[LEERES_AUDIO] In diesem Video werden wir uns ein paar wichtige Konzepte zur Wasserqualität anschauen. Dabei geht es die Form des Eintrages von Verunreinigungen- punktuell oder diffus- sowie die Bedeutung von Fließwegen und Verwaltzeiten. Verunreinigungen können sehr punktuell auftreten. Beispiele sind Einleitungen aus Industriebetrieben oder Kläranlagen. Wir sprechen dann von Punktquellen. An diesen Punktquellen kann man Verunreinigungen oftmals deutlich sehen, da sich hier die Wasserqualität des hydrologischen Systems, also einem Fluss, See oder Grundwasservorkommen abrupt verschlechtert. Viele Verunreinigungen erreichen das Wasser aber nicht an bestimmten Punkten, sondern räumlich stark verteilt. Dies wird als diffuser Eintrag bezeichnet. Beispiele sind Pestizide in der Landwirtschaft oder in privaten Gärten. Diffuse Einträge sind natürlich erheblich schwieriger zu beobachten und zu überwachen als Punktquellen. Der Unterschied zwischen Punktquellen und diffusen Einträgen ist nicht immer so klar wie es auf den ersten Blick erscheinen mag. In der Praxis ist es häufig eine Frage der Betrachtungsskala. Wenn wir viele einzelne Punktquellen haben, wirken diese auf etwas größerer Skala betrachtet letztendlich wie diffuse Einträge. Den Effekt von Verunreinigungen zu verstehen, muss man die Fließwege des Wassers und damit auch die Verunreinigungen kennen. Wir können uns dies am Beispiel eines einfaches Hanges anschauen. Das Grundwasser fließt hier, wie durch die Pfeile angedeutet, zu einem Fluss hin. Wenn es nun zu einer Verunreinigung des Wassers ein gutes Stück weg vom Fluss kommt, sieht man im Fluss zunächst keinerlei Veränderungen. Es dauert einfach eine gewisse Zeit, bis das verunreinigte Wasser den Fließweg bis zum Fluss zurückgelegt hat. Fließgeschwindigkeiten für Grundwasser können stark variieren. Typisch sind Geschwindigkeiten von einigen Zentimetern bis zu einigen Metern pro Tag. Ein Beobachter im Fluss könnte also noch lange denken, alles sei in bester Ordnung. Es wird ja keine Verunreinigung im Fluss beobachtet. Nur Beobachtungen im Grundwasser würden zeigen, dass hier etwas Unerfreuliches passiert. Und solche Beobachtungen sind häufig selten. Wenn man nun sehr viel später Verunreinigungen auch im Fluss beobachten kann, ist bereits das gesamte Grundwasservorkommen verunreinigt. Wenn man jetzt etwas unternimmt und die weitere Verunreinigung stoppt, wird man zunächst enttäuscht. Trotz der klaren Verbesserung an der Verunreinigungsquelle, verändert sich die Situation am Fluss zunächst kaum. Es bleibt bei verunreinigtem Grundwasser, welches den Fluss erreicht. Auch hier dauert es wieder eine gute Zeit lang, bis das verunreinigte Wasser entlang der Fließwege durch sauberes Wasser ersetzt wird. Mit diesem Beispiel möchte ich vermitteln, dass die Wasserqualität am Ende eines Fließweges sehr verzögert auf Schadstoffeinträge reagieren kann. Dies kann zum einen dazu führen, dass man Probleme viel zu spät erkennt oder zu lange glaubt, dass das schon nicht so schlimm sei. Andererseits dauert es auch, bis die Wasserqualität sich wieder verbessert, selbst wenn die Verunreinigung des Wassers beendet werden konnte. Dies kann sehr frustrierend sein, weil Verbesserungen zur Wasserqualität, wie zum Beispiel ein geringerer Gebrauch von Pestiziden, erst langsam sichtbar werden. Hier braucht es also einen langen Atem. Nun zu einem weiteren Konzept- das der Verweilzeit. Für die Wasserqualität ist es häufig entscheidend wie lange sich Wasser in einem bestimmten Bereich, zum Beispiel einem See, aufhält. Hydrologen sprechen hier von der Verweilzeit. Wir können uns dies an einer Badewanne mit einem Volumen V vorstellen. Nun stellen wir uns weiter vor, dass wir einen konstanten Zufluss Q haben, dem der Abfluss aus der Badewanne genau entspricht. Wie lange hält sich nun das Wasser der Badewanne auf? Genau für jeden einzelnen Partikel können wir das natürlich nicht so genau sagen. Die mittlere Weilzeit U ergibt sich aber aus dem Verhältnis von Volumen und Fluss. V durch Q. Diese Größe wird bisweilen auch Umsatzzeit genannt. Mittlere Verweilzeiten sind wichtig, weil sie angeben, wie lange Verunreinigungen in einem hydrologischen System bestehen bleiben. Mittlere Verweilzeiten können wir besonders gut für Seen ausrechnen. Nehmen wir hier zum Beispiel den Bodensee. Wir haben einen mittleren Zufluss und dann auch Abfluss von knapp 400 Kubikmetern pro Sekunde. Das Volumen ergibt sich aus der Fläche und mittleren Tiefe. Die mittlere Verweilzeit ergibt sich dann aus Volumen und Fluss und beträgt etwa vier Jahre. Natürlich gibt es Wasserpartikel, die länger im Bodensee verweilen und solche, die den Bodensee schneller durchfließen. Die mittlere Verweilzeit gibt aber dennoch einen guten Anhaltspunkt, abzuschätzen, wie lange es im Mittel dauert, bis ein Wasserpartikel den Bodensee wieder verlässt. Im Vergleich zum Bodensee hat der Zürichsee mit einem guten Jahr eine deutlich geringere mittlere Verweilzeit, während der Zugersee mit fast 15 Jahren eine erheblich längere mittlere Verweilzeit hat. Mittlere Verweilzeiten variieren für verschiedene hydrologische Systeme. Im Zusammenhang mit Wasserqualität sind vor allem Flüsse, Seen, Boden- und Grundwasser wichtig. Diese haben Verweilzeiten von Tagen, Monaten, bis hin zu vielen Jahren. Wenn wir nun wieder zum Beipiel des Sees zurückgehen, können wir uns klarmachen, was lange Verweilzeiten bedeuten. Der Einfachheit halber nehmen wir an, dass der See gemischt ist. Wir starten mit sauberem Trinkwasser, das nun durch Schadstoffe belastet wird. Als Nächstes sind die Schadstoffe nur in geringer Konzentration im Seewasser oder im Abfluss aus dem See sichtbar. Aber allmählich steigt die Konzentration an. Wenn nun der Schadstoffeintrag beendet wird, dauert es wiederum eine längere Zeit, bis dies in der Seewasserqualität sichtbar wird. Wie lange es dauert, hängt von der mittleren Verweilzeit ab. Ist diese kleiner, verbessert sich die Wasserqualität schneller, ansonsten langsamer. Bei einem See mit einer mittleren Verweilzeit von vier Jahren dauert es unter der Annahme von einer vollständigen Durchmischung etwa zehn Jahre bis eine Verunreinigung auf zehn Prozent ihrer ursprünglichen Menge zurückgegangen ist. In Wirklichkeit bei unvollständiger Durchmischung können Verunreinigungen teilweise noch weitaus länger bestehen bleiben. In diesem Video haben wir uns einige wichtige Konzepte angeschaut. Kurz zusammengefasst: Diffuse Einträge sind oft schwerer zu erfassen und zu beheben als Punktquellen. Und wenn man in einem hydrologischen System Verunreinigungen beobachten kann, ist es häufig schon zu spät für einfache und schnelle Lösungen. 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