9.4 Stoffhaushalt

9.4.1 Prozesse

Wasser ist ein Lösungsmittel, in dem zahlreiche Stoffe gelöst vorkommen, z.B. anorganische Stoffe (Salze) und organische Verbindungen. Stoffe liegen oft auch partikulär vor. Durch Zu- und Abflüsse, Niederschlag sowie Austausch mit der Atmosphäre werden Stoffe zugeführt bzw. abgegeben. Innerhalb des Sees erfolgt die Verteilung überwiegend durch Wasserbewegung.

Für die Umsetzung von Stoffen sorgen vor allem Organismen. Die Verfügbarkeit und Zusammensetzung der Stoffe im See hat große Bedeutung für die Organismen und damit den ökologischen Zustand des Gewässers.

Abb. 9.7: Schema der für den Stoffhaushalt wichtigsten Vorgänge (Erläuterung der Ziffern im Text, nach Schwoerbel 1999).

Folgende Prozesse sind entscheidend für den Stoffhaushalt der Gewässer (Abb. 9.7):

  • Bioaktivität der Organismen (Stoff- und Energiekreislauf durch Produktion, Konsumption und Destruktion) (1).
  • Austausch zwischen Wasser und Sediment durch chemischen und organismischen Stoff- und Energietransport (2).
  • Zirkulation und Stagnation im See 3, Stoff- und Energieabfluss in Fließgewässern
  • Austausch mit der Atmosphäre (4), Niederschläge (5), Zu- und Abflüsse (7)
  • Adsorption und Desorption an Schwebstoffen (6)

In fließenden Gewässern sind anaerobe oder anoxische Verhältnisse (kein freier Sauerstoff bzw. alle Stoffe bereits reduziert) sowie biogene Umwandlungsprozesse erheblich weniger bedeutend als in stehenden Gewässern. Der Stoffhaushalt eines Fließgewässers ist vor allem geprägt durch die geogenen Faktoren seines Einzugsgebietes (Geochemie, Pedologie, Ökologie).

9.4.2 Trophiegrade von Seen

Trophie ist die Intensität der photoautotrophen Primärproduktion.

Tabelle 9.3: Trophiegrade von Seen nach DVWK 1988:
Trophiegrad Allgemeine Charakterisierung Gesamt-P (mg/m³) Chlorophyll a (Mittel der trophogenen Zone, mg/m³ Sauerstoffsättigungsindex (%) im Hypolimnion
oligotroph nährstoffarm, gering produktiv, Sichttiefe meist > 5 m <14 <3 >70
mesotroph mäßig produktiv, mittlere Sichttiefe > 2 m 14-45 3-8 30-70
eutroph nährstoffreich, hochproduktiv, zeitweise starke Algenentwicklung mit Wassertrübung, Sauerstoffübersättigung im Epilimnion, Sichtiefe meist < 2 m >45-160 >8-25 0-30
hypertroph (polytroph) übermäßig nährstoffreich, stark produktiv, geringe Sichttiefe infolge häufigen Massenwuchses von Algen, Entwicklung von Faulschlamm und H2S, Sichttiefe < 1 m >160 >25 0 (bereits im Frühsommer)