LIMNOLOGISCHE UNTERSUCHUNGEN (AM BEISPIEL DER SIEBER)
Chemische Untersuchung des Sieberwassers
1. Einleitung
2. Einführung in den Lebensraum Mittelgebirgsbach
3. Der Einfluß von abiotischen Faktoren auf die Lebewesen im Mittelgebirgsbach und deren Anpassungen an diese Faktoren
4. Kriterien der Probestellenauswahl
5. Chemische Untersuchung des Sieberwassers
6. Die makroskopisch-biologische Wassergütebeurteilung nach MEYER (1983)
7. Die Gewässergüte der Sieber
Eine einmalige chemische Untersuchung, so wie wir sie an der Sieber vorgenommen haben, kann immer nur eine Momentaufnahme sein, die keine längerfristigen Aussagen erlaubt. Die chemischen Analysen des Sieberwassers dienten vor allem der Orientierung und Ergänzung der biologischen Werte. Alle Analysen wurden mit Reagenzien der Firma Merck/Darmstadt durchgeführt, die unter dem Namen Aquamerck im Handel erhältlich sind. Ermittelt wurden an jeder Probestelle jeweils der pH-Wert, die Gesamthärte (GH), das Säurebindungsvermögen (SBV), die Nitrat-, Nitrit- und Ammoniumwerte.
pH-Wert
Die Sieber entspringt unterhalb eines Hochmoores und wird deshalb von sehr saurem Milieu im Quellbereich geprägt. Die Werte lagen teilweise unter pH 4, der Meßgrenze des verwendeten Testes. Im Oberlauf steigt der pH-Wert mit zunehmender Bachstrecke kontinuierlich an und erreicht nach etwa 14 Bachkilometern den neutralen Bereich (pH 7). Bis zur Einmündung der Sieber in die Oder bleibt dieser Wert, abgesehen von geringen Schwankungen, konstant. Der pH-Wert hat in der Sieber einen entscheidenden Einfluß auf die Besiedlungsdichte mit Wasserorganismen. Mit abnehmendem Säuregehalt des Wassers stieg die Individuen- und Artenzahl an. Im sauren Milieu des Oberlaufes leben nur wenige, säuretolerante Organismen.
Gesamthärte und Säurebindungsvermögen
Als Gesamthärte bezeichnet man die Summe sämtlicher im Wasser gelöster "Härtesalze", das sind hauptsächlich Magnesium- und Calciumsalze. Sie wird in deutschen Härtege raden ausgedrückt: l°dH = lOmg CaO/l Wasser. Eine besondere Rolle unter den Härtesalzen spielen die Hydrogencarbonate (z.B. Ca(HCO3)2), die als Puffer wirken. Oa eine bestimmte Menge dieser Salze eine äquivalent Menge an Säure, bzw. Base, neutralisieren kann (HCO3- + H20+ = H1C03 + H10), spricht man auch von Säurebindungsvermogen. Die Härte eines Fließgewässers hängt wesentlich von den geologischen Gegebenheiten ab: lO°dH = hartes Wasser bei Kalkuntergrund, Nitrat, Nitrit und Ammonium
In nicht mit organischen Abwässern belasteten Fließgewässern ist Nitrat (N03-) die wichtigste Stickstoffverbindung. In stärker mit organisch abbaubaren Abwässern belasteten Gewässern tritt Ammonium (NH3+) in bedeutenden Mengen besonders in einiger Entfernung unterhalb starker Abwasserzuflüsse auf (wenn die Eiweißzersetzung schon weitgehend abgeschlossen ist). Es wird dann mehr oder weniger rasch über Nitrit (NO2-) zu Nitrat oxidiert. Am Ende einer guten Selbstreinigung ist der Nitratgehalt meist erhöht. Nitrit ist gewöhnlich nur in geringen Mengen nachweisbar, da es je nach Bioaktivität der Mikroorganismen mehr oder weniger schnell verwertet wird.
Die Sieber ist ein extrem nährstoffarmes Fließgewässer, und Stickstoffverbindungen ließen sich erst unterhalb der ersten Kläranlageneinleitung nachweisen. Während bei der Kläranlage Sieber lediglich Nitrat und Nitrit nachgewiesen werden konnten, ließ sich unterhalb der Herzberger Kläranlage ein hoher Ammoniumgehalt ermitteln. Ammonium verwandelt sich bei pH-Werten im alkalischen Bereich in das Zellgift Ammoniak. Die Sieber trägt als Vorfluter die Abwasserlast von zwei Kläranlagen, zwei großen Industrieunternehmen sowie einer unbekannten Zahl mittlerer und kleinerer Einleiter. Sie erreicht die Oder mit 10mg NO3-/l und 0,2mg NO2-/l (s. Abb.4). Die einleitung von Abwässern verringert den Sauerstoffgehalt des Wassers wesentlich, und verändert die Lebensgemeinschaften des Baches.
pH-Wert
Die Sieber entspringt unterhalb eines Hochmoores und wird deshalb von sehr saurem Milieu im Quellbereich geprägt. Die Werte lagen teilweise unter pH 4, der Meßgrenze des verwendeten Testes. Im Oberlauf steigt der pH-Wert mit zunehmender Bachstrecke kontinuierlich an und erreicht nach etwa 14 Bachkilometern den neutralen Bereich (pH 7). Bis zur Einmündung der Sieber in die Oder bleibt dieser Wert, abgesehen von geringen Schwankungen, konstant. Der pH-Wert hat in der Sieber einen entscheidenden Einfluß auf die Besiedlungsdichte mit Wasserorganismen. Mit abnehmendem Säuregehalt des Wassers stieg die Individuen- und Artenzahl an. Im sauren Milieu des Oberlaufes leben nur wenige, säuretolerante Organismen.
Gesamthärte und Säurebindungsvermögen
Als Gesamthärte bezeichnet man die Summe sämtlicher im Wasser gelöster "Härtesalze", das sind hauptsächlich Magnesium- und Calciumsalze. Sie wird in deutschen Härtege raden ausgedrückt: l°dH = lOmg CaO/l Wasser. Eine besondere Rolle unter den Härtesalzen spielen die Hydrogencarbonate (z.B. Ca(HCO3)2), die als Puffer wirken. Oa eine bestimmte Menge dieser Salze eine äquivalent Menge an Säure, bzw. Base, neutralisieren kann (HCO3- + H20+ = H1C03 + H10), spricht man auch von Säurebindungsvermogen. Die Härte eines Fließgewässers hängt wesentlich von den geologischen Gegebenheiten ab: lO°dH = hartes Wasser bei Kalkuntergrund, Nitrat, Nitrit und Ammonium
In nicht mit organischen Abwässern belasteten Fließgewässern ist Nitrat (N03-) die wichtigste Stickstoffverbindung. In stärker mit organisch abbaubaren Abwässern belasteten Gewässern tritt Ammonium (NH3+) in bedeutenden Mengen besonders in einiger Entfernung unterhalb starker Abwasserzuflüsse auf (wenn die Eiweißzersetzung schon weitgehend abgeschlossen ist). Es wird dann mehr oder weniger rasch über Nitrit (NO2-) zu Nitrat oxidiert. Am Ende einer guten Selbstreinigung ist der Nitratgehalt meist erhöht. Nitrit ist gewöhnlich nur in geringen Mengen nachweisbar, da es je nach Bioaktivität der Mikroorganismen mehr oder weniger schnell verwertet wird.
Die Sieber ist ein extrem nährstoffarmes Fließgewässer, und Stickstoffverbindungen ließen sich erst unterhalb der ersten Kläranlageneinleitung nachweisen. Während bei der Kläranlage Sieber lediglich Nitrat und Nitrit nachgewiesen werden konnten, ließ sich unterhalb der Herzberger Kläranlage ein hoher Ammoniumgehalt ermitteln. Ammonium verwandelt sich bei pH-Werten im alkalischen Bereich in das Zellgift Ammoniak. Die Sieber trägt als Vorfluter die Abwasserlast von zwei Kläranlagen, zwei großen Industrieunternehmen sowie einer unbekannten Zahl mittlerer und kleinerer Einleiter. Sie erreicht die Oder mit 10mg NO3-/l und 0,2mg NO2-/l (s. Abb.4). Die einleitung von Abwässern verringert den Sauerstoffgehalt des Wassers wesentlich, und verändert die Lebensgemeinschaften des Baches.
Abb.4: Diagramm zum Stickstoffgehalt der Sieber
