Hauptinhaltsstoffe sind Stoffe, die im Grundwasser in Konzentrationen von mehreren Milligramm pro Liter auftreten. Sie gelangen primär auf natürliche Weise aus Böden und Gestein ins Grundwasser. Hierzu zählen u.a. Chlorid und Sulfat. Im Siedlungsgebiet und insbesondere entlang von Strassen kann Chlorid auch aus dem Einsatz von Streusalz stammen, das aus Natrium- oder Kaliumchlorid besteht. Der Grenzwert von Chlorid von 40 mg/l wird landesweit an rund 4% der Messstellen überschritten.
Zu den Hauptinhaltsstoffen zählen z.B. die Kationen Calcium und Magnesium, die Anionen Hydrogenkarbonat, Sulfat, Chlorid sowie Silizium. Je nach Grundwasserleitertyp und den Wechselwirkungen mit Boden und Gestein weist das Grundwasser charakteristische Werte der einzelnen Hauptinhaltsstoffe auf. Für Grundwasser, das als Trinkwasser genutzt wird oder dafür vorgesehen ist, gilt gemäss Gewässerschutzverordnung (GSchV) für Chlorid und Sulfat ein Grenzwert («numerische Anforderung») von je 40 Milligramm pro Liter (mg/l). Dabei ausgenommen sind erhöhte Werte aufgrund natürlicher Verhältnisse, wenn also Chlorid oder Sulfat aus Boden und Gestein stammen.
Im Rahmen der Nationalen Grundwasserbeobachtung NAQUA fand 2018/2019 eine Pilotstudie statt, in der alle knapp 550 Messstellen der Nationalen Grundwasserbeobachtung NAQUA beprobt und auf Hauptinhaltsstoffe analysiert wurden.
Chlorid
Natürlicherweise ist Chlorid in der Schweiz nur in geringen Mengen im oberflächennahen Grundwasser vorhanden. Konzentrationen über 40 mg/l im Grundwasser treten ausschliesslich an Messstellen in Strassennähe oder im Siedlungsgebiet auf. Diese sind in erster Linie auf die Versickerung von mit Streusalz belastetem Strassenabwasser zurückzuführen und sind also nicht natürlichen Ursprungs. In besiedelten Gebieten überschreiten mehr als 15 % der Messstellen den Grenzwert von 40 mg/l.
Sulfat
Erhöhte Sulfat-Konzentrationen im Grundwasser sind überwiegend natürlichen Ursprungs. Als natürliche (geogene) Sulfat-Quellen kommen hauptsächlich die Lösung von Evaporitgestein aus Gips oder Anhydrit und - seltener - die Oxidation von Sulfidmineralen wie zum Beispiel Pyrit in Frage. So liegen die Konzentrationen in verschiedenen Karst-Grundwasserleitern des östlichen Juras und des Alpennordrandes sowie in den Lockergesteins-Grundwasserleitern im oberen Rhone- und oberen Rheintal und der Region Genf aufgrund des Gesteins natürlicherweise bei über 40 mg/l. In diesen Regionen befinden sich Evaporitgesteine aus Gips oder Anhydrit.
Hintergrundwerte in oberflächennahen Grundwasservorkommen der Schweiz (PDF, 83 MB, 26.10.2023)Im Auftrag des BAFU
Berücksichtigt man die regionalen natürlichen Hintergrundwerte für Sulfat, so liegen die Sulfat-Konzentrationen an lediglich drei Messstellen mehr als 40 mg/l über dem natürlichen Hintergrundwert. An diesen Messstellen sind die Überschreitungen sehr wahrscheinlich auf anthropogene Sulfat-Einträge ins Grundwasser zurückzuführen. Mögliche anthropogene Quellen sind in erster Linie Deponien, die Bauschutt enthalten. Auch durch Sulfat-haltige Düngemittel oder die Anwendung von Schwefel als Pflanzenschutzmittel kann Sulfat ins Grundwasser gelangen.
Hydrogenkarbonat
Die Konzentration von Hydrogenkarbonat im Grundwasser wird über das Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht kontrolliert und hängt primär von der Konzentration des im Sickerwasser gelösten Kohlendioxids und den im Boden und Grundwasserleiter vorhandenen Karbonaten ab. Dementsprechend stellen Gesteine, die Karbonate enthalten, wie Kalkstein und Dolomit die wichtigsten natürlichen Quellen an Hydrogenkarbonat dar. Als nicht natürliche Quellen kommen untergeordnet der Einsatz von Kalkdüngern in der Landwirtschaft oder die Bauindustrie in Frage.
Die höchsten Konzentrationen an Hydrogenkarbonat im Grundwasser von über 300 mg/l treten natürlicherweise in den karbonatreichen Lockergesteins-Grundwasserleitern des Mittellands sowie in den Molasse-Sandsteinen der klastischen Kluft-Grundwasserleitern auf. Auch die Karstgebiete im Jura und in den Voralpen und Alpen weisen hohe Konzentrationen an Hydrogenkarbonat im Grundwasser auf. Geringe Konzentrationen von weniger als 100 mg/l sind in den kristallinen Kluft-Grundwasserleitern der Alpen zu finden, in denen kein karbonathaltiges Gestein vorkommt.
Neben Hydrogenkarbonat weisen auch Calcium und Magnesium in Lockergesteins- und klastischen Kluft-Grundwasserleitern sowie in Karst-Grundwasserleitern natürlicherweise hohe Konzentrationen im Grundwasser auf.
Die Konzentrationen von Calcium liegen generell zwischen 10 und 200 mg/l. Diejenigen von Magnesium, Natrium, Sulfat und Chlorid zwischen 0,1 und 100 mg/l sowie von Kalium und Silizium bei weniger als 10 mg/l.
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Letzte Änderung 11.11.2024
