Zusammenfassung des Endberichts GEMEINSAME DONAU … · 2012-06-03 · An der schönen blauen Donau Donau so blau, Durch Tal und Au Wogst ruhig du dahin, Dich grüßt unser Wien,

IKSD – Internationale Kommission zum Schutz der DonauStändiges SekretariatVienna International Centre, D0412P. O. Box 500, 1400 Wien / ÖsterreichTel: 0043-1-260 60-5738, Fax: 0043-1-260 60-5895e-mail: [email protected], www.icpdr.org

Informationen

Zusammenfassung des Endberichts

GEMEINSAME DONAU-UNTERSUCHUNGMAI 2002

An der schönen blauen DonauDonau so blau,

Durch Tal und AuWogst ruhig du dahin,

Dich grüßt unser Wien,Dein silbernes Band

Knüpft Land an Land,Und fröhliche Herzen schlagen

An deinem schönen Strand.

(Franz von Gernerth)

Herausgeber: IKSD – Internationale Kommission zum Schutz der Donau / Sekretariat, Designund Herstellung: p:matter Vienna, e-mail: [email protected]; Fotos: IKSD und Bundesamtfür Wasserwirtschaft, Österreich; Lektorat: Parole Language Services, Kroatien; Druck: PrintTech Ltd., Ungarn

Impressum

Die Donau ist der Lebensquell für die 83 Millionen Bewohner des Donaubeckens. SeitJahrtausenden hat der Fluss die Felder entlang seines Laufes bewässert und sie in fruchtbaresAckerland verwandelt. Die Donau hat die Bevölkerung der Umgebung mit Fischen versorgt und alswichtiger Transportweg Menschen und Güter entlang ihres 2857 km langen Laufes zu verschiede-nen Zielen befördert. Ihre natürliche Schönheit inspirierte Dichter, Maler und Komponisten. Wiejeder wertvolle Besitz in der Geschichte der Menschheit hat sie Eroberer angezogen und den Laufder Geschichte beeinflusst.

Die Donau ist natürlich nicht der einzige Leben spendende oder Ehrfurcht einflößende Fluss derWelt, aber sie ist ein in einzigartiger Weise ein “politischer" Fluss, verbindet sie doch 13 europäi-sche Staaten miteinander. In weitere vier Ländern erstrecken sich kleinere Teile ihres Beckens. Keinanderes Flussbecken wird von so vielen Nationen geteilt. Dieser internationale Charakter der Donaukann ein zweischneidiges Schwert sein. Einerseits birgt er potentiellen Konfliktstoff in sich, wennvon einem Staat verursachte Veränderungen des Flusses sich über dessen Grenzen hinaus auswir-ken. Andererseits birgt der internationale Charakter ein mindestens ebenso großes Potential anKooperationen und Konsensfindung in sich, da der Erfolg jedes Versuchs zur Regulierung und zumSchutz des Flusses von Anfang an stark von der Einigung zwischen so vielen Anrainerstaatenabhängt.

Die jüngere Geschichte war gekennzeichnet von Kooperation. Die Bevölkerung des Donauraumsfühlt sich erwiesenermaßen verpflichtet, dass die Donau nicht zum Abwasserkanal Mittel- undOsteuropas degradiert und hat dafür zu sorgen, dass der Fluss seine blaue Farbe behält und dadurchweiterhin seinem Image gerecht wird, das ihm Johann Strauß einstmals verschafft hat.

Die Gemeinsame Donau-Untersuchung (JDS) ist nur der jüngste Beweis dieser Verpflichtung.Von August bis September 2001 fuhren zwei Schiffe mit Wohn- und Forschungseinrichtungen vonRegensburg (Deutschland) hinunter bis zum Donaudelta. An Bord hatten sie Wissenschaftler ausverschiedenen Ländern, die Wasserproben, Sediment und Schwebstoffe entnahmen und analys-ierten, um vergleichbare Daten über den chemischen und biologischen Zustand der Donau und ihrerwichtigsten Nebenflüsse zu gewinnen.

Die Untersuchung wurde vorallem durch die großzügige finanzielle Unterstützung der deutschenRegierung und durch einen großen Beitrag der österreichischen Regierung ermöglicht. AndereLänder des Donauraums steuerten Sachmittel bei. Die Anreinerstaaten unterstützten das Vorhabenin wissenschaftlicher, logistischer und organisatorischer Art und Weise aber auch durch wichtigeExpertisen, um so die Gemeinsame Donau-Untersuchung zu einem wahrhaft gemeinsamen Unter-nehmen zu machen.

Wenn die über 40.000 durch die Untersuchung gewonnenen Ergebnisse als Grundlage für ange-messene Umweltentscheidungen Verwendung finden, werden sie uns einen weiteren Schritt näherzu einer reineren Donau bringen.

Martina MotlovaPräsidentin der Internationalen Kommission zum Schutz der Donau

Vorwort

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Inhalt

Vorwort

Gesetzlicher Rahmen

Vorbereitung der Donau-UntersuchungZieleProbestellen und ProbenDie AusrüstungDas Team

UntersuchungsergebnisseDer ökologische Zustand der Donau und ihrer Nebenflüsse

MakrozoobenthosSaprobität - Biologische GewässergüteFremde Arten

PhytobenthosMakrophytenPlankton

PhytoplanktonZooplankton

MikrobiologieDer chemische Zustand der Donau und ihrer Nebenflüsse

Allgemeine MerkmaleNährstoffeSchwermetalleOrganische Schadstoffe

Characteristika der AggregateErdöl-KohlenwasserstoffeFlüchtige organische ChlorkohlenwasserstoffePolare PestizideAndere prioritäre Stoffe der WRRLPharmazeutische InhaltsstoffeGC-MS-Analyse

Schlussfolgerungen

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Gesetzlicher Rahmen

Der erste gesetzliche bzw. institutionelle Rahmen für die Zusammenarbeit zum Schutz der Donaudurch gemeinsame Maßnahmen wurde mit der Unterzeichnung der Deklaration von Bukarest 1985geschaffen. Mit dem nächsten Schritt, der Annahme der Konvention über den Schutz und die nach-haltige Nutzung der Donau (Donauschutzübereinkommen, DRPC) in Sofia 1994, reagierte man aufdie notwendig gewordene Entwicklung einer internationalen Strategie zum Schutz der Donau. Mitihrem Inkrafttreten am 22.10.1998 wurde die DRPC zum entscheidenen gesetzlichen Rahmen für dieRegelung der Zusammenarbeit und der grenzüberschreitenden Wasserwirtschaft im Donauraum.

Das wichtigste Ziel sind der Schutz und die nachhaltige Nutzung von Grund- und Ober-flächenwasser im Donaueinzugsgebiet. 2001 gehörten Österreich, Bulgarien, Kroatien, dieTschechische Republik, die EU, Deutschland, Ungarn, Moldawien, Rumänien, die Slowakei undSlowenien zu den Vertragspartnern. Die Ukraine war Signatarstaat der Konvention und Bosnien-Herzegowina hatte Beobachterstatus. Jugoslawien hat sein Interesse an einem Beitritt zur DRPCbekundet.

Um die Einhaltung der Konvention zu gewährleisten, wurde die Internationale Kommission zumSchutz der Donau (IKSD) als entscheidungsfindendes Organ eingerichtet. Gegenwärtig konzentriertsich die IKSD auf die Erfüllung sämtlicher aus den derzeitigen EU-Richtlinien im Bereich Wasserresultierenden und für die nachhaltige ökologische Entwicklung der Donauregion bedeutsamenVerpflichtungen. Dabei nimmt die im Jahr 2000 verabschiedete EU–Wasserrahmrichtlinie (EU–WRRL) als zukunftsweisendes Gesetzeswerk zur Erhaltung ausgeglichener Lebensbedingungen füralle Lebensgemeinschaften des Donauraums eine besondere Stellung ein.

Vorbereitung derDonau-Untersuchung

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Vorbereitungen für die Gemeinsame Donau-Untersuchung umfassten die Festlegung derUntersuchungsziele und das Auswählen derExpertenteams, das Festlegen der Parameter, diegemessen werden sollten, die Bestimmung derMethoden zur Entnahme und Analyse vonProben und die Auswahl der Orte für dieProbeentnahme. Diese Aufgaben wurden vonder IKSD-Expertengruppe “Monitoring, Laborund Informationsmanagement (MLIM)" durch-geführt. Das Sekretariat der IKSD in Wien, dasdas gesamte Projekt koordinierte, bestimmte diezur Erfüllung der Aufgabe nötigenEinrichtungen und die Ausrüstung. Jedes nochso winzige Detail musste vorab gründlich

geklärt werden, um Verzögerungen bei dereigentlichen Untersuchung auszuschließen.Auch die logistische Vorbereitung musste ähn-lich genau und systematisch erfolgen, da daseventuelle Fehlen eines einzigenAusrüstungsteils an Bord die Arbeit derWissenschaftler ernsthaft hätte gefährden kön-nen. Eine wesentliche Aufgabe der IKSDbestand darin, schon zu einem sehr frühenZeitpunkt die Unterstützung einer breitenPalette lokaler Behörden in den an derUntersuchung beteiligten Ländern zu gewinnen.Dadurch wurde eine wichtige Bedingung fürden reibungslosen und termingerechten Ablaufder gesamten Expedition erfüllt.

Das Team (von links nach rechts): Birgit Vogel, Peter Woitke, Erich Poetsch, Haide Bernerth, BoyanBoyanovsky, Carmen Hamchevici, Peter Literathy, Jaroslav Slobodnik, Aleksandar Miletic , Bela Csanyi

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Die Ziele

Jeder befriedigende Versuch zum Schutz derUmwelt vor schädlichen Substanzen mussunbedingt mit detaillierter und genauerInformation über das Auftreten dieser Sub-stanzen im Ökosystem beginnen. Zum Sammelnsolcher Informationen führt die IKSD regel-mäßige Kontrollen der Donauwasserqualität imRahmen des Transnationalen MonitoringMessnetzes durch. Die Resultate derUntersuchungen werden jährlich ausgewertetund veröffentlicht, aber die regelmäßige Über-wachung erstreckt sich nur auf eine beschränk-te Zahl von Parametern und die Resultate wer-den von verschiedenen Labors in allen IKSD–Ländern zusammengetragen, was zu gewissenDiskrepanzen in der Datenanalyse führen kann.Daher beschloss die IKSD im Jahr 2000 einewissenschaftliche Expedition – die GemeinsameDonau–Untersuchung – zu starten, sodassdurch das Einbeziehen möglichst vielerSchadstoffe und die verbesserte Vergleich-barkeit der Wasserqualitätsdaten der Überwach-ungsrahmen erweitert werden kann.

Das Hauptziel der Untersuchung war einegründliche Analyse des Wassers, der Sedimente,der Schwebstoffe sowie der Flora und Fauna derDonau und ihrer wichtigsten Nebenflüsse.Homogenes Datenmaterial, das von den bestenLabors im Donauraum erstellt wurde, sollte einewichtige Grundlage für die Bestimmung undBestätigung spezifischer Verschmutzungs-quellen darstellen. Man einigte sich darauf, einspezielles Augenmerk auf die genaue Unter-suchung der in der EU–Wasserrahmenrichtlinie(EU-WRRL) ausdrücklich genannten gefähr-lichen Substanzen zu richten. Weiters wurde dieGemeinsame Donau-Untersuchung als hervor-ragende Chance zum Erfahrungsaustausch fürExperten aus allen Ländern des Donau-einzugsgebiets sowie zur Harmonisierung derunterschiedlichen Prozesse zur Gewinnung vonProben und der Laboranalysemethoden in deneinzelnen Ländern gesehen. Nicht zuletzt halfendie in allen Donaustaaten abgehaltenen Presse-konferenzen zur Information der Öffentlichkeitüber die Ziele der Untersuchung, zurSensibilisierung der Öffentlichkeit für die Ver-minderung der Umweltverschmutzung und denSchutz der natürlichen Ökosysteme zu steigern.

Probestellen und Proben

Da die chemische und biologische Beschaffen-heit von Flüssen stark von der Landschafts-geomorphologie beeinflusst wird, müssen zurGewinnung repräsentativer Daten bei derAuswahl der Stellen für die ProbeentnahmeFaktoren wie Abfluss, Gefälle, Tiefen- undBreitenunterschiede, Substratzusammensetzungoder Sedimentgeschiebe, die insbesondere dieVielfalt und Qualität von Lebensräumen fürWasserorganismen beeinträchtigen können,berücksichtigt werden. Die Landschaftsgeo-morphologie des Donauraums ist von einergroßen morphologischer Vielfalt charakterisiert,die sich ihrerseits wiederum in einem breitenSpektrum chemischer und ökologischer Unter-schiede von der Donauquelle bis zur Mündungins Schwarze Meer reflektiert werden. UnterBerücksichtigung dieser Tatsache wurde dieDonau zum Zweck der Untersuchung in drei

Hauptabschnitte unterteilt: (1) Der ObereDonauabschnitt vom Ursprung des Flusses biszum Staudamm von Gabcikovo bei Fluss-km1816, charakterisiert durch häufige Dämme undeine sehr geringe Anzahl frei fließenderAbschnitte; (2) der Mittlere Donauabschnittvom Staudamm von Gabcikovo bis zumEisernen Tor bei Fluss-km 943, ein komplett freifließender Abschnitt, und (3) das UntereDonaugebiet vom Eisernen Tor bis zumDonaudelta, ein weiterer frei fließenderAbschnitt. Jedes der drei Hauptabschnitte derDonau wurde weiter in jeweils dreiUnterabschnitte unterteilt, sodass sich insgesamtneun geomorphologisch unterscheidbare Ab-schnitte ergaben, die durch spezifische geo-morphologische Landschaftsfaktoren undanthropogene Einflüsse charakterisiert werdenkönnen. Folgende neun geomorphologischeAbschnitte wurden angenommen:

Gebiet 1: Neu Ulm – Innmündung (Fluss-km 2581 – 2255)Alpiner Flusscharakter; anthropogener Einfluss durch Wasserkraftwerke.

Gebiet 2: Innmündung – Moravamündung (Fluss-km 2225 – 1880)Alpiner Flusscharakter, anthropogener Einfluss durch Wasserkraftwerke.

Gebiet 3: Morava – Staudamm von Gabcikovo (Fluss-km 1880 – 1816)Anthropogener Einfluss durch die Errichtung des Staudamms von Gabcikovo.

Gebiet 4: Staudamm von Gabcikovo – Budapest (flussaufwärts - Fluss-km 1816 – 1659)Von einem alpinen zu einem Tieflandfluss geworden, fließt die Donau durch die UngarischeTiefebene.

Gebiet 5: Budapest (flussaufwärts) – Savemündung (Fluss-km 1659 – 1202)Als Tieflandfluss fließt die Donau durch die Ungarische Tiefebene; anthropogener Einfluss durchbedeutende Emissionen unbehandelter Abwässer in Budapest.

Gebiet 6: Save/Belgrad – Staudamm Eisernes Tor (Fluss-km 1202 – 943)Als Tieflandfluss bricht die Donau durch die Karpaten und den Balkan; anthropogener Einfluss


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Insgesamt wurden 98 Probestellen verteilt aufdie neun Gebiete zur Entnahme von Probenausgewählt, 74 am Hauptarm und 24 an denwichtigsten Nebenflüssen und den Nebenarmender Donau. An jedem dieser 98 Probestellenbestand die Probeentnahme aus fünf ver-schiedenen Probentypen (Wasser, Sediment,Schwebstoffe, Muscheln und andere Lebewesen)mit jeweils anderen Parameterlisten, die an ver-schiedenen Probestellen zu entnehmen waren:links, in der Mitte und rechts.

Die Ausrüstung

Zwei Schiffe, die Argus aus Deutschland unddie Szechenyi aus Ungarn, wurden als Ex-peditionsschiffe ausgewählt. Die Argus, einLaborschiff aus Hessen, diente allen wissen-schaftlichen Aktivitäten. Ein großer Greiferwurde an das Vorderdeck der Argus montiert,mit dem man Felsbrocken entnehmen konnte,um die darauf lebende Fauna zu untersuchen.Das große Schiffslabor ermöglichte dieVerarbeitung an Bord und die unmittelbareAnalyse der gesammelten Proben, deren

Qualität sonst durch die Lagerung womöglichgelitten hätte (z.B. für mikrobiologischeAnalysen). Andere Proben, deren Analyse hoch-entwickelte Analysegeräte und spezielleLaborbedingungen erforderten, wurden an neunTop-Labors in Deutschland, Österreich, derSlowakei und Ungarn gesendet. Die Szechenyi,ein erstklassiger ungarischer Eisbrecher, dienteals Versorgungsschiff für Unterkunft, Lagerungund andere logistische Zwecke.

Das Team

Die Untersuchung wurde von einem inter-nationalen Team, bestehend aus zehn Wissen-schaftlern aus den Donauländern mit Erfahrungin Hydrobiologie, Mikrobiologie und Chemiedurchgeführt. Das wissenschaftliche Teamwurde von nationalen Experten begleitet undunterstützt, wodurch ein Erfahrungsaustauschzwischen den Ländern ermöglicht wurde, undzu einer äußerst genauen Untersuchung derDonau beitrug.

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durch Staudammeffekte des Wasserkraftwerks am Eisernen Tor und durch bedeutende Emissionenunbehandelter Abwässer in Belgrad.

Gebiet 7: Staudamm am Eisernen Tor – Jantramündung (Fluss-km 943 – 537)Als Tieflandfluss fließt die Donau durch die walachische Tiefebene (äolische Sedimente und Löss); biszu 150 m hohe steile Sedimentwände charakterisieren das Flussufer auf der bulgarischen Seite.

Gebiet 8: Jantra – Reni (Fluss-km 537 – 132)Tieflandfluss; angeschwemmte Inseln zwischen den beiden Donauarmen.

Gebiet 9: Reni – Schwarzes Meer (Fluss-km 132 – 12)Die Donau verzweigt sich in drei Arme; charakteristisches Feuchtgebiet und Mündungsökosystem;das Gefälle geht auf 0,01 %0 zurück.


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Untersuchungsergebnisse

Wie erwartet lieferte die Untersuchung die zurBestimmung des ökologischen und chemischenZustandes der Donau und ihrer wichtigstenNebenflüsse nötigen Daten. Es ist wichtig festzu-halten, dass der Großteil der Untersuchungbewusst bei niedrigem Wasserstand durchgeführtwurde, und dass daher die beobachtetenKonzentrationen die ungünstigsten Verhältnissedarstellen.

Der ökologische Zustand der Donau Aquatische Lebensgemeinschaften sind guteIndikatoren für Verschmutzung. Darüber hinauszeigen sie auch Änderungen in der Gewässer-struktur an. Das Vorkommen und die Verteilungvon Gewässerorganismen in Flüssen wird signifi-kant durch die Fließgeschwindigkeit, dieTemperatur, die Transparenz des Wassers, derHabitat/Substratbedingungen und deren Schwan-kungen als auch durch den chemischen Zustandder aquatischen Umwelt beeinflusst. DasPlankton und die benthischen Lebensge-meinschaften, ihre Artzusammensetzung und dieHäufigkeit ihrer Individuen werden als Basis fürdie Bewertung des ökologischen Zustands derFlüsse verwendet, die in der EU-Wasser-rahmenrichtlinie aufgeführt sind.

Basierend auf ihren bevorzugten Lebensräumenwerden aquatische Lebensgemeinschaften üblich-er Weise wie folgt angesprochen:

- Benthische Makroinvertebraten (Makrozoo-benthos): kleine, mit bloßem Auge sichtbare,Tiere, die auf dem Bodensediment leben; breiteVerwendung für die Bewertung organischer

Verschmutzung (Saprobität);- Phytobenthos: Auf dem Bodensediment oderauf anderem Material (z. B. Holz) lebende Algen;- Makrophyten: Wasserpflanzen (große Algen,Moose, höhere Pflanzen), deren Pflanzenmasseoft zur Bewertung des trophischen Zustands undvon Änderungen in der morphologischenGewässerstruktur und der Fließgeschwindigkeitenverwendet werden;- Phytoplankton: Mikroskopische, im frei fließ-enden oder stagnierenden Wasser lebende Algen,deren Biomasse meist zur Bewertung der Eutro-phierung verwendet werden;- Zooplankton: Mikroskopisch kleine, im freifließenden oder stagnierenden Wasser lebendeTiere, die in Kombination mit den aus demPhytoplankton gewonnenen Ergebnissen zurBewertung des trophischen Zustands genutzt wer-den.

Alle biologischen Elemente, auf die in der EU-Wasserrahmenrichtlinie zur Bewertung des öko-logischen Zustands Bezug genommen wird(Benthische Invertebraten, Phythobenthos undMakrophyten, Phytoplankton) wurden währendder Studie untersucht. Eine Ausnahme stellen dieFische dar, da diese Gruppe von Organismen eine

Beispiele aus der Donau


andere Probeentnahmetechnik erfordert hätten.Besonderes Gewicht wurde auf die Bewertungorganischer Verschmutzung (Saprobität) unddie Eutrophierung gelegt. Zusätzlich zu denoben erwähnten aquatischen Lebensgemein-schaften wurde das Wasser auch auf mikro-biologische Parameter (gesamte Koliforme,fäkale Koliforme, fäkale Streptokokken undheterotrophe Bakterien) hin analysiert.

Mehr als 1000 im Wasser lebende Arten undhöhere Organismen wurden während der Unter-suchung identifiziert, insbesondere:

- 268 Makrozoobenthos Taxa- 340 Phytobenthos Taxa- 49 Makrophytenarten- 261 Phytoplankton Taxa- 120 Zooplankton Taxa

Basierend auf den während der GemeinsamenDonau-Untersuchung erzielten Ergebnissenwird der ökologische Status der Donau charak-terisiert.

Makrozoobenthos Bei der biologischen Bewertung der benthischeninvertebraten Fauna im Rahmen der Gemein-samen Donau-Untersuchung ist zu beachten,dass die Untersuchung im August/September2001 durchgeführt wurde, als schon eine großeZahl von Wasserinsekten geschlüpft war.Während der Untersuchung wurden 268 Artenin den mit dem Polypgreifer der Argus gesam-melten benthischen Proben gefunden. Zähltman alle mit zusätzlichen leichten Fallen gefan-genen und händisch mittels Netz gesammeltenArten hinzu, steigt die Zahl der gefundenenbenthischen Invertebraten-Arten auf beinahe300. Die höchste Anzahl an Arten und höherenOrganismen – durchschnittlich 40 – wurde anden Probestellen im Oberen Donaugebiet gefun-den. In den mittleren und unteren Abschnittenreicht die Anzahl von 30 bis 10. Die Zahl derArten wird durch die unterschiedliche Korngrößedes Substrats sowie durch die Fließge-schwindigkeiten der Donau beeinflusst. Die Zahlder Arten stimmte auf den beiden Flussufern nurzu 60 % überein, wobei die größten Unterschiedezwischen den linken und den rechten Flussufernim Mittleren und im Unteren Donaugebiet fest-gestellt werden konnten. Es konnte nur ein sehr

Tabelle 1: Klassifizierung der saprobiologischen Gewässergüte (Österr. Standard ÖNORM M 6232)

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Saprobität Intervall der SaprobiologischeSaprobienindizes Gewässergüte

oligosaprob < 1,25 I (nicht verschmutzt)

oligosaprob bis ß-mesosaprob 1,25 to 1,75 I-II (wenig verschmutzt)

Beta-mesosaprob 1,76 to 2,25 II (mäßig verschmutzt)

Beta-mesosaprob bis Alpha-meso-saprob 2,26 to 2,75 II-III (kritisch verschmutzt)

Alpha-mesosaprobi 2,76 to 3,25 III (stark verschmutzt

Alpha-mesosaprob bis polysaprob 3,26 to 3,75 III-IV (sehr stark verschmutzt)

polysaprob > 3,75 IV (extrem verschmutzt)

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geringer Unterschied in der Zahl der Arten zwi-schen den Nebenflüssen und der Donau nach-gewiesen werden. Die dominanten Gruppen derInvertebraten zeigen eine unterschiedlicheVerteilungen entlang der Donau. Während diegleichen Arten der Krebstiere die gesamteDonau besiedeln, nimmt die Zahl der Insektensignifikant ab, je weiter flussabwärts mangelangt. Weichtiere und Zerkleinerer dominie-ren im mittleren und unteren Abschnitt.

Saprobität – Biologische GewässergüteBesonders Makroinvertrebaten (Makrozooben-thos) wurden seit vielen Jahren in Europa weit-hin zur Bewertung der organischenVerschmutzung von Flüssen verwendet. ImDonauraum beruht diese Bewertung vor allemauf dem Saprobienystem, das zu einerKlassifizierung der biologichen Gewässergüte insieben Klassen, vier Haupt- und drei Neben-klassen, führt (siehe Tabelle 1). Die Gewässer-güteklasse II (mäßig verschmutzt) stellt das all-gemeine Qualitätsziel dar.

Die Saprobität der Donau schwankte zwischender Gewässergüteklasse II (mäßig verschmutzt)und II-III (kritisch verschmutzt). Wenn manbedenkt, dass der Saprobienindex auch von derHabitatstruktur (zum Beispiel der Vergleich vonfrei fließenden, regulierten Abschnitten) ab-hängt, wies die Donau entlang der gesamtenStrecke bis Budapest eine gute Gewässerqualität(Klasse II) auf. Flussabwärts von Budapest, wodie Donau die Ungarische Tiefebene durchfließt,sank die Gewässergüte oft auf Klasse II-III, wasauf eine kritische organische Verschmutzunghinweist. Berücksichtigt man sowohl die hohenChlorophyll-a Werte als auch die extreme Über-sättigung mit Sauerstoff in diesem Abschnitt,

die durch eine erhöhte Phytoplanktonbiomasseverursachte Sekundäre-Verschmutzung, diegewöhnlich zu einer Erhöhung der Saprobitätführt, klar erkennbar.

Flussabwärts von Belgrad bis zum Rückstau desEisernen Tors schwankte die Gewässerqualitätzwischen Klasse II und II-III. Zeichen vonVerschmutzung begannen aufzutreten und esgab signifikante Saprobitätsunterschiede zwi-schen den am linken und am rechten Flussuferentnommenen Proben, was auf die verschmut-zende Wirkung der Emissionen der Nebenflüssezurückzuführen schien. Nur das regulierteGebiet flussaufwärts vom Staudamm amEisernen Tor zeigte Saprobitätswerte unter demGrenzwert für die Gewässergüteklasse II.

Im Unteren Donaubereich, besonders fluss-abwärts von großen Städten, schienen Emiss-ionen zu einem Anstieg des Niveaus vonDestruenten, Bakterien und Detritusfressern zu

Sammeln von Makrozoobenthos


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führen; sogar toxische Effekte schienen aufzu-treten. Am linken Donauufer, z. B. beiVrbica/Smiljan, gab es keine Invertebraten aufFels oder Kiesel, und das sehr feinkörnige, redu-zierte Sediment war hauptsächlich von wenigenOligochaeten und Chironomiden bewohnt.Vergleicht man die Obere und die Untere Donauhinsichtliche der Artenvielfalt, war der untereAbschnitt der Donau durch einen signifikantenRückgang in der Biodiversität gekennzeichnet.Die Ergebnisse zeigen, dass Nebenarme undNebenflüsse der Donau stärker verschmutzt sindals der Fluss selbst und sogar dieGewässergüteklasse III (stark verschmutzt) oderschlechter erreichten. Der Moson-Arm und dergestaute Rackeve-Soroskararm wiesen demUntersuchungsergebnis zufolge einen kritischenVerschmutzungsgrad auf (GewässergüteklasseII-III). Die Sio erreichte sogar dieGewässergüteklasse III. Keine Makroin-vertebraten wurden – wahrscheinlich aufgrundtoxischer Effekte – in den Nebenflüssen Iskar,Olt und Arges gefunden, die die Grenzwerte zurGewässergüteklasse III überschritten und somitdie schlechtesten in der Untersuchung erfasstenQualitätsmerkmale aufwiesen.

Fremde ArtenDurch den Bau des Main-Donau-Kanals undseine Eröffnung im Jahr 1992 wurde einenatürliche biogeografische Grenze aufgehoben,die seit Jahrtausenden den Rhein und die Donauvoneinander trennten, was einen ständigenFahnenaustausch in beide Richtungen zwischenden beiden Flüssen nach sich zog. Die Kon-kurrenz zwischen einheimischen und fremdenTierarten (Neozoen) um Futter und Lebensraumhat zu Veränderungen in der Diversität desMakrozoobenthos geführt. Die Schifffahrt för-

dert eine rasche Ausbreitung von Neozoen. Sokam zum Beispiel die Corbicula–Muschel perSchiff von Europa und Ägypten (Nil) nachNordamerika und kehrte von dort um 1980 wie-der nach Europa zurück. Sie wanderte 1997vom Rhein aus in die Donau, erreichte dieungarische Region 1998/99 und wurde währendder Gemeinsamen Donau-Untersuchung 2001im Donaudelta gefunden.

PhytobenthosUnter Phytobenthos versteht man die Gesamt-heit der auf der Substratoberfläche im Flussbettlebenden Algen. Die ökologische Nische fürPhytobenthos-Algen wird durch eine langeListe von Umweltvariablen charakterisiert(Hydrologie, Substrat, Licht, Wasserchemie,Temperatur und andere Lebewesen), die vomFlusstyp abhängige Schwankungsbreiten auf-weisen. Langfristig reagieren Phytobenthos-gemeinschaften auf umweltbedingten Stress (z.B. Geschiebetrieb, Verschlammung, Substrat-instabilität, jahreszeitliche bediente Schatten-entwicklung, Trübung, Härte, Nährstoffgehalt,Schwankungen im Laufe des Tages bzw. derJahreszeiten, Abweiden durch Zoobenthos,Fische, Beschattung durch Ufervegetation) vorallem durch Veränderungen in der Artenzu-sammensetzung. Insgesamt wurden währendder Untersuchung 340 Phytobenthosarten undhöhere Organismen in der Donau, ihrenSeitenarmen und Nebenflüssen nachgewiesen.

Die artenreichste Gruppe war die der Kiesel-algen mit 264 nachgewiesenen Arten. DieseAlgengruppe, die auch Diatomeen genanntwird, ist für ihre artspezifische Silikatstrukturbekannt. In den während der Untersuchung ent-nommenen Proben dominierten pennate Arten

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von Diatomeen, hauptsächlich Gattungen vonNavicula, Nitzschia, Achnanthes, Amphora,Cocconeis, Cymbella, Diatoma, Fragillaria,Gomphonema, Gyrosigma, Pinnularia undSurirella.

Die Zahl der an den einzelnen Orten der Probe-entnahmen nachgewiesenen Arten schwankte imBereich von 20 – 96 in der Donau und von 16 –109 in den Nebenflüssen. Flussabwärts vonKoszloduy (Fluss-km 685) ging die Zahl derphytobenthischen Arten signifikant zurück. DerGrund dafür wird im Substrattyp (Schlamm undSand) vermutet. Eine extrem niedrige Zahl vonArten (20 – 39) wurde im Donaudelta gefunden.

MakrophytenDie Donau bietet mit ihrer großen Diversität anabiotischen Lebensraumbedingungen wie zumBeispiel unterschiedliche Substrattypen, Fließ-typen und Transparenz eine gute Basis für dieEntwicklung einer artenreichen makro-phytischen Vegetation.

Insgesamt wurden während der Untersuchung49 Wasserpflanzenarten gesammelt und be-stimmt, insbesondere:

- 14 Moosarten;- 16 Spermatophyta (Samenpflanzen) –Unterwasserarten von Rhizophyten;- 9 Schwimmblattpflanzen und freischwimmen-de Pflanzen;- 6 Arten, die Amphiphyten repräsentieren;- 3 Helophyten- 1 Art, die zur Gruppe der Armleuchteralgengehört (Charophyceae).Die Untersuchungsergebnisse der Makrophytenzeigten klar den Einfluss der Fließbedingungen,

weil Moose, Unterwasserarten von Rhizo-phyten, Schwimmblattpflanzen und freischwimmende Pflanzen gut als Indikatoren vonFließbedingungen dienen können. Moosebevorzugen harte Substrate (z. B. Felsbrocken),die im Oberen Donaugebiet (Österreich,Deutschland) dominieren. Sie stellten einenwesentlichen Teil der Gesamtpflanzenmenge inden Abschnitten 1, 2 und 4 dar.

Bezüglich der Pflanzenmenge ließ sich in derDonau eine klare Dominanz höherer Pflanzen(Spermatophyten), d. h. frei schwimmendePflanzen und Schwimmblattpflanzen, fest-stellen. Im Allgemeinen bevorzugen Unter-wassermakrophyten schnellere Fließgeschwind-igkeiten als Schwimmblattpflanzen oder gar freischwimmende Pflanzen. Die Dominanz dieserbeiden Pflanzengruppen wird durch dieVerfügbarkeit von Licht, die wiederum von derTransparenz des Flusswassers abhängt, be-stimmt. Unterwasserarten bevorzugen Lebens-bedingungen, die durch hohe Transparenzwertegekennzeichnet sind. Ein aufgrund hoherTransparenzwerte dominantes Auftreten vonUnterwasserarten von Rhizophyten wurde imAbschnitt 3 (Gabcikovo-Reservoir) und imAbschnitt 7 festgestellt. Bei niedrigen Trans-parenzwerten werden an der Oberfläche oderoberflächennah wachsende Makrophytenartenzur dominanten Art. Daher dominierten in denletzten zwei Abschnitten (8 und 9), wo niedri-gere Transparenzwerte gemessen wurden,Schwimmblattpflanzen und frei schwimmendeWasserpflanzenarten gegenüber den sonstigenMakrophyten.

Neben der Beeinflussung durch die Transparenzunterliegt das Auftreten und die Verteilung von


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Makrophyten auch wesentlich den Nährstoffen.Die Mehrheit der während der Untersuchunggesammelten Pflanzenarten sind Indikatorenfür eutrophe (nährstoffreiche) Bedingungen undandere, wie Ceratophyllum demersum, Pota-mogeton crispus und Zannichellia palustris,sind gewöhnlich Anzeiger für eine signifikanteNährstoffbelastung. Die Artengruppe der Arm-leuchteralgen (Characeae) ist normalerweise einIndikator für oligotrophe (nährstoffarme)Lebensräume, die hohe Transparenz aufweisen.Solche Bedingungen treten offensichtlich ineinigen Abschnitten des Staudamms am EisernenTor auf, wo diese Algengruppe nachgewiesenwerden konnte.

Plankton Planktongemeinschaften entstehen normaler-weise nur in großen Flüssen. Die Entstehungvon Flussplankton setzt folgende Bedingungenvoraus: die nötige Wassertiefe und Strömung(durchschnittliche Minimalgeschwindigkeit200-300 m3/s), bestimmte Fließbedingung (max.0,4 m/s), Trübung, Schwebstoffgehalt, eine aus-reichende Länge des Flussabschnitts und stag-nierendes, hydraulisch mit dem Hauptarm ver-bundenes Gewässer.

Phytoplankton Die Entstehung einer Phytoplanktonbiomassehängt von der Nährstoffkonzentration und derVerfügbarkeit der Nährstoffe, den Lichtbe-dingungen, der Fließgeschwindigkeit (Aufent-haltszeit) und vom "Grazing" durch Zoo-plankton und benthische Filtrierer ab. EinAnstieg der Nährstoffkonzentration im Wasserführt normalerweise zu einem Anstieg derAlgen- (oder pflanzlichen) Biomasse. Phyto-planktonbiomasse (mg/l) und/oder Chlorophyll-

a-Konzentrationen werden neben der Konzen-tration an Pflanzennährstoffen (Phosphor undStickstoff), der Sauerstoffsättigung und derTransparenz üblicherweise als Variablen zurBeschreibung des trophischen Zustands einesGewässers verwendet.

Im Rahmen der Untersuchung wurden qualita-tive und quantitative phykologische Unter-suchungen zur Gewinnung eines Überblicksüber die langfristigen Schwankungen in derArtenzusammensetzung und zur Beschreibungdes Trophiezustands des Flusses durchgeführt.Insgesamt wurden während der GemeinsamenDonau-Untersuchung 261 Arten imPhytoplankton der Donau und ihrerNebenflüsse nachgewiesen. Die langfristigenSchwankungen in der Phytoplanktonbiomassewurden auch zu den Schwankungen in derAnzahl der Arten in Beziehung gesetzt.

Der Anstieg der Artenabundanz im mittleren,am stärksten eutrophierten Abschnitt der Donauwurde, wie in einer nährstoffreichen Umgebungzu erwarten, vor allem durch die wachsendeZahl an kokkalen Grünalgen (Chlorococcales)bedingt. Generell wiesen hohe Werte derBiomasse bzw. Chlorophyll-a auf eutropheBedingungen im Mittleren Donauabschnitt,besonders flussabwärts von Budapest, hin.

Betrachtet man die Nebenflüsse, so wurde diehöchste Konzentration an Phytoplanktonbio-masse in dern Flüssen Iskar, Große Morava,Ipoly und Sio gefunden. Der hohe Trophie-zustand war meist von hohen Nährstoff-konzentrationen und einer Sauerstoffüber-sättigung begleitet. Obwohl auch Jantra,Russenski Lom, Arges, Siret und Prut stark mit

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Nährstoffen oder biologisch abbaubaren orga-nischen Stoffen verschmutzt waren, wurde nureine niedrige Phytoplanktonbiomasse festge-stellt. Der Grund dafür liegt wahrscheinlich ineiner verzögerten Wirkung durch toxischeStoffe. Im Gegensatz dazu wurde eine hoheKonzentration der Phytoplanktonbiomasse inder Drava beobachtet, obwohl hier dieNährstoffkonzentration gering war.

Zooplankton Zooplanktongemeinschaften können nur inFlüssen ab einer Länge von ca. 500 – 700 kmentstehen, da das Wachstum dieser Arten einegewisse Zeitspanne benötigt. Diese beträgt z. B.bei den Rotatoria 3 - 7 Tage, bei den Cladocereneine Woche und bei den Copepoden ein Monat.Im Fall der Rotatoria spielt die Temperatur einebesonders wichtige Rolle. Bei starker Strömungund großen Schwankungen im Pegelstand ohnedie notwendige Tiefe wird Zooplankton durchReibung an den Ufern, dem Flussbett und anPflanzen zerstört. Schwebstoffe können eben-falls Zooplanktonarten beschädigen. Die quali-tative und quantitative Zusammensetzung desZooplanktons kann stark durch dieAuswirkungen des Einfließens eines artenarmenZuflusses sowie durch Vorrichtungen zurWasserumleitung und Absperrung beeinflusstwerden. Insgesamt wurden während der Unter-suchung 120 Arten (79 Rotatoria, 27 Cladoceraund 14 Copepoda), die die Zooplankton-gemeinschaft bilden, in der Donau und ihrenNebenflüssen nachgewiesen.

Die Zahl der an den Probeentnahmestellen derUntersuchung gefundenen Zooplanktonartenschwankte zwischen 4 - 26 in der Donau und 6- 30 in ihren Nebenflüssen. Eine allmähliche

Zunahme der Artenanzahl wurde donauabwärtsin Richtung Delta beobachtet.

Das Auftreten vieler seltener Arten wurde vorallem im deutschen, österreichischen, slowak-ischen und ungarischen Abschnitt der Donaufestgestellt. Die größte Abundanz wurde imungarischen und im jugoslawischen Teil desFlusses nachgewiesen.

Die Abundanz der Zooplanktongemeinschaftenschwankte stark von 280 - 1.380.000 Ind./m3 inder Donau und von 1 140 - 799.000 Ind./m3 inden Nebenflüssen. Die niedrigsten Zahlen wur-den entlang der deutschen, österreichischen,rumänischen und bulgarischen Flussabschnittefestgestellt. Die größten Mengen wurdensowohl flussabwärts von Budapest und imjugoslawischen Abschnitt der Donau in derNähe von Novi Sad als auch zwischen denMündungen der Theiß und der Save gefunden.Diese Ergebnisse stimmen nicht mit jenen ausfrüheren Untersuchungen überein, in denen diemaximalen Abundanzen weiter flussabwärts imrumänisch-bulgarisch-ukrainischen Teil und im


MikrobiologieMikrobiologische Gemeinschaften stellen einenwesentlichen Teil des Gewässerökosystems dar.Durch den Abbau organischer Materie tragen siezum Selbstreinigungsprozess von Flüssen bei.Bakterien sind wegen ihrer raschen Reaktion aufsich ändernde Umwelteinflüsse ideale Sensoren.Gesamt-Koliforme, fäkale Koliforme und fäkaleStreptokokken sind sehr gute Indikatoren für dieBewertung fäkaler Verunreinigung, die vorallem von unbehandeltem wie auch von be-

handeltem Abwasser und von diffusenAuswirkungen von Acker- und Weideland ver-ursacht wird. Sie liefern auch Hinweise auf daspotentielle Auftreten von pathogenen Bakterien,Viren und Parasiten. Die Konzentration anheterotrophen Bakterien weist gewöhnlich eineKorrelation mit organischer Verschmutzung auf.

Um die Qualität des zur Trinkwassergewinnung,zum Baden und zur Bewässerung vorgesehenenFlusswassers zu kontrollieren, ist die Unter-

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Abbildung 2: Ergebnis der Gemeinsamen Donau-Untersuchung bezüglich der Phytoplanktonbiomasse und derPopulationsdichte des Zooplanktons entlang der Donau

1 600 000

1 400 000

1 200 000

1 000 000

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5000

03000 2500 2000 1600 1000 500 0

River km

Phytoplankton

Novi SadDunaföldvar

Zooplankton

Donaudelta beobachtet wurden. In vielen Fällenkonnten Auswirkungen der Nebenflüsse auf dieDonau in Form von Veränderungen derArtenzusammensetzung und eines Anstiegs derZooplanktondichte in der Donau flussabwärtsdes Zuflusses beobachtet werden. Aus denLangzeitschwankungen in der Phytoplankton-biomasse und in der Zooplanktondichte (siehe

Abbildung 2) lässt sich erkennen, dass imMittleren Donaugebiet der Höchstwert derPhytoplanktonbiomasse von Maximalwerten inder Zooplanktondichte gefolgt wurde. Die Ver-bindung zwischen dem Rückgang des Phyto-planktons mit der Zunahme der Zooplankton-dichte ist sehr wahrscheinlich auf den “Grazing”-Effekt des Zooplanktons zurückzuführen.

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suchung dieser mikrobiologischen Standard-parameter gesetzlich vorgeschrieben (z. B. EU-Oberflächen- und Trinkwasser-Richtlinie 75/440/EEC; WHO Richtlinien zum sicheren Gebrauchvon Abwasser und Exkreten in Land- undWasserwirtschaft, 1989; EU-Badewasser-Richt-linie 76/160/EEC).

Da die Donauländer normaler Weise ver-schiedene mikrobiologische Analysemethodenverwenden, bot die Gemeinsame Donau-Untersuchung die einzigartige Gelegenheit zurGewinnung vergleichbarer Daten von Neu-Ulmbis zum Schwarzen Meer. Zum ersten Mal wur-den an Bord mikrobiologische Standard-parameter unter Benutzung der gleichen Meth-oden von allen Probeentnahmestellen analy-

siert. Die Auswertung der mikrobiologischenErgebnisse ergab, dass die Verschmutzung diehöchsten Werte in den Nebenflüssen (ins-besondere Russenski Lom, Arges, Siret und Prut)und den Seitenarmen (Moson-Donau-Arm,Rackeve-Soroksar-Arm) erreicht.

Niedrigere Bakterienwerte konnten sowohl imOberen Donauabschnitt als auch im Stauraumdes Eisernen Tors und flussabwärts davon beob-achtet werden. Höhere Niveaus fäkalerVerschmutzung wurden im mittleren Teil derDonau, besonders bis zu 1000 km stromabwärtsvon großen Städten (Budapest, Belgrad) undwiederum im Unterlauf der Donau von Fluss-km500 bis zum Donaudelta, gefunden.

Abbildung 3: Schwankung der fäkalen Koliforme entlang des Verlaufs der Donau (kleine Säulen zeigen dieNebenflüsse)

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(CFU/100 ml) Fäkale Koliforme100 000 000

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Danube Km

Danube Tributaries

- 20 -

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Nebenfluss rechtes Ufer Nebenfluss linkes UferProben aus der Donau

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Der chemische Zustand der Donau

Die Gemeinsame Donau-Untersuchung brachteErgebnisse zur Wasserqualität im Untersuch-ungszeitraum, insbesondere bezüglich des allge-meinen Zustands und bezüglich der Nährstoffe.Die Bestimmung ausgewählter Schadstoffe wiezum Beispiel bestimmte Schwermetalle, flüchti-ge organische Kohlenwasserstoffe, polarePestizide und pharmazeutische Inhaltsstoffe lie-ferten Informationen über Direkt-Einleiter undhalf Belastungsschwerpunkte zu erkennen.Letzteres wurde auch durch GC/MS-Screeningunterstützt.

Ist der Fluss langfristiger Verschmutzung aus-gesetzt, zeigt sich diese normaler Weise in derchemischen Beschaffenheit des Sediments undder Wasserorganismen. Bei der GemeinsamenDonau-Untersuchung wurde daher ein breitesSpektrum an Schadstoffen in die Analyse derSedimentproben einbezogen. Muscheln wurdennur auf ausgewählte Schadstoffe, wie zumBeispiel auf Schwermetalle, polyaromatischeund chlorierte Kohlenwasserstoffe, analysiert.Einige der spezifische Schadstoffen, denen nachder EU-WRRL Priorität eingeräumt wird, wurdenerstmals in der Donau analysiert. Das GC/MS-Screening lieferte zusätzliche Informationenüber die chemische Verschmutzung, indem eschemische Verbindungen aufzeigte, auf die dieUntersuchung ursprünglich nicht abgezielthatte.

Allgemeine MerkmaleMessungen der Leitfähigkeit der Donau und ihrerNebenflüsse ergaben den Salzgehalt der unter-schiedlichen Gewässer. Eine signifikante

Auswirkung im Oberen Donauabschnitt betraf diedurch einen niedrigen Salzgehalt gekennzeich-nete Verdünnung des Donauwassers mit demInnwasser. Der ansteigende Salzgehalt im Mittl-eren Donauabschnitt war auf die Theiß und dieSave zurückzuführen.

Die pH-Werte und die Konzentration an gelöstemSauerstoff schwankten entsprechend der erhöh-ten Primärproduktion und dem Abbau der orga-nischen Verschmutzung. Dies geschah vor allemim Mittleren Donauabschnitt. Wie oben imZusammenhang mit den Merkmalen desPhytoplanktons dargelegt, ließ die Algenblütesowohl die pH-Werte als auch die Konzentrationan gelöstem Sauerstoff ansteigen. Flussabwärtsvon den Abschnitten mit hoher Primärproduktiongingen sowohl die pH-Werte als auch der Gehaltan gelöstem Sauerstoff des Wassers signifikantzurück. Dies ist höchstwahrscheinlich auf die bio-logisch abbaubare organische Verschmutzungdurch die großen Städte (Budapest und Belgrad)sowie auf die Menge natürlicher organischerMaterie (Plankton) zurückzuführen.

Im allgemeinen betrug die Konzentration derSchwebstoffe weniger als 50 mg/l, was angesichtsder niedrigen Abflusswerte zu erwarten war. DieKonzentration an gelösten Stoffen überschritt inzwei Nebenflüssen (Siret und Prut) 150 mg/l. Zuden allgemeinen Merkmalen des Bodensedimentsgehörte auch die Korngröße.

Da die mit dem Sediment assoziierten Schadstoffein der Fraktion kleiner 63 µm determiniert wur-den, war es von großer Bedeutung ihren prozen-tuellen Anteil an der ursprünglichen Sediment-probe aufzuzeigen. Den Messungen zu Folge ent-hielten die meisten Proben mehr als 20 % von

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dieser feinen Fraktion. Die Fraktion kann daherals repräsentativ für die Schadstoffanalysebetrachtet werden.

NährstoffeUnterschiedliche Verbindungen an Stickstoffund Phosphor wurden in den Wasserproben,den Schwebstoffen und den Bodensedimentennachgewiesen.

Die Ammoniak- und Nitrit-Stickstoffkonzentr-ationen im Wasser waren in Folge der tendenz-iellen Abnahme der pH-Werte und des Gehaltsan gelöstem Sauerstoff im unteren Teil des Mitt-leren Donaugebiets leicht erhöht. Der organischeStickstoffgehalt in den Schwebstoffen hing mitder Algenblüte zusammen. Der organischeStickstoffgehalt im Bodensediment war im

Verlauf der gesamten Donau relativ konstant.Erhöhte Werte wurden in den Nebenflüssengefunden.

Flussabwärts zeigte sich kontinuierlich ein leich-ter Anstieg an Ortho-Phosphat-P und Gesamt-Pim Verlauf der Donau. Im Fall der gelöstenStoffe folgte die Gesamt-P-Konzentration dem-selben Trend wie im Fall von organischemStickstoff. Dennoch wurden in den flussaufwärtsder Innmündung entnommenen Donauprobenhohe Konzentrationen gemessen, die jedochflussabwärts der Mündung durch dieVermischung mit dem Innwasser signifikantniedriger waren. Im Fall des Bodensedimentswies die P-Konzentration mit Ausnahme derArges keine Schwankungen im Verlauf derDonau oder in den Nebenflüssen auf. Der Anteilan gelöster Kieselsäure im Wasser war imMittleren Donauabschnitt, wo eine hoheAlgenblüte beobachtet wurde, signifikant nied-rig. Dies lag vor allem an der Aufnahme vonSilikat durch Algen, insbesondere durchDiatomeen. Flussabwärts von diesem Abschnittstieg die Konzentration gelöster Silikate wiederleicht an, was aller Wahrscheinlichkeit nach vonder Zersetzung der Algen und organischer Stoffekam.

SchwermetalleEine Vielfalt an Elementen (Aluminium, Arsen,Kadmium, Chrom, Kupfer, Eisen, Blei, Mangan,Quecksilber, Nickel, Zink) wurde in Wasser-proben, Sedimenten, Schwebstoffen undMuscheln aus der Donau und aus einigen ihrerNebenflüsse bestimmt. Eine starke Korrelationzwischen dem Schwermetallgehalt in denSchwebstoffen, den Sedimenten und denMuscheln zeigt die Anwendbarkeit dieser

Untersuchung des Bodensediments

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Matrizes für das Monitoring. Die Auswertungder Daten wurde unter Verwendung vonQualitätszielen für Schwermetalle in Sedimentenund Schwebstoffen vorgenommen. Mit Aus-nahme einiger begrenzter Gebiete und Neben-flüsse ist die Verunreinigung der Donau mitChrom, Blei und Quecksilber eher gering. EinigeVerunreinigungen wurden an der selben Stellewie schon bei früheren Untersuchungen (z. B.Cousteau-Untersuchung; Phare AR/105 Forsch-

ungsstudie) nachgewiesen. Alle anderen Metallewiesen in zumindest einer der untersuchtenMatrizes, insbesondere im Unterlauf der Donau(flussabwärts der Savemündung) erhöhteKonzentrationen auf.

Es wurde eine bedeutende Kontamination desDonauwassers und zahlreicher Donauneben-flüsse mit Schwermetallen wie zum BeispielKupfer und Nickel festgestellt. Zu den

Abbildung 5: Anzahl der JDS-Proben (in %), deren Schwermetallkonzentration die Qualitätsziele für Wasser undSedimente überstiegen (Deutsche LAWA Qualitätsziele).

100

80

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(%)

DonauZuflüsse

DonauZuflüsse

WASSERPROBEN

SEDIMENTPROBEN

Nebenflüssen mit den höchsten Schwermetall-konzentrationen im Wasser gehörten RusenskiLom, Iskar und Timok.

Bei den Sedimenten wurden an mehr als einemDrittel der Probeentnahmestellen die Qualitäts-ziele überschreitende Konzentrationen an Arsen,Kadmium, Kupfer, Nickel, Zink und Blei (nur inden Nebenflüssen) gefunden. Ein Vergleich zwi-schen dem Schwermetallgehalt in denSedimenten und dem der Schwebstoffe zeigt einähnliches Verschmutzungsbild. Dies ist einHinweis darauf, dass Arsen, Kadmium, Kupfer,Nickel und Zink die problematischsten Elementesind.

Basierend auf einem Vergleich der Hintergrund-konzentrationen erwiesen sich die Flüsse Iskar(Kadmium, Blei und Zink) sowie Timok (Arsenund Kupfer) als spezifische Kontaminations-quellen. Trotz eines signifikanten Rückgangs anArsen, Chrom, Quecksilber, Blei, Nickel und Zinkin den Sedimentkernen aus dem Stauraum desEisernen Tors liegen die Oberflächenkon-zentrationen noch immer weit über denQualitätszielen.

Organische SchadstoffeDas Auftreten organischer Verbindungen imWasser ist sowohl eine Folge natürlicherUmweltprozesse als auch menschlicher Aktivi-täten in Industrie, Landwirtschaft und im kom-munalen Bereich. Während das Vorkommenorganischer Verbindungen natürlichen Ur-sprungs als Teil des natürlichen Kreislaufs nor-malerweise keine besonderen Umweltproblemeerzeugt, wirken sich das Auftreten organischeMikroschadstoffe ungünstig auf die Umwelt aus. Zur Verhinderung dieser unerwünschten Um-

weltauswirkungen gibt es gesetzliche Regel-ungen für die gefährlichsten Stoffe. Basierendauf etablierten Qualitätsstandards werden inallen europäischen Flussgebieten eine ganzeReihe von Hauptschadstoffen regelmäßig über-wacht. Im Rahmen des Transnationalen Über-wachungsmessnetzes (TNMN), das das Donau-einzugsgebiet abdeckt, werden monatlich siebenorganische Mikroschadstoffe im Wasser in aus-gewählten Querschnitten analysiert. Weitere 15organische Mikroschadstoffe stehen auf derTNMN Parameterliste für Sedimente. Diese be-grenzte Anzahl an Verbindungen wird als dasabsolut notwendige Minimum angesehen, dasim Donauraum regelmäßig überwacht werdenmuss. Um die Datenbasis über die organischeVerunreinigung in der Donau und ihrenNebenflüssen zu erweitern, wurden einigezusätzliche Gruppen organischer Mikro-schadstoffe für die Analyse in den Proben derGemeinsamen Donau-Untersuchung ausgewählt.

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Charakteristika der AggregateDie UV-Absorption bei 254 nm wies imDonauwasser sehr geringe Schwankungen auf.Ein ähnliches Merkmal wurde bei denHuminstoffen beobachtet. Höhere Werte bei bei-den Parametern wurden in den Nebenflüssennachgewiesen. Die Korrelation zwischen der UV-Absorption und den Huminstoffen wiesen daraufhin, dass der Großteil der gelösten organischenStoffe natürlichen Ursprungs waren.

Der gesamte organische Kohlenstoff (TOC) inden Schwebstoffen folgte einem Trend, der derSchwankung bei Phytoplankton ähnelte. HoheTOC-Werte wurden in den Proben gemessen, dieviel Algenbiomasse enthielten. Im Boden-sediment wurden sowohl im unteren Teil desMittleren Donauabschnitts als auch fluss-aufwärts der Innmündung höhere Konzentrat-ionen gemessen. Dies ähneltem dem Profil vonGesamt-P. Der gesamte extrahierbare Anteil(TEM) in den gelösten Stoffen korrelierte mit denTOC-Werten. Im Fall des Bodensediments zeigtedie TEM-Konzentration eine tendenzielleZunahme wenn man sich flussabwärts RichtungDonaudelta bewegte. Dies wurde wahrscheinlichdurch die Akkumulation hydrophobischer orga-nischer Schadstoffe, insbesondere Erdöl ver-wandter Verbindungen, im Bodensediment ver-ursacht.

Erdöl-KohlenwasserstoffeFrühere Untersuchungen und Überwachungs-ergebnisse hatten eine signifikante Ölver-schmutzungen im Donauraum zu Tage gebracht.Daher wurde ein besonderes Augenmerk auf dieBestimmung von Ölschadstoffen im Wasser, inden gelösten Stoffen, im Bodensediment und inden Lebewesen gelegt. Die Interpretation der

Analysenergebnisse von mit Erdöl verwandtenSchadstoffen ist aufgrund der Tatsache, dassunterschiedliche Analysemethoden mit unter-schiedlichen Informationsgehalt angewendetwurden, schwierig. In der Gemeinsamen Donau-Untersuchung wurden drei Methoden für die all-gemeine Beschreibung der gesamten Erdöl-Kohlenwasserstoffkontamination angewendet:GC/FID, UV-Absorption und Fluoreszenz. DieGC/MS-Methode wurde zur Bestimmung einerder wichtigsten Erdöl-Kohlenwasserstoffgruppe,den polyaromatischen Kohlenwasserstoffen(PAHs), angewendet.

Die Wasserproben wurden mittels einer einzigenFluoreszenzbestimmungsmethode analysiert,was die Charakterisierung der Art der Öl-verschmutzung ermöglichte. Die meisten Probenenthielten vor allem leichte Erdöl-Kohlen-wasserstoffe (z.B. Monoaromatika). EinigeProben jedoch waren stark mit schwerenErdölprodukten kontaminiert.

Die höchste Konzentration an Erdöl-Kohlen-wasserstpoffen wurde in den Schwebstoffen undSedimentproben des Mittleren Donauabschnittsgefunden. Das korreliert mit den Ergebnissenfrüherer Studien. Der Untere Donauabschnittwar generell stärker kontaminiert als das Obere.

Was die PAHs betrifft, so war die Konzentrationim Sediment im Allgemeinen niedriger als dasQualitätsziel für Sedimente; nur in 17 Probenwurden die Konzentrationen von 2 mg/kg über-schritten und keine Probe erreichte 20 mg/kg.Die Proben aus den Sedimentkernen schwanktenbezüglich ihres Gehalts an den 16 PAH-Verbindungen, aber auch sie blieben konstantunter 2 mg/kg in den meisten Proben. Die PAH-

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Konzentration in Muscheln zeigte stromabwärtsin Richtung Donaudelta eine steigende Tendenz.Die höchsten Konzentrationen wurden inMuscheln aus den Nebenflüssen im MittlerenDonauabschnitt gefunden.

Flüchtige organischeChlorkohlenwasserstoffe (VOCs)Im Allgemeinen ist die Kontamination derDonau und ihrer Nebenflüsse mit VOCs sehrgering. Dies ist wichtig für die Wasser-versorgungssysteme entlang der Donau, weilVOCs für die Trinkwasserproduktion relevantsind. Die niedrigen VOC-Konzentrationen kön-nen auch mit der Tatsache erklärt werden, dassdie Proben im Sommer genommen wurden, indem hohe Luft- und Wassertemperaturen cha-rakteristisch sind. Die Wasserqualitätsziele wur-den nur bei 1,2-Dichlorethan an zahlreichenStellen in Ungarn überschritten.

Polare PestizideUnter den 23 untersuchten Pestiziden konntennur Atrazin und Desethylatrazin im Verlauf derDonau in durchschnittlichen Konzentrationenvon ca. 0,05 µg/l gefunden werden. Nur in eini-gen wenigen Proben wurde das von derRheinkommission gesetzte Qualitätsziel (0,1µg/l) überschritten. Die wenigen Resultate mithöheren Atrazinwerten traten vor allem in denNebenflüssen auf. Der Höchstwert an Atrazinwurde in der Save (0,78 µg/l) gefunden, und erwirkte sich auf die Donau flussabwärts derSave-Mündung aus.

Andere prioritäre Stoffe der WRRL63 Schwebstoff- und 187 Sedimentproben(einschließlich 26 Sedimentkerne) von derDonau und ihren Nebenflüssen und Armen wur-den auf die WRRL–Verbindungen Para–Tert.–-Octylphenol, 4–Iso–Nonylphenol, Di[2-Ethyl-

Abbildung 6: Atrazinkonzentrationen in der Donau und ihren Nebenflüssen

0,35

0,3

0,25

0,2

0,15

0,1

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0

2500 2000 1500 1000 500 0Fluss km

Linke Zuflüsse

Donau

Rechte Zuflüsse

Save, 0.78 ug/l

Atr

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, ug/

l

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hexyl]phthalat, Penta–Chlorophenol, Pentabro-modiphenyl Äther und Tributylzinn hin analy-siert. Pentabromodiphenyl Äther und Penta-Chlorophenol wurden in den untersuchtenProben nicht gefunden, während Tributhylzinnnur in geringen Konzentrationen auftrat. Para–Tert.–Octylphenol wurde nur inBodensedimenten gefunden; bedeutende Kon-zentrationen von 4–Isononylphenol und Di[2-Ethylhexyl]phthalaten wurden sowohl inBodensedimenten als auch in Schwebstoffennachgewiesen (von wenigen µg/kg bis zu mehrals 100 µg/kg).

Dies weist auf die Relevanz dieser Verbindungenals Indikatoren für die industrielle Ver-schmutzung von Feststoffen in der Donau hin.Die meisten der erhöhten Nonylphenolkonzen-trationen wurden im jugoslawischen Abschnittder Donau gefunden. Die Ursache dafür könnteim Gebrauch alkylphenolhaltiger Surfaktantienin dieser Region liegen. Die Proben derSedimentkerne zeigen normalerweise abnehm-ende Konzentrationen von WRRL-Verbindungenvon alten zu jungen Sedimentschichten hin.

Pharmazeutische StoffeDie Proben, die aus der Donau selbst stammen,wiesen alle relativ geringe Konzentrationen deruntersuchten pharmazeutischen Stoffe auf.Diclofenac und Naproxen traten in jeder Probeauf, clofibrische Säure, Ibuprofen, Isopropyl-phenazone und die Metabolite von Metamizolwurden in fast jeder Probe gefunden. Das relativkonstante "Hintergrundniveau" betrug in denmeisten Proben ca. die Hälfte von jenen Probender Elbe aus den Jahren 1999 und 2000. DreiNebenflüsse wiesen wesentlich höhere Mengenauf als jene, die vermutlich Abwassereinleit-

ungen enthielten. Der Einfluss der Kontamin-ationsmengen in den Nebenflüssen auf dieKonzentrationen in der Donau konnten nichtdirekt bewertet werden, weil keine Proben un-mittelbar flussaufwärts und flussabwärts derNebenflussmündungen für die Analyse derpharmazeutischen Stoffe entnommen wurden.Ein Vergleich der Abflussdaten der Nebenflüsse(Iskar:13,50 m3/s; Jantra: 9,50 m3/s; Arges: 9,99m3/s) und jenen der Donau (4170 - 4490 m3/s indieser Region) zeigt, dass wegen der Ver-dünnung durch die Nebenflüsse keine wesent-liche Auswirkungen auf die Konzentrationen inder Donau auftraten.

GC-MS-AnalyseEine besondere Herausforderung war die Suchenach unbekannten organischen Verbindungen,die nicht Teil des regulären Überwachungs-programms sind und nach denen im Rahmen derUntersuchung nicht direkt gesucht wurde. MitHilfe eines modernen Gas-Chromatographie-Massenspektrometers konnten die Wissen-schaftler 96 organische Verbindungen imDonauwasser nachweisen. Die am weitesten ver-breiteten Verbindungen waren Phthalate,Fettsäuren, aliphatische Chlorkohlenwasser-stoffe und Sterole. Zusätzlich zu diesenVerbindungen wurden folgende Gruppen nach-gewiesen: Aliphatische und aromatischeKohlenwasserstoffe, Phenole, Hydroxy- undKetoaliphate und Aromate, Benzothiazole undandere schwefel- und stickstoffhaltige Verbind-ungen, Organophosphate und eine begrenzteAnzahl an Herbiziden. Die Ergebnisse desGC/MS-Screening bestätigten zahlreiche Ergeb-nisse der übrigen Analysen.

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Schlussfolgerungen

Mit der Erfüllung ihrer wichtigsten Ziele hat dieGemeinsame Donau-Untersuchung eine ganzeReihe von greifbaren Ergebnissen vorzuweisen.

Zum ersten Mal wurden vergleichbare Daten vonüber 40 verschiedenen Parametern entlang desganzen Flussverlaufs erarbeitet: chemischeSchadstoffe, aquatische Flora und Fauna undbakteriologische Indikatoren. Die Untersuchunghat dadurch ein verlässliches und gefestigtes Bildüber die Gewässerqualität der Donau und ihrerHauptnebenflüsse produziert. Zusätzlich zurSicherstellung der Vergleichbarkeit der Daten hatdie Gemeinsame Donau-Untersuchung – die bisheute umfassendste Untersuchung der Donau –das frühere, fragmentarische Bild durchInformationen über ein breiteres Spektrum anWasserqualitätsparametern ergänzt.

Da die Planung der Untersuchung gerade bei derAuswahl der untersuchten Parameter von derNotwendigkeit, sich nach der EU-Wasserrahmen-richtlinie zu richten, geleitet wurde, entsprechendie aus der Gemeinsamen Donau-Untersuchunggewonnenen Daten den Anforderungen derRichtlinie bezüglich der Beschreibung des ökolo-gischen und chemischen Zustands desOberflächenwassers.

Die gesammelten Daten zeigen, dass sich dieDonau eines hohen Grades an Biodiversität rüh-men kann, da über 1000 aquatische Arten undhöhere Organismen im Laufe der Untersuchungidentifiziert werden konnten, und zwar imBesonderen:

- 268 Makrozoobenthos Taxa- 340 Phytobenthos Taxa- 49 Makrophyten Arten

- 261 Phytoplankton Taxa- 120 Zooplankton Taxa

Die Biodiversität der Donau ist seit der Eröffnungdes Main-Donau-Kanals im Jahr 1992 ange-stiegen, weil durch den Wegfall der natürlichenbiogeografischen Grenze, die seit Jahrtausendenden Rhein und die Donau voneinander getrennthatte, die Flussfauna zwischen den beidenFlüssen wandern kann. Die Saprobität (organ-ische Verschmutzung) der Donau schwankte zwi-schen den Gewässergüteklassen II (mäßigeVerschmutzung) und II-III (kritische Ver-schmutzung).

Viele Arme und Nebenflüsse erwiesen sich alsstärker verschmutzt als der Hauptstrom undmanche von ihnen erreichten sogar dieGewässergüteklassen III (stark verschmutzt, z. B.Sio). In manchen Nebenflüssen (z. B. Iskar, Oltund Arges) wurden überhaupt keine Makro-Invertebraten gefunden – ein klarer Hinweis aufeinen möglicherwiese noch höheren organischenVerschmutzungsgrad.

Im Verlauf der Untersuchung wurde eine hoheKorrelation zwischen der Phytoplankton-Biomasse und der Chlorophyll-a-Konzentrationfestgestellt. Hohe Konzentrationen an Biomasse/Chlorophyll-a wurden im ungarischen Abschnittder Donau flussabwärts von Budapest nach-gewiesen, was auf eine erhöhte Eutrophierung indiesem Abschnitt der Donau hinweist. Die Über-produktion an Biomasse kann zu einer Vielfaltan Problemen von anoxischem Wasser (durchZersetzung) bis hin zu toxischen Algenblüten,einem Rückgang an Biodiversität und einerZerstörung des Lebensraums, führen. Die im Laufder Untersuchung beobachtete Algenblüte im

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Mittleren Donauabschnitt führte sowohl zueinem Anstieg der pH-Werte als auch derKonzentration an gelöstem Sauerstoff. DerVergleich der Phytoplanktonbiomasse mit derZooplanktondichte im Längsschnitt in der Donauzeigte, dass die Spitzen der Phytoplankton-biomassewerte von Höchstwerten in der Zoo-planktondichte gefolgt wurden, je weiter manstromabwärts ging. Dass der Rückgang vonPhytoplankton mit einem Anstieg der Zooplank-tondichte verbunden war, liegt wahrscheinlicham “Grazing”-Effekt des Zooplankton.

Die höchsten Werte der mikrobiologischenVerschmutzung wurden in den Nebenflüssen(insbesondere Russenski Lom, Arges, Siret undPrut) und den Seitenarmen (Moson-Arm,Soroskar-Arm) beobachtet.

Ferner wurden besondere Schwermetallbelast-ungen entdeckt. Die größten Überschreitungender Schwermetallkonzentrationen im Wasserfanden sich in den Nebenflüssen Rusenski Lom,Iskar und Timok. Eine Sedimentanalyse brachtezu Tage, dass die Kadmium-, Blei- undZinkmengen in der Iskar bzw. die Arsen- undKupfermengen im Timok die Grenzwerte über-schritten. Das macht die beiden Flüsse zu ernst-zunehmenden Kontaminationsquellen.

Die Hauptursache für die im Rahmen derUntersuchung beobachtete Ölverschmutzung istdie Donauschifffahrt. Die höchsten Werte anErdöl-Kohlenwasserstoffen in den Sedimentenund gelösten Stoffen wurden im MittlerenDonauabschnitt nachgewiesen.

Der Höchstwert des Herbizids Atrazin (0,78 µg/l)wurde in der Save gefunden. Dies hatte negative

Auswirkungen auf die Donau flussabwärts derSavemündung.

Bedeutende Konzentrationen von 4-Iso-Non-ylphenol und Di[2-Ethyl-Hexyl]phthalaten,schädlichen chemischen Schadstoffen, die aufder Liste der prioritäten Stoffe der EU-Wasser-rahmenrichtlinie angeführt sind, wurden sowohlin den Bodensedimenten als auch in denSchwebstoffen gefunden. Ihre Konzentrationreichte von wenigen µg/kg bis zu mehr als 100µg/kg. Die meisten der erhöhten Nonylphenol-konzentrationen wurden im jugoslawischen Teilder Donau gefunden. Dies könnte durch denGebrauch alkylphenolhaltiger Surfaktantien indieser Region hervorgerufen werden. DieseVerbindungen wurden im Rahmen derUntersuchung das erste Mal in der Donau nach-gewiesen.

Schlussfolgerungen

Donaumuscheln gesehen in der Nähe von Paks, Ungarn

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Die gemeinsame Untersuchung ermöglichte dieHarmonisierung der Probenahme, der Probevor-bereitung und bis zu einem gewissen Grad auchder in den verschiedenen Donauländern ver-wendeten Analysemethoden. All dies war dankder guten Zusammenarbeit des Teams und dereffektiven Kooperation mit den nationalenForscherteams möglich.

Als weiteren wichtigen Nutzen boten diegemeinsam gesammelten, an Bord und in dennationalen Labors ausgewerteten Proben denWissenschaftlern eine einzigartige Möglichkeitihre Ergebnisse zu vergleichen und die Qualitätihrer Analysearbeit sowie die Überwachung derErgebnisse zu steigern.

Schließlich schufen die engen Kontakte, die dieWissenschaftler der Gemeinsamen Donau-Unter-suchung während der Untersuchung mit staatli-chen Vertretern, den Medien, Experten vor Ortund der Öffentlichkeit knüpften und pflegten, einForum, um die Sensibilität der Öffentlichkeit füreine aktive Umweltschutzpolitik im gesamtenDonauraum zu steigern.

Die gesammelten Erfahrungen der GemeinsamenDonau-Untersuchung sollten für zukünftigeVorhaben genutzt werden. Zusammengefasstlässt sich festhalten, dass:

- die Messprogramme im Donau-Messnetz aufdie relevanten prioritären Stoffe ausgedehnt unddie biologischen Untersuchungsprogrammeüberarbeitet werden sollten;

- Qualitätsziele für die Sedimentqualität auf-gestellt werden sollten;

- die Methoden zur ökologischen Bewertung andie Anforderungen der EU-WRRL angepasst wer-den sollten;

- derartige gemeinsame Untersuchungen regel-mäßig durchgeführt werden sollten, um ver-gleichbare Daten über bestimmte Zeiträume zuerhalten.

Die Experten der Gemeinsamen Donau-Unter-suchung haben vereinbart, weitere Publikationenmit detaillierteren Auswertungen der Daten imAnschluss an den Endbericht herauszugeben.Diese Ergebnisse unterstützen die laufendenArbeiten der IKSD zur Umsetzung der EU-Wasserrahmenrichtlinie.

Als Fazit noch ein Wort zur Kooperation, die eineunabdingbare Voraussetzung für gemeinsameProjekte darstellt: Kooperation ist sicherlichmehr Mittel zum Zweck als Selbstzweck.Nichtsdestotrotz kann man davon auszugehen,dass der während der Gemeinsamen Donau-Untersuchung entstandene Teamgeist sich nichtnur auf wissenschaftliche Forschung be-schränken wird, sondern sich auch inspirierendauswirken wird, um die zukünftigen Aktivitätender Donauländer bei der Bekämpfung derUmweltverschmutzung und dem Schutz desNaturhaushalts positiv zu beeinflussen. Wenndas passiert, dann wird sich die Donau wirklichvon einem passiven Forschungsobjekt zu einemMotor für Veränderungen in der Region ent-wickeln.

Schlussfolgerungen

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Zusammenfassung des Endberichts GEMEINSAME DONAU … · 2012-06-03 · An der schönen blauen Donau Donau so blau, Durch Tal und Au Wogst ruhig du dahin, Dich grüßt unser Wien,