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Die Verschmutzung der Gewässer

Stickstoff- und phosphathaltige 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.  
    
  
Eutrophierung

Eutrophierung durch übermäßiges Algenwachstum

  

1. Stufe: Das Wasser ist quellrein; Gewässergüteklasse I 
 
In ganz sauberem Wasser der Gewässergüteklasse I ist viel Sauerstoff im Wasser gelöst. Die Lebewesen leben in relativ geringer Zahl miteinander. Das Nährstoffangebot ist in etwa so groß wie der Nährstoffverbrauch. Kleine Tiere und bestimmte Arten von Einzellern gehören zum Zooplankton, das sich von organischem Material von anderen Lebewesen ernährt. Kleine Lebewesen wie Grünalgen oder Kieselalgen benötigen Licht zur Energiegewinnung, man zählt sie zum Phytoplankton.
 

Konsumenten
Produzenten
Destruenten
benötigen Sauerstoff und organisches Material von Lebewesen, beispielsweise Kohlenhydrate
benötigen anorganische Nährstoffe, produzieren Kohlenhydrate und Sauerstoff
zersetzen abgestorbene Lebewesen und bilden anorganische Nährstoffe, benötigen Sauerstoff
Wassertiere,
Einzeller
Wasserpflanzen,
Algen

Bakterien,
Pilze

 
Je nach Funktion werden die Organismen in einem Gewässer den Konsumenten, Produzenten oder den Destruenten zugeordnet. In einem sehr sauberen Gewässer gibt es nur wenige Bakterien, da nur wenige Lebewesen sterben. Es herrscht ein ökologisches Gleichgewicht:
     
   

Ökologischer Kreislauf in einem Gewässer
   
   
2. Stufe: Das Wasser ist mäßig belastet; Gewässergüteklasse II  

Wenn über Abwässer der Landwirtschaft oder der Haushalte Salze wie 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 Nahrung für das Zooplankton vermehren sich alle Organismen des Zooplanktons. Vermehrt sich das Zooplankton, haben die Krebse wiederum mehr Nahrung und vermehren sich ebenfalls. 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 Organismen des Phytoplanktons 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.  

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 bis 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:


Entwicklung der Lebensgemeinschaft im Rhein
    
  
Der Lachs und auch der Zander wurden zu Beginn des 21. Jahrhunderts wieder erfolgreich im Oberrhein angesiedelt. Maßnahmen wie die konsequente Klärung der Haushalts- und Industrieabwässer, sowie der Ausbau von Fischtreppen und Rückzugsgebieten führten zu diesem Erfolg.


Literatur


Die Welt, dpa-Meldung (2014): Zander und Lachs schwimmen wieder im Rhein, abgerufen im Internet 6/2016

Engelhardt, Wolfgang (1993): Umweltschutz, München
Pott, Eckart (1990): Bach, Fluß, See, München/Wien/Zürich
Schneider, Volker (1988): Handreichung zum Ökologischen Praktikum, PH Freiburg i. Brg.
Würmli, Marcus, u.a. (1985): Das Silva Familienbuch Wasser. Zürich
SDN-Kolloquium (1994): Eutrophierung und Landwirtschaft, Wilhelmshaven
Umweltbundesamt Hg. (diverse Jahreszahlen): Daten zur Umwelt, Berlin
WWF (Hrsg.): Fluss frei für den Lachs, erfolgreiche Lachspetition, abgerufen im Internet 6/2016
 
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