Trinkwasserdesinfektion

Trinkwasser

Trinkwasser ist weltweit gesehen eine Mangelware und die Lage wird sich in den nächsten Jahrzehnten weiter verschärfen.

Bereits heute (1999) haben etwa 1,2 Milliarden Menschen keinen Zugang zu sauberen Wasser, 2025 werden es voraussichtlich 2,3 Milliarden sein.
Um allein die Stadtbevölkerung weltweit mit Trinkwasser zu versorgen, sind in den nächsten 30 Jahren weltweit jährlich Investitionen in Höhe von rund 25 Milliarden Mark erforderlich.

Vor allem die Ärmsten leiden am meisten unter dem Wassermangel. Sieben Millionen Menschen sterben jährlich an Krankheiten, die auf eine unzureichende Wasserqualität zurückzuführen sind.

Der aktuelle Trinkwasserverbrauch in Deutschland umfaßt:

Deutschland gehört zu den wasserreichen Ländern: Im langjährigen Mittel stehen pro Jahr 164 Milliarden m³ Wasser zur Verfügung. Diesem Wasserangebot, welches sich aus der Differenz von Niederschlag und Wasserverdunstung bezogen auf die Fläche Deutschlands zuzüglich dem Wasserzufluß aus Nachbarstaaten errechnet, steht eine Wasserentnahme aller Wassernutzer im Jahr von rund 48 Milliarden m³gegenüber.

In Deutschland wird Trinkwasser aus Grund-, Oberflächen- und Quellwasser gewonnen. Dabei werden bundesweit rund zwei Drittel des Trinkwasser ausGrundwasser gefördert. Auf Oberflächenwasser fallen rund 30 Prozent der Trinkwasser-gewinnung. Die Wasserversorgungsunternehmen in Deutschland setzen sich für den Schutz der Gewässer und der Wassereinzugsgebiete ein. Ein Großteil des Rohwassers (unbehandeltes ursprüngliches Wasser, ohne Analysen nicht als Trinkwasser freigegeben) muss nur geringfügig aufbereitet werden. Die deutsche T.-Richtlinie gilt als strengster Trinkwasser-Standard der Welt.

Wasser ist das Lebensmittel Nummer eins. An die Qualität des Trinkwassers werden hohe Ansprüche gestellt, die in der Trinkwasser -Verordnung geregelt sind. Für Trinkwasser gelten strenge Grenzwerte für Schadstoffe und mikrobielle Keime. Trinkwasser muss frei sein von krankheitserregenden Organismen. So dürfen beispielsweise in einer Probe von 100 Milliliter Trinkwasser keine Escherichia coli-Bakterien enthalten sein. Die Trinkwasser-Verordnung gibt auch die Grenzwerte für Umweltchemikalien und natürlich vorkommende Problemstoffe (z.B. Arsen) vor.

Trinkwasser darf keine Stoffe in gesundheitsschädlichen Konzentrationen enthalten. Laut EU-Richtlinie 75/440 EWG muß Trinkwasser so beschaffen sein, dass bei lebenslangem Genuß die menschliche Gesundheit nicht beeinträchtigt wird. Dabei wird ein täglicher Trinkwasser-Konsum von 2-3 Liter zugrunde gelegt. Trinkwasser wird durch ein weitverzweigtes, unterirdisches Rohrnetz direkt zum Verbraucher nach Hause geliefert. Damit die Qualität des Trinkwasser auch bei der Übergabe an den Kunden noch einwandfrei ist, gelten bei Bau und Pflege des Rohrnetzes hohe technische Standards.

Die öffentliche Wasserversorgung hat im Jahr 1998 rund 4,8 Milliarden m³Trinkwasser an ihre Kunden abgegeben. Insgesamt ist in den letzten zehn Jahren die jährliche Wasserabgabe der Wasserversorgungsunternehmen stetig rückläufig. Im Vergleich zum Jahr 1990 entspricht dies einem Rückgang um 1,2 Milliarden m³oder um 20 Prozent.

Die Abwassergebühren sind in den letzten Jahren enorm gestiegen
Durch wassersparende Armaturen wird weniger verbraucht
Die Industrie führte Kühlwasserkreisläufe ein
Die Toilettenspülung wird mit weniger Wasser betrieben
In einigen Bundesländern (Hessen) wurde der "Wasserpfennig" eingeführt

Die Wasserversorger rechnen mit einem jährlichen Rückgang des Wassergebrauchs von ein bis zwei Prozent. Der Wasserbedarf wird durch die häuslichen Lebensgewohnheiten (sanitäre Ausstattungen der Wohnungen, Zahl und Art der wasserverbrauchenden Geräte, Ansprüche an die Körperpflege) bestimmt. Im Bundesdurchschnitt „verbraucht“ der Bürger heute täglich 127 Liter Trinkwasser für private Zwecke (Kochen, Duschen, Waschen). Damit weist Deutschland neben Belgien und Ungarn den niedrigsten Wasserverbrauch im internationalen Vergleich auf. Hauptverbraucher sind damit die Haushalte, gefolgt von Kleingewerbe undIndustrie.

Durch den bisher relativ niedrigen Wasserpreis und die Gewißheit, jederzeit in beliebiger Menge über Wasser verfügen zu können, werden Bemühungen, Wasserzu sparen scheinbar unnötig. Aufgrund der bereits knappen qualitativ-hochwertigen Trinkwasser-Vorräte in Deutschland sind Einsparungen jedoch dringend erforderlich.

Durch Mehrfachnutzung des Wassers, wassersparende WC-Spülkästen und Armaturen ({nlink}"1136"}Duschen) sowie wassersparende Waschmaschinen und Geschirrspülmaschinen könnte der Trinkwasser im Haushalt um bis zu 50% gesenkt werden. Der gesamte Wasserverbrauch (nicht nur Trinkwasser, sondern auchWasser, das nicht den Anforderungen der Trinkwasser-Verordnung entspricht) in Westdeutschland beträgt 110,4 Mio m³ /Tag. Hiervon gehen 63% auf das Konto der Elektrizitätswerke und 28% auf das von Industrie und Gewerbe. Haushalte verbrauchen 8% und Kleingewerbe sowie öffentliche Einrichtungen 3%.

Lit.: Lehn, H.; Steiner, M.; Mohr, H: "Wasser, die elementare Ressource" und Helmuth Köck: "Wasser als Ressource"

Talsperre

Ausnutzung ganzer Flußtäler als Wasserspeicher durch Sperrenbauwerk (Damm, Schwergewichts- oder Bogenstaumauer) und Überflutung.

Hauptnutzungen können sein: Bereitstellung von Trink- undBrauchwasser, Hochwasserschutz, Stromerzeugung (Wasserkraft), Aufhöhung der Niedrigwasserführung für Schiffahrt und Verbesserung der Wassergüte, daneben auch Erholung und Wassersport.

T. sind wegen großen Flächenverbrauchs (Dorfumsiedlungen) und tiefgreifender Auswirkungen auf den Naturhaushalt, z.B. Biotopzerstörung (Biotop, Artensterben) umstritten. Weitere Umweltfolgen: Wasserkraft

Staudamm

Selbstreinigung von Gewässern

Fast alle Fließgewässer besitzen ein ausgeprägtes Vermögen organische Belastungen durch Mikroorganismen abzubauen oder mit der Strömung abzutransportieren.

Organische Stoffe werden außerhalb des natürlichen Stoffkreislaufs aus verschiedenen Quellen direkt oder indirekt durch den Menschen in die Gewässer eingetragen:

durch ungenügend geklärte Abwässer
durch Grundwasserzufluss
durch Oberflächenabfluss
durch Einträge aus der Luft.

Diese Einträge zerstören das natürliche Gleichgewicht zwischen Produktions- und Abbauprozessen und verändern die Artenzusammensetzung im Gewässer.

Zwei Stufen der selbstreinigung von Gewässern können unterschieden werden:

1.) Abbauprozesse unter Sauerstoffverbrauch.
Neben Bakterien sind daran noch eine Vielzahl von Pilzen, Algen und Tieren beteiligt. Auch höheren Wasserpflanzen kommt bei der selbstreinigung von Gewässern eine wichtige Rolle zu, da sie Nährstoffe aufnehmen und als Aufwuchssubstrat für viele Mikroorganismen dienen.

2.) Fäulnisprozesse bei Sauerstoffmangel, fast ausschließlich durch Bakterien.

Da die wesentlichen Abbauprozesse sauerstoffzehrend sind, spielt der Sauerstoffgehalt des Gewässers bei der selbstreinigung von Gewässern eine Hauptrolle. Fließgewässer besitzen eine wesentlich größere selbstreinigung von Gewässern als stehende Gewässer, da an Verwirbelungsstellen (z.B. an Stromschnellen) durch Diffusion ständig Sauerstoff nachgeliefert wird. Die Selbstreinigungsprozesse werden durch Schadstoffeinträge und durch Lichtmangel (Gewässertrübung durch Eutrophierung) negativ beeinflusst.

Ein weiteres Problem für die selbstreinigung von Gewässern stellt die Gewässererwärmung dar. Sauerstoff ist in warmem Wasser schlechter löslich als in kaltem. Der Sauerstoffverlust im erwärmten Wasser vermindert die Selbstreinigungskapazität (Sauerstoffzehrung, Abwärme, Kühlwasser). Die biologische Reinigungsstufe in einer Kläranlage (Abwasserreinigung) stellt eine Nachahmung der selbstreinigung von Gewässern dar. Durch optimale Sauerstoffzufuhr und geeignete Organismenauswahl wird die biologische Reinigungskraft in einer Kläranlage erhöht. Das Ausmaß der selbstreinigung von Gewässern wird durch den BSB ausgedrückt.

Schwimmbeckenwasser

S. in öffentlichen Schwimmbädern ist lt. Bundesseuchengesetz bzw. DIN 19643 unter seuchenhygienischer Sicht dem Trinkwasser gleichgestellt und wird mit chemischen, hydraulischen und aufbereitenden Verfahren behandelt (Trinkwasseraufbereitung, Desinfektion).

In Deutschland wird die Entkeimung des S. in der Hauptsache mit Chlorvorgenommen, da es eine stark oxidierende Wirkung hat. Es wird entweder Chlorgas (Cl2) oder Chlordioxid (ClO2) verwendet. Zu gesundheitlichen Problemen für den Badegast kommt es dabei durch die Entstehung chlororganischer Verbindungen (Chlorphenole, Chloramine, Haloforme).

Eine andere Methode ist die Ozonierung des S.. Der Einsatz von Wasserstoffperoxidund UV-Strahlung hat gegenüber den anderen Verfahren den Nachteil einer eingeschränkten Wirkung. Für den Bereich der Privatschwimmbäder empfiehlt sich der Einsatz von Kupfersulfat.

Lit.: F.Breidenbach: Chlorung von Schwimmbädern, Wissenschaftsladen Bonn 1991

Schwebstoffe

Syn.: Suspendierte Stoffe. In Wasser (oder evtl. einem anderen Umgebungsmedium) enthaltene mineralische oder organische Stoffe, die nicht in Lösung gehen.

Wegen ihrer geringen Korngröße und der nahezu gleichen Dichte wie das Umgebungsmedium werden sie in Schwebe gehalten. Im Abwasserbestehen die S. meist aus kleinen Schlammflocken. Die Entfernung aus dem Abwasser ist in Kläranlagen(Abwasserreinigung) durch Absetzbecken (Sedimentation), chemische Fällung, Flotation, Filterung etc. zu 95% möglich.

Saurer Regen

Bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe (Kohle, Erdöl, Erdgas) wird der enthaltene Schwefel zum größten Teil in gasförmiges Schwefeldioxid (SO₂umgewandelt.

Durch Reaktionen des Luftstickstoffs und des Luftsauerstoffs entstehen beiVerbrennung gasförmige Stickoxide (NOx). Schwefeldioxid und die Stickoxidesind sogenannte Säurebildner, d.h. sie reagieren mit Luftsauerstoff und Wasserzu Säuren (z.B. Schwefel- und Salpetersäure). Diese Säurebildung ist die Ursache für den Sauren Regen.

Ein Maß für den Säuregehalt einer Flüssigkeit ist der pH-Wert; je niedriger der pH-Wert, desto höher ist der Säuregrad. Ohne Luftverschmutzung hat Regenwassereinen pH-Wert von ca. 5,6; „Spitzenwerte“ liegen in Deutschland bei einem pH-Wert von 3.

Verursacher der Schwefeldioxid- und Stickoxidemissionen sind die fossil gefeuerten Kraftwerke und, nachdem die Kraftwerke mit Rauchgaswäschern ausgestattet worden sind (Großfeuerungsanlagenverordnung), v.a. der Verkehr.

Bei den Pflanzen greift der saure Regen. sowie der Saure Nebel u.a. die Wachsschicht der Blätter an, führt aber auch z.B. häufig an der Rinde von Bäumen zu Verätzungen. Ein ständiger Säureeintrag in die Umwelt stört u.a. auch die selbstregelnde Neutralisation des Bodens (Bodenversauerung) und der Seen, was eine Zerstörung des ökologischen Gleichgewichts zur Folge hat. In den Seen sterben zahlreiche Tier- und Pflanzenarten aus. Im Boden wird das empfindliche Säuregleichgewicht durcheinandergebracht. Dies hat u.a. folgende Auswirkungen:

die Lebensgemeinschaft der Bodenlebewelt wird gestört (die Pflanzen reagieren mit einem schlechteren Wachstum, werden anfällig gegen Krankheiten),
die für die Pflanzen notwendigen Nährstoffe werden gelöst und mit dem Regenwasser ausgewaschen (sie sind dann für die Pflanzen verloren),
Schwermetalle werden aus dem Bodengefüge gelöst und können von den Pflanzen aufgenommen werden (nicht nur Schäden in der Pflanze sind die Folge, sie gelangen so auch in die Nahrungskette) und
Schwermetalle und das reichlich im Boden vorhandene Aluminium werden ausgewaschen und gelangen ins Grundwasser. Bei gleichzeitigem Calcium- und Magnesiummangel schädigen die freigesetzten Aluminium-Ionen die Feinwurzeln der Pflanzen und Bäume.

Dem sauren Regen kommt beim Waldsterben eine Schlüsselrolle zu. Er ist es, der neben den Photooxidantien, wie Ozon, die Lebensgemeinschaft des Waldes so stark beeinträchtigt, daß dieser mit anderen, häufig natürlich vorkommenden Belastungen nicht mehr fertig wird. Folgen: Waldschadenserhebung

Schließlich führt der saure Regen. zu Gebäudeschäden in dem er Mauerwerk und Beton angreift (Korrosion). Siehe auch Waldboden, Bodenaustauscher

Sauerstoffzehrung

Als Sauerstoffzehrung bezeichnet man den Verbrauch von Sauerstoff beim Abbau von organischen Bestandteilen durch Mikroorganismen in Gewässern.

Die S. stellt eine Maßzahl für den Gehalt an biologisch leicht abbaubaren organischen Substanzen dar und charakterisiert belastete Gewässer (BSB, CSB). Befindet sich ein Gewässer im biologischen Gleichgewicht, so halten sich Sauerstoffeintrag und -verbrauch, abgesehen von periodischen Schwankungen, die Waage. Der Sauerstoffgehalt kann durch menschliche Einflüsse stark absinken:

Steigt der Gehalt an Pflanzennährstoffen (Phosphat, Nitrat) im Gewässer durch ungenügende Abwasserreinigung oder abgeschwemmte Düngemittel stark an, setzt ein verstärktes Algenwachstum ein. Die Algen produzieren zunächst große Mengen Sauerstoff. Nach ihrem Absterben wird aber ein vielfaches an Sauerstoff durch die Zersetzungsprozesse verbraucht. S. in tiefen Seeschichten ist ein deutlicher Hinweis auf Eutrophierung.

Befinden sich durch ungenügende Abwasserreinigung noch größere Mengen organische Bestandteile im Abwasser, so werden diese von Mikroorganismen im Gewässer unter Sauerstoffverbrauch abgebaut. Es kann zu Sauerstoffmangel kommen, wodurch ein aerober Abbau verhindert wird. Die einsetzenden Fäulnisprozesse können zum "Umkippen" des Gewässers führen.

Problematisch ist die Einleitung warmer Abwässer (Kühlwasser, Abwärme), denn mit steigender Temperatur nimmt die Löslichkeit von Sauerstoff im Wasser ab. Der Gehalt an Sauerstoff wird durch den Sauerstoffsättigungsgrad angegeben. Außerdem wird die Stoffwechselaktivität der Organismen beschleunigt (bei einem Temperaturanstieg von 10 °C laufen Stoffwechselprozesse 2-3mal schneller ab), was auch den Sauerstoffbedarf steigert. Der erhöhte Sauerstoffbedarf kann durch die ebenfalls beschleunigte Photosynthese der Wasserpflanzen (bei der Sauerstoff freigesetzt wird) nicht völlig ausgeglichen werden.

Eine zu große S. infolge starker Abwasserbelastung kann zu Fischsterben führen. Die meisten Fische können bei Sauerstoffgehalten unter 5 mg/l (Normalgehalt bei 10 °C: 11,1 mg/l) nicht mehr existieren. Sauerstoffmangel infolge zu großer S. mindert die Selbstreinigung der Gewässer.

Saprobiensystem

(Biologische Gewässergüte) System zur Bestimmung der Gewässergüte von Fließgewässern mittels Indikatororganismen. Das S. beschreibt die Gewässerbelastung mit biologisch leicht abbaubaren organischen Substanzen (z.B. aus kommunalem Abwasser).

Diese Substanzen werden v.a. von Bakterien, Pilzen und Einzellern unter Sauerstoffverbrauch abgebaut. Als Bioindikatoren dienen v.a. wirbellose Tiere mit unterschiedlichen ökologischen Ansprüchen, die den Boden des Gewässers bewohnen können. Durch das Vorkommen oder Fehlen dieser Arten kann die Einteilung in eine Gewässergüteklasse erfolgen. Das S. war lange Zeit die einzige Methode zur Bewertung von Fließgewässern.

Der Vorteil besteht darin, dass integrierende Aussagen über die Qualität des Gewässers als Lebensraum für bestimmte Organismen gemacht werden können. Das S. kann aber keine Informationen über Art und Menge spezifischer Schadstoffe und andere Beeinträchtigungen der Gewässergüte geben. Deshalb reicht es nicht aus, die ökologische Ganzheit eines Gewässers nur mit dem S. zu bestimmen.

Rückhaltebecken

Nach der Brandkatastrophe bei der Firma Sandoz wurde der Ruf nach R. für Löschwasser bzw. verschmutztes Kühlwasser laut, um Gewässerverschmutzungen durch Brandbekämpfungen bzw. bei Störfällen zu verhindern.

Da viele Chemiebetriebe veraltete Kanalnetze haben, sind direkte oder indirekte Flußverschmutzungen trotz zwischengeschalteter Kläranlagen möglich. Um das zu verhindern, werden laut einem Bericht des Düsseldorfer Umweltministeriums bei den überprüften Chemieanlagen an den Kanaleinläufen lediglich Kanalabdeckmittel, wie z.B. mit Salzlösung gefüllte Plastiksäcke, bereitgehalten.

Es ist allerdings zu prüfen, ob das Kanalnetz überhaupt noch den Anforderungen genügt oder grundsätzlich in einen Schmutz- und einen Regenwasserkanal aufzutrennen ist, die dann jeweils mit R. ausgestattet werden. Allerdings sind dann immer noch nicht die Störfälle erfaßt, bei denen durch Leckagen Chemikalien in den Kühlwasserkreislauf gelangen, der bei nicht geschlossenen Kreisläufen direkt mit dem Flußwasser verbunden ist.

Selbst Löschwasserauffangbecken an allen Abflußrohren bieten keine vollständige Sicherheit. Ein Becken mit einer Speicherkapazität von 10.000 m3 ist bei einer Löschwassermenge von 25 m3/min in 7 Stunden vollgelaufen, wäre also bei Sandoz nicht ausreichend gewesen. Wirklichen Schutz vor Gewässerverschmutzungen bieten nur Produktionsstopps störfallträchtiger und wassergefährdender Chemikalien.

Ringkanalisation

Die R. ist eine Möglichkeit der Sanierung eutrophierter Seen, die durch die Einleitung von Abwässern verunreinigt sind (Eutrophierung, Gewässersanierung.

Dabei werden alle in der Seeumgebung anfallenden Abwässer in einem dem Seeufer folgenden Hauptsammler zusammengefaßt, in einer Kläranlage (Abwasserreinigung) gereinigt und dann in den Zufluß des Sees geleitet. Die R. ist aber nur für kleinere Seen eine praktikable Lösung.

Hinzukommen muß ein Abpumpen der Bodenschlammschicht, in der ein großer Teil der zur Eutrophierung führenden Phosphate gespeichert ist, die wieder in das Wasser übergehen können. Bei langen Kanalstrecken besteht die Gefahr von Fäulnisprozessen, weshalb das Abwasser schon vor Einleiten in die R. gereinigt werden muß.

Rhein-Main-Donau-Kanal

(RMD-Kanal) Die nicht vorhandene natürliche Verbindung der Flüsse Rhein und Donau soll durch den seit 1921 geplanten Bau des insg. 677 km langen R. geschaffen werden.

Die Baumaßnahmen umfaßten den Ausbau des Mains und der Donau sowie den Neubau des Kanals zwischen Bamberg und Kelheim (171 km, eröffnet am 25.9.1992). Der Bau der 55 m breiten, 4 m tiefen, weitgehend asphaltierten Kanalrinne, die Kanalbauten (Schleusen usw.), neue Straßenbauten (Brücken u.a.) und Industrieansiedlungen zerstören die bis dahin weitgehend naturbelassene Flußlandschaft des Altmühl-, Ottmaringer- und Sulztals.

Die Behinderung des Hochwassers in diesen Tälern wie auch in den Donauauen verringert die Selbstreinigungskraft der Flüsse und führt zum Verlust von ca. 18 Mio m2 schutzwürdiger Feuchtgebiete, Biotope und Altwässer (Auenlandschaft). Damit wird die Lebensgrundlage für zahlreiche Pflanzen und Tiere, die z.T. auf der Roten Liste stehen, in einem der größten und artenreichsten Vogelbrut- und Überwinterungsgebiet bedroht (Artenschutz, Artensterben).

Der Kanal zwischen Bamberg und Kelheim entspricht in seiner Ausführung modernsten Ansprüchen von Öko-Technokraten und Naturkonstrukeuren. Technisch wirkende Geradlinigkeit wurde vermieden wo immer es ging, und unzählige künstliche Feuchtbiotope wurden entlang des Kanals geschaffen. Der ökologische Wert ist jedoch gering; Experten prognostizieren, daß die
Artenvielfalt auf ein Fünftel sinken wird und Allerweltsarten das Bild beherrschen werden. Großprojekten geopferte Natur läßt sich nicht ersetzen.

Fragwürdig ist der R. nicht nur wegen der irreparablen Landschafts- und Naturhaushaltszerstörung. Obwohl der spezifische Energieverbrauch beim Transport von Gütern in der Schiffahrt geringer ist als im Schienenverkehr (Verkehr), ist der Kanalbau sowohl aus wirtschaftlicher wie aus verkehrstechnischer Sicht äußerst umstritten.

Investitionskosten von insg. 8 Mrd DM, die Deckung von nur 7% der Betriebskosten des Kanals durch die Wegegebühren für die Schiffe, die jährlichen Verluste der Bahn durch die billige Konkurrenz der Kanalschiffahrt sowie die Unterhaltskosten des Kanals in Millionenhöhe machen den R. auch wirtschaftlich zum "dümmsten Projekt seit dem Turmbau zu Babel" (V.Hauff, ehem. Verkehrsminister).

Rhein

Als nach dem zweiten Weltkrieg der wirtschaftliche Aufschwung begann, wurde der R. durch vernachlässigte Abwasserklärung immer mehr verschmutzt. Mitte der sechziger Jahre hatte die Verschmutzung des R.R nie gekannte Ausmaße erreicht hat. Erst danach fand ein ökologischer Umdenkungsprozess statt. Bis heute bemüht man sich um eine ökologisch nachhaltige Entwicklung des R.

Entlastung gab es für den R., weil sich einige Faktoren verbessert haben, z.B. Bau oder Ausbau von Kläranlagen. In der Folge ging die Belastung des R. mit sauerstoffzehrenden Substanzen geht von 1975 bis 1985 um fast 60 Prozent zurück.

Die Schwermetallkonzentration ist seit 20 Jahren deutlich gesunken und liegt inzwischen auf einem relativ niedrigen Niveau. Auch der Gehalt bei bestimmten organischen Schadstoffen, so etwa Produkte der Chlorchemie, hat abgenommen. Selbst

Chloroform ist inzwischen deutlich zurückgegangen.

Im 19. Jahrhundert verringerte sich der Fischbestandteil dramatisch. So verschwand Mitte des 20. Jahrhunderts auch der Symbolfisch des R., der Lachs. Inzwischen hat sich das R.-Ökosystem stabilisiert. Der Strom bietet nun wieder Lebensraum für Fische. Die Wasserqualität ist also kein Hindernis mehr für den Lachs und andere Fischarten.
Natürlich wirkt sich die Wasserqualität des R. auch auf den Menschen aus.

Das Schwimmen im R. ist heute längst nicht mehr so problematisch wie früher, da die organischen und Schwermetallkonzentrationen abgenommen haben. Diese Schadstoffe sind nicht nur gesundheitsschädigend für Fische, sondern auch für Menschen.

Der R. als Trinkwasserquelle ist wieder zulässig und der Verzehr von fettarmen Fischen aus dem R. ist unbedenklich, da bei diesen Fischen kaum Schadstoffe nachgewiesen werden.

Reinigung, chemische

Reinigung, biologische

Regenwasser

R. wird verschmutzt durch die in der Atmosphäre vorhandenen Schadstoffe (Saurer Regen, Emission) und Stäube sowie durch Bodenoberflächenverunreinigungen wie Reifenabrieb (Abrieb), Straßenstaub, Öl- und Treibstoffverluste, Düngemittel, Pestizide und organische Abfälle.

Insb. bei Beginn des Regens nach längeren Trockenperioden kann das R. sehr stark verschmutzt sein und Schmutzstoffkonzentrationen vergleichbar mit denen von häuslichem Abwasser enthalten (Abwasserreinigung).

Aus diesem Grund sollte man die ersten Regentropfen nicht zur Regenwassernutzung sammeln. Im Handel sind Vorschaltgeräte erhältlich, die das R. in den ersten 15 min eines Regenfalls in die Kanalisation leiten und erst dann das R. sammeln.

Schmutzwasser und R. werden entweder in getrennten oder gemeinsam in einer Kanalisation (Mischverfahren) entsorgt.

Plankton

Im Wasser schwebende, mikroskopisch kleine Organismen, die sich nicht selbst fortbewegen können. (griech. übersetzt: "das umher Getriebene").

Plankton sind alle Pflanzen (Phytoplankton) und Tiere (Zooplankton), die passiv im Wasser treiben und höchstens das Auf- und Absteigen selber steuern können. Planktonorganismen sind meistens sehr klein. Quallen können allerdings über einem Meter Durchmesser erreichen. Trotz eigener Schwimmbewegungen kommen sie normalerweise nicht gegen Strömungen an.

Plankton ist einerseits eine wichtige Nahrungsquelle für viele Tiere im Riff. Andererseits sind aber auch die Larven vieler Riffe bewohnender Tiere selbst Bestandteil des Planktons.

Das pflanzliche Plankton (Phyto-Plankton) bildet mit den Kieselalgen und Dinoflagellaten im Meer die Hauptnahrung für zahlreiche andere Wassertiere. Das Phyto-Plankton produziert etwa 50 Prozent des Atemsauerstoffs der Erde.

Die durch das immer größer werdende Ozonloch (Ozonabbau) in der Stratosphäre verstärkte UV-Strahlung führt zum Absterben des Phyto-Plankton. Dadurch wird weniger Kohlendioxid abgebaut, und der Treibhauseffekt verstärkt sich.

Dies hat zur Folge, daß sich die Atmosphäre weiter erwärmt und die Stratosphäre weiter abkühlt; Kälte fördert wiederum den Ozonabbau. Dieser gegenseitig sich verstärkende Kreislauf trägt mit dazu bei, daß selbst bei sofortigem Ende aller ozonschädigenden Emissionen die Regenerierung der Ozonschicht viele Jahrzehnte dauert.

Pflanzenkläranlagen

In P. wird Abwasser beim Durchfließen einer bewachsenen Feuchtzone biologisch gereinigt.

Zu den P. zählen z.B. Pflanzenbeete, die Wurzelraumentsorgung, bewachsene Bodenfilter etc. P. stellen zusammen mit Abwasserteichen eine Alternative zu konventionellen Kläranlagen (Abwasserreinigung) dar.

In NRW sind sie zur Abwasserreinigung zugelassen, falls nicht mehr als 50 Einwohner angeschlossen sind (< 8 m3/Tag). P. sind sowohl in Bau- als auch Betriebskosten billiger als konventionelle Kläranlagen, haben aber einen höheren Platzbedarf (2.000 bis 10.000 m2/1.000 Einwohner).

Ein großer Teil der Abbauleistung wird von den im Wurzelbereich der höheren Pflanzen lebenden Mikroorganismen geleistet. In der vegetationslosen Zeit und bei Frost kann die Abbauleistung von P. reduziert sein. Das äußere Erscheinungsbild der P. gleicht in den meisten Fällen einem mit Schilf bestandenen Feuchtgebiet.

Ozonierung

Verfahren der Entkeimung von Schwimmbecken- oder Trinkwasser durch Zugabe von Ozon

Sie wird auch in der Abwasserreinigung eingesetzt. Bei der O. kommt es durch die reaktive Wirkung von Ozon zu einer sehr schnellen Inaktivierung von Bakterien und Viren. Durch die O. kann der problematische Einsatz von Chlor bei der Wasserentkeimung reduziert werden.

Im Gegensatz zur Chlorung ist die desinfizierende Wirkung der O. nicht dauerhaft, da Ozon sehr instabil ist und schnell mit organischen Wasserinhaltsstoffen reagiert. Das kann dazu führen, daß bei langen Wasserleitungen ozonfreies Wasser am Zapfhahn ankommt, was zu sekundären Infektionen führen kann. Somit ist eine biologische Nachbehandlung erforderlich.

Trotz höherer Investitions- und Betriebskosten der Ozonerzeugeranlagen ist die O. als umweltfreundlichere Methode der Chlorierung vorzuziehen, da die Entkeimung des Wassers ohne Zusatz von Fremdstoffen geschieht.

Ostsee

Die O., eines der am stärksten verschmutzten Meere der Welt, wird von den Anrainerstaaten Schweden, Finnland, Estland, Lettland, Litauen, Polen, Deutschland und Dänemark fast vollständig umschlossen.

Mit nur einer schmalen Öffnung zur Nordsee hin ist die rd. 415.000 km2 große O. halb Binnensee, halb Meer, die schon von den geographischen Bedingungen her über ein empfindlicheres Ökosystem und geringere
Artenvielfalt verfügt als andere Meere. Auch die Selbstreinigungskraft ist erheblich geringer: Der Wasseraustausch in der O. dauert ca. 50-60 Jahre (Nordsee: 1-2 Jahre).

Nur gelegentlich drücken starke Stürme aus der Nordsee, die selbst ein Randmeer ist, größere Mengen frischen Salzwassers in die O., wo es sich in den tiefen Becken sammelt und von leichterem, von Regen und Flüssen angesüßtem O.-Wasser überschichtet wird. Der Sauerstoffaustausch zwischen Oberfläche und Tiefe wird durch die ausgeprägte Schichtung verhindert.

Der Zersetzungsprozeß von abgestorbenen Algen und Plankton sorgt schon auf natürliche Weise für eine Verknappung des Sauerstoffs in der Tiefe.
Menschliche Eingriffe verschärfen die natürlichen Probleme der O. erheblich: Durch Einleitung der Anrainerstaaten (u.a. Gülle, Jauche und Kunstdünger sowie ungeklärte bzw. unzureichend geklärte Abwässer) über die Flüsse und die Luft wird die O. zugleich vergiftet und überdüngt.

Der jährliche Nährstoffeintrag in die O. wird mit 50.000 bis 70.000 t Phosphor und 900.000 bis 1 Mio t Stickstoff (davon 528.000 t über die Flüsse) angegeben. Die Überdüngung führt zu vermehrtem Algenwachstum, das nicht nur andere Arten verdrängt, sondern nach dem Absterben auf den Meeresboden zu einem weiteren Absinken der Sauerstoffkonzentration führt.

In einem Bereich von ca. 100.000 km2 ist der Sauerstoffgehalt bereits auf Werte gesunken, die für Organismen tödlich sind. Allein Schwefelbakterien können in dieser Umgebung überleben und übernehmen die Zersetzung der organischen Stoffe, wobei sie Schwefelwasserstoff (H2S) produzieren.

Weiterer Belastung ist die O. durch Schadstoffeinträge ausgesetzt, u.a. durch Dioxine aus Müllverbrennungs- und Industrieanlagen, durch PCB und durch Schwermetalle wie Blei, Cadmium und Quecksilber (vorwiegend aus Polen und der ehemaligen Sowjetunion).

Große Schadstoffmengen fallen in der Papier- und Zellstoffindustrie an, die in den holzreichen O.-Anrainerstaaten (u.a. Schweden) besonders verbreitet ist: Rd. 200.000 t schwer abbaubare Chlorkohlenstoffverbindungen fließen jährlich in die O.. Auch hochgiftige Altlasten bedrohen sie.

Ca. 300.000 t giftige chemische Kampfstoffe aus deutschen Wehrmachtsbeständen sollen von den Siegermächten nach dem Zweiten Weltkrieg versenkt worden sein und drohen aus den rostenden Behältnissen auszutreten. Unbekannte Mengen radioaktiver Abfälle (Atommüll) sollen von der ehem. Sowjetunion versenkt worden sein, darunter mindestens 15 Reaktoren von Atom-U-Booten.

In einem nur durch einen Erdwall von der O. getrennten See in Estland sollen der schwedischen Strahlenschutzbehörde zufolge 1.000 t Uran, 500 t Thorium und 300 Mrd Becquerel Radium liegen, die aus dem Uranabbau für die Atomwaffenproduktion von 1948 bis 1989 stammen und bereits begonnen haben, die O. zu verseuchen.

O.-Schutzkonferenz: 1974 in Helsinki durch die "Konvention zum Schutz der maritimen Umwelt des O.-Gebietes" gegründet, verpflichtet die O.-Schutzkonferenz ihre Mitglieder, die Zuführung gefährlicher Stoffe in die O. einzuschränken bzw. zu verbieten. Eine Kommission der O.-Schutzkonferenz überwacht die Durchführung und Weiterentwicklung der Ziele der Konvention sowie die Zusammenarbeit mit regionalen und internationalen Organisationen.

Expertengruppen leisten praktische Arbeit vor Ort (z.B. Bekämpfung von Ölverschmutzung). Ergänzend zur Konvention wurde 1988 eine Helsinki-Deklaration verabschiedet, in der sich die Anrainerstaaten auf eine Empfehlung zur Halbierung des Schadstoffeintrags (Stand von 1987) in die O. bis 1995 einigten, die mit Maßnahmen wie Senkung des Bleigehalts im Benzin, Senkung des Nährstoffeintrags aus der Landwirtschaft sowie des Schadstoffeintrags aus Kläranlagen und der Zellstoffindustrie durchgesetzt werden sollen.

Ein 1990 beschlossener Aktionsplan soll diese Beschlüsse konkretisieren und zur Durchführung bringen, wozu eine koordinierende Arbeitsgruppe eingesetzt wurde, damit mit den wichtigsten Maßnahmen zum Schutz der O. spätestens 1993 begonnen werden kann.

Ölpest

Man unterscheidet zwischen akuter Ö. (Tankerunfälle) und schleichender, chronischer Ö., die für Meeresorganismen und Seevögel besonders verheerende Folgen hat.

Der Eintrag von Erdöl und Mineralölprodukten in Nordsee und Nordatlantik beträgt ca. 4 Mio t pro Jahr. Nur 3,8% des jährlichen Öleintrags in die Weltmeere ist auf Unfälle von Tankern oder Bohrinseln zurückzuführen (Tankerunfälle).

Insgesamt entfallen 25% des Öleintrags auf Tanker, Seeschiffe und Bohrinseln (hauptsächlich im Normalbetrieb, wie z.B. durch Reinigung von Laderäumen), 71% auf Eintrag von Land (Raffinerien, Abwasser der Städte, Industrieabwasser), 2,5% auf Eintrag über Verbrennungs-Emissionen und 1,3% auf natürliche untermeerische Quellen.

Folgen sind langfristige Schäden an Tier- und Pflanzenwelt der Flußläufe, Meere und Küsten. Durch ihre Verbreitung und Unauffälligkeit ist die chronische Ö. im Vergleich zur akuten, meist lokal bleibenden Ölverschmutzung die größere Gefahr, v.a. auch für Seevögel.

In Nordsee und Nordatlantik fallen jährlich 150.000 bis 450.000 Seevögel der chronischen Verölung zum Opfer. Insgesamt wird seit 1979 ein Ansteigen der Seevögelverluste festgestellt mit einem bisherigen Höhepunkt in den Wintern 1982/83 und 1983/84.

Für die Fischerei ist die toxische Wirkung im Meerwasser emulgierter Öle auf Fischeier in Verbindung mit weiteren Schadstoffen (summative Toxizität) schon mittelfristig eine Existenzbedrohung.

Oligotroph

Oberflächenwasser

Als Trinkwasser müssen O. (insb. stark schadstoffbelastete Flüsse) technisch aufwendig aufbereitet werden (Trinkwasseraufbereitung).

Trotzdem können verschiedene Stoffe nicht oder nicht völlig technisch beseitigt werden. Zur Verbesserung der Trinkwasserqualität aus O. ist deshalb weniger die technische Aufbereitung als vielmehr die Vermeidung des Eintrages durch geeignete Kläranlagen (Abwasserreinigung) bei den Stoffproduzenten oder eine Vermeidung des Einsatzes bestimmter Stoffe in Produktrezepturen geeignet.

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