Einführung in die Wasseranalytik

Einführung in die Wasseranalytik
Wasserwerte ermitteln in natürlichen Gewässern, warum eigentlich und was kann man aus
diesen Werten schließen? Für alle, die dies interessiert, hier eine kleine Einführung:
Wasser und seine Bestandteile
Reines Wasser ist eine chemische Verbindung von 2 Teilen Wasserstoff und einem Teil Sauerstoff.
In dieser reinen Form kommt es nur als destilliertes Wasser in geschlossenem Gefäß vor. Wasser in
der Natur, besteht aus der gleichen Verbindung, allerdings enthält dieses Wasser neben der
erwähnten Verbindung viele gelöste Stoffe. Dies gilt für Flüsse, Bäche, Weiher etc., und, im Prinzip
auch für unser Trinkwasser.
Gelöste Stoffe im Wasser können sein:
Mineralsalze
− Gase
− organische Verbindungen
−
Darüber hinaus enthält Wasser in der Natur mehr oder weniger ausgeprägt noch organische und
anorganische Schwebstoffe, die je nach Gehalt das Wasser trüben können.
Die Eigenschaften von Wasser
Man unterscheidet zwischen physikalischen, chemischen und biologischen Eigenschaften.
Im Folgenden sind die wichtigsten genannt:
Physikalische Eigenschaften:
Strömung, Temperatur, Dichte, Lichtdurchlässigkeit (Trübung), Siedepunkt, Gefrierpunkt
Chemische Eigenschaften:
Sauerstoffgehalt, pH-Wert, Leitwert
Biologische Eigenschaften:
Stoffwechsel, Stickstoffkreislauf, alle Lebensvorgänge unter Wasser
Reines Wasser ist immer biologisch totes Wasser!
Die chemischen und physikalischen Eigenschaften lassen sich Prüfen. Hierzu gibt es
unterschiedliche Prüfmethoden. Auf die wichtigsten Analysewerte und deren Bedeutung wird im
Folgenden eingegangen.
Sauerstoffgehalt
Sauerstoff löst sich im Wasser durch Gasaustausch mit der umgebenden Luft an der Oberfläche
und die Assimilation der Wasserpflanzen. Sauerstoff löst sich im Wasser in begrenzter Menge, vor
allem abhängig von der Temperatur. Dieser physikalische Wert ist daher zur Messung auf jeden Fall
mit zu erfassen, um Rückschlüsse zu erlauben. Sauerstoffgehalt wird gemessen in mg/l
(Milligramm je Liter). Interessant wir dieser Wert durch die Erkenntnis, dass Leben in jeder Form
Sauerstoff verbraucht.
Unbelebtes, mit Sauerstoff gesättigtes Wasser enthält bei:
0° C = 14 mg/L, 10° C = 11 mg/l, 20° C = 9 mg/l; zunehmende Temperaturen bedeuten
abnehmenden Sauerstoffgehalt.
Diese Werte gelten nur für unbelebtes/unbelastetes Wasser. Belebtes Wasser zehrt, wie gesagt
Sauerstoff. Das passiert durch die Atmung der Lebewesen, und den Abbau der
Stoffwechselprodukte durch Mikroorganismen. In belebtem Wasser wird man daher immer weniger
Sauerstoff messen, als die bei Sättigung angegebenen Werte.
Fische brauchen zum Überleben in der Regel zwischen 3 und 5 mg/l Sauerstoff, Salmoniden wie
Forellen benötigen idealerweise mindestens 7 mg/l. (Werte in diesem Bereich oder darüber sind
unkritisch). Je mehr der Sauerstoffgehalt vom Sättigungswert abweicht, umso höher ist die
biologische „Belastung“ des Wassers (Fische, Kleinlebewesen, Abbau organischer Verbindungen).
Auch die Einleitung von z.B. Gülle/Mist (organischer Dünger) hat recht schnell starke
Sauerstoffzehrung zur Folge.
pH-Wert
Wasser kann chemisch sehr unterschiedlich reagieren: sauer, neutral oder alkalisch.
Maßstab hierfür ist der pH Wert. Der pH Wert wir in Werten von 1 bis 14 ausgedrückt.
Es bedeuten:
1-------------------------7-------------------------14
sauer
neutral
basisch
Unkritisch sind pH-Werte in unseren Gewässern zwischen 5,5 und 10,0, optimal sind
Werte zwischen 6,0 und 8,0.
Leitwert
Der Leitwert (elektrische Leitfähigkeit) ist ein Summenmerkmal, dass die Menge der im Wasser
gelösten Mineralsalze anzeigt. Er lässt keine Rückschlüsse auf die Art der gelösten Salze zu. Wohl
aber lässt er Rückschlüsse auf die Härte (wird von den gelösten Salzen gebildet ) zu.
Er wird meist in ys/cm (Mikrosiemens je Zentimeter) angegeben. Als Faustformel kann man sich
merken, dass 33ys/cm ungefähr 1° dH oder 30 Milligramm je Liter Salzgehalt entsprechen.
Unkritisch sind Werte zwischen 100 und 800 Mikrosiemens je Zentimeter. Bei Fischbesatz ist
dieser Wert wichtig, da bei starken Abweichungen (Transportwasser Wert 150, Besatzwasser Wert
650) eine langsame Anpassung durch Vermischen des Wassers vor dem Besatz durchgeführt werden
sollte, um Schäden bei den Fischen zu vermeiden. Ein plötzlicher starker Anstieg gegenüber den
vorher ermittelten Werten im Fischwasser, ist meist auf die Einleitung von Mineralsalzen (z.B.
Dünger) zurückzuführen.
Solange diese ermittelten Werte im unkritischen Bereich sind, und keinerlei Fischsterben zu
beobachten ist, kann man davon ausgehen, dass der natürliche Kreislauf grundsätzlich in
Ordnung ist, und keine weiteren Maßnahmen erforderlich sind.