Birswassers sind sehr tief. Einerseits liegt ein grosser Teil des Einzugsgebietes der Birs im Malm, was bedeutet, dass der Gipskeuper in deutlich tieferen Schichten vorliegt. Das Wasser kommt daher nur wenig mit Gips in Berührung. Der Gipskeuper übt somit kaum einen Einfluss auf den Sulfatgehalt der Birs aus. Zudem wird das gereinigte Abwasser aus dem dicht besiedelten unteren Birseinzugsgebiet nicht in die Birs, sondern direkt in den Rhein abgeleitet. Dadurch wird die Birs auch von potentiellen, anthropogenen Sulfatfrachten entlastet.

Ergolz:

120 25 120 Mittelwert Ergolz Median Ergolz 100 100 20 90%Perzentil Ergolz 10%Jahresperzentil Ergolz 80 80 15 60 60 SO4 [mg/l] SO4

SO4 [mg/l] SO4 10 40 40

5 Jahresabflusskurve [m3/s] 20 20

Kommentar : Im Ergolzeinzugsgebiet liegt der Gipskeuper oft in ziemlich geringer Tiefe vor, so dass das Wasser stärker mit Gips in Berührung kommt als im Birstal. Es nimmt mehr Sulfat auf. Zudem muss die Ergolz relativ viel gereinigtes Abwasser aufnehmen. Deshalb enthält das Er golzwasser deutlich mehr Sulfat als das Birswasser.

3.10 Ammonium-Stickstoff

Bedeutung: Ammonium (NH 4) entsteht durch den biochemischen Abbau von organischen Stickstoffverbindungen (z. B. Harnstoff). Danach wird es über das Nitrit zum Nitrat abgebaut. Dieser Prozess findet in erster Linie in den Kläranlagen statt. Zudem ist Ammonium in anorganischem Stickstoffdünger (Ammonsalpeter) enthalten und kann so auch über landwirtschaftliche Abschwemmungen in die Gewässer gelangen. Im Was ser liegt Ammonium in einem Gleichgewicht mit Ammoniak (NH 3) vor. Das Gleichgewicht ist abhängig vom pHWert. Bei höherem pHWert ist der Anteil an Ammoniak grösser. Ammoniak ist stark fischgiftig. In den Baselbieter Fliessgewässern ist mit für Fische schädlichen Ammoniak Konzentrationen ab AmmoniumKonzentrationen von ca. 0.2 mg/l zu rechnen. Birs:

0.20 100 0.20 Jahresmittelwert Birs 0.18 90 0.18 Jahresmedian Birs 0.16 80 0.16 90%Jahresperzentil Birs 10%Jahresperzentil Birs 0.14 70 0.14 0.12 60 0.12 0.10 50 0.10 0.08 40 0.08 NH4N [mgN/l] NH4N NH4N [mgN/l] NH4N 0.06 30 0.06

0.04 20 Jahresabflusskurve [m3/s] 0.04 0.02 10 0.02 0.00 0 0.00 8 2 6 0 1 1 1 1 0 11 1 14 15 1 18 19 2 11 11 11 11 11 11 11 11 11 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 20 2009 2010 2 20 2013 2 2 20 2017 2 2 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 .20 .20 2.20 .06. 07. 08. 09. 10. 11 12 1 Jahr 2. 1. 01.01.2 31.01. 02.03. 02.04. 02.05. 02 0 0 01. 01. 01. 01. 31. Datum

2009 2010 2011 Kommentar : Mit einem Jahresmittelwert von 0.02 und einem 90% sehr gut Perzentilwert von unter 0.04 mg N/l ist die Wasserqualität der Birs bezüglich gut Ammonium als sehr gut zu bezeichnen. Die Ableitung des gereinigten Ab Beurteilung gemäss mässig wassers aus dem unteren Birstal direkt in Rhein und die gute Nitrifikations Modulstufenkonzept unbefriedigend leistung der ARA im oberen Einzugsgebiet sorgen für diese erfreuliche Si Stufe S: schlecht tuation. 27

Ergolz:

0.30 25 0.30 Mittelwert Ergolz 0.27 0.27 Median Ergolz 0.24 20 0.24 90%Perzentil Ergolz 10%Jahresperzentil Ergolz 0.21 0.21 0.18 15 0.18 0.15 0.15 0.12 10 0.12 NH4N [mgN/l] NH4N NH4N [mg N/l] [mg NH4N 0.09 0.09

0.06 5 Jahresabflusskurve [m3/s] 0.06 0.03 0.03 0.00 0 0.00 9 1 3 4 6 8 0 1 1 1 0 1 12 1 1 1 1 2 0 0 0 0 0 011 2008 20 2010 20 2 20 2 2015 2 2017 2 2019 2 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 1.2011 1. 3. 4.201 5. 6.2011 7.2 8. 9.201 0. 1. 2.201 2. 0 0 0 0 0 0 .1 1 Jahr 01. 31. 02.0 02. 02.0 02. 02. 01.0 01. 01 01.1 01. 31.1 Datum

2009 2010 2011 sehr gut gut mässig unbefriedigend Beurteilung gemäss Modulstufenkonzept Stufe S: schlecht

Kommentar : Das 90%Perzentli für die AmmoniumKonzentration liegt knapp über 0.2 mg N/l. Die Wasserqualität der Ergolz muss daher bezüg lich Ammonium als mässig bezeichnet werden. Die meisten 2011 gemessenen AmmoniumKonzentrationen lagen zwar unter 0.03 mg N/l. Zwei hohe Einzelwerte führen jedoch zu einem 90%Perzentil von knapp über 0.2 mg N/l.

3.11 Nitrit- Stickstoff Bedeutung : Nitrit entsteht als Zwischenprodukt des Abbaus von stickstoffhaltigen Verbindungen (Nitrifikation) in der ARA oder auch im Fliessge wässer. Der organisch gebundene Stickstoff im Abwasser wird biochemisch über das Ammonium zum Nitrit und schlussendlich zum Nitrat oxi diert. Nitrit ist schon bei geringen Konzentrationen stark giftig für Gewässerorganismen. Für Fische können schon Konzentrationen von weniger als 0.1 mg/l Nitrit schädlich sein.

Birs:

0.04 20 Jahresabflusskurve [m3/s] 0.04 0.02 10 0.02 0.00 0 0.00

9 0 1 3 4 5 7 8 9 1 1 1 1 0 1 1 1 11 11 11 11 11 11 11 11 11 1 1 1 1 01 01 01 01 01 0 2008 20 20 2 2012 20 2 2 2016 20 2 2 2020 20 20 20 20 20 20 20 20 20 .20 .20 2.20 .06. 07. 08. 09. 10. 11 12 1 Jahr 2. 1. 01.01.2 31.01. 02.03. 02.04. 02.05. 02 0 0 01. 01. 01. 01. 31. Datum

2009 2010 2011 sehr gut gut mässig unbefriedigend Beurteilung gemäss Modulstufenkonzept Stufe S: schlecht Kommentar : Mit einem 90%Perzentilwert von 0.021 mg N/l kann die Qualität des Birswassers bezüglich der Belastung durch Nitrit als gut be zeichnet werden. 29

Ergolz:

0.20 25 0.20 Mittelwert Ergolz 0.18 0.18 Median Ergolz 0.16 20 0.16 90%Perzentil Ergolz 10%Jahresperzentil Ergolz 0.14 0.14 0.12 15 0.12 0.10 0.10 0.08 10 0.08 NO2N [mgN/l] NO2N NO2N [mg N/l] NO2N 0.06 0.06

0.04 5 Jahresabflusskurve [m3/s] 0.04 0.02 0.02 0.00 0 0.00 8 2 6 0 1 1 1 1 1 0 11 1 14 15 1 18 19 2 11 11 1 11 1 11 1 11 11 1 11 1 0 0 0 0 0 0 20 2009 2010 2 20 2013 2 2 20 2017 2 2 20 20 20 20 20 .20 20 20 20 20 3.20 .01. 0 05. .07. 08 10. 12. Jahr 1. 01.01.2 31 02. 02.04. 02. 02.06.201102 01. 01.09. 0 01.11.2001.12. 31. Datum

2009 2010 2011 sehr gut gut mässig unbefriedigend Beurteilung gemäss Modulstufenkonzept Stufe S: schlecht

Kommentar : Die 2009 beobachteten einzelnen sehr hohen NitritKonzentrationen sind 2011 anlässlich unserer Probenahmen nicht aufgetreten. Mit einem 90%Perzentilwert von knapp 0.03 mg N/l kann die Wasserqualität bezüglich Nitrit 2011 als gut eingestuft werden.

3.12 Nitrat- Stickstoff Bedeutung : Nitrat ist das Endprodukt des biochemischen Stickstoffabbaus. Organische Stickstoffverbindung, die im Abwasser enthalten sind, werden in der ARA über das Ammonium via das Nitrit zum Nitrat abgebaut. Nitrat ist aber auch in Düngern enthalten und kann über landwirt schaftliche Abschwemmungen in die Gewässer gelangen. Nitrat ist für die kaltblütigen Gewässerorganismen nicht von Bedeutung. Hingegen soll wegen der düngenden Wirkung auf die Meere die Stickstofffracht möglichst tief gehalten werden. Zudem soll im Hinblick auf die Trinkwasserge winnung der Eintrag von Nitrat durch Bachwasser ins Grundwasser ebenfalls möglichst vermieden werden. Auf grösseren Kläranlagen wird des halb durch eine Denitrifikationsstufe Nitrat zu elementarem Stickstoff reduziert, welcher dann an die Atmosphäre abgegeben wird. Birs:

10.0 100 10.0 Jahresmittelwert Birs 9.0 90 9.0 Jahresmedian Birs 8.0 80 8.0 90%Jahresperzentil Birs 10%Jahresperzentil Birs 7.0 70 7.0 6.0 60 6.0 5.0 50 5.0 4.0 40 4.0 NO3N [mgN/l] NO3N NO3N [mgN/l] NO3N 3.0 30 3.0

2.0 20 Jahresabflusskurve [m3/s] 2.0 1.0 10 1.0 0.0 0 0.0 8 2 6 0 1 1 1 1 0 11 1 14 15 1 18 19 2 11 11 11 11 11 11 11 11 11 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 20 2009 2010 2 20 2013 2 2 20 2017 2 2 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 .20 .20 2.20 .06. 07. 08. 09. 10. 11 12 1 Jahr 2. 1. 01.01.2 31.01. 02.03. 02.04. 02.05. 02 0 0 01. 01. 01. 01. 31. Datum

2009 2010 2011 sehr gut gut mässig unbefriedigend Beurteilung gemäss Modulstufenkonzept Stufe S: schlecht Kommentar : Mit einem 90%Perzentil von rund 3 mg N/l präsentiert sich die Birs bezüglich Nitratbelastung in einem guten Zustand. Hier wirkt sich positiv aus, dass das gereinigte Abwasser des unteren Birstales nicht in die Birs, sondern direkt in den Rhein abgeleitet wird. 31

Ergolz:

10.0 25 10.0 Mittelwert Ergolz 9.0 9.0 Median Ergolz 8.0 20 8.0 90%Perzentil Ergolz 10%Jahresperzentil Ergolz 7.0 7.0 6.0 15 6.0 5.0 5.0 4.0 10 4.0 NO3N [mgN/l] NO3N NO3N [mg N/l] NO3N 3.0 3.0

2.0 5 Jahresabflusskurve [m3/s] 2.0 1.0 1.0 0.0 0 0.0 8 2 6 0 1 1 1 1 1 0 11 1 14 15 1 18 19 2 11 11 1 11 1 11 1 11 11 1 11 1 0 0 0 0 0 0 20 2009 2010 2 20 2013 2 2 20 2017 2 2 20 20 20 20 20 .20 20 20 20 20 3.20 .01. 0 05. .07. 08 10. 12. Jahr 1. 01.01.2 31 02. 02.04. 02. 02.06.201102 01. 01.09. 0 01.11.2001.12. 31. Datum

2009 2010 2011 sehr gut gut mässig unbefriedigend Beurteilung gemäss Modulstufenkonzept Stufe S: schlecht

Kommentar : Mit einem 90%Perzentil von 6.7 mg N/l präsentiert sich die Ergolz bezüglich Nitratbelastung in einem mässigen Zustand.

3.13 Gesamt-Stickstoff Bedeutung : Der Gesamtstickstoff ist die rechnerische Summe des elementaren Stickstoffs, welcher in allen im untersuchten Wasser enthaltenen Stoffen vorkommt. Dabei werden der organisch gebundene Stickstoff (als Summenparameter), der AmmoniumN, der NitritN und der NitratN einzeln analysiert und addiert. Der Gesamtstickstoff ist ein Mass für die orientierende Beurteilung der Belastung eines Gewässers einerseits durch Abwasser und andererseits auch durch die Landwirtschaft. Birs:

10 100 10 Jahresmittelwert Birs 9 90 9 Jahresmedian Birs 8 80 8 90%Jahresperzentil Birs 10%Jahresperzentil Birs 7 70 7 6 60 6 5 50 5 4 40 4 3 30 3 GesamtStickstoff [mgN/l] GesamtStickstoff GesamtStickstoff [mgN/l] 2 20 Jahresabflusskurve [m3/s] 2 1 10 1 0 0 0 8 1 4 7 0 1 1 1 1 0 10 1 13 1 16 1 19 2 11 11 11 11 11 11 11 11 11 1 1 1 1 0 0 0 0 0 20 2009 2 20 2012 2 20 2015 2 20 2018 2 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 .20 .20 2.20 .06. 07. 08. 09. 10. 11 12 1 Jahr 2. 1. 01.01.2 31.01. 02.03. 02.04. 02.05. 02 0 0 01. 01. 01. 01. 31. Datum

2009 2010 2011 sehr gut gut mässig unbefriedigend Beurteilung gemäss Modulstufenkonzept Stufe S: schlecht

Kommentar : Mit etwas mehr als 4 mg N/l als 90%Perzentil kann die Wasserqualität der Birs als gut eingestuft werden. Der Stickstoff liegt weit gehend als Nitrat vor. Der organisch gebundene Stickstoff als Differenz zwischen Gesamt und anorganischem Stickstoff (90%Perzentilwerte) beträgt 1.0 mg N/l. 33

Ergolz:

10 25 10 Mittelwert Ergolz 9 9 Median Ergolz 8 20 8 90%Perzentil Ergolz 10%Jahresperzentil Ergolz 7 7 6 15 6 5 5 4 10 4 3 3 GesamtStickstoff [mgN/l] GesamtStickstoff GesamtStickstoff [mg N/l] 2 5 Jahresabflusskurve [m3/s] 2 1 1 0 0 0

1 1 1 1 1 1 8 1 4 7 0 11 1 11 1 11 1 11 1 11 1 11 1 12 0 10 1 13 1 16 1 19 2 0 0 0 0 0 0 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 2009 2 20 2012 2 20 2015 2 20 2018 2 20 01. 04. 06. 08. 10. 12. Jahr 01.01.2 31. 03.03.2 02. 03.05. 03. 03.07. 03. 02.09. 03. 03.11. 03. 03.01. Datum

2009 2010 2011 sehr gut gut mässig unbefriedigend Beurteilung gemäss Modulstufenkonzept Stufe S: schlecht

Kommentar : Bezüglich der GesamtStickstoffkonzentrationen war die Ergolz 2009/2010 in einem guten Zustand. Aufgrund von zwei höheren Einzelwerten wird ein 90%Perzentil von fast 8 mg N/l erreicht, was zur Benotung „mässig“ führt. Der Stickstoff liegt weitgehend als Nitrat vor. Der organisch gebundene Stickstoff als Differenz zwischen Gesamt und anorganischem Stickstoff (90%Perzentilwerte) beträgt 1.1 mg N/l. 34

3.14 Phosphat-Phosphor Bedeutung : In Gewässern ist das OrthoPhosphat (PhosphatPhosphor) der für die Algen und höheren Wasserpflanzen wachstumslimitierende Nährstoff. Erhöhte PhosphatKonzentrationen in Gewässern führen daher sehr schnell zu unerwünscht starkem Wachstum dieser Organismen. Dies wird noch verstärkt, wenn durch fehlende Ufervegetation viel Sonnenlicht in den Bach gelangt oder wenn Algen fressende Gewässerklein tiere in zu geringer Zahl im Bach leben. Phosphat gelangt über die Siedlungsentwässerung oder durch landwirtschaftliche Abschwemmungen in die Gewässer. Birs:

0.25 100 0.25 Jahresmittelwert Birs 90 Jahresmedian Birs 0.20 80 0.20 90%Jahresperzentil Birs 10%Jahresperzentil Birs 70 0.15 60 0.15 50 0.10 40 0.10 PO4P [mgP/l] PO4P PO4P [mgP/l] PO4P 30

0.05 20 Jahresabflusskurve [m3/s] 0.05 10 0.00 0 0.00

8 2 6 0 1 1 1 1 0 11 1 14 15 1 18 19 2 11 11 11 11 11 11 11 11 11 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 20 2009 2010 2 20 2013 2 2 20 2017 2 2 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 .20 .20 2.20 .06. 07. 08. 09. 10. 11 12 1 Jahr 2. 1. 01.01.2 31.01. 02.03. 02.04. 02.05. 02 0 0 01. 01. 01. 01. 31. Datum

2009 2010 2011 Kommentar : Mit einem 90%Perzentilwert von 0.03 mg P/l musste die Was sehr gut serqualität der Birs 2009 bezüglich der PhosphatBelastung als mässig ein gut gestuft werden. 2010 und 2011 verbesserte sich die Situation indem sich Beurteilung gemäss mässig sowohl 90%Perzentil, Mittelwert und Median verringerten. Die Wasserquali Modulstufenkonzept unbefriedigend tät kann jetzt bezüglich der Phosphatbelastung als gut eingestuft werden. Stufe S: schlecht Über die Herkunft des Phosphats lässt sich anhand dieser Untersuchung nichts aussagen. Als mögliche Quellen kommen sowohl die Kläranlagen im Birseinzugsgebiet als auch diffuse Quellen in Frage. 35

Ergolz:

0.25 25 0.25 Mittelwert Ergolz Median Ergolz 0.20 20 0.20 90%Perzentil Ergolz 10%Jahresperzentil Ergolz

0.15 15 0.15

0.10 10 0.10 PO4P [mg P/l] [mg PO4P PO4P [mgPO4P P/l]

0.05 5 Jahresabflusskurve [m3/s] 0.05

0.00 0 0.00 8 2 6 0 1 1 1 1 1 0 11 1 14 15 1 18 19 2 11 11 1 11 1 11 1 11 11 1 11 1 0 0 0 0 0 0 20 2009 2010 2 20 2013 2 2 20 2017 2 2 20 20 20 20 20 .20 20 20 20 20 3.20 .01. 0 05. .07. 08 10. 12. Jahr 1. 01.01.2 31 02. 02.04. 02. 02.06.201102 01. 01.09. 0 01.11.2001.12. 31. Datum

2009 2010 2011 sehr gut gut mässig unbefriedigend Beurteilung gemäss Modulstufenkonzept Stufe S: schlecht

Kommentar : Die Wasserqualität der Ergolz in Augst muss bezüglich der Phosphatkonzentration als schlecht bezeichnet werden. Der grosse zivi lisatorische Druck auf die Ergolz und ihre Seitengewässer zeigt sich bei den PhosphorParametern am deutlichsten. Sowohl die Kläranlagen im Einzugsgebiet der Ergolz als auch landwirtschaftliche Einflüsse dürften zum Phosphoreintrag in die Gewässer beitragen.

3.15 Gesamt-Phosphor Bedeutung : Als GesamtPhosphor wird die Summe aller Phosphorverbindungen bezeichnet. Dazu gehören das OrthoPhosphat, Polyphosphate und organisch gebundene Phosphorverbindungen wie zum Beispiel die verschiedenen Phosphonate. Diese Verbindungen gelangen über die Siedlungsentwässerung oder durch landwirtschaftliche Abschwemmungen in die Gewässer. In der ARA, aber auch in Gewässern werden diese Verbindungen mehr oder weniger vollständig zum OrthoPhosphat hydrolysiert. Zur Bedeutung des OrthoPhosphates siehe vorheriges Kapitel 3.13.

Birs:

0.45 100 0.45 Jahresmittelwert Birs 0.40 90 0.40 Jahresmedian Birs 80 90%Jahresperzentil Birs 0.35 0.35 10%Jahresperzentil Birs 70 0.30 0.30 60 0.25 0.25 50 0.20 0.20 40 0.15 0.15 30

GesamtPhosphor [mgP/l] GesamtPhosphor 0.10

GesamtPhosphor [mgP/l] 0.10 20 Jahresabflusskurve [m3/s] 0.05 10 0.05 0.00 0 0.00 8 2 6 0 1 1 1 1 0 11 1 14 15 1 18 19 2 11 11 11 11 11 11 11 11 11 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 20 2009 2010 2 20 2013 2 2 20 2017 2 2 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 .20 .20 2.20 .06. 07. 08. 09. 10. 11 12 1 Jahr 2. 1. 01.01.2 31.01. 02.03. 02.04. 02.05. 02 0 0 01. 01. 01. 01. 31. Datum

2009 2010 2011 Kommentar : Mit einem 90%Perzentilwert von knapp über 0.07 mg P/l muss sehr gut te die Wasserqualität der Birs 2009 und 2010 bezüglich der Gesamtphos gut phatBelastung als mässig eingestuft werden. Als mögliche Quellen kommen Beurteilung gemäss mässig sowohl die Kläranlagen des Birstales oder diffuse Quellen in Frage. Auf Modulstufenkonzept unbefriedigend grund von drei höheren Werten bei erhöhter Abflussmenge der Birs wurde Stufe S: schlecht 2011 ein 90%Perzentil von über 0.1 mgP/l erreicht, was zur Note unbefrie digend führte. 37

Ergolz:

0.45 25 0.45 Mittelwert Ergolz 0.40 0.40 Median Ergolz 90%Perzentil Ergolz 0.35 20 0.35 10%Jahresperzentil Ergolz 0.30 0.30 15 0.25 0.25

0.20 0.20 10 0.15 0.15

0.10 [mgP/l] GesamtPhosphor 0.10 Jahresabflusskurve [m3/s] GesamtPhosphor [mg P/l] 5 0.05 0.05

2009 2010 2011 sehr gut gut mässig unbefriedigend Beurteilung gemäss Modulstufenkonzept Stufe S: schlecht

Kommentar : Die Wasserqualität der Ergolz in Augst muss bezüglich der Phosphatkonzentration als schlecht bezeichnet werden. Gegenüber 2009 hat die Belastung sogar noch leicht zugenommen. Der grosse zivilisatorische Druck auf die Ergolz und ihre Seitengewässer zeigt sich bei der PhosphorParametern am deutlichsten. Sowohl die Kläranlagen im Einzugsgebiet der Ergolz als auch landwirtschaftliche Einflüsse dürften zum Phosphoreintrag in die Gewässer beitragen.

Anhang 1: Parameterliste Untersuchungsjahre 2009 - 2011

Jahr Jahr Jahr Jahr Jahr Jahr Jahr Jahr Parameter Einheit 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 Abflussmenge m3/s x x x Temperatur °C x x x Sauerstoff mg/l x x x pHWert x x x elektr. Leitfähigkeit S/cm x x x DOC mg/l x x x Chlorid mg/l x x x Sulfat mg/l x x x NitratStickstoff mg N/l x x x AmmoniumStickstoff mg N/l x x x NitritStickstoff mg N/l x x x GesamtStickstoff mg N/l x x x OrthoPhosphatPhosphor mg P/l x x x GesamtPhosphor mg P/l x x x