Güteparameter ab 2010

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Methodik
 

Die Vorortwerte Wassertemperatur, Sauerstoff, pH-Wert und Leitfähigkeit werden mit einer Multiparametersonde (Hydrolab MS5-LDO) in den entsprechenden Tiefenstufen gemessen.

Physikalisch-chemische Parameter

Die mittlere Konzentration eines Parameters wird berechnet, damit Gewässer mit unterschiedlichen Wasservolumina verglichen werden können. Zur Berechnung des Gesamt-Inhaltes eines Parameters wird die Konzentration einer bestimmten Tiefe mit dem jeweiligen Schichtvolumen multipliziert.

Um Gewässer mit unterschiedlichem Volumen vergleichen zu können, wird der Gesamtinhalt eines Parameters durch das Gesamtvolumen des Gewässers dividiert. Daraus ergibt sich eine mittlere volumsgewichtete Konzentration, die herrschen würde, wäre der Parameter gleichmäßig im Gewässer verteilt.

Die Bestimmungsgrenze eines Parameters ist jene Konzentration, die mit einer statistischen Wahrscheinlichkeit von 95 % nachweisbar ist. Die Nachweisgrenze hingegen ist die Konzentration, die mit einer Wahrscheinlichkeit von nur 50 % den Parameter nachweist.

 
 
Biologische Parameter

Phytoplankton-Biomasse: 
Die Biomasse an Schwebealgen spielt in der Trophie-Einstufung eine entscheidende Rolle und wird in mm³/l angegeben.
 
Bei der routinemäßigen Beprobung werden aus 12 Seen (> 10 m Tiefe) aus 3 Wasserkörpern: dem Epilimnion (Wasserkörper von 0-6m) dem Metalimnion (Wasserkörper von 7-12m) und dem Hypolimnion (Wasserkörper von 13-30m) mit dem integrierenden Wasserschöpfer - Summenschöpfer quantitative Phytoplanktonproben entnommen. Der Summenschöpfer entnimmt über die Länge der beprobten Wassersäule ein Querschnittsvolumen. Die entnommenen Wasserproben werden mit Lugol´scher Lösung fixiert. Die Abundanz und das Gesamtbiovolumen der planktischen Algen sind aus einer Teilprobe im Umkehrmikroskop („Nikon Diaphot 200“) nach DIN EN 15204/2006, CEN TC 2307WG 2/TG 3/2007) zu bestimmen.

Um die Algenbiomasse zu berechnen, ordnet man den Schwebealgen einfache geometrische Formen zu und bestimmt so ihr Volumen. Unter der Annahme, dass das spezifische Gewicht der Schwebealgen gleich dem des Wassers ist, wird 1mm³ = 10 hoch -6 mg gesetzt. Die Individuenzahl pro Liter multipliziert mit dem Körpervolumen in mm³ ergibt die Biomasse in mm³/l oder mg/m³. 

An 31 Seen wird die Phytoplanktongemeinschaft lediglich qualitativ erhoben. Mit dem Planktonnetz (40µm Maschenweite) werden unfixierte Wasserproben gemäß DIN EN 15204/2006 zur qualitativen Analyse des Algenspektrums entnommen. Unter dem Mikroskop werden die Arten bestimmt und ihre Häufigkeiten in einer fünfstufigen Skala geschätzt.

Die Wasserproben für die hygienischen Analysen werden durch Mitarbeiter der Abteilung 5 - Gesundheit entnommen und die Ergebnisse uns zur Verfügung gestellt.

 
Limnologie

Sichttiefe (Secchi-Tiefe)

Die Sichttiefenmessung erfolgt mittels einer kreisrunden weißen Kunststoff- oder Metallscheibe - Secchi-Scheibe. Die Secchi-Scheibe mit 25 cm Durchmesser wird an einer Schnur mit Längenskala so lange abgesenkt, bis sie mit freiem Auge nicht mehr zu sehen ist. Die Tiefe in der die Scheibe „verschwindet“ wird als Sichttiefe bezeichnet. Die Sichttiefe gilt als Maß für die euphotische Zone. Die euphotische Zone ist der Tiefenbereich, in dem die Algen photosynthetisch aktiv sind. Sie wird annäherungsweise mit der 2,5-fachen Sichttiefe definiert. Damit wird grob abgeschätzt, in welcher Tiefe nur mehr 1 % der oberflächlichen Lichtintensität herrscht.

Die Sichttiefe kann in trüben, sehr planktonreichen Seen wenige Zentimeter betragen. In sehr klaren, planktonarmen Gewässern ist die Sichttiefe wesentlich größer. Werte bis über 40 Meter sind aus der Literatur bekannt. Neben der Planktonmenge beeinflussen auch andere Schwebstoffe die Sichttiefe. In "Braunwasserseen" ist die Sichttiefe generell durch Huminstoffe herabgesetzt. Am Wörthersee und Faaker See zum Beispiel beeinflussen die durch biogene Entkalkung ausfallenden Kalkpartikel die Sichttiefe. Schwebstoffe gelangen auch über Zubringer oder durch oberflächliche Auswaschung infolge von Niederschlägen in den See.

Laut EU-Badegewässer-Richtlinie (76/160/EWG) darf die Sichttiefe an Badestellen einen Wert von einem Meter (Grenzwert) nicht unterschreiten, es sei denn aufgrund außergewöhnlicher meteorologischer oder geographischer Verhältnisse. Der Richtwert für die Sichttiefe beträgt zwei Meter. 
 

Wassertemperatur

Die Wassertemperatur beeinflusst eine Vielzahl von physikalischen, chemischen und biologischen Prozessen im See. Beispielhaft für temperaturabhängige Vorgänge seien die Löslichkeit von Sauerstoff im Wasser und die sauerstoffzehrenden mikrobiellen Abbauprozesse genannt.

Im Rahmen der routinemäßigen Beprobung wird die Wassertemperatur im Tiefenprofil gemessen. Die Tiefenprofilmessungen geben Aufschluss über die Temperatur bedingten Schichtungsprozesse. Wasser hat seine größte Dichte und damit sein höchstes spezifisches Gewicht bei rund +4 °C (Anomalie des Wassers). Deshalb werden Seen in der Tiefe nie kälter als 4 °C. Sinkt im Herbst die Temperatur an der Oberfläche ab, geht die stabile Temperaturschichtung verloren, und das Gewässer beginnt mit Hilfe des Windes bis zum Grund (Herbstzirkulation) zu mischen. Kühlt die obere Wasserschicht weiter ab, bildet sich eine Temperaturschichtung mit kalter Oberfläche und 4 °C warmem Tiefenwasser. Entsteht eine Eisdecke, verhindert diese, dass der See weiter zirkuliert (Winterstagnation). Im Frühjahr erwärmt sich der See, die Temperaturschichtung löst sich auf, und wenn der gesamte Wasserkörper wieder 4 °C erreicht hat, setzten die Frühjahrswinde die Zirkulation in Gang (Frühjahreszirkulation). Mit zunehmender Lufttemperatur erwärmt sich die Seeoberfläche bis sich eine oberflächliche Wasserschicht von rund 6 Metern (Epilimnion). Darunter liegt eine Wasserschicht mit starkem Temperaturabfall (Sprungschicht), die sich vom kalten Tiefenwasser (Hypolimnion) absetzt. Im Sommer bleibt der See thermisch geschichtet (Sommerstagnation).

Eine Ausnahme bilden die meromiktische Seen. Die Windenergie reicht selbst bei fehlender Temperaturschichtung nicht aus, um das Gewässer bis zum Grund zu durchmischen.

pH-Wert

Der pH-Wert ist der negative Logarithmus der Protonenkonzentration (z.B. entspricht pH 6 einer Wasserstoffionen-Konzentration von 10 -6 Mol pro Liter). Er beschreibt den Säuregrad des Wassers.
Ausschlaggebend für den pH-Wert ist der Gehalt an basischen Puffersubstanzen im Gestein des Einzugsgebietes. So haben Gewässer in Gebieten mit geringem Puffergehalt (kristallin) oft pH-Werte unter 7. Diese Gewässer sind entsprechend empfindlich gegenüber saurem Regen.

Eine hohe Produktion der photoautotrophen Pflanzen führt tagsüber zu einer vermehrten CO2 - Assimilation und damit zu einem höheren pH-Wert.

Leitfähigkeit

Die Einheit für die Leitfähigkeit ist Micro-Siemens pro Zentimeter (µS/cm). Die elektrische Leitfähigkeit ist ein Maß für die Konzentration an gelösten Salzen. Eine höhere Salzkonzentration bedingt eine höhere Leitfähigkeit.

Die Höhe der Salzkonzentration beeinflusst die Dichte des Wassers. Aufgrund von chemisch bedingten Dichteunterschieden kann es zur Ausbildung einer stabilen chemischen Schichtung mit hohen Salzkonzentrationen in der Tiefe kommen, wodurch eine Durchmischung bis zum Grund erschwert wird (chemisch bedingte Meromixis). 

Gesamtphosphor

Phosphor ist ein essentieller Nährstoff für die Primärproduzenten. Die Menge des pflanzenverfügbaren Phosphors bestimmt in den Seen unserer Breiten das Algenwachstum (Phosphorlimitierung).
Der Gesamt-Phosphor setzt sich aus dem anorganisch und organisch gelösten Phosphat und dem organisch gebundenen Phosphat zusammen. Die Gesamt-Phosphor-Konzentration eines Sees hängt vom externen Nährstoffeintrag, vom Zirkulationsverhalten des Sees und somit von internen Stoffkreisläufen ab.

Phosphat wird auf natürliche Weise ständig aus dem Nährstoffkreislauf eines Sees eliminiert, da es sich an Sedimentteilchen anlagert oder mit Eisen reagiert und ausfällt. Auch der organisch gebundene Phosphor sinkt mit den abgestorbenen Organismen ab und reichert sich im Sediment an.

Im Sediment abgelagert stehen die Phosphorverbindungen für Algen und Wasserpflanzen, solange unmittelbar über dem Sediment Sauerstoff vorhanden ist, nicht mehr zur Verfügung. Es bildet sich eine Art Barriere aus, durch die der Phosphor im Sediment gebunden bleibt.

Herrscht dagegen über dem Seegrund ein Sauerstoffdefizit, was während der Sommerstagnation in nährstoffreichen Seen die Regel ist, kann das Phosphat aus dem Sediment zurück ins Wasser gelangen. Dieser Vorgang wird als "interne Düngung" bezeichnet.

Orthophosphat-Phosphor

Das Orthophosphat (HPO 4 -2 oder H 2PO 4 -) ist der anorganisch gelöste Anteil des Gesamt-Phosphors. Es ist jene Phosphorquelle, die den Organismen direkt zugänglich ist. Entsprechend der geringen Nährstoffbelastung der Kärntner Seen liegt die Orthophosphat-Phosphor-Konzentrationen meist unter der Bestimmungsgrenze von 2 µg/l. 

Nitrat-Stickstoff und Ammonium-Stickstoff

Stickstoff ist ein wichtiger Pflanzennährstoff. Die wichtigsten anorganischen Stickstoffverbindungen im Gewässer sind Nitrat (NO 3 -) und Ammonium (NH 4 +).
 
Nitrat-Stickstoff ist in oligotrophen Gewässern mit ausreichender Sauerstoffversorgung immer in größeren Mengen vorhanden. In sehr produktiven Seen kann er hingegen in der euphotischen Zone ganz aufgezehrt werden. Da jedoch der Eintrag aus einem landwirtschaftlich genutzten Umland (Stickstoffdüngung) an manchen Seen sehr hoch sein kann, treten mitunter auch in relativ produktiven Gewässern hohe epilimnische Nitrat-Stickstoffkonzentrationen auf. Die Konzentration kann in Folge von Niederschlagsereignissen kurzfristig ansteigen, wenn es zu oberflächlichen Auswaschungen und Einschwemmungen aus stickstoffgedüngten Flächen kommt.

Ammonium-Stickstoff ist neben seiner Funktion als Nährstoff gleichzeitig ein Maß für den Abbau von organischer Substanz, da Ammonium bei Fäulnisprozessen und beim Abbau von tierischem und pflanzlichem Material entsteht. Der Abbau erfolgt überwiegend in der Tiefe, über dem Seegrund. Steht hier genügend Sauerstoff zur Verfügung, wird Ammonium zu Nitrit und Nitrat oxidiert. Unter sauerstofffreien Bedingungen erfolgt dieser "Nitrifikation" genannte Prozess nicht, und es kommt zur Anhäufung von Ammonium in der sauerstofffreien Tiefenschicht.

Sauerstoff

Sauerstoff ist für alle heterotrophen Organismen lebenswichtig. Viele chemischen Reaktionen laufen nur im Beisein von Sauerstoff ab, andere nur unter sauerstofffreien Bedingungen.

Als Sauerstoffquelle dient zum einen die Atmosphäre, der Eintrag in den See erfolgt über die Wasseroberfläche, zum anderen die Photosyntheseaktivität autotropher Organismen (Pflanzen).

In sehr produktiven Seen können tagsüber Sauerstoffübersättigungen und nachts Sauerstoffdefizite auftreten. In geschichteten Seen treten im Tiefenwasserbereich (Hypolimnion) ausschließlich sauerstoffzehrende Vorgänge auf. Sauerstoff wird als Oxidationsmittel für den Abbau von organischem Material verbraucht. In oligotrophen (nährstoffarmen) Seen ist die Sauerstoffzehrung in der Tiefe während der Stagnation gering.

Phytoplankton

Der Großteil der Lebewelt eines Sees wird nicht von Fischen und Unterwasserpflanzen gebildet, sondern von mikroskopisch kleinen Pflanzen und Tieren, die als Plankton bezeichnet werden.

Unter Plankton versteht man die Gesamtheit der im Wasser schwebenden pflanzlichen und tierischen Lebewesen, die keine oder nur eine geringe Eigenbewegung haben, sodass Ortsveränderungen überwiegend durch Wasserströmungen erfolgen. Planktonorganismen haben meist besondere Körperformen, die das Absinken im Wasser verlangsamen, wie z. B. lange Körperfortsätze in Form von Borsten, Haaren und Stacheln, Ölkugeln oder Gasblasen. Pflanzliches Plankton wird als Phytoplankton und tierisches als Zooplankton bezeichnet.

Die Schwebealgen (Phytoplankton) sind, wie alle grünen Pflanzen, in der Lage, aus Kohlendioxid (CO2), Wasser und Sonnenenergie weitere Biomasse aufzubauen, sie werden daher als Primärproduzenten bezeichnet. Da bei diesem Prozess auch Sauerstoff frei wird, sind sie für den Sauerstoffhaushalt eines Gewässers unerlässlich. Das Phytoplankton ist die Grundlage des Lebens im Wasser. Im Nahrungsnetz eines Sees stellt das Phytoplankton die Basis dar, auf der alle anderen Lebensvorgänge beruhen. Ein gewisser Anteil dieser Phytoplanktongemeinschaft stirbt laufend ab und sinkt dabei in die Tiefe des Gewässers, ein anderer Teil wird von der nächst höheren Stufe des Nahrungsnetzes (Zooplankton) gefressen. Während des Absinkvorgangs werden die toten Planktonorganismen von Bakterien und Pilzen wieder weitgehend in ihre mineralischen Bestandteile zerlegt. Bei diesem Abbau wird Sauerstoff verbraucht. Zu große Mengen an Schwebealgen bedingen, neben der Tatsache, dass durch sie der Badebetrieb gestört wird (Algenblüten), auch eine Verschlechterung der Sauerstoffsituation in der Tiefe.

Anhand der Artzusammensetzung des Phytoplanktons ist es möglich, Rückschlüsse auf die ökologische Qualität eines Gewässers zu ziehen. Bestimmte Phytoplanktonarten bilden toxische Substanzen (Algentoxine), die die Gesundheit der Badenden beeinträchtigen können. Aus diesem Grund werden die Seen, im Rahmen der Badegewässergütekontrolle, auf das Vorhandensein toxischer Algenarten überwacht. Potentiell toxinbildende Algen treten aufgrund der Nährstoffarmut der Kärntner Seen nur in sehr geringen Mengen auf, sodass eine Gesundheitsgefährdung ausgeschlossen werden kann.

Die Planktonalgen werden folgenden Klassen zugeteilt: 

 
Bei den alljährlichen Einstufungen der Kärntner Seen in Trophieklassen handelt es sich nur um die Bewertung von Momentaufnahmen. Ein See befindet sich nur dann definitiv auf einem bestimmten trophischen Niveau, wenn er dieses über einen längeren Zeitraum (mehrere Jahre) einnimmt.

Hygiene

Bewertungssystem Hygiene

Seit 1997 ist Österreich verpflichtet, frequentierte Badestellen gemäß EU-Badegewässer Richtlinie 76/160/EWG zu kontrollieren. Diese Richtlinie trat 2006 außer Kraft und wurde durch die novellierte Richtlinie 2006/7/EG ersetzt. Die Umsetzung der neuen Richtlinie in nationales Recht erfolgte durch die Änderung des Bäderhygienegesetzes mit der Bundesministeriengesetz-Novelle 2009 BGBl. I Nr. 3 vom 15. Juli 2009. Entsprechend angepasst wurde die Bäderhygieneverordnung mit der Fassung vom 16. 12. 2009.

Die Richtlinie 2006/7/EG enthält neue Bestimmungen für die Überwachung und Einstufung der Qualität von Badegewässern, die Bewirtschaftung der Badegewässer hinsichtlich ihrer Qualität und die Information der Öffentlichkeit über die Badegewässerqualität. Die Bewertung der Badestellen erfolgt an Hand der Verordnung des Bundesministers für Gesundheit über die Qualität der Badegewässer und deren Bewirtschaftung (Badegewässerverordnung - BGewV) Anlage 6 (zu § 5 Abs. 5).
 
Die hygienischen Untersuchungen der Badestellen werden von der Lebensmitteluntersuchungsanstalt Kärnten (LUA) durchgeführt.

Ab der Badesaison 2010 ist die Einstufung der Badegewässer nach der neuen Richtlinie, anhand der Qualitätsparameter Fäkalcoliforme Bakterien (Escherichia coli) und Intestinale Enterokokken verpflichtend. Der Parameter Gesamtcoliforme Bakterien sowie physikalisch-chemische Parameter (Sichttiefe, pH-Wert und Sauerstoffsättigung) werden nach der neuen Richtlinie nicht mehr zur Bewertung der Badewasserqualität herangezogen.

Fäkalcoliforme Bakterien, wie z.B. Escherichia coli, kommen normalerweise im Darm von Menschen, Säugetieren und anderen warmblütigen Tieren (Vögel) vor. Sie sind in geringen Mengen (unterhalb des Grenzwertes) in der Regel harmlos. Wenn sie allerdings in offene Wunden gelangen, so kann dies zu Eiterungen führen, in größeren Mengen können sie Darminfektionen verursachen. Außerhalb des Organismus können sich Fäkalcoliforme Bakterien nicht vermehren, da sie nur innerhalb eines engen Temperaturbereiches vermehrungsfähig sind. Aus diesem Grund sind sie ein brauchbarer Indikator für Verunreinigungen durch menschliche oder tierische Ausscheidungen (z.b. Stallmist, Gülle). Gleichzeitig bedeutet das Vorhandensein von Fäkalcoliformen Bakterien, dass sich auch andere Erreger im Wasser befinden können, die ebenfalls im Darm vorkommen. Wenn umgekehrt keine Fäkalcoliformen Bakterien im Badewasser gefunden werden, so sind mit großer Wahrscheinlichkeit auch keine anderen gesundheitsgefährdenden Darmkeime vorhanden.

Intestinale Enterokokken: Auch Fäkalstreptokokken (Enterokokken) kommen normalerweise im Darm vor; ihre Bedeutung ist ähnlich einzuschätzen wie die der Fäkalcoliformen Bakterien. Sie überleben jedoch länger im freien Wasser und werden in der Wasseranalytik als Indikator für länger zurückliegende fäkale Verunreinigungen benutzt.