Wasserverschmutzung: Ursachen, Folgen und Schutzmaßnahmen

Was ist Wasserverschmutzung?

Wasserverschmutzung ist die Einbringung von Materialien oder Energie in das Wasser, welche dessen Qualität beeinträchtigen. Dies ist darauf zurückzuführen, dass Stoffe oder Energieformen die natürliche Zusammensetzung verändern. Der Grad der Kontamination richtet sich nach der vorgesehenen Nutzung des Wassers. Die meiste Wasserverunreinigung wird durch menschliches Handeln ausgelöst.

Arten der Verunreinigung

• Diffuse Verunreinigung: Diese konzentriert sich nicht auf ein bestimmtes Gebiet und hat keine spezifischen Emittenten (natürlichen Ursprungs).
• Punktuelle Verunreinigung (Spot): Diese tritt durch spezifische Emittenten auf und wirkt in einem bestimmten Bereich (z. B. durch Abwässer).

Quellen der Umweltverschmutzung

Die Kontamination kann verschiedene Ursprünge haben:

• Natürliche Stoffe: Das Vorhandensein von Stoffen im Wasser ohne menschlichen Eingriff.
• Städtischer Herkunft: Resultiert aus der Nutzung in Immobilien und Unternehmen. Dabei entsteht Abwasser, das fäkale Abfälle, Lebensmittelreste und chemische Produkte in die Empfängergewässer zurückführt.
• Landwirtschaftlicher Ursprung: Durch den Einsatz von Pestiziden, Bioziden und Düngemitteln. Diese Salze (Stickstoff, Schwefel) und organischen Elemente erreichen durch Bewässerung und Auslaugung das Grundwasser.
• Industrielle Quellen: Diese produzieren die größten Auswirkungen, da eine Vielzahl von Materialien und Energiequellen in das Wasser gelangen.
• Anthropogener Ursprung: Abfalldeponien, Verschmutzung durch Kraftstoffe, Lecks in Kanälen und Industrieanlagen sowie Ölverschmutzungen.

Faktoren und Ausmaß der Verunreinigung

Die Auswirkungen hängen von den Eigenschaften des Rezipienten ab:

• Art des Rezeptors (Tagebau oder Untertagebau).
• Menge und Qualität des Wassers sowie dynamische oder statische Eigenschaften (beeinflussen die Verteilung der Kontamination und die Selbstreinigungskraft).
• Die Biozönose (Grad der Anwesenheit von Organismen, die organische Materie im Wasser zersetzen).

Physikalische Verunreinigungen von Wasser

Temperaturveränderungen

Durch Industrien und Turbinen wird die Wassertemperatur beeinflusst. Dies reduziert die Menge an gelöstem Sauerstoff, wodurch Arten verschwinden, Wachstumszyklen variieren und abnormale Zuchtbedingungen entstehen.

Radioaktive Partikel

Diese stammen aus Abfällen von Kernkraftwerken und radioaktiven Schlämmen. Sie führen zur Akkumulation und Inhalation von Radon.

Schwebstoffe (anorganisch und organisch)

Diese stammen aus häuslichem und industriellem Abwasser, Bodenerosion oder unkontrollierten Infiltrationen. Sie erhöhen die Trübung, was den Lichteinfall verhindert, Nahrungsketten verändert, die Mobilität und Atmung aquatischer Organismen erschwert und die physikalischen Eigenschaften des Wassers verändert.

Chemische Schadstoffe und Eutrophierung

Chemische Schadstoffe verändern die Eigenschaften des Wassers grundlegend.

Eutrophierung von Flüssen und Seen

Die Auswirkungen der Eutrophierung sind Einschränkungen der Wassernutzung, Veränderungen in der Tierwelt sowie unangenehmes Aussehen und Geruch. Während Flüsse eine dynamische Verteidigung besitzen, ist die Situation in Seen aufgrund des statischen Wassers kritischer.

Der Prozess der Eutrophierung:

1. Zunahme der Primärproduktivität durch den Eintrag von Bionährstoffen (Stickstoff und Phosphor) aus landwirtschaftlichen und häuslichen Einleitungen (z. B. Waschmittel).
2. Starkes Wachstum von Phytoplankton und Algen.
3. Die photosynthetische Aktivität an der Oberfläche erzeugt Sauerstoff, der in die Atmosphäre entweicht.
4. In der Tiefe nimmt das Licht ab, die Photosynthese sinkt und der gelöste Sauerstoff (O₂) wird verbraucht.
5. Stickstoffmangel führt zum Tod des Phytoplanktons und zur Verbreitung von Blaualgen, die Stickstoff aus der Atmosphäre binden können, während Phosphor akkumuliert bleibt.
6. Aerobe Bakterien verbrauchen beim Abbau organischer Materie massiv Sauerstoff.
7. Es können toxische Algenblüten entstehen, die für Fische schädlich sind.

Maßnahmen gegen die Eutrophierung

• Reduzierung häuslicher und landwirtschaftlicher Einleitungen in empfindliche Ökosysteme.
• Reinigung des Abwassers vor der Einleitung.
• Verringerung von Polyphosphaten in Reinigungsmitteln.
• Injektion von reinem Sauerstoff in betroffene Seen und Stauseen.
• Zugabe von Stickstoff, um das Wachstum von Blaualgen zu verhindern.

Verunreinigung des Grundwassers

Diese Kontamination kann punktuell (nahe der Quelle) oder diffus (großflächig im Aquifer) sein. Ursachen sind Siedlungsabfälle oder industrielle Übernutzung. Eine Überjagung (Übernutzung) eines Aquifers führt zur Senkung des Grundwasserspiegels. In Küstennähe kann dies zur Salzwasserintrusion führen, bei der Meerwasser in den Süßwasserleiter eindringt und das Grundwasser versalzt.

Verschmutzung des Meerwassers

Meere und Ozeane haben ein größeres Reinigungspotenzial als Flüsse. Dennoch ist die Verschmutzung durch Müll und Öl (Ölpest) ein massives Problem. Ölverschmutzungen führen zum Tod von Meerestieren durch Sinken oder Aufnahme von Rohöl und zerstören ökologisch wertvolle Ökosysteme.

Prozesse zur Entfernung von Öl

• Verdampfung von leichten Kohlenwasserstoffen.
• Photooxidation der Komponenten an der Meeresoberfläche.
• Dispersion schwerer Komponenten durch Wellenbewegung, wodurch Tröpfchen gebildet werden.