Archiv der Kategorie: 45. Jahrgang, 2001

Anwendung von Enzymaktivitätstests bei der Sedimentbewertung

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
45. Jahrgang, Heft 6,
Dezember 2001

Autorin/Autor:
Peggy Tippmann und Peter Heininger

Schlagworte:
Sediment, aquatischer Ökosysteme, Biotest, Enzymaktivitätstest

Erhebung der benthischen Lebensgemeinschaft sind fester Bestandteil der biologischen Charakterisierung von Sedimenten und einer integrierten Sedimentbewertung. Die Notwendigkeit, den Zustand der mikrobiellen Biozönose bei einer umfassenden Bewertung zu berücksichtigen, wird angesichts ihrer Bedeutung für die Funktionsfähigkeit und Erhaltung aquatischer Ökosysteme seit längerem betont (BABENZIEN,1988). Verstärkte Bemühungen zur Einbeziehung mikrobiologischer Parameter in den letzten 10 bis 15 Jahren spiegeln sich u. a. in einer Methodensammlung der Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie (VAA, 1998) wider. Bei der Bestimmung der funktionalen Diversität anhand von Substratverwertungsmustern, z.B. unter Verwendung der BIOLOG-Technik (RUTGERS & BREURE, 1999) und der genetischen Diversität mit molekularbiologischen Methoden (LLOBET-BROSSA et al., 1998) handelt es sich um noch stark in der Entwicklung befindliche Ansätze zur Beschreibung der gesamten mikrobiellen Biozönosen. Weiter entwickelt sind Verfahren, die sich in vitro stellen Biotests im klassischen SInne dar. Enzymaktivitätstests in vivo sind dagegen Verfahren, die unmittelbar die potenziellen Aussagen über die Anwendbarkeit solcher Tests für die mikrobiologische Charakterisierung aquatischer Sedimente.

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Qualitätskriterien für Radadaten in der hydrologischen Simulation

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
45. Jahrgang, Heft 6,
Dezember 2001

Autorin/Autor:
Bernd Maul-Kötter, Sandra Spies und Thomas Einfalt

Schlagworte:
Radadaten, Niederschlag-Abfluss-Simulattion

Das Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen hat in den vergangenen Jahren ein Projekt durchgeführt, in dem die Verwendung von Niederschlagsdaten aus Radaraufzeichnungen bei bei der Niederschlag-Abfluss-Simulattion erprobt wurde (MAUL-KÖTTER 1999). Neben der Erkenntnis, dass sie als Eingangsgröße die Simulationsergebnisse bei der Niederschlag-Abfluss-Betrachtung verbessern, ist auch deutlich geworden, dass die Radardaten einer eingehenden Qualitätskontrolle bedürfen. Nur so kann sichergestellt werden, dass Mängel bei den Eingangsdaten bzw. bei deren Bearbeitung nicht zu Folgefehlern in der hydrologischen Simulation führen (LANDESUMWELTAMT NRW 1999). Die Arbeitsschritte von der Erhebung bis zur Nutzung im hydrologischen Modell werden dargestellt und Aspekte sowie Kriterien genannt, die die Qualität von RAdardaten im Hinblick auf die Anwendung in der hydrologischen Simulation beeinflussen können. Möglichkeiten zur Qualitätskontrolle und -sicherung werden anwendungsbezogen vorgestellt.

Die im Beitrag genannten Punkte hinsichtlich der Qualität und der Verarbeitung von Radardaten können als grundsätzlich betrachtet werden. Sie sind damit unabhängig davon, ob die Bearbeitung der Radarbetreiber oder beim Datennutzer geschieht.

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Die Fraktionierung von Kolloiden aus künstlich remobilisierten Fließgewässersedimenten mit Hilfe der Ultrafiltration und deren Bedeutung für den Transport polyzyklisch aromatischer Kohlenwasserstoffe

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
45. Jahrgang, Heft 5,
Oktober 2001

Autorin/Autor:
Andreas Krein und Dietmar Niebes

Schlagworte:
Ultrafiltration, Sedimenten, Schwebstoffen, PAK

in unseren Fließgewässern sind Eintrag, Transport sowie Verteilung von hydrophoben organischen Schadstoffen eng mit dem Vorhandensein von Partikeln verbunden. Neben zahlreichen Untersuchungen, die sich mit der Bedeutung von Sedimenten und Schwebstoffen als Bindungs- oder Transportmedium beschäftigen, wird die Verteilung von polyzyklisch aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK) in der Kolloidfraktion nur durch wenige Arbeiten beschrieben. Mit dem vorliegenden Beitrag werden Möglichkeiten und Grenzen der Ultrafiltration für die Trennung von Partikeln und Makromolekülen im Submikronbereich aufgezeigt. Aufgrund ihrer großen spezifischen Oberfläche weisen Kolloide einen erheblichen Anteil beim partikulären Transport von PAKs in Fließgewässern auf. Künstlich resuspendierte Sedimente der organisch belasteten Wasserstraße Saar sowie des kleinen- vergleichsweise gering belasteten – Mittelgebirgsgewässers Olewiger Bach zeigen, dass insbesondere Fraktionen kleiner 100.000 Dalton einen Hauptanteil an den PAK-Gesamtfrachten aufweisen. ln dieser kleinsten von uns untersuchten Kolloidklasse werden die Stoffgehalte der 1 bis 200 Mikrometer großen Schwebstoffe bei Dreiringmolekülen wie Acenaphten, Fluoren und Phenanthren übertroffen. Auch der Sechsring lndeno(cd)pyren ist in der gesamten Kolloidfraktion kleiner 1 Mikrometer bis um das Vierfache im Vergleich zu den Schwebstoffen der Saar angereichert. Die Schadstoffklasse der PAK zeigt weiterhin die Tendenz, dass sie in der Reihenfolge der drei Kolloidfraktionen kleiner 100.000 Dalton, 0,1 bis 1 Mikrometer sowie 100.000 Dalton bis 0,1 Mikrometer in abnehmender Konzentration vertreten ist.

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Fachartikel_HyWa_2001, Heft 5_Krein et al.

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Der tägliche und jahreszeitliche Einfluss kleiner Wasserflächen auf die Temperatur von Wasserläufen am Beispiel des Sees Theil im Limousin

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
45. Jahrgang, Heft 5,
Oktober 2001

Autorin/Autor:
Laurent Touchart

Schlagworte:
See, Fließgewässer, Wassertemperatur

Das Limousin ist eine ländlich geprägte Region Frankreichs und reich an kleinen, oft künstlich für die Fischzucht angelegten Seen. Zwischen den Eigentümern dieser Fischteiche und den Fischern in den Wasserläufen ist eine Diskussion entstanden darüber, ob durch die Teiche die Wassertemperatur unterhalb so stark verändert wird, dass in den Bächen keine Salmoniden mehr gedeihen können. Da es sich um eine Urlaubsregion handelt mit Angeln als Attraktion für Gäste aus der Agglomeration Paris, aber auch aus Belgien, den Niederlanden und aus Großbritannien, geht es bei der Diskussion nicht nur um ökologische Fragen, sondern auch um wirtschaftliche Interessen des Fremdenverkehrsgewerbes und der Gemeinden. Die Universität Limoges wurde daher beauftragt, den Einfluss kleiner Seen auf die Temperatur von Wasserläufen unterhalb zu untersuchen.

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Drei Jahrzehnte hydrologische Zusammenarbeit der Staaten des Donaueinzugsgebietes (1971-2000)

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
45. Jahrgang, Heft 4,
August 2001

Autorin/Autor:
Miklós Domokos

Schlagworte:
Zusammenarbeit, Donaueinzugsgebiet

Die Mittel- und Südosteuropa in einer Länge von 2857 km durchquerende Donau ist mit ihrem langjährigen mittleren Abfluss von 6855 m3s-1, nach der Wolga, der zweitgrößte Fluss Europas und der 21. der Weit. Ihr Einzugsgebiet erstreckt sich südlich der sich von Gibraltar bis zum Nördlichen Ural hinziehenden europäischen Hauptwasserscheide, an deren Nordseite sich die Gebiete der Flüsse vom Rhein bis zum Dnjepr (Abb. 1) erstrecken. Die in der Luftlinie gemessene Entfernung zwischen dem Quellgebiet der Donau im Schwarzwald und ihrer Deltamündung in das Schwarze Meer beträgt 1630 km. Die höchsten Punkte ihrer höhenmäßig stark gegliederten 6320 km langen Wasserscheiden sind an der südlichen Strecke Piz Bernina mit 4049 m, und an der nördlichen der Gipfel Krivai\ in der Hohen Tatra mit 2494 m. Die durchschnittliche Seehöhe des Einzugsgebietes liegt bei 475 m. Es wird gewöhnlich in drei, mit unterschiedlichen hydro- und geographischen Charakteristika gekennzeichnete Hauptregionen unterteilt: in das Obere, das- zwischen dem Deviner Tor (Porta Hungarica, am Zusammenfluss von March und Donau) und dem Eisernen Tor liegende- Mittlere und das Untere Donaugebiet.

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Probabilistische Abschätzung der Unsicherheit von Aussagen zu hydrologischen Auswirkungen globaler Klimaveränderungen

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
45. Jahrgang, Heft 4,
August 2001

Autorin/Autor:
Andreas H. Schumann, Michael AntI und Joachim Geyer

Schlagworte:
Klimaveränderung, Hoch- und Niedrigwasserabflüsse, Wasserhaushaltskomponenten, Wassergüteparameter, Unsicherheiten

Eine Beurteilung der wasserwirtschaftliehen Auswirkungen von Klimaänderungen erfolgt sehr häufig mit Hilfe hydrologischer Modelle. Durch die Modifizierung der meteorologischen Eingangsdaten und den anschließenden Vergleich der Ergebnisse der Modellrechnungen mit den heutigen Verhältnissen werden für viele hydrologische Variablen (z.B. die Hoch- und Niedrigwasserabflüsse, Wasserhaushaltskomponenten, Wassergüteparameter etc.) bereits Änderungen vorhergesagt. Diese weit verbreitete Vorgehensweise hat allerdings den generellen Mangel, dass die Aussagen zu den etwaigen regionalen Klimaveränderungen, die diesen Studien zugrunde liegen, keinesfalls als Vorhersagen betrachtet werden können. Trotz großer Fortschritte auf dem Gebiet der Entwicklung globaler Klimamodelle bestehen noch viele Unsicherheiten in Hinblick auf regionale Klimaveränderungen. Als wesentliche Ursachen hierfür sind die Komplexität der Prozesse und die Limitierung der Prozesskenntnisse, die rechentechnischen Restriktionen, die Skalenprobleme oder die zwangsläufig unbekannten Emissionsverhältnisse in der Zukunft zu nennen. Hinzu kommen die Unsicherheiten der Anwendung der hydrologischen Modellierung (beschränkter regionaler Bezug, fehlende Extrapolationsmöglichkeit auf veränderte Klimaverhältnisse, fehlende Aussagen zu möglichen Veränderungen für eine Reihe von relevanten hydrologischen Variablen wie z. B. für die Luftfeuchte). Die Unsicherheit der Aussagen zu allen hydrologischen Veränderungen auf der Basis von Klimamodellen wird in diesem Beitrag an einem Beispiel (Abflüsse der Donau bis zum Pegel Berg) probabilistisch abgeschätzt. Das Ziel dieser Ausführungen besteht darin, auf die geringen Vorhersagemöglichkeiten hydrologischer Veränderungen hinzuweisen. Daraus ergibt sich zwangsläufig ein erhöhtes Risiko für unerwartete Entwicklungen und eine Einschränkung für die Entwicklung wasserwirtschaftlicher Vorbeugestrategien.

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Modellierung digitaler Höhendaten zur Bearbeitung hydrologisch/hydraulischer Fragestellungen an Wasserläufen – Am Beispiel des Projektes “HGIS-Saar” – –

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
45. Jahrgang, Heft 3,
Juni 2001

Autorin/Autor:
Herbert Brockmann, Karl Kraus und Gottfried MandIburger

Schlagworte:
Höhendaten, GIS, Entscheidungsgrundlagen

Zur Bearbeitung hydrologisch/hydraulischer Fragestellungen an Fließgewässern besteht z.Z. ein großer Bedarf an modellierten flächenhaft erfassten Höhendaten von Wasserläufen (des abflusswirksamen Bereiches) in Form von Digitalen Geländemodellen (DGM). An die Qualität der DGMs werden besonders hohe Ansprüche gestellt, die häufig mit einem TIN (Triangulated lrregular Network) nicht befriedigt werden. Es ist vielmehr eine Methode zur Modeliierung der Geländeoberfläche einzusetzen, welche die unregelmäßigen Messfehler herausfiltert. Dafür eignet sich besonders die so genannte Interpolation nach kleinsten Quadraten, auch Krige-Schätzer genannt. Weiterhin muss ein qualitativ hochwertiges DGM auch den Geländekanten Rechnung tragen. Das hier vorgestellte hybride DGM verbindet die IT-technischen Vorteile der Rastertechnik mit der hohen Qualität der Vektortechnik. Vor diesem Hintergrund erprobte die BfG die genannten Ansätze in einem Pilotprojekt an der Saar (HGIS-Saar) auf der Basis unterschiedlicher Datenquellen (u.a. Echolot-, Laser-Scanner-Daten). Das Hauptziel dieses Projektes war die Erarbeitung von Entscheidungsgrundlagen für eine fachgerechte und wirtschaftliche Bearbeitung derartiger Aufgabenstellungen und zur Übernahme von geeigneter Software.

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Das Hochwasser am 5./6. Juli 1999 im Raum Marienberg im Erzgebirge

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
45. Jahrgang, Heft 3,
Juni 2001

Autorin/Autor:
Uwe Büttner, Dieter Fügner und Ulf WinkIer

Schlagworte:
Hochwasser, Erzgebirge

Kurzzeitige extreme Starkniederschläge 1, die meist in Verbindung mit Gewittern auftreten, können im Erzgebirge in Einzugsgebieten bis etwa 200 km2 zu Hochwassern mit verheerenden Wirkungen führen. Die historisch gewachsene hohe Besiedlungsdichte der Flusstäler ist ausschlaggebend für das vorhandene hohe SchadenspotenziaL Das am 5. und 6. Juli 1999 im Gebiet um die Bergstadt Marienberg aufgetretene katastrophale Hochwasser reiht sich ein in die bisher unregelmäßig und regional unabhängig aufgetretenen Hochwasser nach kurzzeitigen Starkniederschlagsereignissen in Sachsen. Der Aufsatz beschreibt die meteorologischen und hydrologischen Verhältnisse im Erzgebirge, die Ursachen und den Ablauf des Hochwassers, ordnet es ein, umreißt die entstandenen Schäden und gibt einen kurzen Überblick zu den Rechtsgrundlagen für den Hochwasserschutz in Sachsen.

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Datierung eines Elbesediment-Bohrkernes mit der Pb-21 0-Methode

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
45. Jahrgang, Heft 2,
April 2001

Autorin/Autor:
Gerhard Löser

Schlagworte:
Elbesediment-Bohrkern, Sediment, Tideelbe

Bei dieser Untersuchung geht es um die Datierung eines Bohrkerns aus einem Seitenarm der Tideelbe mit Hilfe der Pb-21 0-Methode. Die Messungen wurden sowohl an den Originalproben als auch an den daraus abgetrennten Feinkornfraktionen < 201-Jm vorgenommen. ln einem weiteren Schritte erfolgte die Bestimmung von Phosphor und Schwermetallen mit den Methoden der Röntgenfluoreszenz und Neutronenaktivierung. Während die Untersuchung der unbehandelten Proben (Originalproben) keine Korrelation zwischen nicht nachgeliefertem Pb-210 und der Massentiefe (g/cm2) zeigte, ergab sich bei der abgetrennten Feinkornfraktion ein gut erkennbarer Zusammenhang mit einem Korrelationskoeffizient von > 0,9. Die berechnete Regressionsgerade wird gestützt durch das bei der Reaktorkatastrophe von Tschernobyl im Jahre 1986 frei gewordene Cs-137 und lässt für diesen Bohrkern eine Datierung bis Ende der 60er-Jahre zu.

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Fachartikel_HyWa_2_2002_Löser

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Schadstoffe im Baggergut und in der Bundeswasserstraße während des Ausbaues der Zufahrt Wismar- Zur Bewirtschaftung der Wismarbucht-

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
45. Jahrgang, Heft 2,
April 2001

Autorin/Autor:
Albrecht MüIIer und Herwig NötheI

Schlagworte:
Schadstoffe, Baggergut, Bundeswasserstraße

Baggermaßnahmen in Bundeswasserstraßen können Einfluss auf die Wasserbeschaffenheit in Abhängigkeit von den Schadstoffkonzentrationen des Baggergutes, den hydrochemischen, hydrologischen und meteorologischen Bedingungen sowie der Bagger- und Spülfeldtechnologie haben. Am Beispiel der Baggermaßnahme in der Zufahrt Wismar werden Zusammenhänge zwischen der Beschaffenheit des Oberflächenwassers und Baggergutes untersucht sowie Schlussfolgerungen für eine umweltverträgliche Baggerung und Unterbringung des Baggergutes im Ostseeküstengewässer gezogen. Es werden Vergleichswerte für die Wasserbeschaffenheit in Baggernähe und von Spülfeldabläufen für zukünftige Baggermaßnahmen vorgeschlagen.

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Fachartikel_HyWa_2_2002_Müller

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Lokalisierung, Bemessung und Wirkungsabschätzung von dezentralen Stoffrückhalteräumen im Einzugsgebiet der Mansfelder Seen

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
45. Jahrgang, Heft 1,
Februar 2001

Autorin/Autor:
Bernd Pfützner, Jochen Schanze und Wolf-Gunther Pagenkopf

Schlagworte:
Bewirtschaftung, Nährstoffbelastung, Oberflächengewässer

Die vorliegenden Untersuchungen zu Nährstoffbelastungen in Oberflächengewässern weisen in den Eintrags- bzw. Frachtpartitionen überwiegend auf den Stellenwert des Landoberflächenabflusses (Runoff) als zweitwichtigstem Eintragspfad hin. Für den Schwebstoffeintrag ist der Runoff die bedeutendste Quelle. Eine Sanierung der Einzugsgebiete bedarf über die bisherigen generellen Szenarien hinaus geeigneter Verfahren, um anwendungsorientierte Bewirtschaftungsmaßnahmen räumlich zu konkretisieren und in ihren Wirkungen quantitativ abzuschätzen. Für dezentrale Stoffrückhalteräume als landwirtschaftliche off-site-Maßnahme wurde für das mesoskalische Einzugsgebiet der Mansfelder Seen in Mitteldeutschland eine komplexe Vorgehensweise konzipiert, die unterschiedliche mengen- und gütewirtschaftliche Modellansätze innerhalb eines Geographischen Informationssystems kombiniert. Die Ergebnisse werden für die wasserbauliche Vorplanung so aufbereitet, dass sie auch unter geänderten hydraulischen oder baulichen Zielstellungen genutzt werden können.

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Fachartikel_HyWa_1_2001_Pfützner

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Wasserwirtschaftliche und ökologische Situation im Dnipro-Einzugsgebiet

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
45. Jahrgang, Heft 1,
Februar 2001

Autorin/Autor:
Sergej Snishko

Schlagworte:
Dnjepr, Wasserbewirtschaftung, Wassergüte

Der Dnipro (Dnjepr in Russisch} und seine riesigen Stauseen sind die Hauptquelle des Trinkwassers für 60% der Bevölkerung der Ukraine und des Wassers für die Industrie, die Landwirtschaft und das Gewerbe, nicht nur in seinem Einzugsgebiet, sondern z. B. auch für die Krim. Im Folgenden wird der Einfluss der Wasserbewirtschaftung auf die Wassergüte und die Ökologie im und am Dnipro beschrieben.

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Fachartikel_HyWa_1_2001_Snishko

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