Wasserverschmutzung und Eutrophierung: Ursachen und Folgen

Eutrophierung und Algenblüten

Durch verstärkte Prozesse verbrauchen aerobe Bakterien viel Sauerstoff (O₂), um organische Materie zu oxidieren. Rote Gezeiten oder schädliche Algenblüten färben das Meer durch die Anwesenheit von Phytoplankton ein, welches Toxine produziert, die für Fische schädlich sind.

Maßnahmen gegen Eutrophierung

• Begrenzung häuslicher und landwirtschaftlicher Einleitungen in aquatische Ökosysteme mit geringer Dynamik.
• Behandlung von Abwasser, bevor es in den Vorfluter gelangt.
• Verringerung von Polyphosphaten in Reinigungsmitteln.
• Einleitung von reinem Sauerstoff (O₂) in betroffene Seen und Stauseen.
• Maßnahmen zur Verhinderung des Wachstums von Blaualgen.

Definition der Wasserverschmutzung

Wasserverschmutzung ist die Einwirkung und der Effekt, durch den Materialien oder Energie so in das Wasser eingebracht werden, dass sie dessen Qualität beeinträchtigen. Es sollte keine Einleitung von Stoffen oder Energieformen erfolgen, welche die natürliche Zusammensetzung verändern. Der Grad der Kontamination richtet sich nach der vorgesehenen Nutzung des Wassers. Umweltverschmutzung wird primär durch menschliches Handeln verursacht.

Arten der Verunreinigung

• Diffuse Verunreinigung: Diese konzentriert sich nicht auf ein bestimmtes Gebiet und hat keine spezifischen Absender (natürlichen Ursprungs).
• Punktuelle Verunreinigung (Spot): Tritt lokal auf und betrifft Emittenten in einem bestimmten Bereich (z. B. Abwasser).

Quellen der Verschmutzung

• Natürliche Verschmutzung: Vorhandensein von Substanzen im Wasser ohne menschlichen Eingriff.
• Städtische Herkunft: Ergebnis der Wassernutzung in Immobilien und Unternehmen, wobei Abwasser mit fäkalen Abfällen, Lebensmittelresten und chemischen Produkten entsteht.
• Landwirtschaftliche Verunreinigungsquelle: Einsatz von Pestiziden, Bioziden und Düngemitteln, die durch Bewässerung abgeschwemmt werden. Salze von Stickstoff (N) und Schwefel (S) sowie organische Elemente erreichen durch Sickerwasser das Grundwasser.
• Industrielle Verschmutzung: Erzeugt den größten Einfluss durch den Eintrag von Materialien und Energiequellen in das Wasser.
• Anthropogener Ursprung: Deponieabfälle, Verschmutzung durch Kraftstoffrückstände, Lecks in industriellen Rohrleitungen und Ölpest durch Erdöl.

Faktoren und Ausmaß der Verunreinigung

Eigenschaften des Empfängers: Art des Empfängers (Oberflächen- oder Grundwasser), Menge und Qualität, dynamische oder statische Eigenschaften (Einfluss auf die Dispersion der Verschmutzung und die Selbstreinigungskraft) sowie die Biozönose (Grad der Anwesenheit von Organismen, die organische Stoffe im Wasser zersetzen).

Physikalische Verunreinigungen von Wasser

• Temperatur: Stammt aus der Industrie oder von Turbinen in Stauseen. Sie reduziert die Menge an gelöstem Sauerstoff, lässt Arten verschwinden und verändert Wachstums- sowie Zuchtzyklen.
• Radioaktiver Fallout: Stammt aus Kernkraftwerken und radioaktiven Abfällen. Führt zu kumuliertem Schlamm und Einatmen von Radon.
• Schwebstoffe (anorganisch und organisch): Stammen aus häuslichem und industriellem Abwasser sowie Bodenerosion. Sie erhöhen die Trübung, verhindern den Lichtdurchlass, verändern Nahrungsketten, beeinträchtigen die Mobilität und Atmung aquatischer Organismen und ändern die physikalischen Eigenschaften des Wassers.

Chemische Schadstoffe und Eutrophierung

Chemische Schadstoffe verändern die Eigenschaften des Wassers. In Flüssen und Seen führt Eutrophierung zu Nebenwirkungen wie Nutzungseinschränkungen, Veränderungen in Fauna und Flora sowie Beeinträchtigungen von Aussehen und Geruch. Flüsse besitzen eine dynamische Selbstreinigungskraft, Seen jedoch weniger, da das Wasser dort statisch ist.

Der Prozess der Eutrophierung

Zunahme der Primärproduktivität durch die Einführung von Bionährstoffen aus landwirtschaftlichen und häuslichen Einleitungen. Der Prozess läuft wie folgt ab:

Phosphor (P) und Stickstoff (N) aus Waschmitteln und Düngemitteln fördern das Wachstum von Phytoplankton. Die photosynthetische Aktivität des Phytoplanktons erzeugt zunächst eine Erhöhung des Sauerstoffs an der Oberfläche, der in die Atmosphäre entweicht. Da das Licht in tieferen Schichten abnimmt, wird die photosynthetische Aktivität dort reduziert und der gelöste Sauerstoff (O₂) vermindert sich. Die Nährstofferschöpfung verursacht schließlich das Absterben des Phytoplanktons und die Verbreitung von Blaualgen, die Stickstoff aus der Atmosphäre binden und wachsen, solange eine Akkumulation von Phosphor vorhanden ist.