Sie sind hier:  Startseite  »  Ausgewählte Arbeiten

Phänomen Wasser		Oberflächenspannung des Wassers
		Anomalie des Wassers (Teil 1)
		Künstlicher Geysir
		Untersuchung eines Gewässers
		Gefahren des Wassers
		Anomalie des Wassers (Teil 2)

Die biologische und chemische Gewässeruntersuchung des Baumbaches

Einleitung:

Das Wasser als Lebensraum rückt immer mehr in den Blickpunkt der Medien. Nicht zuletzt viele Tankerunglücke (Stichwort: Exxon Valdez) vor verschiedenen Küstenstreifen, und die damit verbundenen Vernichtungen des "Wassers als Lebensraum" in einem großen Bereich, haben deutlich gemacht, welche Spuren solche Unglücke hinterlassen.

Im Folgenden soll dargelegt werden, welche "Einflüsse" schon die kleinsten Veränderungen im Hinblick auf das Leben im Gewässer und somit auf die Gewässergüte haben.

Der "Baumbach wird als heimisches Gewässer dazu als Beispiel betrachtet. Er entspringt als Quellfluss etwa 2 km nordöstlich vom Herdringer Neuanbaugebiet, besser bekannt als Sternhelle. Von dort aus fließt er ostwärts in das Tal Richtung Wiebelsheide durch das dort ansässige Industriegebiet, um anschließend im Bahnhofsgebiet in die Ruhr zu münden.

Um die chemischen und biologischen Einflüsse auf das Leben im Gewässer nachzuweisen, haben wir die Gewässergüteklassen (GWGK) anhand des Sabrobiensystems bestimmen wollen. Des Weiteren haben wir an diesen Stellen Gewässerproben entnommen, und diese mittels eines chemischen Analysekoffers untersucht, um einen direkten Bezug zur Gewässerbiologie zu erhalten.

1. Die Gewässeruntersuchung (allgemeiner Überblick)

Untersuchungsarten:

1.1 Farbe
1.2 Geruch
1.3 Geschmack
1.4 chem. Elemente
1.5 Temperatur
1.6 Dichte
1.7 ph-Wert
1.8 Elektrische Leitfähigkeit

1.1 Farbe

Unterscheidung zwischen Färbung und Trübung

• Bestimmung der visuellen Färbung:
  Bezeichnung der Probe: farblos - schwach gefärbt - stark gefärbt
  Bei Färbung: gelblich - gelblichbraun - bräunlich - braun
• Bestimmung der visuellen Trübung:
  Bezeichnung der Probe: klar - schwach getrübt - stark getrübt - undurchsichtig

1.2 Geruch

Angabe des Ergebnisses:

• nach der Intensität: ohne - schwach - stark

• nach der Art:

  • metallisch (z.B. eisenhaltiges Trinkwasser)
  • erdig (z.B. Blaualgen)
  • fischig (z.B. Kieselalgen)
  • aromatisch/grasartig (bei versch. wasserblütenbildenden Mikroorganismen)
  • modrig/faulig (bei stark bis sehr stark verunreinigtem Gewässer)

1.3 Geschmack

"Den Geschmack des Wassers erkennt man erst in der Wüste" (altes arabisches Sprichwort)

Angabe der Ergebnisse:

• nach der Intensität: ohne - schwach - stark
• nach der Art: säuerlich - salzig - süßlich - bitter - metallisch - laugig - fade - moorig
• differenziert in: Chlor, Schwefelwasserstoff, Mineralöl, Seife, Fisch

1.4 Chemische Elemente (und deren Vorkommen)

• Ammonium (NH₄⁺):Überdüngung von landwirtschaftlichen Nutzflächen (chem. Reaktion von Ammoniak und Wasser)
• Nitrit (NO₂^-): in industriellen Abwässern von Galvaniken, Beizereien und Härtereien
• Nitrat (NO₃^-):künstliche Stickstoffdüngung oder Industrie-Abwässer
• Phosphat (PO3^4-):überall, wird freigesetzt durch Waschmittel (ca. 40%), Fäkalien (ca. 40%) und Düngemittelauswaschung (ca. 20%)

1.5 Temperatur

Temperaturerhöhung bewirkt:

• geringere Fähigkeit des Wassers, atmosphärischen Sauerstoff zu lösen => Sauerstoffmangel
• bessere Entwicklung von Bakterien, Phyto- und Zooplankton
• Erhöhte Anfälligkeit gegen Parasiten und Krankheitsbefall

Temperaturerhöhung wird hervorgerufen durch:

• Einleitung warmer Gewässer
• Beseitigung schattenspendender Busch- und Baumsäumen
• Trübung des Wassers (Temperaturerhöhung durch Absorbation der Sonnenwärme)

1.6 Dichte

gibt Aufschluss über den Gehalt an gelösten Stoffen und Schwebstoffe (besonders bei stärker mineralisierten Gewässern) => ς =m:V (Einheit: kg/m³ bzw. g/cm³ = g/ml)

1.7 pH-Wert

(lat.: pondus hydrogenii = Wasserstoffgewicht
0 - 6 sauer7 neutral8 - 14 basisch)

1.8 Elektrische Leitfähigkeit

• Gibt keine direkten Aufschluss über Gewässergüteklassen, weist aber auf Veränderungen im Wasser hin.

• Maß für die gelösten Ionen im Wasser (Salzkonzentration)

  => Salzbelastungen erhöhen die Leitfähigkeit

  Salzbelastungserhöhung tritt auf bei:

  • Einleitung von häuslichen Abwässern
  • Einleitung von Industrie-Abwässern
  • Einschwemmung nach Winterstreuung

• Bei Veränderung des Normal-Wertes der elektrischen Leitfähigkeit (100-300 µS/cm3) lassen sich z.B. versteckte Abwasserleitungen finden

2. Die Untersuchung des Baumbaches

Sichtung der Bachumgebung und Entnahme von Wasserproben am … :

a) Oberlauf Entnahmestelle: ca. 600 m von Herdringer "Tretbecken" Gegebenheiten: natürlicher Bachlauf, dicht bewaldet (deshalb geringe Lichtintensität) Vermutung: => GWGK I
b) Mittellauf Entnahmestelle: 30 m nach Herdringer "Tretbecken" Gegebenheiten: landwirtsch. genutzte Flächen, ca. 250 m begradigt, vereinzelt Sträucher und Bäume (deshalb helle Lichtverhältnisse) Vermutung: => GWGK II
c) Unterlauf Entnahmestelle: Industriegebiet Wiebelsheide Gegebenheiten: Starke Veränderung des Bachlaufes, Sträucher und Bäume (deshalb helle Lichtverhältnisse) Vermutung: => GWGK II - III

2.1 Die biologische Untersuchung des Baumbaches:

Als Index für die biologische Bestimmung des GWGK dient das Saprobiensystem, welches sich an dem Vorkommen der jeweiligen Organismen orientiert. So haben die an Fließgewässern lebenden Insekten bestimmte Umgebungsansprüche und geben somit Auskunft über die Qualität des Gewässers.

Die zu berücksichtigenden Kriterien sind der folgenden Tabelle zu entnehmen:

Das Saprobiensystem

Ergebnisse der biologischen Untersuchung:

Oberlauf:

Insektenaufkommen:

• Heptagenidae (Steinklammerer, 2-schwänzig)
• Limnephilidae (Köcherfliegenlarven: Steinhaufenköcher & Zylinderköcher)
• Gemarus (Bachflohkrebs)
• Beatis Rhodani (Eintagsfliegenlarve)

GWGK I

Mittellauf:

Insektenaufkommen:

• Heptagenidae (Steinklammerer, 2-schwänzig)
• Beatis Rhodani (Eintagsfliegenlarve)

GWGK II

Unterlauf:

Insektenaufkommen:

• Gemarus (Bachflohkrebs)
• Beatis Rhodani (Eintagsfliegenlarve)

GWGK II

2.2 Die chemische Untersuchung des Baumbaches

Per Analysekoffer, mit Hilfe dessen sich verschiedene Substanzen (Metalle; Salze; etc.) innerhalb des Gewässers nachweisen lassen, haben wir die chemische Betrachtung zur Gewässergüteklasse bewerkstelligt. Dabei verläuft das Prinzip des Überprüfens auf bestimmte Substanzen mit Nachweisreaktionen, die je nach Existenz oder Abstinenz ein positives (z.B. ein charakteristischer Farbumschlag) bzw. negatives Ergebnis zeigen.

«  zurück zur Übersicht "Phänomen Wasser"

«  zurück zur Übersicht Projekte - Ausgewählte Arbeiten

Startseite | Projekte | Schirmherrschaft | Sponsoren | Impressum