Departement Bau, Verkehr und Umwelt Abteilung für Umwelt Erfolgskontrolle an den Gewässern im Einzugsgebiet der Abwasserreinigungsanlagen im Surbtal ARA-Ausbauprogramm 1997-2010 Ambio GmbH, Februar 2011 2 Herausgeber Departement Bau, Verkehr und Umwelt Abteilung für Umwelt Projektleitung Arno Stöckli, Abteilung für Umwelt, Sektion Boden und Wasser Autor Markus Haberthür, Ambio GmbH, Zürich Mitarbeit Guido Erni, Untersiggenthal Titelblatt: ARA Unterehrendingen Ambio GmbH ARA Erfolgskontrolle Surbtal 3 Inhalt Inhalt 1.! Anlass der biologischen Erfolgskontrolle 7! 2.! Gewässerbeurteilung nach Modulstufenkonzept 9! 2.1! Ausgewählte Kriterien für die Erfolgskontrollen 9! 3.! Entwicklung des Gewässerzustandes in der Übersicht 11! 3.1! Äusserer Aspekt 11! 3.2! Gewässerzustand gemäss der Kieselalgenindikation 14! 4.! Wirkung der Massnahmen bei einzelnen Abwasserreinigungsanlagen 15! 4.1! ARA Oberes Surbtal 16! 4.2! ARA Lengnau 18! 4.3! ARA Endingen 20! 4.4! ARA Tegerfelden 22! 4.5! ARA Klingnau 24! 5.! Literatur 26! Anhang A1:! Daten der Kieselalgen (Untersuchung 2010) 27! Anhang A2:! Daten des äusseren Aspektes (Untersuchung 2010) 31! Anhang A3:! Methoden 33! ARA Erfolgskontrolle Surbtal Ambio GmbH 4 Ambio GmbH ARA Erfolgskontrolle Surbtal 5 Zusammenfassung Zur Erfolgskontrolle des ARA-Ausbaupro- von sichtbaren, tierischen Einzellerkolonien stark grammes 1997-2010 im Surbtal wurde der zurückgegangen. Heute tritt er noch an 2 von biologische Zustand der Surb im Einflussbe- 15 Stellen mit einer Häufigkeit von maximal reich der Abwasserreinigungsanlagen zu 13% auf. verschieden Zeitpunkten untersucht. Der Die Sauerstoffversorgung in der Gewässersohle, vorliegende Bericht fasst die Ergebnisse zu- eine wichtige Voraussetzung für die Entwicklung sammen. Durch die Sanierungsmassnahmen einer natürlichen, tierischen Lebensgemein- ist die Gewässerbelastung in der Surb deut- schaft, ist 2010 in der Surb kaum, im Binnenka- lich zurückgegangen. Im Binnenkanal ist sie nal jedoch massiv eingeschränkt. praktisch gleich geblieben. Die geprüften Anforderungen und ökologischen Ziele der Das ARA-Ausbauprogramm reduzierte sowohl Gewässerschutzverordnung werden heute die Gesamtbelastung (DI-CH) als auch die orga- bezüglich des äusseren Aspektes und der nische Belastung (Saprobie) der Surb. Vor Beginn Zeigerwerte der Kieselalgen insgesamt bes- der Sanierungsmassnahmen erreichte der Ge- ser erfüllt. wässerzustand der Surb in den meisten Stre- ckenabschnitten die ökologischen Ziele der Ge- wässerschutzverordnung zum Teil bei weitem Massnahmen nicht mehr. Bezüglich der Gesamtbelastung (DI- Im Surbtal wurden die Abwasserreinigungsanla- CH) musste vor den Sanierungen noch bei 8 der gen Oberes Surbtal und Surbtal ausgebaut. Die 15 Stellen der Zustand als „mässig“ bis „unbe- ARA Lengnau und ARA Tegerfelden sind aufge- friedigend“ bezeichnet werden. Heute, nach hoben worden. Die Verlegung der Ableitung aus Abschluss der Sanierungen im Surbtal und der der ARA Klingnau vom Binnenkanal in die Aare noch ausstehenden Sanierung der ARA ist vorgesehen. Das Abwasser von Lengnau wird Klingnau, ist die durch Kieselalgen angezeigte in der ARA Endingen und dasjenige aus Teger- Gewässerqualität an 13 der 15 untersuchten felden in der ARA Klingnau gereinigt. Alle noch Stellen „gut“ bis „sehr gut.“ Damit sind die bestehenden Anlagen sind mit einer Phosphor- wichtigsten gesetzlichen Anforderungen mehr- elimination, die ARA Oberes Surbtal zusätzlich heitlich erreicht. mit einer biologischen Nitrifikati- Der Eintrag anorganischer Nährstoffe, insbeson- on/Teildenitrifikation ausgerüstet. dere von Phosphor und Stickstoff, hat sich durch die Massnahmen nicht wesentlich verändert. Verbesserung des Gewässerzustands Insgesamt gilt die Surb infolge der flächenhaften Nährstoffabschwemmung immer noch als „kri- In Bezug auf die äusserlich sichtbaren Beurtei- tisch“ bis „auffallend“ mit Phosphor und Stick- lungskriterien wie Verschlammung, Trübung, stoff belastet. Verfärbung, Schaumbildung und Geruch hat sich die Situation in der Surb verbessert. Bei den Erstuntersuchungen vor der Sanierung entsprach Was bleibt zu tun? die Surb in verschiedenen Abschnitten bezüglich Noch unbefriedigend sind die verbleibende, Ge- mehrerer dieser Merkmale nicht mehr den An- samtbelastung unterhalb der ARA Klingnau, die forderungen der Gewässerschutzverordnung. organische Belastung im Abschnitt Lengnau- Einzelne Belastungsmerkmale treten zwar immer Endingen und sowie die dort auftretenden noch auf, jedoch weniger häufig und in geringe- Schaumbildungen. rem Ausmass. Im Binnenkanal hat sich der äus- sere Aspekt, insbesondere durch massives Auf- Sauerstoffhaushalt im Binnenkanal verbessern treten von Eisensulfid eher noch verschlechtert. Eisensulfidflecken treten vor allem unterhalb der Mit den Massnahmen ist der früher an allen 15 ARA Klingnau auf. Die erhöhte organische Ab- Stellen auftretende, unerwünschte Aufwuchs bautätigkeit führt an diesen Stellen zu massiven ARA Erfolgskontrolle Surbtal Ambio GmbH Zusammenfassung 6 Sauerstoffdefiziten in den Kleinlebensräumen der Binnenkanalsohle. Zusätzlich erschwert das feinkörnige Sohlenmaterial die Sauerstoffversor- gung. Inwieweit hier mit Revitalisierungsmass- nahmen die Sauerstoffverhältnisse in der Sohle verbessert werden können, ist zu prüfen. In je- dem Fall muss aber die Fracht an organischen Stoffen aus der ARA Klingnau im Binnenkanal reduziert werden. Ursachen der Schaumbildung in der Surb abklä- ren Die leichte Schaumbildung in der Surb wurde bereits in der Vergangenheit festgestellt. 2010 tritt sie noch unterhalb der ARA Oberes Surbtal bis unterhalb Lengnau auf. Die Häufigkeit des Auftretens ist dort abzuklären und die Ursachen bzw. Quellen sind zu untersuchen. Allenfalls können abwasserseitige Massnahmen zur Re- duktion der Oberflächenspannung ergriffen werden. Bestehende Quellen von organischen Stoffen in der Surb eliminieren Die durch die Kieselalgen angezeigt organische Belastung im Abschnitt Lengnau-Endingen muss genauer abgeklärt werden. Im Vordergrund ste- hen bekannte Defizite bei der Regenwasserbe- handlung. Ambio GmbH ARA Erfolgskontrolle Surbtal 7 Warum eine Erfolgskontrolle 1. Anlass der biologischen serschutzfachstellen die Wirkung der Gewässer- Erfolgskontrolle schutzmassnahmen zu prüfen und die Öffent- lichkeit über deren Erfolg zu informieren. Dies Veränderte Rahmenbedingungen der Ab- verlangt auch Art. 50 des Gewässerschutzgeset- wasserbehandlung zes (GSchG). Die Erfolgskontrollen sind dabei als Die Infrastruktur zur Siedlungsentwässerung und Teil eines umfassenden Systems zum Qualitäts- Abwasserreinigung ist nicht für die Ewigkeit ge- management der öffentlichen Umweltpolitik zu baut. Die Kanalisationssysteme und Abwasser- sehen. reinigungsanlagen müssen laufend unterhalten Prüfung der Gesetzeskonformität und im gleichen Zuge den sich verändernden Die ökologischen Ziele und Anforderungen an Anforderungen angepasst werden. Jährlich die Wasserqualität für Fliessgewässer sind in der wächst die Siedlungsfläche in der Schweiz um Gewässerschutzverordnung vom 28. Oktober rund zwei Prozent und erfordert eine laufende 1998 formuliert. Neben den Grenz- und Richt- Erweiterung der Entwässerungssysteme. Die werten für chemische und physikalische Quali- Problematik von Mikroverunreinigungen durch tätskriterien umschreibt die Verordnung auch toxische und hormonaktive Spurenstoffe hat sich Anforderungen für den äusseren Aspekt (Farbe, im letzten Jahrzehnt akzentuiert. Sie zeigt sich in Geruch, Trübung etc.) sowie den heterotrophen schwindenden Fischpopulationen und Missbil- und pflanzlichen Bewuchs der Gewässersohle dungen bei Fischen. (Anhang A3). Die ökologischen Ziele streben be- Das Fernhalten von Fremdwasser aus der Ab- züglich der organischen Belastungen (Saprobie) wasserkanalisation – gegenwärtig rund 33% der und des anorganischen Nährstoffeintrags schweizerischen Abwassermenge – ist immer (Trophie) einen biologischen Zustand an, der für noch ein vorrangiges Ziel zur Steigerung der nicht oder nur schwach belastete Gewässer ty- Reinigungseffizienz der Abwasserreinigungsan- pisch ist (Anhang A3). lagen. Der flächendeckende Verbund der Kanali- Integrative Erfassung der Gewässerbelas- sationsnetze ermöglicht eine Optimierung des tung Abwassermanagements und ein effizientere Be- In methodischer Hinsicht ergänzen sich die che- wirtschaftung der Abwasserreinigung. In diesem mischen und biologischen Qualitätskriterien ge- Zusammenhang ist auch der Ersatz der früher genseitig. Während chemische Untersuchungen einzeln betriebenen, kleineren Abwasserreini- in der Regel Momentaufnahmen der stoffspezifi- gungsanlagen durch zentrale Grossanlagen mit schen Wasserqualität darstellen, widerspiegeln wirkungsvolleren Reinigungstechnologien und die biologischen Erhebungen die längerfristige besseren betriebswirtschaftlichen Eckwerten zu Wirkung der Belastungsfaktoren auf die Lebens- sehen. prozesse im Gewässer. So können z. B. aus der Ende einer intensiven Investitionsphase Zusammensetzung der Wasserorganismen Rück- Die Rahmenbedingungen der Abwasserbehand- schlüsse auf die Belastungsvorgänge im Gewäs- lung haben sich auch im Surbtal verändert. In ser gezogen werden. Diese können nicht nur auf der Folge wurden in den letzten 13 Jahren im stoffliche Aspekte, sondern auch auf hydrologi- Surbtal grössere Investitionen in die Siedlungs- sche und gewässermorphologische Stressfakto- entwässerung und Abwasserreinigung getätigt. ren ausgedehnt werden. Biologische Methoden Dabei wurden die ARA Oberes Surbtal und die eignen sich besonders für Erstaufnahmen der ARA Surbtal