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Lexikon der Biologie: Selbstreinigung

Selbstreinigung, 1) a) i.w.S. die Summe aller chemischen, physikalischen und biologischen Vorgänge, die ein verunreinigtes Gewässer in seinen ursprünglichen Zustand zurückführen. b) i.e.S. die biologische Selbstreinigung, „natürliche“ Selbstreinigung (Pettenkofer). Sie erfolgt durch den Abbau von Verunreinigungen (organischen Substraten) in natürlichen Gewässern oder Abwasser durch aerobe Mikroorganismen sowie die anschließende Verminderung der Bakterien und anderer Mikroorganismen und den Verbrauch der bei der Mineralisation freigesetzten anorganischen Nährstoffe durch photosynthetische Organismen. Die biologische Selbstreinigung macht den überwiegenden Anteil der Selbstreinigung aus. – In Fließgewässern treten in örtlicher Folge oder in stehenden Gewässern in zeitlicher Folge bestimmte Lebensgemeinschaften auf ( vgl. Abb. ): Die Zufuhr organischer Stoffe führt anfangs zu einer starken Aktivität und Vermehrung chemoorganotropher Bakterien (Chemoorganotrophie) und bestimmter Pilze (Abwasserpilz), die beim Abbau der leicht verwertbaren Substanzen Sauerstoff verbrauchen und u.a. Ammoniak freisetzen. Nach Abnahme der organischen Stoffe steigt die Zahl der bakterienfressenden Wimpertierchen, und Ammoniak wird durch nitrifizierende Bakterien zu Nitrat oxidiert. Mit zunehmender Anreicherung von anorganischen Nährstoffen nimmt die Aktivität und Menge phototropher Organismen (z.B. Kieselalgen; Phototrophie) zu. Dadurch werden die anorganischen Nährstoffe gebunden. Bakterien, Pilze und Algen werden von Wimpertierchen, diese von Rädertieren und anderen Kleinlebewesen gefressen, die wiederum Fischen als Nahrung dienen (Nahrungskette). Die zeitlich oder örtlich aufeinanderfolgenden Phasen der Selbstreinigung sind durch verschiedene Mikroorganismen und Mikroorganismen-Gesellschaften ( vgl. Infobox ) charakterisiert, die als Indikator für den Verschmutzungsgrad des Gewässers dienen können (Bioindikatoren, Gütegliederung der Fließgewässer [Tab.], Saprobienindex, Saprobiensystem [Tab.]). Die biologische Selbstreinigung kann bei zu hoher Abwasserbelastung gestört werden, da dann der Sauerstoffgehalt des Gewässers zu stark abfällt. Im Extremfall kann es zum vollständigen Verbrauch des Sauerstoffs, zum „Umkippen“ des Gewässers, kommen. Es treten dann Fäulnisprozesse (Fäulnis) auf. Durch Sulfatreduktion entsteht Schwefelwasserstoff (H2S; Sulfatreduzierer, Sulfatatmung), durch den fast alle Höheren Lebewesen und ein Teil der Mikroorganismen abgetötet werden. Es bildet sich durch Ausfallen von Eisensulfid schwarzer Faulschlamm. In Seen und Küstengewässern kann bei Sturm das H2S-haltige Tiefenwasser in die oberen Wasserschichten gelangen und Fischsterben verursachen. Auch die direkte Zufuhr von Giftstoffen z.B. aus der Industrie (Schadstoffe, u.a. Schwermetalle) kann die Selbstreinigung schwerwiegend stören. aquatic weed, Eutrophierung, Gewässerschutz, Gewässertherapie, Kläranlage, Wasserblüte, Wasserpflanzen, Wasserverschmutzung. 2) Die Entfernung von Spurenstoffen aus der Atmosphäre durch chemische Reaktionen, nasse (durch Niederschläge) und trockene Deposition (während der niederschlagsfreien Zeit und durch Nebel).

G.S.



Selbstreinigung

Verteilung von Bakterien, Algen, Protozoen und Sauerstoff nach Einleitung von Abwasser in einen Fluß

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