Die Verschmutzung der Gewässer

Die Verschmutzung der Gewässer

Stickstoff- und phospathaltige Düngemittel aus der Landwirtschaft fördern das Wachstum von Pflanzen. Normalerweise sind diese Nährsalze in den Gewässern immer in geringen Mengen vorhanden, aber erst wenn der Mensch zusätzlich Nährstoffe zuführt, kann es zu einem Ungleichgewicht im Ökosystem der Gewässer kommen. Man spricht von einer Eutrophierung, wenn ein übermäßiges Algenwachstum stattfindet.
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Eutrophierung durch übermäßiges Algenwachstum

1. Stufe: Das Wasser ist quellrein; Gewässergüteklasse I

Tiere	Pflanzen
Fische, kleine Wassertiere (Krebse, Schnecken, Fliegenlarven)	Wasserpflanzen (z.B. Seerose, Wasserpest, Laichkraut)
Zooplankton (mikroskopisch kleine Tierchen, z.B. Wimpertierchen)	Phytoplankton (mikroskopisch kleine Pflanzen, z.B. Algen)
Konsumenten: konsumieren pflanzliches Material und Sauerstoff	Produzenten: liefern Nahrung und produzieren Sauerstoff

In einem ganz sauberen Gewässer leben Tiere und Pflanzen in relativ geringer Zahl miteinander. In Wasser mit der Gewässergüteklasse I ist viel Sauerstoff im Wasser gelöst. Die Nahrungskette sieht folgendermaßen aus:
Fisch --> frisst --> Krebs --> frisst --> Wimpertier --> frisst --> Algen

Bakterien ernähren sich von Kadavern. Wenn Bakterien (= Destruenten) abgestorbene Lebewesen zersetzen und daraus wieder Nährstoffe bilden, benötigen sie Sauerstoff. In unserem sauberen Gewässer gibt es allerdings nur wenige Bakterien, da nur wenige Lebewesen sterben. Es herrscht ein ökologisches Gleichgewicht:

2. Stufe: Das Wasser ist mäßig belastet; Gewässergüteklasse II
Wenn über Abwässer der Landwirtschaft oder der Haushalte Salze wie z.B. Phosphate in ein Gewässer geleitet werden, vermehren sich die Algen. Werden den Algen mehr Nährstoffe - in Form der Phosphate - angeboten, vermehren sie sich überdurchschnittlich schnell. Bei einem hohen Phosphateintrag in die Gewässer durch Abwässer kann es daher zu einer Massenvermehrung von Algen kommen. Das Überangebot von Nährstoffen in einem Gewässer und die daraus resultierende Algenvermehrung (Algenblüte) nennt man Eutrophierung. Durch das Überangebot von pflanzlicher Nahrung (Algen) für das Zooplankton vermehren sich alle Tiere des Zooplanktons. Vermehrt sich das Zooplankton, haben die Krebse wiederum mehr Nahrung und vermehren sich ebenfalls, usw.. Aufgrund der Eutrophierung vermehren sich alle Lebewesen eines Gewässers.

3. Stufe: Das Wasser ist stark verschmutzt; Gewässergüteklasse III
Durch die starke Vermehrung der Lebewesen im Wasser vergrößert sich die Zahl an abgestorbenen Lebewesen. Die Bakterien erhalten mehr Nahrung und nehmen zu. Sie verbrauchen dabei Sauerstoff und bilden Fäulnisstoffe. Durch die starke Algenvermehrung gelangt kein Licht mehr an den Boden des Gewässers. Die dortigen Pflanzen können keine Photosynthese mehr betreiben, sie sterben und verfaulen. Der Sauerstoffgehalt nimmt immer mehr ab, Fische, Krebse und Schnecken sterben an Sauerstoffmangel.

4. Stufe: Das Wasser ist übermäßig verschmutzt; Güteklasse IV
Alle größeren Lebewesen sind an Sauerstoffmangel gestorben. Nur Bakterien und Wimpertierchen haben überlebt. Die Wimpertierchen fressen Bakterien leidenschaftlich gerne und treten jetzt in Massenkolonien auf. Sie benötigen nur ganz geringe Mengen an Sauerstoff und können in sauerstoffarmen Gewässern überleben. Wird dem Gewässer zu diesem Zeitpunkt kein Abwasser mehr zugeleitet, kann es sich erholen: Die Wimpertierchen fressen nach und nach alle Bakterien. Durch das Verschwinden der Bakterien, welche ja bei der Zersetzung von Kadavern Sauerstoff verbrauchen, nimmt der Sauerstoffgehalt in dem Gewässer sogar wieder zu. Das Wasser wird wieder sauberer, es reinigt sich selbst (Selbstreinigung).

5. Stufe: Das Gewässer kippt um; es ist tot
Werden noch mehr Abwässer in das Gewässer eingeleitet, "kippt" das Gewässer "um": Abwässer enthalten außer Phosphat auch noch Gifte, welche dem Gewässer den Rest geben. Die Wimpertierchen sterben, der Sauerstoffgehalt sinkt auf Null. Das Gewässer ist tot. Da die Wimpertierchen fehlen, kann es sich nicht mehr selbst reinigen. Es enthält nur noch Bakterien und Fäulnisstoffe.

Rückgang der Gewässerverschmutzung?

Ist ein Gewässer einmal umgekippt, dauert es sehr lange, bis es sich wieder erholt. Die letzte Müllkippe jedoch ist immer das Meer, weil die Flüsse letztendlich alle Verunreinigungen in das Meer schleppen. Das folgende Diagramm zeigt den Zusammenhang der Sauerstoffkonzentration im Verhältnis zur Insektenzahl im Rhein in den Jahren 1900-1995. Die Abnahme der Sauerstoffkonzentration bis 1971 ist vor allem auf die Einleitung stickstoff- und phosphathaltiger Abwässer zurückzuführen. Der Rhein ist danach wieder sauberer geworden, gleichzeitig hat die Artenzahl an Insekten wieder zugenommen. Die Verbesserung ist vor allem auf den Ausbau von Kläranlagen in Deutschland mit biologischen Reinigungsstufen zurückzuführen.

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