DIN CEN TR 16151-2011 Water quality - Guidance on the design of Multimetric Indices German version CEN TR 16151 2011《水质 多度量指数设计的指南 德文版本CEN TR 16151-2011》.pdf

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1、Juni 2011 Normenausschuss Wasserwesen (NAW) im DINPreisgruppe 10DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 13.060.45Zur Erstellung einer DIN SPEC knnen verschiedene Ve

2、rfahrensweisen herangezogen werden: Das vorliegende Dokument wurde nach den Verfahrensregeln eines Fachberichts erstellt.!$jR“1715647www.din.deDDIN CEN/TR 16151Wasserbeschaffenheit Anleitung zur Planung und Erstellung Multimetrischer Indices;Deutsche Fassung CEN/TR 16151:2011Water quality Guidance o

3、n the design of Multimetric Indices;German version CEN/TR 16151:2011Qualit de leau Lignes directrices pour la conception des indices multimtriques;Version allemande CEN/TR 16151:2011Alleinverkauf der Spezifikationen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 16 SeitenDIN SPEC 384

4、10-71DIN CEN/TR 16151 (DIN SPEC 38410-71):2011-06 2 Nationales Vorwort Dieses Dokument (CEN/TR 16151:2011) wurde vom Technischen Komitee CEN/TC 230 Wasser-analytik“ erarbeitet, dessen Sekretariat vom DIN (Deutschland) gehalten wird. Das zustndige deutsche Gremium ist der NA 119-01-03-05-06 AK Biolog

5、isch-kologische Gews-seruntersuchung“ des NA 119-01-03 AA Wasseruntersuchung“ im Normenausschuss Wasserwesen (NAW). Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Texte dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. Das DIN ist nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrech

6、te zu identifizieren. Bezeichnung des Verfahrens: Anleitung zur Planung und Erstellung Multimetrischer Indices (M 71): Verfahren DIN 38410 M 71 Dieser Technische Bericht wurde fr die Anwendung im Rahmen der Umsetzung der Richtlinie 2000/60/EG des Europischen Parlaments und des Rates vom 23. Oktober

7、2000 zur Schaffung eines Ordnungsrahmens fr Manahmen der Gemeinschaft im Bereich der Wasserpolitik1)entwickelt. 1) Nachgewiesen in der DITR-Datenbank der DIN Software GmbH, zu beziehen bei: Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin. DIN CEN/TR 16151 (DIN SPEC 38410-71):2011-06 3 Es ist erforderlich, bei den U

8、ntersuchungen nach diesem Technischen Bericht Fachleute oder Fach-einrichtungen einzuschalten und bestehende Sicherheitsvorschriften zu beachten. Bei Anwendung des Technischen Berichts ist im Einzelfall je nach Aufgabenstellung zu prfen, ob und inwieweit die Festlegung von zustzlichen Randbedingunge

9、n erforderlich ist. Deutsche Einheitsverfahren zur Wasser-, Abwasser- und Schlammuntersuchung Die als DIN-Normen verffentlichten Einheitsverfahren sind bei der Beuth Verlag GmbH einzeln oder zusammengefasst erhltlich. Auerdem werden die genormten Einheitsverfahren in der Loseblatt-sammlung Deutsche

10、Einheitsverfahren zur Wasser-, Abwasser- und Schlammuntersuchung“ gemein-sam von der Beuth Verlag GmbH und von dem Wiley-VCH Verlag publiziert. Alle fr die Abwasserverordnung (AbwV2)nach 57, Absatz 1, Nummer 1 des Gesetzes zur Ordnung des Wasserhaushaltes (Wasserhaushaltsgesetz WHG2) ber Anforderung

11、en an das Einleiten von Abwasser in Gewsser“ relevanten Einheitsverfahren sind zusammen mit der AbwV und dem WHG als Loseblattsammlung Analysenverfahren in der Abwasserverordnung Rechtsvorschriften und Normen“ (Ergnzungsbnde) von der Beuth Verlag GmbH herausgegeben worden. Normen oder Norm-Entwrfe m

12、it dem Gruppentitel Deutsche Einheitsverfahren zur Wasser-, Abwasser- und Schlammuntersuchung“ sind in folgende Gebiete (Haupttitel) aufgeteilt: Allgemeine Angaben (Gruppe A) (DIN 38402) Sensorische Verfahren (Gruppe B) (DIN 38403) Physikalische und physikalisch-chemische Kenngren (Gruppe C) (DIN 38

13、404) Anionen (Gruppe D) (DIN 38405) Kationen (Gruppe E) (DIN 38406) Gemeinsam erfassbare Stoffgruppen (Gruppe F) (DIN 38407) Gasfrmige Bestandteile (Gruppe G) (DIN 38408) Summarische Wirkungs- und Stoffkenngren (Gruppe H) (DIN 38409) Biologisch-kologische Gewsseruntersuchung (Gruppe M) (DIN 38410) M

14、ikrobiologische Verfahren (Gruppe K) (DIN 38411) Testverfahren mit Wasserorganismen (Gruppe L) (DIN 38412) Einzelkomponenten (Gruppe P) (DIN 38413) Schlamm und Sedimente (Gruppe S) (DIN 38414) Suborganismische Testverfahren (Gruppe T) (DIN 38415).Auer den in der Reihe DIN 38402 bis DIN 38415 genormt

15、en Untersuchungsverfahren liegen eine Reihe Europischer und Internationaler Normen als DIN-EN-, DIN-EN-ISO- und DIN-ISO-Normen vor, die ebenfalls Bestandteil der Deutschen Einheitsverfahren“ sind. ber die bisher erschienenen Teile dieser Normen gibt die Geschftsstelle des Normenausschusses Wasserwes

16、en (NAW) im DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Telefon 030 26012448, oder die Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin (Hausanschrift: Burggrafenstr. 6, 10787 Berlin), Auskunft. 2) Nachgewiesen in der DITR-Datenbank der DIN Software GmbH, zu beziehen bei: Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin. DIN CEN/TR 161

17、51 (DIN SPEC 38410-71):2011-06 4 Leerseite TECHNISCHER BERICHT TECHNICAL REPORT RAPPORT TECHNIQUE CEN/TR 16151 April 2011 ICS 13.060.45 Deutsche Fassung Wasserbeschaffenheit Anleitung zur Planung und Erstellung Multimetrischer Indices Water quality Guidance on the design of Multimetric Indices Quali

18、t de leau Lignes directrices pour la conception des indices multimtriques Dieser Technische Bericht (TR) wurde vom CEN am 27. Dezember 2010 als eine knftige Norm zur vorlufigen Anwendung angenommen. CEN-Mitglieder sind die nationalen Normungsinstitute von Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, Es

19、tland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich u

20、nd Zypern. Management-Zentrum: Avenue Marnix 17, B-1000 Brssel 2011 CEN Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den nationalen Mitgliedern von CEN vorbehalten. Ref. Nr. CEN/TR 16151:2011 DE U RO P I S C H E SKO M I T E EF RN O R M U N GEUROPEAN COMM

21、ITTEE FOR STANDARDIZATION C O M I T E U RO P E N D E N O R M A L I S AT I O NCEN/TR 16151:2011 (D) 2 Inhalt Seite Vorwort 3 Einleitung.4 1 Anwendungsbereich .5 2 Begriffe .5 3 Grundlage des Verfahrens6 4 Durchfhrung.8 4.1 Allgemeines8 4.2 Auswahl von Metric-Kandidaten 8 4.3 Ausschluss redundanter Me

22、trics.9 4.4 Definition des oberen und unteren Ankerpunktes.9 4.5 Transformation in einen 0- bis 1-Wert .9 4.6 Auswahl von Core-Metrics10 4.7 Verrechnung von Core-Metrics zu einem Multimetrischen Index, der einen einzelnen Stressor oder einen allgemeinen Abbau (Allgemeines Multimetrische Verfahren) a

23、nzeigt 10 4.8 Verrechnung von Core-Metrics zu einem Multimetrischen Index, der den Einfluss verschiedener Stressoren unterscheidet10 Anhang A (informativ) Beispiele fr Metrics zur Bewertung einzelner biologischer Qualittskomponenten, zugeordnet zu Metric-Typen11 Literaturhinweise 12 DIN CEN/TR 16151

24、 (DIN SPEC 38410-71):2011-06 CEN/TR 16151:2011 (D) 3 Vorwort Dieses Dokument (CEN/TR 16151:2011) wurde vom Technischen Komitee CEN/TC 230 Wasseranalytik“ erarbeitet, dessen Sekretariat vom DIN gehalten wird. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Texte dieses Dokuments Patentrechte berh

25、ren knnen. CEN und/oder CENELEC sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. DIN CEN/TR 16151 (DIN SPEC 38410-71):2011-06 CEN/TR 16151:2011 (D) 4 Einleitung Multimetrische Indices gehren zu den allgemein gebruchlichen Werkzeugen zur Klassifizierung

26、der Qualitt von S- und Brackwasserkosystemen (Fliegewsser, Stillgewsser, bergangsgewsser, Feuchtgebiete). Ein Multimetrischer Index kombiniert mehrere Einzel-Metrics, deren Ergebnisse schlielich zu einem Multimetrischen Ergebnis verrechnet werden. Folglich integrieren Multimetrische Indices mehrere

27、Attribute einer Gemeinschaft (Metrics“), um einen Zustand zu beschreiben und zu bewerten. Unterschiedliche Kategorien von Metrics (z. B. Taxa-Reichtum, Anteil sensitiver und toleranter Arten, trophische Strukturen), die unterschiedliche Umweltbedingungen widerspiegeln, werden zu einem Multimetrische

28、n Index kombiniert. Multimetrische Indices knnen auf unterschiedliche aquatische kosysteme angewendet werden (Fliegewsser, Stillgewsser, bergangsgewsser, Feuchtgebiete) sowie auf unterschiedliche biologische Qualittskomponenten (Fische, benthische Invertebraten, Makrophyten, Phytoplankton, Phytobent

29、hos). Sie sind flexibel hinsichtlich der Zusammensetzung der Metrics, da unterschiedliche Metrics fr die Bewertung unterschiedlicher kosysteme oder unterschiedlicher Stressoren geeignet sind. In den letzten Jahren ist eine Vielzahl Multimetrischer Indices entwickelt worden und wird nun, insbesondere

30、 mit dem Ziel der Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie, angewendet. Es ist zu erwarten, dass viele bestehende Multimetrische Indices angepasst und viele neue in den nchsten Jahren entwickelt werden. Um die Vergleichbarkeit zwischen Multimetrischen Bewertungsverfahren zu verbessern, wird das Verfahre

31、n der Entwicklung und Anwendung eines Multimetrischen Index beschrieben. DIN CEN/TR 16151 (DIN SPEC 38410-71):2011-06 CEN/TR 16151:2011 (D) 5 1 Anwendungsbereich Dieses Dokument beschreibt die Verfahren zur Entwicklung und Anwendung Multimetrischer Indices zur Bewertung von Fliegewssern, Stillgewsse

32、rn, bergangsgewssern und Feuchtgebieten. Es ist geeignet zur Verarbeitung von Daten zu Fischen, benthischen Invertebraten, Makrophyten, Phytoplankton und Phytobenthos. 2 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die folgenden Begriffe. 2.1 Ankerpunkte (oberer und unterer Ankerpunkt) Werte ei

33、nes Metric, die empirisch festgesetzt sind und definiert als 1“ (oberer Ankerpunkt) und 0“ (unterer Ankerpunkt) und entsprechend zur Transformation eines metrischen Ergebnisses in einen Wert zwischen 0 bis 1 dienen ANMERKUNG Der obere Ankerpunkt entspricht dem Referenzwert (z. B. dem Metric-Wert im

34、Referenzzustand). Der obere Ankerpunkt wird aus dem Median oder Mittelwert der Referenzproben berechnet oder durch andere geeignete statistische Methoden, wie in 4.4 beschrieben, ermittelt. Der untere Ankerpunkt entspricht dem unteren Grenzwert des Metric-Wertes unter den schlechtesten kologischen B

35、edingungen. 2.2 Swasser- oder Brackwassertyp (Fliegewssertyp, Stillgewssertyp, bergangsgewssertyp) Gliederung in kologisch sinnvolle Einheiten von Standorten mit geringer biotischer und abiotischer Variation und erkennbarer Abweichung von anderen Typen ANMERKUNG Swasser- oder Brackwassertypen dienen

36、 als Einheiten“, auf die ein Bewertungssystem angewendet werden kann. 2.3 Metric messbarer Teil oder Funktion eines biologischen Systems, der sich, empirisch nachgewiesen, durch eine Wertnderung entlang eines Gradienten des anthropogenen Einflusses ndert 2 ANMERKUNG Er gibt spezifische und prognosti

37、zierbare Reaktionen einer Gemeinschaft gegenber anthropogenen Einflssen wieder, entweder gegenber einem einzelnen Faktor oder den kumulativen Wirkungen aller Ereignisse und Aktivitten innerhalb eines Einzugsgebietes. 2.4 Metric-Typ Metrics, die sich auf vergleichbare Aspekte einer Gemeinschaft bezie

38、hen, ohne Betrachtung der Stressoren, auf die die Metrics reagieren ANMERKUNG Die folgenden Metric-Typen knnen unterschieden werden (siehe Anhang A): Zusammensetzungs-/Abundanz-Metrics: Alle Metrics, die einen Anteil eines Taxons oder einer taxonomischen Gruppe in Relation zur Gesamtanzahl der gezhl

39、ten Individuen angeben; alle Metrics, die die Abundanz eines Taxons oder einer taxonomischen Gruppe angeben. Metrics, die die Referenz- und die festgestellten Taxa vergleichen (z. B. hnlichkeitsindices); Vielfalt-/Diversitts-Metrics: Alle Metrics, die die Anzahl der Taxa innerhalb eines bestimmten T

40、axons (einschlielich die Gesamtanzahl der Taxa) angeben, alle Diversitts-Indices; DIN CEN/TR 16151 (DIN SPEC 38410-71):2011-06 CEN/TR 16151:2011 (D) 6 Sensitivitts-/Toleranz-Metrics: Alle Metrics, die das Verhltnis von stresssensiblen und stressunsensiblen Taxa im Allgemeinen oder in Bezug auf einen

41、 bestimmten Stress-Typ angeben, entweder ber das Vorkommen/Fehlen oder Abundanzangaben; Funktionale Metrics: Alle Metrics, die auf die Eigenschaften der Taxa unabhngig von ihrer taxonomischen Einordnung abzielen (biologische oder kologische Eigenschaften, kologische Gilden): Ernhrungstypen, Habitatp

42、rferenzen, kosystemtyp-Prferenzen, Strmungsprferenzen, Parameter ihrer Individualentwicklung, Krperma-Parameter. Diese knnen auf der Taxa-Abundanz oder Vielfalt aufbauen. 2.5 Multimetrischer Index Kombination der Ergebnisse von drei oder mehr Metrics 2.6 Stressor Kategorie direkten oder indirekten a

43、nthropogenen Einflusses auf ein Gewsser, welche potenziell die Zusammensetzung und/oder Abundanz der Fliegewsserbiota beeinflusst ANMERKUNG Die folgenden Stressoren knnen unterschieden werden: organische Belastung: Eintrag organischen Materials durch menschliche Aktivitten; Eutrophierung: Nhrstoffei

44、ntrag bedingt durch menschliche Aktivitten; Surestress: permanente oder temporre Absenkung des pH-Werts aufgrund menschlicher Aktivitten; Temperaturstress; Toxischer Stress: Wirkungen toxischer Inhaltsstoffe, die durch menschliche Aktivitten freigesetzt werden; Abbau der Fliegewssermorphologie: Gews

45、serbett- und Ufervernderungen, Habitatdegradation, Landnutzung in der Aue, Begradigung, Wanderbarrieren, Verschlammung; hydrologischer Stress: Vernderungen des Abflussregimes, z. B. Restwasserfhrung, Schwallbetrieb; allgemeine Degradation: gleichzeitige und nicht unterscheidbare Einwirkungen von meh

46、r als einem Stressor. 2.7 Stressorengradient Reihe von Probestellen eines Swasserkosystem-Typs mit variierender Intensitt eines Stressors 3 Grundlage des Verfahrens Es knnen zwei Verfahren bei der Berechnung Multimetrischer Indices unterschieden werden: das allgemeine Verfahren“ und das stressoren-s

47、pezifische Verfahren“. Im allgemeinen Verfahren“ werden verschiedene Metrics anhand der Artenliste berechnet. Die Metric-Ergebnisse knnen individuell mit den jeweiligen Metric-Werten unter Referenzbedingungen verglichen werden. Aus diesem Vergleich wird ein Wert fr jeden Metric bestimmt. Diese Werte

48、 werden schlielich zu einem Multimetrischen Index verrechnet (Bild 1). Das stressor-spezifische Verfahren“ whlt eine Folge von Metrics entsprechend ihrer Eignung, einen bestimmten Stressor zu erfassen, aus. Dadurch werden die Werte der Metrics, die auf einen einzelnen Stressor abzielen, zuerst zu ei

49、nem Wert verrechnet, der die Intensitt dieses Stressors wiedergibt. Die Bewertungsergebnisse fr alle Stressoren werden abschlieend zu einem Multimetrischen Index verrechnet (Bild 2). DIN CEN/TR 16151 (DIN SPEC 38410-71):2011-06 CEN/TR 16151:2011 (D) 7 Beide Verfahren zur Berechnung Multimetrischer Indices knnen fr bestimmte Situationen Vorteile aufweisen. D