Schilfprojekt der Thomas-Mann-Schule

in Kooperation mit der Universität zu Lübeck

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**Methode** Das Saprobiensystem ist ein System zur Ermittlung des biologischen Verschmutzungsgrades (Saprobie) von Fließgewässern und Einordnung in Gewässergüteklassen anhand des Saprobienindex. Dazu nutzt man die im Gewässer aufgefundenen Saprobier (verschiedene Arten von Protozoen, Kleinkrebsen und Insektenlarven) als Bioindikatoren. Mit dem Saprobiensystem wird die Belastung eines Fließgewässers mit organischen, leicht abbaubaren, sauerstoffzehrenden Substanzen gemessen. Andere Gewässerbelastungen werden damit nicht indiziert (z. B. Belastungen mit toxischen Stoffen: Schwermetalle, Pestizide, Belastung mit Nährsalzen...)1. Das Saprobiensystem ist ausschließlich auf Fließgewässer anwendbar, in denen der Ablauf der Biomasse abbauenden heterotrophen Prozesse im Zuge der Selbstreinigung räumlich getrennt in Fließrichtung verläuft. In stehenden Gewässern finden diese Vorgänge gleichzeitig am gleichen Ort statt, so dass es keine Leitorganismen für die Saprobie geben kann. Stehende Gewässer sind nur durch ihren Trophiezustand charakterisierbar, d.h. das Ausmaß der Biomasse aufbauenden, autotrophen Prozesse.2 Auf die Wakenitz bezogen könnte man im oberen, natürlicheren Flussverlauf eine Anwendbarkeit des Saprobiensystems erwarten, während in Stadtnähe die Wakenitz seenartig erweitert ist. Benötigte Geräte zum Sammeln der Organismen Haushaltssieb oder Kescher mit Stiel Weiße Wanne oder eine große weiße Schale Federstahlpinzette oder Pinsel oder Kaffeelöffel 6 kleine weiße Sortiergefäße Lupe, Bestimmungsliteratur, Schreibzeug, Gummistiefel oder Wathose, evtl. Fotoapparat Durchführung der Freilandarbeit Steine oder Holzstücke des Gewässers vorsichtig aus dem Wasser nehmen und besonders an der Unterseite nach Organismen absuchen. Gefundene Organismen nach Arten trennen und in unterschiedliche Gefäße überführen und bestimmen. Schlammiges oder sandiges Substrat mit dem Küchensieb aufnehmen und langsam im freien Wasser durchspülen (Siebrand dabei über Wasseroberfläche), Organismen vom Siebgitter in die weiße Schale abklopfen oder absammeln, anschließend nach Arten trennen und bestimmen. Nach den Untersuchungen sollten die Organismen möglichst wieder dem Gewässer zugeführt werden. Die Häufigkeit von Indikatororganismen, denen ein Saprobienwert zugeordnet werden kann (Tabelle) sollte grob abgeschätzt werden: vereinzelt, häufig, massenhaft. Um den Saprobienindex zu berechnen, multipliziert man die Anzahl der gefundenen Lebewesen einer Art (bzw. die grobe Häufigkeit) mit dem dazu gehörigen Saprobienwert der Indikatororganismen. Dies wiederholt man mit jeder Art und addiert die Produkte. Teilt man nun die Gesamtsumme durch die gesamte Anzahl gefundener Indikatorlebewesen, erhält man den Saprobienindex. Chemische Gewässergüteanalyse Die chemische Gewässergüte (in vier Güteklassen unterteilt) bewertet ein Fließgewässer anhand seiner Belastung mit Nährsalzen wie Nitrat oder Phosphor sowie anhand der Konzentration von Schwermetallen wie Cadmium, Chrom, Kupfer, Quecksilber, Nickel, Blei oder Zink in den Sedimenten. Es ist mit Hilfe der nebenstehenden Tabelle eine stoffbezogene Gütezuordnung möglich. Dem Gewässer wird eine Wasserprobe entnommen und die darin enthaltenen Stoffe gemessen, z.B.: Ammonium, Phosphat, Chlorid, Sulfat, Sauerstoff. Diese Werte vergleicht man nun mit einer Tabelle, die eine Zuordnung der Güteklassen zu bestimmten Stoffkonzentrationen enthält. Die BACH-Methode zur Gesamtbewertung der chemische Gewässergüte 3 Geruch und Färbung geben bereits Hinweise auf die Güte: Unter aufgenommenen Steinen in Gewässern der Güteklasse I (unbelastetes oder gering belastetes Wasser) ist keine Bildung von schwarzen Flecken erkennbar. Im Gegensatz dazu findet man bei Gewässern der Güteklasse II (mäßig belastetes Wasser) an einigen ruhigen Stellen Steine mit engbegrenzten schwarzen Flecken bzw. schwarz gefärbtes Sediment in den tieferen Schichten des Baches. Unter fast allen Steinen sind in Gewässern der Güteklasse III (stark verschmutzt) große schwarze Flecken zu erkennen. Die Bodenschichten sind deutlich schwarz gefärbt, die o.g. Faulschlammablagerungen sind erkennbar. Beim Aufwühlen des Untergrundes kann man den typischen Geruch von Schwefelwasserstoff nach faulen Eiern erkennen. Erfassung der Parameter Das Wasser für die Untersuchung der Proben sollte grundsätzlich aus der Mitte des Gewässers entnommen werden, da am Rand z.B. durch geringere Fließgeschwindigkeiten und die Ablagerung von Sedimenten häufig verfälschte Messergebnisse erzielt werden. Für die Wasserentnahme sind verschließbare Plastikflaschen zu verwenden. Die Behälter, in denen eine Probe transportiert werden soll, füllt man randvoll. Bewertung der Messergebnisse nach BACH Für die Auswertung kann die Methode von BACH genutzt werden (im Jahr 1980 für den Einsatz in Behörden konzipiert). Zu einer Gesamt-Bewertung der Gewässergüte gelangt man mit dieser Methode durch die Berechnung eines Chemischen Index' (Ci) aus 8 relativ einfach messbaren Parametern. Diese werden zunächst entsprechend ihrer relativen ökologischen Bedeutung für das Gewässer mit einer Wichtungszahl (W) bewertet (z.B. Sauerstoff 0.2, pH-Wert 0.1). Den Messergebnissen werden mittels vorliegender Tabellen Indexzahlen (I) zwischen 1 und 100 zugeordnet, welche mit den Wichtungen potenziert und sodann miteinander multipliziert werden: Ci = I1W1 x I2W2 x.... x I8W8 Berechnung des Beispiels: Ci = 97,2508 x 51,80,2 x 680,2 x 940,1 x 850,1 x 720,1 x 600,15 x 12,920,07 Ci = 61,3 Das Gesamtergebnis wird entsprechend der Skala (rechts) einer Gewässergüteklasse zugeordnet. Der obige Beispiel-Wert entspräche also der Gewässergüteklasse II (mäßig belastet). Eine Vereinfachung der Methode ist möglich, indem nur sechs der genannten Parameter (ohne Phosphat und Ammonium) gemessen und die Berechnung des Indexwertes wie folgt vereinfacht wird: Ci= I1 x W 1 + I2 x W2 +.... + I6 x W6. **Ergebnisse** Die im Laufe unseres Schilfprojekts über mehrere Jahre gemessenen chemischen Parameter könnten zur Bestimmung der Gewässergüte herangezogen werden. **Auswertungen** Eine aktuelle Auswertung der Gewässergüte liegt (noch) nicht vor. In der Literatur sind Angaben zur Gewässergüte aus dem Jahr 1982 zu finden: Manfred Diehl 1 hat mit Hilfe der chemischen Gewässergüteanalyse und des Saprobienindex die Güteklasse der Wakenitz bestimmt und kam zu dem Ergebnis, dass die Wakenitz die Güteklasse II besitzt. __Quellenverzeichnis__: - Hrsg. M. Diehl: Berichte des Vereins "Natur und Heimat" und des naturhistorischen Museums zu Lübecks: "Wakenitz-Zweite Lebensader Lübecks", Heft 17/18, Lübeck 1982

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