Selbstreinigung von Bächen verstehen: Faktoren & Prozesse

Ein interessantes und viel untersuchtes Thema, die Selbstreinigung von Bächen beschreibt die Fähigkeit von Bächen, sich allmählich selbst zu reinigen, die Wasserqualität im Laufe der Zeit zu verbessern, wenn keine neue Verschmutzung eingeführt wird. Angesichts des Interesses an Methoden der Wasseraufbereitung, da Süßwasser auf der Erde eine zunehmend knappe Ressource wird, wurde dem Thema eine große Menge an Forschung gewidmet. Während die Selbstreinigungsmechanismen in der Bachökologie noch nicht vollständig verstanden wurden, wurden mehrere kritische Faktoren identifiziert.

Biologische Faktoren

• Bachökosysteme haben eine Kapazität zur biologischen Verdauung von Schadstoffen. Mikroorganismen und größere Organismen wie Pflanzen und Tiere absorbieren beispielsweise kleine Mengen an im Wasser gelösten Kontaminanten oder ernähren sich von mikrobiologischen Kontaminanten wie Abwasserbakterien. Während solche Kontaminanten wie Quecksilber nicht von lebenden Organismen verdaut werden können und sich daher im Ökosystem ansammeln, egal wie oft die Kontaminanten aufgenommen werden, können bestimmte andere Kontaminanten von lebenden Organismen verarbeitet werden. Konzentrationen dieser Kontaminanten in der Umwelt nehmen allmählich ab, während das Ökosystem seine Lebenszyklen abschließt.

Chemische Elemente

• Die chemische Zusammensetzung des Wassers spielt ebenfalls eine wichtige Rolle bei der Selbstreinigung. Wasser, das durch kupferreiche Gebiete fließt und somit eine hohe Konzentration an gelöstem Kupfer aufweist, kann beispielsweise allmählich andere schwebende Metallkontaminanten entfernen, indem sie sich an das Kupfer binden und als Sediment ausfallen. Konzentrationen von gelöstem Sauerstoff sind ein besonders kritischer Faktor bei der Selbstreinigung, da sie das biologische Leben ernähren, das Kontaminanten verdaut, und verhindern, dass sich Gemeinschaften anaeroben Bakterien entwickeln. Tatsächlich sind künstliche Kaskaden zu einem gemeinsamen Werkzeug in der Bachbewirtschaftung geworden, indem sie das Wasser durch die Luft fallen lassen und die Konzentration von gelöstem Sauerstoff erhöhen.

Physische Faktoren

• Die physische Umgebung eines Gewässers spielt eine grundlegende Rolle für die Wasserqualität. Im Falle von Bächen können Sand und Gräser als natürliche Filter für das Wasser wirken, große Verunreinigungen entfernen, während das Wasser seinen Weg durch den Bach macht oder langsam durch Bachsand sickert. Größere topografische Merkmale wie lange Gefälle oder zahlreiche Felsen, die das Wasser aufwühlen, können ebenfalls zum Menge an gelöstem Sauerstoff im Wasser beitragen oder die Arten von Organismen bestimmen, die unter den vorhandenen physischen Bedingungen gedeihen können.

Temperatur

• Als bestimmender Faktor spielt die Temperatur eine kritische Rolle für die Geschwindigkeit der Selbstreinigung von Bächen. Die Wassertemperatur kann die Geschwindigkeit bestimmen, mit der sich bestimmte Elemente im Wasser lösen, oder die Menge an Sedimenten, die dies tun können. Im Zusammenhang mit anderen Faktoren der Selbstreinigung von Bächen kann die Temperatur auch die Arten von Spezies bestimmen, die im Wasser vorhanden sind, und die Geschwindigkeit, mit der sie sich fortpflanzen. Einige Studien zeigen beispielsweise eine saisonale Veränderung der Geschwindigkeit der Selbstreinigung von Bächen, da Pflanzenarten, die Kontaminanten absorbieren, während der Wintermonate weniger wachsen.