Nährstoff- und Schwermetallbilanzen der Küstengewässer Mecklenburg-Vorpommerns unter besonderer Berücksichtigung ihrer Sedimente Schriftenreihe des Landesamtes für Umwelt, Naturschutz und Geologie Mecklenburg-Vorpommern, Heft 2/2005 Kreideküste im Nationalpark „Jasmund“ auf der Insel Rügen (Foto: Harald Karl) HERAUSGEBER: Landesamt für Umwelt Naturschutz und Geologie Mecklenburg-Vorpommern Goldberger Str. 12 18273 Güstrow Telefon: 03843/777-0 Fax: 03843/777-106 e-mail: [email protected] Internet: www.lung.mv-regierung.de VERFASSER: Dr. Alexander Bachor Landesamt für Umwelt Naturschutz und Geologie Mecklenburg-Vorpommern Abteilung 3: Wasser und Boden [email protected] ISSN: 0944-0836 TITELSEITE: Veränderungen der mittleren jährlichen Phosphor-Einträge in die Küstengewässer Mecklenburg-Vorpommerns HERSTELLUNG UND DRUCK: Henryk Walther, Papier- & Druck-Center Neubrandenburg Katharinenstraße 14/16 · 17033 Neubrandenburg www.walther-druck.de AUFLAGE: 2005, 300 Exemplare EINZELPREIS: 10,00 € Diese Druckschrift wird im Rahmen der Öffentlichkeitsarbeit des Landesamtes für Umwelt, Naturschutz und Geologie Mecklenburg-Vorpommern herausgegeben. Sie darf weder von Parteien noch von deren Kandidaten und Helfern während des Wahlkampfes zum Zwecke der Wahlwerbung verwandt werden. Dies gilt für alle Wahlen. Missbräuchlich ist insbesondere die Verteilung auf Wahlveranstaltungen, an Informationsständen der Parteien sowie das Einlegen, Aufdrucken oder Aufkleben parteipolitischer Informationen oder Werbemittel. Untersagt ist auch die Weitergabe an dritte zur Verwendung bei der Wahlwerbung. Auch ohne zeitlichen Bezug zu einer bevorstehenden Wahl darf die vorliegende Druckschrift nicht so verwandt werden, dass dies als Parteinahme des Herausgebers zu Gunsten einzelner politischer Gruppen verstanden werden kann. Diese Beschränkungen gelten unabhängig vom Vertriebsweg, also unabhängig davon, auf welchem Wege und in welcher Anzahl diese Druckschrift dem Empfänger zugegangen ist. Güstrow im Oktober 2005 Nährstoff- und Schwermetallbilanzen der Küstengewässer Mecklenburg-Vorpommerns unter besonderer Berücksichtigung ihrer Sedimente Landesamt für Umwelt, Naturschutz und Geologie Mecklenburg-Vorpommern Diese Druckschrift gibt die von Herrn Alexander Bachor gefertigte Dissertation zur Erlangung des akademischen Grades doctor rerum naturalium (Dr. rer. nat.) an der Mathematisch- Naturwissenschaftlichen Fakultät der Ernst-Moritz-Arndt-Universtiät Greifswald wieder. Gutachter für die Dissertation waren Herr Prof. Dr. Karl-Heinz Henning und Herr Prof. Dr. Lutz Brügmann. INHALTSVERZEICHNIS INHALTSVERZEICHNIS ABBILDUNGSVERZEICHNIS ....................................................................................III TABELLENVERZEICHNIS ........................................................................................ VI VERZEICHNIS HÄUFIG BENUTZTER ABKÜRZUNGEN ......................................... IX 1 EINLEITUNG ......................................................................................................1 2 ZIELSTELLUNG .................................................................................................2 3 MATERIAL UND METHODEN ...........................................................................3 3.1 Wasser- und Abwasseruntersuchungen.........................................................................3 3.2 Schwebstoff- und Sedimentuntersuchungen..................................................................6 3.3 Datenherkunft und Datenaufbereitung ...........................................................................8 3.4 Methoden der Frachtberechnung und Fehlerabschätzungen.......................................12 4 DIE UNTERSUCHUNGSGEBIETE IM ÜBERBLICK ........................................18 5 ERGEBNISSE ..................................................................................................21 5.1 Wismar-Bucht einschließlich Salzhaff ..........................................................................21 5.1.1 Morphologie, Hydrographie, Salz- und Sauerstoffgehalt..................................................21 5.1.2 Nährstoffeinträge und Nährstoffinventar .............................................................................25 5.1.3 Bilanzabschätzungen für die Nährstoffe .............................................................................32 5.1.4 Schwermetalleinträge und Schwermetallinventar..............................................................36 5.2 Unterwarnow einschließlich Breitling............................................................................42 5.2.1 Morphologie, Hydrographie, Salz- und Sauerstoffgehalt..................................................42 5.2.2 Nährstoffeinträge und Nährstoffinventar .............................................................................45 5.2.3 Bilanzabschätzungen für die Nährstoffe .............................................................................51 5.2.4 Schwermetalleinträge und Schwermetallinventar..............................................................53 5.3 Darß-Zingster Bodden..................................................................................................60 5.3.1 Morphologie, Hydrographie, Salz- und Sauerstoffgehalt..................................................60 5.3.2 Nährstoffeinträge und Nährstoffinventar .............................................................................64 5.3.3 Bilanzabschätzungen für die Nährstoffe .............................................................................73 5.3.4 Schwermetalleinträge und Schwermetallinventar..............................................................75 5.4 Rügensche Bodden, Strelasund und Greifswalder Bodden .........................................82 5.4.1 Morphologie, Hydrographie, Salz- und Sauerstoffgehalt..................................................82 5.4.2 Nährstoffeinträge und Nährstoffinventar .............................................................................87 5.4.3 Bilanzabschätzungen für die Nährstoffe .............................................................................93 5.4.4 Schwermetalleinträge und Schwermetallinventar..............................................................95 5.5 Peenestrom und Kleines Haff.....................................................................................100 5.5.1 Morphologie, Hydrographie, Salz- und Sauerstoffgehalt............................................... 100 5.5.2 Nährstoffeinträge und Nährstoffinventar .......................................................................... 103 I INHALTSVERZEICHNIS 5.5.3 Bilanzabschätzungen für die Nährstoffe .......................................................................... 110 5.5.4 Schwermetalleintrag und Schwermetallinventar............................................................. 113 6 VERGLEICHENDE BETRACHTUNGEN UND DISKUSSION ........................117 6.1 Nährstoffe...................................................................................................................117 6.1.1 Einträge über Zuflüsse........................................................................................................ 117 6.1.2 Einträge über Direkteinleiter............................................................................................... 122 6.1.3 Atmosphärische Einträge ................................................................................................... 125 6.1.4 Veränderungen der Gesamteinträge und des mittleren Konzentrationsniveaus ....... 126 6.1.5 Veränderungen der flächenspezifischen Belastung....................................................... 129 6.1.6 Trenduntersuchungen anhand von Winterkonzentrationen .......................................... 130 6.1.7 Veränderungen der jahreszeitlichen Entwicklung der Nährstoffkonzentrationen ...... 132 6.1.8 Zum Trophiestatus der Küstengewässer ......................................................................... 136 6.1.9 Nährstoffverteilung in den Sedimenten ............................................................................ 141 6.1.10 Nährstoffbilanzen für ausgewählte Küstengewässer ..................................................... 146 6.2 Schwermetalle............................................................................................................154 6.2.1 Einträge über die Zuflüsse ................................................................................................. 154 6.2.2 Einträge über Direkteinleiter............................................................................................... 159 6.2.3 Atmosphärische Einträge ................................................................................................... 162 6.2.4 Diffuse Einträge von urbanen Flächen ............................................................................. 163 6.2.5 Einträge aus dem Schiffsverkehr ...................................................................................... 166 6.2.6 Gesamteinträge.................................................................................................................... 167 6.2.7 Konzentrationen im Wasser ............................................................................................... 168 6.2.8 Schwermetallgehalte im Schwebstoff............................................................................... 171 6.2.9 Schwermetallverteilung in den Sedimenten ...................................................................