Hydrologische und chemische Wechselwirkungspozesse in tieferen Bodenhorizonten und im Gestein in ihrer Bedeutung fuer den Chemismus von Waldgewaessern : Wissenschaftliche Tagung Hydrologie und Wasserwirtschaft

1989

S. 185-204

6 Abb., 2 Tab., 36 Lit. Ang.

Unselbständiges Werk

3-924063-12-5

200091650

Die chemische Zusammensetzung von Oberflaechenwaessern ist in hohem Masse abhaengig von den Fliesswegen des Wassers im Einzugsgebiet und damit von der Art der Abflussbildung. Sie wird bestimmt durch chemische Gleichgewichts- /Ungleichgewichtsreaktionen innerhalb der durchflossenen Boden- bzw. Gesteinskompartimente. In Gebieten mit hoher Durchlaessigkeit der Boeden bis in die Gesteinszersatzzone und/oder das Gestein wird auch bei Starkregenabfluss das Oberflaechenwasser ueberwiegend durch Grundwasser gespeist. Organische Saeuren sind hier fuer Aziditaet und Mobilisierung potentiell toxischer Metalle wie Al unbedeutend. Es besteht die Moeglichkeit der Pufferung interner/externer Saeurebelastung durch Verwitterungs- und/oder Austauschraktionen mit dem unverwitterten Bestein. Es bleibt jedoch die Frage nach der wirklichen Hoehe von Silikatverwitterungsraten insbesondere im tieferen Untergrund. Offen ist auch, ob diese Raten bei hoeherer Saeurebelastung ansteigen. In Gebieten mit eingeschraenkter Durchlaessigkeit der Boeden (z.B. durch oberflaechennahe Stauhorizonte) praegt bei Starkregenereignissen (in manchen Gebieten auch ganzjaehrig) Wasser der oebersten, sauren und stark verwitterten Bodenkompartimente die chemische Zusammensetzung des Bachwassers. Hier werden pH-Wert und Metallmobilitaet in hoehem Masse durch Austausch- und Komplexierungsprozesse in diesen Horizonten gesteuert. Geloeste Huminstoffe spielen in diesem Zusammenhang eine entscheidende Rolle. Interne und externe Protonenbelastung kann aufgrund des fehlenden Kontakts mit dem tieferen Mineralboden bzw. dem Gestein nur unvollstaendig abgepuffert werden. Eine potentielle Gefaehrdung in solchen Gebieten ergibt sich neben Immissionsbelastung auch durch Nutzungseingriffe, insbesondere wenn sie den humuskoerper betreffen (Streunutzung, Ernteentzug, Baumartenwahl, Kalkung). Die Modellvorstellung einer vertikal durch Mineralsaeuren voranschreitenden Versauerungsfront (Boden-Gestein-Oberflaechengewaesser-Sediment) ist fuer viele aktuell saure Oberflaechengewaesser unzutreffend. Zur Prognose zukuenftiger Versauerungsentwicklungen ist die Identifizierung der verschiedenen Fliessgewaesser in Einzugsgebieten mittels tracerhydrologischer Ansaetze und eine Modellierung der Wasserfluesse erforderlich. Entsprechende hydrologische Modelle sind in Stoffhaushaltsmodellen zu beruecksichtigen.