Die Limnologie ist die Wissenschaft die sich mit Süßwasser und den Binnengewässern beschäftigt. Im ersten Abschnitt "Theoretische Limnologie" wird vor allem die Spezielle Limnologie behandelt und die limnischen Lebensräume besprochen. Die Allgemeine Limnologie ist immer in die jeweiligen Abschnitte integriert. Stets werden die Zusammenhänge der Gewässer mit der Umwelt sowie die Zusammenhänge zwischen abiotischen Bedingungen (Gesteine, Klima, physikalisch-chemische Faktoren etc.) und dem Ökosystem sehr ausführlich dargestellt. Im praktischen, angewandten Teil sind die heutigen Belastungen der Gewässer und Abwässer und die Möglichkeiten, wie sie verbessert werden können, ausführlich beschrieben. Das Buch ist klar in 19 Kapitel gegliedert, die wichtigsten sind: Geschichte der Limnologie - Gliederung - Limnische Lebensräume als Ökosysteme - Wasserkreislauf - Grundwasser- Quellen - Fließgewässer- Standgewässer- Ziele der angewandten Limnologie - Organische Belastungen der Gewässer - Herkunft und Reinigung des Abwassers - Anorganische und toxische Belastungen der Gewässer - Biotestverfahren - Grenzwerte - Gewässertherapie - Künstliche Seen - Voraussage der Wassergüte und des Verhaltens limnischer Ökosysteme - Register- Literatur. Das Lehrbuch, basierend auf Vorlesungen des Verfassers und mit vielen guten Abbi/dungen ausgestattet, ist für Studierende der Biologie mit den Schwerpunkten Limnologie/Okologie und für den wasserwirtschaftlichen Praktiker gedacht Auch den Nebenfächler wird es als Nachschlagewerk ansprechen.
Inhalt:
Teil I Theoretische Limnologie (Grundlagen der Limnologie)
1. Zur Geschichte der Limnologie 1
2. Gliederung der Limnologie 7
3. Die limnischen Lebensräume als Ökosysteme 8
4. Der Wasserkreislauf 10
5. Das Grundwasser 16
5.1. Definition, Bildung des Grundwassers 16
5.2. Struktur der Grundwasser-Räume 17
5.3. Physik und Chemie 21
5.4. Lebensbedingungen im Grundwasser 23
5.5. Die Organismen des Grundwassers: ihre morphologischen, physiologischen und ökologischen Besonderheiten 24
5.6. Herkunft der Grundwassertiere und die Zeit ihrer Einwanderung 31
5.7. Stoffhaushalt und Energiefluß in GrundwasserÖkosystemen 34
5.8. Belastung des Grundwassers 36
6. Die Quellen 39
6.1. Definition, geologischer Aufbau und geohydrologische Klassifikation 39
6.2. Physikalische und chemische Klassifikation 41
6.3. Der Chemismus der Akratopegen 42
6.4. Limnologische Klassifikation 45
6.5. Lebensbedingungen der Quellen 46
6.6. Die Organismen der Quellen 48
6.7. Herkunft der Quellbewohner 51
6.8. Anpassungen an die Quellbedingungen 51
6.9. Stoffhaushalt und Energiefluß 53
6.10. Thermalquellen 54
6.11. Verbauung und Belastung, Renaturierung und Wiederbesiedlung 57
7. Die Fließgewässer 63
7.1. Definition, Besonderheiten des Ökosystems ?Fließgewässer? 63
7.2. Die Strukturbildung der Fließgewässer im geomorphologischen Prozeß 65
7.2.1. Die ökologisch relevante Strukturbildung in den Fließgewässern 66
7.2.2. Morphologie 76
7.3. Wasserhaushalt 81
7.4. Physikalische und chemische Faktoren 83
7.4.1. Temperatur 83
7.4.2. Strömung 85
7.4.3. Licht 89
7.4.4. Der primäre Chemismus der Fließgewässer (geogen und abflußabhängig) 90
7.5. Biologie der Fließgewässer 91
7.5.1. Biozönotische Längszonierung 91
7.5.2. Querprofile 95
7.5.3. Plankton 95
7.5.4. Hyporheal 99
7.5.5. Morphologische Anpassungen 105
7.5.6. Verhalten als Anpassung 109
7.5.7. Die tierischen Ernährungstypen und ihre Verteilung 110
7.5.8. Die Instabilität der Habitate und die Besiedlungsdynamik 113
7.5.9. Organismische Drift und Gegenstrombewegung 121
7.5.10. Temporäre Fließgewässer 124
7.5.11. Die Wiederbesiedlungspfade der Fließgewässer nach Störungen 125
7.5.12. Biologie der Flußmündungen 125
7.5.13. Die Aue 129
7.6. Stoffhaushalt der Fließgewässer 138
7.6.1. Trophie und Saprobie 138
7.6.2. Sauerstoffhaushalt 144
7.6.2.1. Die atmosphärische Belüftung 144
7.6.2.2. Die biogene Belüftung 145
7.6.2.3. Die chemische Belüftung 146
7.6.2.4. Der Sauerstoffverbrauch 146
7.6.2.5. Die Sauerstoffbilanz 149
7.6.3. Kohlenstoffhaushalt 149
7.6.4. Stickstoffhaushalt 150
7.6.5. Phosphorhaushalt 152
7.6.6. Schwefelhaushalt 153
7.6.7. Transport und Retention gelöster und partikulärer Stoffe 154
7.6.8. Der Einfluß organischer Abwässer auf die Organismen 156
7.6.9. Natürliche Belastungen 161
7.7. Produktionsbiologie der Fließgewässer 168
7.7.1. Primärproduktion (PP) 168
7.7.2. Sekundärproduktion (SP) 170
7.7.3. Stoffkreislauf und Energiefluß 171
7.8. Allgemeine Aspekte der Fließgewässerbiologie und Zusammenfassung 176
7.8.1. River Continuum Concept (RCC) 176
7.8.2. Die Einheit des Fließgewässer-Ökosystems 178
7.8.3. Zusammenfassung über die Funktionen der Fließgewässer im globalen Wasser- und Stoffhaushalt 180
8. Die Standgewässer 181
8.1. Seen 182
8.1.1. Definition, allgemeine Charakterisierung 182
8.1.2. Entstehung der Seen 182
8.1.2.1. Seen vulkanischen Ursprungs 183
8.1.2.2. Seen tektonischen Ursprungs 183
8.1.2.3. Dammseen 185
8.1.2.4. Seen glazialen Ursprungs 186
8.1.2.5. Karstseen 188
8.1.2.6. Besondere Entstehungsweisen von Seen 188
8.1.3. Morphometrie 190
8.1.4. Wasserhaushalt 192
8.1.5. Geomorphologisch-ökosystemare Relation 194
8.1.6. Das Einzugsgebiet der Seen 196
8.1.7. Die Verbreitung der Seen 197
8.1.8. Seenalterung und Aufbau der Seen 198
8.1.9. Physikalische und chemische Faktoren 202
8.1.9.1. Temperatur und Wasserzirkulation 202
8.1.9.2. Wasserbewegungen 208
8.1.9.3. Licht (Strahlungsklima) 213
8.1.9.4. Sauerstoff und Kohlendioxid 216
8.1.9.5. Andere Gase im Gewässer 220
8.1.9.6. Kreisläufe der Elemente Stickstoff, Phosphor und Schwefel 223
8.1.9.6.1. Stickstoff 224
8.1.9.6.2. Phosphor 224
8.1.9.6.3. Schwefel 227
8.1.9.7. Calcium, Magnesium, Natrium, Kalium und ihre Salze 230
8.1.9.8. Eisen und Mangan 231
8.1.9.9. Silizium 232
8.1.9.10. Organische Stoffe 233
8.1.10. Lebensgemeinschaft des Pelagials 237
8.1.10.1. Die Organismen und ihre Anpassungen 237
8.1.10.2. Die Vertikalwanderung 244
8.1.10.3. Phytoplankton 246
8.1.10.3.1. Wichtige Phytoplanktongruppen 246
8.1.10.3.2. Nährstoffe 246
8.1.10.3.3. Photosynthese und Primärproduktion des Phytoplanktons 251
8.1.10.3.4. Das Phytoplankton im Zusammenhang mit der pelagischen Umgebung 257
8.1.10.4. Bakterio- und Mykoplankton (mit Ausnahme Cyanobacteria) 258
8.1.10.5. Zooplankton 262
8.1.10.5.1. Wichtige Zooplanktongruppen 262
8.1.10.5.2. Ernährung 264
8.1.10.5.3. Produktion 268
8.1.10.6. Fische 271
8.1.10.6.1. Einteilung der Seen nach Leitfischen 271
8.1.10.6.2. Ernährung 272
8.1.10.6.3. Produktion 273
8.1.10.7. Piscivore Vögel 274
8.1.10.8. Piscivore Säugetiere 275
8.1.10.9. Die biozönotischen Beziehungen im Pelagial 275
8.1.10.10. Die Beziehungen zwischen Pelagial und Benthal 283
8.1.11. Lebensgemeinschaften des Benthals 289
8.1.11.1. Litoral 289
8.1.11.1.1. Litoraler Pflanzengürtel 289
8.1.11.1.2. Algenaufwuchs 293
8.1.11.1.3. Nährstoffhaushalt und Primärproduktion im Litoral 297
8.1.11.1.4. Bakterien 301
8.1.11.1.5. Zoobenthos 302
8.1.11.1.6. Das Litoral als übergeordneter Lebensraum 309
8.1.11.2. Profundal 314
8.1.11.2.1. Allgemeine Lebensbedingungen 314
8.1.11.2.2. Bakterien 319
8.1.11.2.3. Zoobenthos 319
8.1.11.2.4. Die Bedeutung des Profundals in der klassischen Limnologie 324
8.1.12. Paläolimnologie der Seen 326
8.2. Flachseen und Weiher 334
8.2.1. Allgemeine Charakteristik 334
8.2.2. Einige abiotische Faktoren 335
8.2.3. Plankton und Makrophyten 337
8.2.4. Produktion 338
8.2.5. Typische Besiedler von Flachgewässern 338
8.2.6. Sölle 339
8.3. Moore 340
8.3.1. Einführung 340
8.3.2. Entstehung und Charakterisierung der Moore 340
8.3.3. Moortypen 342
8.3.4. Flora und Fauna der Moore 345
8.3.5. Alter der Moore 347
8.3.6. Bedeutung der Moore für den Wasserhaushalt 348
8.3.7. Nutzung und Schutz der Moore 348
8.4. Kleingewässer 350
8.4.1. Einführung 350
8.4.2. Tümpel 351
8.4.3. Pfützen 358
8.4.4. Phytotelmen 359
8.4.5. Lithotelmen 362
8.4.6. Die Bedeutung der Culiciden (Stechmücken) in Kleingewässern 363
8.5. Organismen des Schnees und der Gletscher 365
8.5.1. Kryoflora 365
8.5.2. Kryofauna und ökosystemare Beziehungen 365
9. Geographie der Gewässer und die Verbreitung limnischer Organismen 367
9.1. Einführung 367
9.2. Fließgewässer 368
9.3. Seen 371
9.4. Geographische Aspekte der Verbreitung limnischer Organismen 376
9.5. Neophyten und Neozoen 378
10. Abwehrreaktionen der Gewässer gegen äußere Einflüsse 379
Teil II Angewandte Limnologie
1. Ziele der Angewandten Limnologie 383
2. Die anthropogen bedingte Belastung der Gewässer mit organischen Abfällen und Pflanzennährstoffen sowie ihre Indikation 386
3. Herkunft und Reinigung des Abwassers 401
3.1. Wasserentnahme 401
3.2. Wasseraufbereitung 404
3.3. Wassertransport zu den Nutzern 407
3.4. Die Nutzung des Wassers und die Charakterisierung des Abwassers 408
3.5. Transport des Abwassers zur Kläranlage 410
3.6. Die technischen Kläranlagen 411
3.6.1. Die mechanische Reinigungsstufe 411
3.6.2. Die biologische Reinigungsstufe 412
3.6.2.1. Belebtschlammanlage 412
3.6.2.2. Tropfkörperanlagen 416
3.6.2.3. Vergleich zwischen Belebtschlamm- und Tropfkörperverfahren 418
3.6.3. Die dritte Reinigungsstufe 419
3.6.3.1. Stickstoffeliminierung 419
3.6.3.2. Phosphateliminierung 419
3.6.4. Die Schlammbehandlung 421
3.7. Naturnahe Kläranlagen und -verfahren 424
4. Biologie der anorganischen und toxischen anthropogenen Belastungen der Gewässer 428
4.1. Schwermetalle 429
4.2. Synthetische Wasch- und Spülmittel (Detergentien) 433
4.3. Pestizide 434
4.4. Versauerung 441
4.5. Radioaktivität 444
4.6. Versalzung 446
4.7. Häufige Xenobiotika in den Gewässern (ausgenommen Pestizide und Detergentien) 451
4.8. Thermische Belastungen 454
4.9. Biotestverfahren 457
5. Grenzwerte und Monitoring 462
6. Wiederherstellung geschädigter Gewässer (Gewässertherapie) 467
6.1. Nutzung, Ausbau und Renaturierung von Fließgewässern einschließlich ihrer Auen 467
6.1.1. Nutzung und Ausbau der Fließgewässer 468
6.1.2. Naturnaher und ingenieurbiologischer Flußbau 478
6.1.3. Renaturierungsmaßnahmen 481
6.1.4. Renaturierungsmaßnahmen in der Aue 486
6.2. Restaurierung von Seen, einschließlich Sanierung der Einzugsgebiete 489
6.2.1. Therapieansätze bei Seen 489
6.2.2. Reaktionsverzögerung von See-Ökosystemen bei Nährstoffdrosselung 489
6.2.3. Die wichtigsten Restaurierungsmaßnahmen 490
6.2.4. Die Sanierung der Einzugsgebiete 495
6.2.5. Kalkung versauerter Gewässer 496
6.2.6. Renaturierung geschädigter Ufer und Schilfbestände 496
7. Künstliche Seen 498
7.1. Talsperren (Stauseen, engl reservoirs, dams) 498
7.1.1. Zur Geschichte der Talsperren 499
7.1.2. Unterschiede zum natürlichen See 499
7.1.3. Aufgaben und Bewirtschaftung der Talsperren 500
7.1.4. Aufbau von Talsperren 500
7.1.5. Erzeugung von Elektrizität durch Talsperren 504
7.1.6. Hochwasserschutz 504
7.1.7. Schichtung und Einschichtung in Talsperren 506
7.1.8. Sedimentation 506
7.1.9. Stoffhaushalt und Klärfunktion von Talsperren 508
7.1.10. Biologie der Stauseen 510
7.1.11. Zur Limnologie des Fließgewässers unterhalb der Sperrmauer 511
7.1.12. Nutzung der Reinigungsleistung von Talsperren 513
7.1.13. Restaurierung von Talsperren 514
7.1.14. Vor- und Nachteile von Stauseen 515
7.2. Baggerseen 515
7.3. Bergbaurestseen 516
8. Voraussage des Trophiegrades, der Wassergüte und des Verhaltens von Kompartimenten limnischer Ökosysteme 519
8.1. Chlorophyllgehalt und Nährstoffkonzentration 520
8.2. Voraussage der Trophie von Stauseen 520
8.3. Voraussage des Sauerstoffgehaltes 522
8.4. Voraussage des Verhaltens von Ökosystem- Kompartimenten 524
Literaturverzeichnis 527
Sachregister 568
Organismenregister 581
Inhalt:
Teil I Theoretische Limnologie (Grundlagen der Limnologie)
1. Zur Geschichte der Limnologie 1
2. Gliederung der Limnologie 7
3. Die limnischen Lebensräume als Ökosysteme 8
4. Der Wasserkreislauf 10
5. Das Grundwasser 16
5.1. Definition, Bildung des Grundwassers 16
5.2. Struktur der Grundwasser-Räume 17
5.3. Physik und Chemie 21
5.4. Lebensbedingungen im Grundwasser 23
5.5. Die Organismen des Grundwassers: ihre morphologischen, physiologischen und ökologischen Besonderheiten 24
5.6. Herkunft der Grundwassertiere und die Zeit ihrer Einwanderung 31
5.7. Stoffhaushalt und Energiefluß in GrundwasserÖkosystemen 34
5.8. Belastung des Grundwassers 36
6. Die Quellen 39
6.1. Definition, geologischer Aufbau und geohydrologische Klassifikation 39
6.2. Physikalische und chemische Klassifikation 41
6.3. Der Chemismus der Akratopegen 42
6.4. Limnologische Klassifikation 45
6.5. Lebensbedingungen der Quellen 46
6.6. Die Organismen der Quellen 48
6.7. Herkunft der Quellbewohner 51
6.8. Anpassungen an die Quellbedingungen 51
6.9. Stoffhaushalt und Energiefluß 53
6.10. Thermalquellen 54
6.11. Verbauung und Belastung, Renaturierung und Wiederbesiedlung 57
7. Die Fließgewässer 63
7.1. Definition, Besonderheiten des Ökosystems ?Fließgewässer? 63
7.2. Die Strukturbildung der Fließgewässer im geomorphologischen Prozeß 65
7.2.1. Die ökologisch relevante Strukturbildung in den Fließgewässern 66
7.2.2. Morphologie 76
7.3. Wasserhaushalt 81
7.4. Physikalische und chemische Faktoren 83
7.4.1. Temperatur 83
7.4.2. Strömung 85
7.4.3. Licht 89
7.4.4. Der primäre Chemismus der Fließgewässer (geogen und abflußabhängig) 90
7.5. Biologie der Fließgewässer 91
7.5.1. Biozönotische Längszonierung 91
7.5.2. Querprofile 95
7.5.3. Plankton 95
7.5.4. Hyporheal 99
7.5.5. Morphologische Anpassungen 105
7.5.6. Verhalten als Anpassung 109
7.5.7. Die tierischen Ernährungstypen und ihre Verteilung 110
7.5.8. Die Instabilität der Habitate und die Besiedlungsdynamik 113
7.5.9. Organismische Drift und Gegenstrombewegung 121
7.5.10. Temporäre Fließgewässer 124
7.5.11. Die Wiederbesiedlungspfade der Fließgewässer nach Störungen 125
7.5.12. Biologie der Flußmündungen 125
7.5.13. Die Aue 129
7.6. Stoffhaushalt der Fließgewässer 138
7.6.1. Trophie und Saprobie 138
7.6.2. Sauerstoffhaushalt 144
7.6.2.1. Die atmosphärische Belüftung 144
7.6.2.2. Die biogene Belüftung 145
7.6.2.3. Die chemische Belüftung 146
7.6.2.4. Der Sauerstoffverbrauch 146
7.6.2.5. Die Sauerstoffbilanz 149
7.6.3. Kohlenstoffhaushalt 149
7.6.4. Stickstoffhaushalt 150
7.6.5. Phosphorhaushalt 152
7.6.6. Schwefelhaushalt 153
7.6.7. Transport und Retention gelöster und partikulärer Stoffe 154
7.6.8. Der Einfluß organischer Abwässer auf die Organismen 156
7.6.9. Natürliche Belastungen 161
7.7. Produktionsbiologie der Fließgewässer 168
7.7.1. Primärproduktion (PP) 168
7.7.2. Sekundärproduktion (SP) 170
7.7.3. Stoffkreislauf und Energiefluß 171
7.8. Allgemeine Aspekte der Fließgewässerbiologie und Zusammenfassung 176
7.8.1. River Continuum Concept (RCC) 176
7.8.2. Die Einheit des Fließgewässer-Ökosystems 178
7.8.3. Zusammenfassung über die Funktionen der Fließgewässer im globalen Wasser- und Stoffhaushalt 180
8. Die Standgewässer 181
8.1. Seen 182
8.1.1. Definition, allgemeine Charakterisierung 182
8.1.2. Entstehung der Seen 182
8.1.2.1. Seen vulkanischen Ursprungs 183
8.1.2.2. Seen tektonischen Ursprungs 183
8.1.2.3. Dammseen 185
8.1.2.4. Seen glazialen Ursprungs 186
8.1.2.5. Karstseen 188
8.1.2.6. Besondere Entstehungsweisen von Seen 188
8.1.3. Morphometrie 190
8.1.4. Wasserhaushalt 192
8.1.5. Geomorphologisch-ökosystemare Relation 194
8.1.6. Das Einzugsgebiet der Seen 196
8.1.7. Die Verbreitung der Seen 197
8.1.8. Seenalterung und Aufbau der Seen 198
8.1.9. Physikalische und chemische Faktoren 202
8.1.9.1. Temperatur und Wasserzirkulation 202
8.1.9.2. Wasserbewegungen 208
8.1.9.3. Licht (Strahlungsklima) 213
8.1.9.4. Sauerstoff und Kohlendioxid 216
8.1.9.5. Andere Gase im Gewässer 220
8.1.9.6. Kreisläufe der Elemente Stickstoff, Phosphor und Schwefel 223
8.1.9.6.1. Stickstoff 224
8.1.9.6.2. Phosphor 224
8.1.9.6.3. Schwefel 227
8.1.9.7. Calcium, Magnesium, Natrium, Kalium und ihre Salze 230
8.1.9.8. Eisen und Mangan 231
8.1.9.9. Silizium 232
8.1.9.10. Organische Stoffe 233
8.1.10. Lebensgemeinschaft des Pelagials 237
8.1.10.1. Die Organismen und ihre Anpassungen 237
8.1.10.2. Die Vertikalwanderung 244
8.1.10.3. Phytoplankton 246
8.1.10.3.1. Wichtige Phytoplanktongruppen 246
8.1.10.3.2. Nährstoffe 246
8.1.10.3.3. Photosynthese und Primärproduktion des Phytoplanktons 251
8.1.10.3.4. Das Phytoplankton im Zusammenhang mit der pelagischen Umgebung 257
8.1.10.4. Bakterio- und Mykoplankton (mit Ausnahme Cyanobacteria) 258
8.1.10.5. Zooplankton 262
8.1.10.5.1. Wichtige Zooplanktongruppen 262
8.1.10.5.2. Ernährung 264
8.1.10.5.3. Produktion 268
8.1.10.6. Fische 271
8.1.10.6.1. Einteilung der Seen nach Leitfischen 271
8.1.10.6.2. Ernährung 272
8.1.10.6.3. Produktion 273
8.1.10.7. Piscivore Vögel 274
8.1.10.8. Piscivore Säugetiere 275
8.1.10.9. Die biozönotischen Beziehungen im Pelagial 275
8.1.10.10. Die Beziehungen zwischen Pelagial und Benthal 283
8.1.11. Lebensgemeinschaften des Benthals 289
8.1.11.1. Litoral 289
8.1.11.1.1. Litoraler Pflanzengürtel 289
8.1.11.1.2. Algenaufwuchs 293
8.1.11.1.3. Nährstoffhaushalt und Primärproduktion im Litoral 297
8.1.11.1.4. Bakterien 301
8.1.11.1.5. Zoobenthos 302
8.1.11.1.6. Das Litoral als übergeordneter Lebensraum 309
8.1.11.2. Profundal 314
8.1.11.2.1. Allgemeine Lebensbedingungen 314
8.1.11.2.2. Bakterien 319
8.1.11.2.3. Zoobenthos 319
8.1.11.2.4. Die Bedeutung des Profundals in der klassischen Limnologie 324
8.1.12. Paläolimnologie der Seen 326
8.2. Flachseen und Weiher 334
8.2.1. Allgemeine Charakteristik 334
8.2.2. Einige abiotische Faktoren 335
8.2.3. Plankton und Makrophyten 337
8.2.4. Produktion 338
8.2.5. Typische Besiedler von Flachgewässern 338
8.2.6. Sölle 339
8.3. Moore 340
8.3.1. Einführung 340
8.3.2. Entstehung und Charakterisierung der Moore 340
8.3.3. Moortypen 342
8.3.4. Flora und Fauna der Moore 345
8.3.5. Alter der Moore 347
8.3.6. Bedeutung der Moore für den Wasserhaushalt 348
8.3.7. Nutzung und Schutz der Moore 348
8.4. Kleingewässer 350
8.4.1. Einführung 350
8.4.2. Tümpel 351
8.4.3. Pfützen 358
8.4.4. Phytotelmen 359
8.4.5. Lithotelmen 362
8.4.6. Die Bedeutung der Culiciden (Stechmücken) in Kleingewässern 363
8.5. Organismen des Schnees und der Gletscher 365
8.5.1. Kryoflora 365
8.5.2. Kryofauna und ökosystemare Beziehungen 365
9. Geographie der Gewässer und die Verbreitung limnischer Organismen 367
9.1. Einführung 367
9.2. Fließgewässer 368
9.3. Seen 371
9.4. Geographische Aspekte der Verbreitung limnischer Organismen 376
9.5. Neophyten und Neozoen 378
10. Abwehrreaktionen der Gewässer gegen äußere Einflüsse 379
Teil II Angewandte Limnologie
1. Ziele der Angewandten Limnologie 383
2. Die anthropogen bedingte Belastung der Gewässer mit organischen Abfällen und Pflanzennährstoffen sowie ihre Indikation 386
3. Herkunft und Reinigung des Abwassers 401
3.1. Wasserentnahme 401
3.2. Wasseraufbereitung 404
3.3. Wassertransport zu den Nutzern 407
3.4. Die Nutzung des Wassers und die Charakterisierung des Abwassers 408
3.5. Transport des Abwassers zur Kläranlage 410
3.6. Die technischen Kläranlagen 411
3.6.1. Die mechanische Reinigungsstufe 411
3.6.2. Die biologische Reinigungsstufe 412
3.6.2.1. Belebtschlammanlage 412
3.6.2.2. Tropfkörperanlagen 416
3.6.2.3. Vergleich zwischen Belebtschlamm- und Tropfkörperverfahren 418
3.6.3. Die dritte Reinigungsstufe 419
3.6.3.1. Stickstoffeliminierung 419
3.6.3.2. Phosphateliminierung 419
3.6.4. Die Schlammbehandlung 421
3.7. Naturnahe Kläranlagen und -verfahren 424
4. Biologie der anorganischen und toxischen anthropogenen Belastungen der Gewässer 428
4.1. Schwermetalle 429
4.2. Synthetische Wasch- und Spülmittel (Detergentien) 433
4.3. Pestizide 434
4.4. Versauerung 441
4.5. Radioaktivität 444
4.6. Versalzung 446
4.7. Häufige Xenobiotika in den Gewässern (ausgenommen Pestizide und Detergentien) 451
4.8. Thermische Belastungen 454
4.9. Biotestverfahren 457
5. Grenzwerte und Monitoring 462
6. Wiederherstellung geschädigter Gewässer (Gewässertherapie) 467
6.1. Nutzung, Ausbau und Renaturierung von Fließgewässern einschließlich ihrer Auen 467
6.1.1. Nutzung und Ausbau der Fließgewässer 468
6.1.2. Naturnaher und ingenieurbiologischer Flußbau 478
6.1.3. Renaturierungsmaßnahmen 481
6.1.4. Renaturierungsmaßnahmen in der Aue 486
6.2. Restaurierung von Seen, einschließlich Sanierung der Einzugsgebiete 489
6.2.1. Therapieansätze bei Seen 489
6.2.2. Reaktionsverzögerung von See-Ökosystemen bei Nährstoffdrosselung 489
6.2.3. Die wichtigsten Restaurierungsmaßnahmen 490
6.2.4. Die Sanierung der Einzugsgebiete 495
6.2.5. Kalkung versauerter Gewässer 496
6.2.6. Renaturierung geschädigter Ufer und Schilfbestände 496
7. Künstliche Seen 498
7.1. Talsperren (Stauseen, engl reservoirs, dams) 498
7.1.1. Zur Geschichte der Talsperren 499
7.1.2. Unterschiede zum natürlichen See 499
7.1.3. Aufgaben und Bewirtschaftung der Talsperren 500
7.1.4. Aufbau von Talsperren 500
7.1.5. Erzeugung von Elektrizität durch Talsperren 504
7.1.6. Hochwasserschutz 504
7.1.7. Schichtung und Einschichtung in Talsperren 506
7.1.8. Sedimentation 506
7.1.9. Stoffhaushalt und Klärfunktion von Talsperren 508
7.1.10. Biologie der Stauseen 510
7.1.11. Zur Limnologie des Fließgewässers unterhalb der Sperrmauer 511
7.1.12. Nutzung der Reinigungsleistung von Talsperren 513
7.1.13. Restaurierung von Talsperren 514
7.1.14. Vor- und Nachteile von Stauseen 515
7.2. Baggerseen 515
7.3. Bergbaurestseen 516
8. Voraussage des Trophiegrades, der Wassergüte und des Verhaltens von Kompartimenten limnischer Ökosysteme 519
8.1. Chlorophyllgehalt und Nährstoffkonzentration 520
8.2. Voraussage der Trophie von Stauseen 520
8.3. Voraussage des Sauerstoffgehaltes 522
8.4. Voraussage des Verhaltens von Ökosystem- Kompartimenten 524
Literaturverzeichnis 527
Sachregister 568
Organismenregister 581