[ Home ] [ Nach oben ] [ Wechselbeziehungen ] [ See ] [ Eingriffe ]

4 Ökologie und Umweltschutz

4.1  Wechselbeziehungen zwischen Lebewesen und ihrer Umwelt

        4.1.1 Einwirken abiotischer und biotischer Faktoren

        4.1.2 Entwicklung und Regulation von Populationen

4.2 Ökosystem See

        4.2.1 Gliederung in verschiedene Lebensräume

        4.2.2 Nahrungsbeziehungen

        4.2.3 Stoffkreislauf und Energiefluss

4.3 Eingriffe des Menschen in Ökosysteme und Maßnahmen des Natur- und Umweltschutzes

        4.3.1 Selbstreinigung der Gewässer, Gewässerbelastung und Abwasserreinigung

        4.3.2 Landwirtschaft und Waldbau: Düngemittel- und Pestizideinsatz, integrierter Pflanzenschutz

        4.3.3 Luftverschmutzung und Luftreinhaltung

4.3 Eingriffe des Menschen in Ökosysteme und Maßnahmen des Natur- und Umweltschutzes

4.3.1 Selbstreinigung der Gewässer, Gewässerbelastung und Abwasserreinigung

Eutrophierung

Abwasserreinigung durch Kläranlagen

Abwässer:

• Kommunale Abwässer

• landwirtschaftliche Abwässer

• industrielle Abwässer

1. Mechanische Klärung

• Grob-, Feinrechen

• Sandfang

• Ölabscheider

• Vorklärung

2. Biologische Reinigungsstufe (Belüftung und oxidativer mikrobieller Abbau organischer Stoffe)

• Belebtschlammverfahren

• (oder Tropfkörperverfahren)

• (oder Kreisscheibenverfahren)

• Nachklärung

3. Chemische Reinigungsstufe

         Ausfällung von Phosphat (mit Eisen(III)-salzen: Fe³⁺ + PO₄3- zu FePO₄)

Im Faulturm: anaerobe Zersetzung des Klärschlamms zu CO₂ und Methan (Energiequelle für den Betrieb der Anlage)

Klärschlammentsorgung? Problematik des Schwermetallgehalts

Überprüfung des Reinigungsgrades durch chemische Analysen und Bioindikatoren (Nilhechte u.a. Fische, Daphnien); E.coli-Titer: Wasservolumen, in dem eine Coli-Zelle enthalten ist.

Vorfluter: Gewässer in welches das vorgeklärte Abwasser geleitet wird

Abwasserabgabengesetz (1976): Es verpflichtet den Einleiter (i. allg. die Kommune) je nach Verschmutzungsgrad des Abwassers zu Abgaben. Dadurch soll ein Anreiz zum Bau von Kläranlagen und zur Verminderung von Schadstoffeinleitungen geschaffen werden.

EGW: Einwohnergleichwert = Abfallmenge, die ein Mensch pro Tag produziert

BSB₅: Biochemischer Sauerstoffbedarf während 5 Tagen

Regulierung von Fließgewässern

Beispiel: Salzach bei Eham vor und nach der Verbauung (1835 - 1980)  

nach Regulierung: ·      Fehlender Uferbewuchs (=>Erwärmung des Wassers) oder standortfremde Bäume, die nichts zur Uferbefestigung beitragen ·      Hochwässer fallen aus (=>fehlende Düngung) ·      Wasser fließt schneller => Eintiefung, Grundwasserabsenkung ·      verringerte Selbstreinigung   Vorteile natürlicher Uferbefestigung durch Erlen und Weiden: ·      Schatten (Temperatur, Sauerstoffgehalt) ·      Lebensraum für Tiere (Wurzeln, Startplatz) ·      Ufer wird nicht unterspült ·      erneuert sich selbst

Wurzelausbildung am Gewässerrand Erlen und Weiden dringen mit ihren Wurzeln in das Wasser vor und festigen dadurch das Ufer (Erosionsschutz). Die Wurzeln der meisten anderen Baumarten (z.B. Fichten) weichen vor der Staunässe und bieten damit keinen Erosionsschutz (Unterspülung des Ufers).

4.3.2 Landwirtschaft und Waldbau: Düngemittel- und Pestizideinsatz, integrierter Pflanzenschutz

Düngemittel

mineralische Ernährung der Pflanze:

Gesetz des Minimums (LIEBIG): Derjenige Nährstoff, der im Verhältnis zum Bedarf in der geringsten Menge verfügbar ist, begrenzt das Pflanzenwachstum und damit den Ertrag.

Veranschaulichung durch das Minimumfass (FOLIE, Skizze)

Es gilt aber auch das Gesetz vom abnehmenden Ertragszuwachs:

Stickstoffdünger: Kalisalpeter KNO3, Ammonsalpeter NH4NO3, Kalkstickstoff CaCN2, Harnstoff CO(NH2)2

Phosphatdünger: Superphosphat

Problematik der Überdüngung:

• Eutrophierung der Gewässer (verstärktes Algenwachstum)

• Geringere Widerstandskraft der Pflanzen

• Nitratbelastung des Trinkwassers

Organische Dünger

- Bodenleben

- Bodenstruktur

- Bodenbelastung

Notwendigkeit und Gefährdung von Monokulturen

Auslese nach Ertrag und nicht nach Konkurrenzfähigkeit

Folgen:

• ständige Eingriffe des Menschen notwendig

• Schädlinge finden ideale Bedingungen vor

• für natürliche Feinde oft kein Lebensraum

• einseitige Ausnutzung des Bodens - Bodendegradation -> Erosion

• Schädlings- und Unkrautverbreitung

Chemische Schädlingsbekämpfung

Einsatz von Chemikalien zur Bekämpfung von Schadorganismen

Pestizide:

• Herbizide

• Fungizide

• Insektizide

Problematik des Pestizideinsatzes

• Breitbandwirkung (auch Nutzinsekten, z.B. Bienen, Marienkäfer werden vergiftet

• Rückstandsproblem (viele Insektizide sind schwer abbaubar)

• Resistenzentwicklung (

traditionelle Methode der Unkrautbekämpfung: Hacken?

Biologische Schädlingsbekämpfung

Einsatz von Lebewesen zur Bekämpfung von Schadorganismen

- Marienkäfer gegen Blattläuse

- Schlupfwespen, Erzwespen

- Bakterien und Viren

Vorteile:

• gezielte Wirkung auf bestimmte Arten (keine Breitbandwirkung)

• kein Rückstandsproblem

Biotechnische Methoden

Eigenschaften der zu bekämpfenden Organismen selbst werden zu ihrer Vernichtung eingesetzt

- Sterilmännchenmethode

- Häutungshormone

- Pheromone (Sexuallockstoffe)

Integrierter Pflanzenschutz

wirtschaftliche Schadensschwelle zu beachten;

kombinierte Anwendung der verschiedensten Verfahren

- Resistenzzüchtung

- Fruchtfolge

- Sterilmännchenmethode

- Pheromonfallen (auch zur Kontrolle und Diagnose der Schadensschwelle)

- Sexuallockstoffe (verursachen Desorientierung)

- Förderung natürliche Feinde

4.3.3 Luftverschmutzung und Luftreinhaltung