In Oberflächengewässern findet sich ein breites Spektrum von Chemikalien aus Industrie- und Gewerbebetrieben, aber auch Pflanzenschutzmittel, Arzneimittel, Röntgenkontrastmittel und Mikroplastik. Mit der Einleitung von Regenwasser von Hausdächern können beispielsweise Kupfer und Zink in die Gewässer gelangen. Um die chemische Qualität der Gewässer nicht weiter zu belasten, sollten die Einträge chemischer Stoff in die Gewässer so gering wie möglich gehalten werden.

In der industrialisierten Welt ist der Einsatz von nicht natürlichen Stoffen unverzichtbar. Die Anzahl der entwickelten organischen chemischen Verbindungen beträgt inzwischen mehr als 50 Millionen. Der Rat von Sachverständigen für Umweltfragen der Bundesregierung hat in der Vergangenheit 5.000 Substanzen als potenziell umweltrelevant eingestuft. Der Eintrag von Spurenstoffen oder Mikroschadstoffen in die Umwelt, die durch den Menschen verursacht werden, nimmt weiter zu. So steigt beispielsweise der Arzneimittelkonsum, auch wegen einer älter werdenden Gesellschaft und des medizinischen Fortschritts kontinuierlich. Durch neue Technologien und deren vielfaltige Verbreitung, wie beispielsweise die Nanotechnologie, können sich ebenfalls weitere Belastungen ergeben, deren Auswirkungen auf die Umwelt noch nicht bekannt sind. Bei Mikroschadstoffen handelt es sich vor allem um Humanarzneimittel- und Kosmetikrückstände, Waschmittelinhaltsstoffe, Rückstände von Pflanzenschutzmitteln und Dünger sowie Nanopartikel aller Art. Sie gelangen vor allem über Abwässer in die Umwelt, da sie in den heutigen Abwasserreinigungsanlagen meist nicht zurückgehalten werden. Mikroschadstoffe sind bereits in sehr geringen Mengen in den Gewässern nachweisbar und können dort nachteilige Auswirkungen auf das Leben im Gewässer haben und die Gewinnung von Trinkwasser negativ beeinflussen, weil für die Trinkwasseraufbereitung größerer Aufwand betrieben werden muss. Die Abwasseranteile in den nordrhein-westfälischen Fließgewässern sind wegen der Besiedlungsdichte und der Belastungen aus dem Flussoberlauf im Vergleich zu anderen Ländern besonders hoch. Auch der Belastungsdruck auf die Gewässer durch schwer abbaubare Mikroschadstoffe aus dem Abwasser ist besonders groß – insbesondere dort, wo große Mengen Abwasser in kleine leistungsschwache Fließgewässer eingeleitet werden. Zudem hat die Trinkwasserversorgung aus Oberflächengewässern in NRW eine besondere Bedeutung. Rund 60 % des Trinkwassers, das hier bereitgestellt wird, wurde direkt oder indirekt Oberflächengewässern entnommen. So stellt zum Beispiel die Ruhr die Grundlage der Wasserversorgung für rund fünf Millionen Menschen in Nordrhein-Westfalen dar. Die Ruhrwasserqualität ist deshalb in NRW von besonderer Bedeutung. Zum vorsorgenden Schutz von Gewässern und Verbraucherinnen und Verbrauchern sind deshalb Anstrengungen aller Beteiligten zum nachhaltigen Schutz der Wasserressourcen von entscheidender Bedeutung. Dazu wird in Nordrhein-Westfalen ein umfassender und vielschichtiger Ansatz verfolgt, wie er bereits seit 2008 durch das Programm "Reine Ruhr" praktiziert wird. Dieser Ansatz wird auch durch die 2017 veröffentlichten und mit relevanten Stakeholdern entwickelten Empfehlungen für eine Spurenstoffstrategie der Bundesregierung bestätigt. Ab 2018 sollen diese Empfehlungen weiter konkretisiert werden. Die nordrhein-westfälische Landesregierung stellt sich der Herausforderung "Mikroschadstoffe" und unternimmt große Anstrengungen, um noch bestehende Wissens- und Informationslücken zu schließen, Handlungsbedarf zu identifizieren und geeignete Maßnahmen zu treffen.

• Anhänge 1-5 zum Bericht "Programm Reine Ruhr" (Stand: März 2014) (PDF, 1.7 MB)
• "Vom Programm 'Reine Ruhr' zur Strategie einer nachhaltigen Verbesserung der Gewässer- und Trinkwasserqualität in Nordrhein-Westfalen" (Stand: Februar 2012) (PDF, 4.9 MB)
• Thema Gewässerüberwachung
• www.kompetenzzentrum-mikroschadstoffe.de
• Abwasser: Forschungs- und Entwicklungsvorhaben, unter anderem über Mikroschadstoffe aus kommunalem Abwasser, auf den Internet-Seiten des Landeamtes für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz
• Stakeholder-Dialog "Spurenstoffstrategie des Bundes"
• Strategie "Mikroverunreinigungen" der Internationalen Kommission zum Schutz des Rheins
• Thema "Chemikalien" beim Umweltbundesamt
• Thema Arzneimittel beim Umweltbundesamt
• "Information über Ergebnisse der Oberflächengewässeruntersuchungen in NRW auf Arzneistoffe und Pflanzenschutzmittel in 2014 und 2015" – Bericht an den Landtag NRW vom 04.07.2016 (PDF)
• LAWA Bericht "Mikroschadstoffe in Gewässern"

Pflanzenschutzmittel sind chemische oder biologische Produkte, die Pflanzen oder Pflanzenerzeugnisse vor einer Schädigung durch Tiere, zum Beispiel Insekten oder Nagetiere, oder Krankheiten wie Pilzbefall schützen sollen. Produkte, die der Bekämpfung von Pflanzen wie unerwünschten Ackerbegleitkräutern dienen, zählen ebenfalls zu den Pflanzenschutzmitteln. Vielfach wird anstatt Pflanzenschutzmittel häufig auch der Begriff Pestizide verwendet, zu diesen gehören neben den Pflanzenschutzmitteln auch die Biozide. Pflanzenschutzmittel und Biozide können im Rahmen ihrer Anwendung, zum Beispiel in der Landwirtschaft, am Bau und im Fassadenschutz oder bei der Antifoulingbehandlung von Booten in Gewässer eingetragen werden. Biozide umfassen ein breites Spektrum von Stoffen, die in einer großen Zahl von Anwendungen in Privathaushalten, im Gesundheitswesen, in Industrie und Gewerbe sowie in anderen Bereichen, zum Beispiel der Landwirtschaft, im Gebrauch sind. Zu den weit verbreiteten Biozid-Produkten gehören beispielsweise Schutzmittel für Beschichtungen oder Kühlsysteme, Desinfektionsmittel, Konservierungsmittel oder Holzschutzmittel. Derzeit sind ca. 18.000 Biozid-Produkte auf dem deutschen Markt. Um die Umweltauswirkungen möglichst in Grenzen zu halten, ist eine sachgerechte Anwendung von Pflanzenschutzmitteln und Bioziden unbedingt erforderlich. Pflanzenschutzmittel unterliegen bei ihrer Zulassung strengen Prüfverfahren. Das Pflanzenschutzgesetz legt auch Regeln für die Anwendung fest, um durch die bestimmungsgemäße und sachgerechte Anwendung schädliche Auswirkungen auf Oberflächengewässer und Grundwasserkörper zu vermeiden, die nach dem Stand der wissenschaftlichen Erkenntnisse nicht vertretbar sind. Seit 2015 müssen alle beruflichen Anwenderinnen und Anwender von Pflanzenschutzmitteln ihre Sachkunde nachweisen. Sie sind auch zur Fort-und Weiterbildung verpflichtet.

• Thema Pflanzenschutzmittel auf den Seiten des Umweltbundesamtes
• Belastungsentwicklung von Oberflächengewässern und Grundwasser in NRW mit Glyphosat und AMPA – Fachbericht 46, LANUV 2013
• Thema Gewässerüberwachung

Mit Auslaufen des Bergbaus unter Tage in Nordrhein-Westfalen – für Ende 2018 ist die letzte Zechenschließung geplant – soll nach dem 2014 vorgelegten Grubenwasserkonzept der RAG Aktiengesellschaft das Grubenwasser flächig bis auf etwa 600 Meter unter die Geländeoberfläche ansteigen. Die Maßnahmen zur Umsetzung dieses Konzeptes bedürfen der vorherigen behördlichen Zulassung. Vor diesem Hintergrund gab die Landesregierung 2015 ein zweiteiliges Gutachten in Auftrag, um zu prüfen, ob von der ehemaligen Nutzung PCB-haltiger Betriebsstoffe sowie vom Einsatz von Abfall- und Reststoffen zur Bruch-Hohlraumverfüllung (auch Bergversatz genannt) Steinkohlenbergbau eine Gefahr für Mensch und Umwelt ausgehen könnte. Bezogen auf mögliche Risiken aus der Bruchhohlraumverfüllung (BHV) kommen die Gutachter in einer ersten Bewertung zu dem Ergebnis, dass aufgrund der ermittelten Potenziale der Gefährdung, der Freisetzung und der Ausbreitung eine Gefährdung durch die Freisetzung von Zink und Blei bezogen auf heutige Bewertungsmaßstäbe kein Risiko für die Oberflächengewässer und das Grundwasser erkennbar ist. Es ließe sich aktuell kein Handlungsbedarf für die Vermeidung oder Verringerung von Risiken durch eine Stofffreisetzung und Ausbreitung von Stoffen aus der BHV (Schwermetalle, Dioxine/Furane und PAK) aus den dargestellten Ergebnissen ableiten. Nach diesen ersten Erkenntnissen werden die zukünftigen Austräge aus der BHV (Schwermetalle, PAK und Dioxine) also nicht messbar bzw. nicht der BHV zuzuordnen sein. Daher seien weder heute, noch in absehbarer Zukunft entsprechende Maßnahmen erforderlich. Hinsichtlich PCB kommen die Gutachter allerdings zu dem Ergebnis, dass die PCB-Belastung messbar und reduzierbar ist. Die Reduzierung kann durch übertägige wie untertägige Maßnahmen erfolgen.

• "Prüfung möglicher Umweltauswirkungen des Einsatzes von Abfall- und Reststoffen zur Bruchhohlraumverfüllung in Steinkohlenbergwerken in Nordrhein-Westfalen" – Gutachten der ahu AG Wasser Boden Geomatik im Auftrag des NRW-Umweltministeriums

Zur Ergänzung der vorliegenden wissenschaftlichen Erkenntnisse hat das Umweltministerium NRW die Arbeitsgemeinschaft IWW/Spiekermann Consulting Engineers im Jahr 2016 beauftragt, mögliche Verfahren zur PCB-Elimination aus Grubenwässern darzustellen, Investitions- und Betriebskosten grob zu ermitteln und die sich ergebenden Varianten zu bewerten. Die Empfehlungen der Gutachter sind eine gute Basis für die weitere Diskussion bezüglich des Schutzes der Gewässer in NRW vor weiteren Einleitungen von PCB aus Grubenwässern und deren Elimination. Im September 2017 hat die Ruhrkohle AG nun zugesagt an zwei Standorten (Wasserhaltung Haus Aden und Bergwerk Ibbenbüren) mögliche Aufbereitungsverfahren in Form von Labor- und halbtechnischen Pilotversuchen zu testen.

• Gutachten zum Schutz der Gewässer vor PCB aus Grubenwasser (PDF)

Die Ruhrkohle AG (RAG) hatte der nordrhein-westfälischen Landesregierung im Jahr 2014 Vorschläge für Maßnahmen zur langfristigen Optimierung der Grubenwasserhaltung im Steinkohlebergbau vorgelegt, durch die das Niveau des Grubenwassers unter Tage ansteigen würde. Die Zusammensetzung des Grubenwassers – zum Beispiel die Konzentration von Salzen und Metallen – würde sich durch den Anstieg unter Tage ändern. Dies ist für die Gewässer und die Zielerreichung nach Wasserrahmenrichtlinie relevant, da das Grubenwasser – wie bereits jetzt der Fall – in die Gewässer eingeleitet wird. Bisher wird im Allgemeinen davon ausgegangen, dass im Rahmen des Grubenwasseranstiegs eine deutliche Reduktion der stofflichen Belastung der Grubenwässer mit Salzen und Metallen erwartet werden kann. Die Mechanismen einer geringeren Mineralisation sind aus dem Aachener Steinkohlenrevier dokumentiert. Diese Prognosen bedurften vor allem im Bereich des ehemaligen Bergwerks Ost an der Lippe der Überprüfung. Das Umweltministerium hat daraufhin die GEOS Ingenieurgesellschaft mbH beauftragt zu überprüfen, ob eine Verbesserung der Grubenwasserqualität entsprechend den Prognosen im Auftrag der RAG AG auch für das Ruhrrevier zu erwarten ist. Das Gutachten der GEOS Ingenieursgesellschaft mbH kam zu dem Ergebnis, dass der prognostizierte Flutungsverlauf quantitativ bestätigt wird. Im Rahmen der Unschärfe von Prognosen konnten auch die qualitativen Ergebnisse bestätigt werden. Eine Übertragbarkeit der Ergebnisse hinsichtlich der Entwicklung der Mineralisation vom Aachener oder Ibbenbürener Revier auf das Bergwerk Ost konnte jedoch nicht bestätigt werden. Somit muss die Entwicklung der Mineralisation der Grubenwässer für jedes Bergwerk (auch innerhalb der Reviere) einzeln modelliert werden.

• "Überprüfung der Aussagen zur Entwicklung der Mineralisation der Grubenwässer im Zuge des Grubenwasseranstieges im nordrheinwestfälischen Steinkohlerevier im Bereich des ehemaligen Bergwerks Ost" – Gutachten der GEOS Ingenieurgesellschaft mbH im Auftrag der NRW-Landesregierung (PDF)
• dazu: Anlage 1 – Literaturverzeichnis (PDF)
• dazu: Anlage 2.1 – Wasserhaltungen (PDF)
• dazu: Anlage 2.2 – Grubenhohlraumvolumen (PDF)
• dazu: Anlage 2.3 – Hydraulische Verbindungen (PDF)
• dazu: Anlage 2.4 – Untertägige Zuflüsse und Einleitungen (PDF)
• dazu: Anlage 2.5 – Hydrochemische Analysen der Zutrittswässer (PDF)
• dazu: Anlage 2.6 – Hydrochemische Analysen der Grubenwässer (PDF)
• dazu: Anlage 2.7 – Messwerte der Wasserstände (PDF)