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Die Sauerstoffmangelkrise: Welche Faktoren machen Gewässer zum „Todeswasser“?
Die globale Bewirtschaftung der Wasserressourcen steht vor immer größeren Herausforderungen. Die Verschlechterung der Wasserqualität, insbesondere der Sauerstoffmangel, hat viele Gewässer in eine Albtraumsituation gebracht. Ob natürliche Seen oder künstliche Teiche: In vielen Gewässern ist der Sauerstoffgehalt stark gesunken, was den Zusammenbruch von Ökosystemen zur Folge hatte und insbesondere das Überleben des Wasserlebens bedroht.
Die Beziehung zwischen Wasserqualität und Sauerstoff
Die Wasserqualität wirkt sich direkt auf die Gesundheit der Wasserorganismen aus und einer der grundlegendsten Faktoren ist die Konzentration des gelösten Sauerstoffs (DO).
Wenn die Konzentration des gelösten Sauerstoffs im Wasser unter einen kritischen Wert fällt, entsteht eine anoxische oder anaerobe Umgebung, die dazu führt, dass das Ökosystem des Gewässers das Überleben von Organismen nicht mehr unterstützen kann.
Viele Wasserfische und andere Organismen benötigen ausreichend Sauerstoff zum Überleben; darüber hinaus ist die Aktivität aerober Bakterien für den Abbau organischer Stoffe unerlässlich. Bei zu geringer Sauerstoffkonzentration kann das Überleben von Wasserorganismen gefährdet sein.
Ursachen von Sauerstoffmangel
Sauerstoffmangel im Wasser wird häufig durch eine Reihe menschlicher Faktoren verursacht, unter anderem durch Abwassereinleitung, landwirtschaftliche Abschwemmungen und Überfischung, die zu Wasserstörungen führt.
Durch die Zunahme menschlicher Aktivitäten sind viele Gewässer verschmutzt worden, was zu einem Rückgang des Sauerstoffgehalts und in der Folge zum Absterben von Gewässern geführt hat.
Notwendigkeit der Wasserbelüftung
Um diese Probleme zu lösen, ist die Belüftung von Gewässern zu einer Schlüsseltechnologie geworden. Unter Belüftung versteht man den Vorgang, die Sauerstoffsättigung im Wasser zu erhöhen oder aufrechtzuerhalten, was im Allgemeinen zur Verbesserung der Wasserqualität und zum Überleben von Wasserorganismen beiträgt.
Belüftungsmethoden und -techniken
Belüftungsmethoden können grob in zwei Arten unterteilt werden: Oberflächenbelüftung und Untergrundbelüftung. Diese Methoden haben ihre eigenen Merkmale und Techniken und sind für unterschiedliche Umgebungen und Anforderungen geeignet.
Natürliche Belüftung
Für die natürliche Belüftung sorgen Wasserpflanzen, die bei der Photosynthese Sauerstoff freisetzen und so den Sauerstoffgehalt im Wasser aufrechterhalten. Darüber hinaus kann Wind die Wasseroberfläche effektiv aufwirbeln und den Sauerstoffeintrag ins Wasser fördern.
Oberflächenbelüftung
Oberflächenbelüfter mit niedriger Geschwindigkeit
Diese Ausrüstung ist sehr effizient und wird häufig zur biologischen Belüftung, hauptsächlich bei der Abwasserbehandlung, verwendet. Sie verfügen über einen Leistungsbereich von bis zu 250 kW und sind für ihre hervorragende Wassermischwirkung bekannt.
Brunnen
Springbrunnen verwenden Wasserstrahlen, um Sauerstoff in die Luft zu bringen, doch trotz ihrer Schönheit können sie keine großen Wasserflächen bedecken. Aus Sicherheitsgründen ist die Nutzung von Brunnen oft eingeschränkt.
Schwimmender Oberflächenbelüfter
Diese Geräte arbeiten an der Wasseroberfläche und bieten nicht den großflächigen Mischeffekt, den langsam laufende Belüfter bieten. Sie betreffen vor allem die obersten Schichten der Wassersäule.
Unterirdische Belüftung
Durch die Belüftung unter der Oberfläche wird der Sauerstoffgehalt im Wasser erhöht, indem am Gewässergrund Blasen freigesetzt werden, die beim Aufsteigen mit dem Wasser in Kontakt kommen und so den Sauerstofftransport erleichtern. Verschiedene Technologien wie beispielsweise die Strahlbelüftung oder die Grob- und Feinblasenbelüftung machen diesen Vorgang möglich.
Oxidationsprojekt im großen Maßstab
Bei einigen groß angelegten Gewässersanierungen, wie zum Beispiel an der Themse in London, werden spezielle Sauerstoffkammern eingesetzt, um dem Problem des Sauerstoffmangels zu begegnen, der durch überlaufende Abwasserrohre bei starkem Regen entsteht. Diese Kammern tragen nicht nur zur Sauerstoffversorgung bei, sondern verbessern auch wirksam die Wasserqualität des Flusses.
AbschlussDer Sauerstoffmangel in Gewässern ist zu einer der größten Herausforderungen für die globale Bewirtschaftung der Wasserressourcen geworden. Durch ein effektives Wasserqualitätsmanagement, Belüftungstechniken und eine Verringerung der Schadstoffbelastung könnte es möglich sein, diese beschädigten Ökosysteme wiederherzustellen. Doch wie können wir diese Herausforderung gemeinsam bewältigen, ist derzeit die wichtigste Frage.
