Seit den 70er Jahren des letzten Jahrhunderts sind der Umweltschutz und der nachhaltige
Umgang mit der Ressource Natur immer mehr zum öffentlichen Anliegen geworden. „Um
dem gesetzlichen Auftrag gerecht zu werden, die Gewässer im Interesse des Wohls der
Allgemeinheit zu schützen und gleichzeitig die Nutzung durch einzelne zu ermöglichen, ist es
neben vielen anderen Maßnahmen erforderlich, die Fließgewässer zu bewerten“
(FRIEDRICH 1986: 9). Die wichtigsten Methoden um ein Gewässer in eine Güteklasse
einzuordnen werden hier mit Ihren Stärken und Schwächen dargestellt. „Die Arbeitsgruppe „Gewässergütekarte“ der Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA)
hat 1975 als Legende zu einer einheitlichen Gewässergütekarte der Bundesrepublik
Deutschland folgende allgemein verständliche Definition für die 4 Güteklassen und ihre
Zwischenklassen (somit 7 Stufen) gegeben.
Inhaltsverzeichnis
1 Einführung in das Themengebiet
2 Die Gewässergüteklassen
3 Die Methodengruppen
3.1 Die biologischen Methoden
3.1.1 Der Saprobienindex
3.1.2 Die 10 Punkte Methode nach Zelinka & Marvan
3.1.3 Der Artenfehlbetrag nach Kothé
3.2 Die chemischen Methoden
3.2.1 Grundlagen, Geräte und Bedeutung der chemischen Methoden
3.2.2 Bestimmung und Bedeutung des Sauerstoffgehaltes
3.2.3 Bestimmung und Bedeutung des biologischen Sauerstoffbedarfs
3.2.4 Bestimmung und Bedeutung des chemischen Sauerstoffbedarfs
3.2.5 Bestimmung und Bedeutung des Säurebindungsvermögen
3.2.6 Bestimmung und Bedeutung des pH-Wertes
3.2.7 Bestimmung und Bedeutung der Kohlensäure
3.2.8 Bestimmung und Bedeutung von Ammonium und Ammoniak
3.2.9 Bestimmung und Bedeutung von Nitrit und Nitrat
3.3 Die physikalischen Methoden
3.3.1 Bestimmung und Bedeutung der Wassertemperatur
3.3.2 Die Bestimmung und Bedeutung der Sichttiefe
3.3.3 Die Ermittlung der absetzbaren Stoffe
4 Fazit
Zielsetzung & Themen
Die vorliegende Arbeit zielt darauf ab, einen systematischen Überblick über die gängigen wissenschaftlichen Verfahren zur Gewässergütebestimmung zu geben und zu klären, welche spezifischen Methoden und Messwerte notwendig sind, um ein Gewässer präzise in eine entsprechende Güteklasse einzuordnen.
- Grundlagen der Gewässergüteklassen und deren Definition.
- Methodik der biologischen Gewässeranalyse (u.a. Saprobienindex).
- Chemische Analyseverfahren zur Bestimmung von Stoffkonzentrationen.
- Physikalische Methoden zur Zustandsbeschreibung von Gewässern.
- Vergleich und gegenseitige Ergänzung der unterschiedlichen Untersuchungsansätze.
Auszug aus dem Buch
3.1.1 Der Saprobienindex
Der Saprobienindex ist das wichtigste Verfahren der biologischen Gewässergütebestimmung. Das so genannte Saprobiensystem ist auf empirischem Wege von dem Phänomen der natürlichen Selbstreinigung in Gewässern hergeleitet. Zur Bestimmung des Saprobienindex sind nur einige einfache Hilfsmittel nötig (vgl. Abb. 1). Man benötigt lediglich ein engmaschiges Sieb oder Netz, um Indikatororganismen (vgl. Abb. 2-5) aus dem Gewässer zu fangen, eine helle Schale, in der man die gefundenen Organismen untersucht und bestimmt, eine Lupe, um die Untersuchung zu erleichtern, einige verschließbare Gläser, um ggf. Indikatortiere zu konservieren und einige Pinzetten und Pipetten.
Wichtig bei der Probennahme ist die Auswahl eines repräsentativen Gewässerabschnittes. Dies birgt ein erstes Problem, denn die Auswahl eines Flussabschnittes ist rein subjektiv und oft von einfachen praktischen Bedingungen, wie z.B. der Erreichbarkeit, beeinflusst. Um Indikatortiere zu sammeln empfehlen manche Wissenschaftler, „immer genau 10 Steine von der Größer einer Faust abzulesen, mit dem Sieb eine bestimmte Menge Bodengrund aufzuschöpfen und eine genau abgemessene Strecke im Pflanzendickicht zu untersuchen. Obwohl solche Empfehlungen durchaus etwas für sich haben, kann ich diesen nur bedingt anschließen: Je mehr Proben entnommen, je mehr Indikatoren also erfasst werden desto genauer wird das Ergebnis“ (BAUR 1987: 45f). Man sollte also ein gesundes Mittel zwischen Untersuchungsaufwand und Probengenauigkeit finden.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einführung in das Themengebiet: Darstellung der wachsenden Bedeutung des Umweltschutzes und der Notwendigkeit einer fachgerechten Bewertung von Fließgewässern.
2 Die Gewässergüteklassen: Erläuterung der siebenstufigen Klassifizierung von unbelasteten bis zu übermäßig verschmutzten Gewässern gemäß LAWA-Standard.
3 Die Methodengruppen: Einführung in die drei Hauptkategorien biologischer, chemischer und physikalischer Verfahren zur Gewässeranalyse.
3.1 Die biologischen Methoden: Beschreibung der Nutzung von Bioindikatoren als lebende Anzeiger für die ökologische Gesamtbeschaffenheit eines Gewässers.
3.1.1 Der Saprobienindex: Detaillierte Betrachtung des wichtigsten biologischen Verfahrens, das auf der Bestimmung von Indikatororganismen basiert.
3.1.2 Die 10 Punkte Methode nach Zelinka & Marvan: Vorstellung eines alternativen Ansatzes, der die Indikatorfunktion einzelner Arten quantitativ gewichtet.
3.1.3 Der Artenfehlbetrag nach Kothé: Erläuterung der Methode, die den Verlust von Artenvielfalt als Maßstab für Gewässerbeeinträchtigungen nutzt.
3.2 Die chemischen Methoden: Analyse der gezielten Stoffbestimmung im Wasser mittels Verfahren wie Titration und Colorimetrie.
3.2.1 Grundlagen, Geräte und Bedeutung der chemischen Methoden: Zusammenfassung der methodischen Grundlagen chemischer Analysen.
3.2.2 Bestimmung und Bedeutung des Sauerstoffgehaltes: Darstellung der Bedeutung des gelösten Sauerstoffs als kritischer Parameter für die Lebensfähigkeit.
3.2.3 Bestimmung und Bedeutung des biologischen Sauerstoffbedarfs: Untersuchung der Abbautätigkeit von Mikroorganismen als Indikator für organische Belastung.
3.2.4 Bestimmung und Bedeutung des chemischen Sauerstoffbedarfs: Erklärung der chemischen Oxidation zur Ermittlung der Gesamtbelastung.
3.2.5 Bestimmung und Bedeutung des Säurebindungsvermögen: Analyse des Kalkgehalts als Indikator für Fruchtbarkeit und pH-Stabilisierung.
3.2.6 Bestimmung und Bedeutung des pH-Wertes: Untersuchung der Säure-Basen-Verhältnisse und deren Auswirkungen auf Wassertiere.
3.2.7 Bestimmung und Bedeutung der Kohlensäure: Erläuterung der Entstehung von Kohlensäure aus Atmungsprozessen und deren Gefahrenpotential.
3.2.8 Bestimmung und Bedeutung von Ammonium und Ammoniak: Untersuchung der fischtoxischen Zusammenhänge bei Stickstoffverbindungen in Abhängigkeit von Temperatur und pH-Wert.
3.2.9 Bestimmung und Bedeutung von Nitrit und Nitrat: Erklärung des Stickstoffkreislaufs und der ökologischen Folgen von Nitratanreicherung.
3.3 Die physikalischen Methoden: Darstellung einfacher Messverfahren wie Temperaturmessung und Sichttiefenbestimmung.
3.3.1 Bestimmung und Bedeutung der Wassertemperatur: Analyse der temperaturabhängigen Lebensprozesse in Gewässern.
3.3.2 Die Bestimmung und Bedeutung der Sichttiefe: Erläuterung der Bestimmung der Trübung zur Abschätzung der Gewässerqualität.
3.3.3 Die Ermittlung der absetzbaren Stoffe: Verfahren zur Erfassung von Sedimenten mittels Imhoff-Trichter.
4 Fazit: Zusammenfassende Bewertung der verschiedenen Methoden unter Berücksichtigung von Genauigkeit, Kosten und praktischem Nutzwert.
Schlüsselwörter
Gewässergüte, Saprobienindex, Bioindikatoren, chemische Analytik, Sauerstoffbedarf, biologische Gewässeruntersuchung, pH-Wert, Wasserqualität, Selbstreinigung, Gewässerbelastung, Fischsterben, Nitrat, Ammoniak, Gewässerschutz, Indikatororganismen.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit befasst sich mit den wissenschaftlichen Methoden zur Bestimmung der Gewässergüte und untersucht, wie verschiedene Analyseansätze zur Klassifizierung eines Gewässers beitragen.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die zentralen Themenfelder umfassen die biologische Gewässeruntersuchung, chemische Konzentrationsbestimmungen von Schadstoffen sowie physikalische Messmethoden zur Zustandsbeschreibung.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das primäre Ziel ist es, aufzuzeigen, welche Methoden und Messwerte erforderlich sind, um ein Gewässer verlässlich in das offizielle Güteklassensystem einzuordnen.
Welche wissenschaftlichen Methoden werden verwendet?
Es werden biologische Verfahren wie der Saprobienindex, chemische Analysen (z.B. Titration, Colorimetrie) sowie physikalische Messungen von Temperatur und Sichttiefe behandelt.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die drei methodischen Säulen: biologische Methoden, chemische Analyseverfahren und physikalische Bestimmungsgrößen.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die Arbeit wird durch Begriffe wie Gewässergüte, Bioindikatoren, Sauerstoffbedarf, Selbstreinigung und Gewässerschutz charakterisiert.
Warum spielt die Wassertemperatur eine so zentrale Rolle bei der Gewässerbewertung?
Die Wassertemperatur beeinflusst nahezu alle Stoffwechselprozesse von Wassertieren und bestimmt zudem die Sauerstofflöslichkeit, was sie zu einem fundamentalen Parameter macht.
Worin liegt der Hauptvorteil der biologischen gegenüber den chemischen Methoden?
Biologische Methoden liefern Langzeitaussagen über die ökologische Situation, während chemische Verfahren oft nur Momentaufnahmen darstellen, die zeitlich begrenzte Ereignisse wie Giftwellen übersehen könnten.
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- Martin Wendel (Author), 2006, Methoden zur Gewässergütebestimmung, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/126234
