Hydrologie, Eutrophierung und Wasserverschmutzung: Definitionen

1. Hydrologische und Ökologische Definitionen

a) Umweltwert/Jahresgebühr: Der Reichtum, die Vielfalt und die biologische Vielfalt der Umwelt.

b) Flussgebiet (Einzugsgebiet): Das Gebiet, das durch die Vereinigung aller Quellsysteme begrenzt wird und den Hauptfluss bildet, oder das Gebiet, das durch einen einzigen natürlichen Abfluss entwässert wird. Das heißt, das Wasser fließt durch einen einzigen Fluss ins Meer oder mündet in einen einzigen See. Ein Einzugsgebiet wird durch eine Reihe von Gipfeln (Wasserscheide) begrenzt.

c) Grundwasserleiter (Aquifer): Der Grundwasserleiter ist die Gesteinsschicht, in der Wasser im Untergrund fließt. Im Wasserkreislauf wird das Wasser gefiltert und fließt in den Grundwasserleiter, der auch als Aquifer bezeichnet wird.

d) Ökologischer Mindestabfluss (Restwassermenge): Die Mindestwassermenge, die in einem Fließgewässer nach dem Bau eines Staudamms oder einer Ableitung beibehalten werden muss, um die Bedingungen des natürlichen Biotops nicht zu verändern und die Entwicklung des Flusslebens wie zuvor zu gewährleisten.

e) Biologischer Sauerstoffbedarf (BSB): Der BSB ist ein Parameter, der die Menge an organischem Material misst, das in einer flüssigen Probe biologisch verbraucht oder oxidiert werden kann. Er wird zur Bestimmung des Verschmutzungsgrades verwendet.

f) Klärschlamm-Management: Bei der Wasserreinigung werden Wasserverunreinigungen extrahiert, was Energie kostet, aber es entsteht Abfall, der alle im Wasser gelösten Stoffe konzentriert. Diese Produkte der primären Behandlung sind mit festen Siedlungsabfällen vergleichbar. Der Schlamm aus der Dekantierung wird speziell behandelt, bis er als fester Siedlungsabfall entsorgt oder verbrannt werden kann, oder er wird nach weiteren Behandlungen wie Stabilisierung oder Kompostierung als Dünger in der Landwirtschaft oder für andere Zwecke wiederverwendet.

g) Selbstreinigung: Die Selbstreinigung ist der Prozess der Erholung eines Gewässers nach einer Episode organischer Verschmutzung. Dabei werden die organischen Verbindungen verdünnt und durch biochemischen Abbau verarbeitet, wodurch die Stabilität schrittweise erhöht wird.

h) Biologischer Indikator für Verunreinigung: Indikatoren für die Verschmutzung durch industrielle Abfälle sind in der Regel Organismen, die resistent gegen vollständigen oder teilweisen Sauerstoffmangel, wenig Licht usw. sind.

i) Salzintrusion (Meerwasserintrusion): Dies ist der Prozess, bei dem küstennahe Grundwasserleiter mit Meerwasser in Kontakt kommen und dieses eindringt.

j) Ungesättigte Zone (Vadose Zone): Der Bereich oberhalb des Grundwasserspiegels, in dem die Poren und Risse im Untergrund mit Wasser und Luft gefüllt sind.

k) Geologischer Aufschluss (Ausbiss): Ein Ort, an dem ein Riff, Gestein oder eine mineralische Schicht, die mit der Masse im Untergrund verbunden ist, an der Erdoberfläche sichtbar wird.

l) Konsumtiver Wasserverbrauch: Die Wassernutzung, bei der das Wasser nicht sofort in den Wasserkreislauf zurückgeführt wird.

m) Biologisch nicht abbaubare Schadstoffe: Schadstoffe, die nicht oder nur sehr langsam abgebaut werden.

n) Wasserkreislauf (Hydrologischer Zyklus): Der Prozess der Bewegung des Wassers zwischen den verschiedenen Kompartimenten der Hydrosphäre. Dies ist ein biogeochemischer Kreislauf, bei dem chemische Reaktionen nur minimal eingreifen und das Wasser sich hauptsächlich von einem Ort zum anderen bewegt oder seinen Aggregatzustand ändert.

2. Der Prozess der Eutrophierung und ihre Ursachen

Erläutern Sie den Prozess der Eutrophierung und ihre Ursachen, unter Angabe, welche Art von Wasser (Seen oder Flüsse) strenger betroffen ist und warum.

Die Eutrophierung ist besonders gut in Seen zu beobachten. Dieser Prozess tritt auf, wenn die Nährstoffkonzentrationen im Wasser, insbesondere von Nitraten und Phosphaten, ansteigen. Zunächst befindet sich ein See im oligotrophen Zustand. Unter diesen Bedingungen ist die Sichttiefe des Wassers hoch, die Bodenvegetation kann Photosynthese betreiben und bietet Schutz sowie Nahrung für zahlreiche Tiere. Im Laufe der Zeit (wahrscheinlich Hunderte von Jahren) wandeln sich Seen durch Sedimentation und die Zersetzung reichlicher Pflanzenreste in Feuchtgebiete um. Dabei reichern sich Nitrate und Phosphate an, was zum eutrophen Zustand führt und die unten beschriebenen physikalischen, chemischen und biologischen Veränderungen verursacht. Obwohl die Eutrophierung ein natürlicher Prozess ist, wird sie heute durch den Menschen beschleunigt und verstärkt, insbesondere durch den übermäßigen Einsatz von anorganischen Düngemitteln und phosphathaltigen Waschmitteln. Dies stellt ein weltweites Problem dar.

Phasen der Eutrophierung

Es gibt drei verschiedene Phasen dieses Prozesses:

• Phytoplanktonblüte (Algenblüte)
• Aerobe Abbauphase organischer Stoffe
• Anaerobe Abbauphase organischer Substanz

Auswirkungen der Binnengewässerverschmutzung

Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass die Verschmutzung von Binnengewässern folgende Hauptprobleme verursacht:

• Verlust der Wasserqualität, der eine Gefahr für den Menschen darstellen kann.
• Veränderungen in den Gemeinschaften der aquatischen Ökosysteme.
• Verminderte Eignung für Erholungszwecke und Verlust des ästhetischen Wertes des Mediums.

3. Wichtige Belastungen (Schocks) der Hydrosphäre

a) Änderung des Wasserregimes: Der Bau von Staudämmen und Stauseen an Flüssen verändert das Ökosystem des Sees, was zu zahlreichen Konsequenzen führt. Manchmal wirken sich diese Auswirkungen in Form von Risiken auf den Menschen zurück.

b) Übernutzung:

• Übernutzung der Flüsse
• Übernutzung von Grundwasserleitern (Aquiferen)

c) Verschmutzung:

• Typen: Physikalische, chemische und biologische Verschmutzung.
• Wasserqualität: Die Wasserqualität wird durch eine Reihe von qualitativen und quantitativen Parametern (physikalische, chemische und biologische) definiert und hängt von der vorgesehenen Nutzung des Wassers ab.
• Kontamination von Süßwasser.

4. Physikalische Parameter zur Erkennung von Wasserverschmutzung

Die physikalischen Parameter, die zur Messung der Wasserqualität herangezogen werden, sind:

• Transparenz oder ihr Gegenteil, die Trübung
• Farbe, Geruch und Geschmack
• Die elektrische Leitfähigkeit (die die Menge der gelösten Salzionen angibt)
• Die Temperatur
• Die Radioaktivität