Folgen der thermischen Belastung natürlicher Gewässer. OBZhD

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Folgen der thermischen Verschmutzung natürlicher Gewässer. Grundlagen des sicheren Lebens

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Temperaturerhöhung in Gewässern beeinträchtigt das Leben von Wasserorganismen. Kaltblütige Bewohner der aquatischen Umwelt haben sich im Laufe der Evolution an einen bestimmten Temperaturbereich angepasst. Für jede Art gibt es ein Temperaturoptimum, das sich in bestimmten Phasen des Lebenszyklus etwas ändern kann. Bis zu einem gewissen Grad sind diese Organismen in der Lage, sich an das Leben bei höheren oder niedrigeren Temperaturen anzupassen. Wenn ein Organismus unter Bedingungen mit den höchsten Werten seines inhärenten Temperaturbereichs lebt, passt er sich so sehr an diese an, dass sein Tod bei etwas höheren Temperaturen eintreten kann als bei einem Organismus, der ständig unter Bedingungen niedrigerer Temperaturen lebt. Die meisten Wasserorganismen gewöhnen sich schneller an das Leben in wärmerem Wasser als in kälterem Wasser. Allerdings gibt es für die Anpassungsfähigkeit keine absoluten Höchst- oder Mindestgrenzen und variiert je nach Art.

Unter natürlichen Bedingungen, bei langsamem Temperaturanstieg oder -abfall, passen sich Fische und andere Wasserorganismen allmählich an Veränderungen der Umgebungstemperatur an. Wenn sich jedoch durch die Einleitung heißer Abwässer aus Industriebetrieben in Flüsse und Seen schnell ein neues Temperaturregime einstellt, bleibt nicht genügend Zeit zur Akklimatisierung, lebende Organismen erleiden einen Hitzeschock und sterben.

Hitzeschock ist die extreme Folge thermischer Verschmutzung. Die Einleitung erhitzter Abwässer in Gewässer kann auch andere, schwerwiegendere Folgen haben. Einer davon ist die Wirkung auf Stoffwechselprozesse. Nach dem Van-Hoff-Gesetz verdoppelt sich die Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion mit jedem Temperaturanstieg um 10 °C. Da die Körpertemperatur kaltblütiger Organismen durch die Temperatur der umgebenden Wasserumgebung reguliert wird, erhöht eine Erhöhung der Wassertemperatur die Stoffwechselrate von Fischen und wirbellosen Wassertieren. Dies wiederum erhöht ihren Sauerstoffbedarf. Durch die Erhöhung der Wassertemperatur sinkt der Sauerstoffgehalt im Wasser. Sauerstoffmangel führt zu schwerem physiologischem Stress und sogar zum Tod.

Im Sommer kann ein Anstieg der Wassertemperatur um nur wenige Grad zum 100-prozentigen Tod von Fischen und Wirbellosen führen, insbesondere von solchen, die an den südlichen Grenzen des Temperaturbereichs leben. Künstliche Erwärmung des Wassers kann das Verhalten von Fischen erheblich verändern – sie kann zu vorzeitigem Laichen führen und die Migration stören. Wenn die Zerstörungskraft von Kraftwerken die Fähigkeit der Arten zur Selbstreparatur übersteigt, geht die Population zurück.

Eine Erhöhung der Wassertemperatur kann die Struktur der Unterwasserflora stören. Die für Kaltwasserreservoirs charakteristischen Algen werden durch wärmeliebendere ersetzt und mit steigenden Temperaturen nach und nach durch diese ersetzt – bis hin zum völligen Verschwinden.

Wenn die thermische Belastung durch den Eintrag organischer und mineralischer Stoffe in das Reservoir (Ausschwemmung von Düngemitteln aus Feldern, Mist aus landwirtschaftlichen Betrieben, häusliches Abwasser) verstärkt wird, kommt es zum Prozess der Eutrophierung, d. h. zu einer starken Steigerung der Produktivität des Reservoirs. Stickstoff und Phosphor dienen als Nahrung für Algen, auch für mikroskopisch kleine, und ermöglichen diesen, ihr Wachstum stark zu steigern. Nachdem sie sich vermehrt haben, beginnen sie, sich gegenseitig zu verschließen, was zu ihrem Massensterben und Verfall führt. Der Prozess geht mit einem beschleunigten Sauerstoffverbrauch einher: Er kann vollständig erschöpft sein, und es droht der Tod des gesamten Ökosystems.

Neben der Tatsache, dass Kraftwerke den Lebensraum von Wasserorganismen verändern können, können sie auch physische Auswirkungen auf diese haben. Zum Kühlen verwendetes Salzwasser wirkt stark korrosiv gegenüber Metalloberflächen und führt zur Freisetzung von Metallionen, insbesondere Kupfer, in das Wasser. Muscheltiere reichern Kupfer in solchen Mengen an, dass sie bei der Verwendung als Nahrung gefährlich werden.

Alle oben genannten Folgen der thermischen Verschmutzung von Gewässern schädigen die natürlichen Ökosysteme stark und führen zu einer nachteiligen Veränderung der menschlichen Umwelt. Schäden durch thermische Verschmutzung lässt sich in mehrere Bereiche unterteilen:

wirtschaftlich (Verluste aufgrund eines Rückgangs der Produktivität von Gewässern, Kosten für die Beseitigung der Folgen der Verschmutzung);
sozial (ästhetischer Schaden durch Landschaftszerstörung);
Umwelt (irreversible Zerstörung einzigartiger Ökosysteme, Artensterben, genetische Schäden).

Autoren: Aizman R.I., Krivoshchekov S.G.

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