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Belastungen der Umwelt - Referat
Belastungen der Umwelt
Gliederung:
1. Belastungen des Bodens
1.1. Ökonomische Nutzung des Bodens, Ursachen für Belastungen
1.2. Maßnahmen zum Schutz des Bodens
1.3. Chemische Schädlingsbekämpfung (Pestizide)
1.3.1. Insektizide
1.3.2. Herbizide
1.3.3. Fungizide
1.4. Biologische Schädlingsbekämpfung
2. Belastungen der Gewässer
2.1. Biologische Funktionen der Gewässer
2.2. Biologische Selbstreinigung
2.3. Die Abwasserreinigung
2.3.1. Abwasserreinigung durch die mehrstufige Kläranlage
2.3.2. Weitergehende Abwasserreinigung
2.3.3. Wasserqualität
3. Folgen der Umweltverschmutzung
3.1. Lokale Folgen
3.2. Globale Folgen
4. Abfallbeseitigung
4.1. Beeinflussung von Ökosystemen durch Siedlungsabfälle
4.2. Kompostierung
4.3. Biogaserzeugung
4.4. geordnete Deponie
4.5. Biologische Verwertung von Abfällen
4.6. Umweltgefährdung durch Altlasten und Sondermüll
5. Umweltschutz
5.1. Naturschutz
5.2. geschützte Gebiete
5.3. Biotopenschutz
5.4. Artenschutz
6. Quellenverzeichnis
1. Belastungen des Bodens
1.1. Ökonomische Nutzung des Bodens, Ursachen für Belastungen
Der Boden ist in erster Linie Standort und Lebensraum vieler Organismen. Er dient aber auch als Produktionsgrundlage für die Land - und Forstwirtschaft und als Baugrund für Industrieanlagen, Verkehrswege und Siedlungen.
Trotz dieser wichtigen Aufgaben wird auch mit dem Boden Schindluder getrieben. Durch Flurbereinigungsmaßnahmen, Monokulturanbau, anorganischer - und organischer Düngung, den Einsatz von Pestiziden und sauren Regen, wird der Boden zerstört.
Bei der Flurbereinigung werden Anbauflächen durch Grenzstein -, Gräben -, Busch - und Baumbeseitigung vergrößert, da sie zum Beispiel für die Landwirtschaft genutzt werden soll. Die Ökologie wird negativ verändert, zum Beispiel auch durch die Versiegelung des Bodens um Städte zu bauen oder ähnliches. Es besteht kein Windschutz nach dieser Flurbereinigung und die Erosion erhöht sich. Die Bodenstruktur wird durch den Einsatz schwerer Landwirtschaftsmaschinen negativ beeinflusst.
Wird über einen längeren Zeitraum die gleiche Kulturpflanze auf derselben Fläche angebaut, so spricht man von Monokulturanbau. Hierbei werden vom Menschen zusätzlich noch Pestizide zur Ertragserhöhung eingesetzt, was zur Folge hat, dass es keine natürlichen Schädlingsfeinde mehr gibt. Daher hat man einen höheren Bedarf an diesen Schädlingsbekämpfungsmitteln, welche schwere Krankheiten hervorrufen können. Auch ein Ertragsrückgang ist durch Bodenauslaugung und Schädlingsbefall nicht zu vermeiden.
Bei der Produktion landwirtschaftlicher Produkte, ob Monokultur oder nicht, ist zur Erhöhung der Ernte eine Düngung, die Zugabe von Nährstoffen, notwendig. Hierbei wird die anorganische (mineralische) und die organische Düngung unterschieden.
Bei der anorganischen Düngung werden beispielsweise Phosphathaltige Mineraldünger, die gefährliche Cadmiumverbindungen enthalten, in den Boden gegeben. Diese lagern sich über Jahre an und können dann sogar in die Nahrungskette gelangen.
Als organische Düngung wird der Einsatz von Gülle und Jauche bezeichnet. Hier entstehen nach bakteriellen Umsetzungen Nitrate, die ausgewaschen werden können. Diese gelangen wiederum ins Essen und können so vom Mensch aufgenommen werden. Die Nitrate werden dann bakteriell im Mund zu Nitriten, die zu krebserregenden Nitroaminen umgewandelt werden können.
Wie schon erwähnt werden bei der landwirtschaftlichen Produktion zur Ernteerhöhung Pestizide eingesetzt. Dabei werden die Nützlinge vernichtet und der steigende Verbrauch der Schädlingsbekämpfungsmittel ist unvermeidbar. Der Boden wird vergiftet und die gefährlichen Giftstoffe gelangen in die Nahrungskette.
Heutzutage benutzt fast jeder ein Auto um zum nächsten Supermarkt zu kommen, oder hat irgendeinen Industrieschornstein in seiner näheren Umgebung. Dadurch belasten wir die Luft sehr stark und folglicherweise auch den Boden. Denn durch die Anreicherung der Schadstoffe, wie beispielsweise Schwefeldioxid, Natriumdioxid, Kohlenmonoxid und Stickstoffoxiden in der Luft, entsteht der saure Regen.
Wenn es regnet werden die Schadstoffe im Wasser gebunden und fallen auf den Boden und werden dort gespeichert. Sie verringern die Ernteerträge und können auch ins Grundwasser gelangen, wobei dem Menschen Schaden zugefügt werden kann.
1.2. Maßnahmen zum Schutz des Bodens
Um all diesen Schäden vorzubeugen gibt es folgende Maßnahmen, die man beachten sollte:
1. Standorte für Kulturpflanzen wählen, die Flurbereinigungsmaßnahmen nicht notwendig machen. (z.B. Wiesen oder ähnliche Standorte)
2. Kulturpflanzenflächen mit leichten Maschine bearbeiten oder gelegentlich den Boden auflockern.
3. Die Anbaugebiete in die Nähe von Wäldern oder Bergen geschützt anlegen. (Erosionsschutz)
4. Biologische Schädlingsbekämpfung betreiben.
5. Monokulturanbau vermeiden.
6. Einrichtung von geordneten Mülldeponien sowie Klär - und Reinigungsanlagen für Abwässer.
7. Das Auto nicht ständig benutzen, um den Schadstoffausstoß zu verringern.
8. Den Boden als Lebensraum erhalten.
1.3. chemische Schädlingsbekämpfung (Pestizide)
Der Einsatz von chemischen Pflanzenschutz - und Schädlingsbekämpfungsmitteln (Pestizide) ist von besonderer Bedeutung für die Sicherung der Ernteerträge. Rund ein Drittel der Welternteerträge werden durch Schadorganismen, wie Insekten, Pilze, Bakterien und Viren vernichtet. Dieser Betrag wäre doppelt so hoch, wenn man auf den chemischen Pflanzenschutz verzichten würde. Ein weiteres Argument für den Einsatz ist die leichte Handhabung der Pestizide und deren schnelle Wirkung. Allerdings vernichten die Pestizide die natürlichen Feinde der Schädlinge mit, so dass sich Schädlinge schneller vermehren können und eine erhöhte Anwendung der Pestizide unvermeidbar ist.
Die chemischen Schädlingsbekämpfungsmittel umfassen mehrere Klassen:
1. Insektizide (Insekten)
2. Herbizide (Pflanzen)
3. Fungizide(Pilze)
4. Akarizide (Milben)
5. Nematizide (Fadenwürmer)
6. Rodentizide (Nagetiere)
7. Molluskizide (Schnecken)
Die angegebenen Zielgruppen sind eine Täuschung, denn die meisten chemischen Schädlingsbekämpfungsmittel greifen in die Stoffwechselprozesse (Photosynthese, Membranfunktion und -aufbau) ein und können deshalb nicht auf eine Organismengruppe beschränkt werden.
Die Belastung der Pestizide ist sehr hoch, da sie schlecht abgebaut werden können und durch Auswaschung in das Grundwasser gelangen können. Sie können sogar als Aerosole bis 5000 km transportiert werden und belasten Nachbarökosysteme.
Im Folgenden möchte ich einige Pestizide der chemischen Art vorstellen.
1.3.1. Insektizide
Insektizide ist die Bezeichnung für Pflanzenschutz - und Schädlingsbekämpfungsmittel, die besonders gegen Insekten und ihre Entwicklungsformen wirken. Weltweit existieren etwa 1 Mio. Insektenarten, von denen ca. 10 000 Schädlinge sind.
Zu den Schädlingsbekämpfungsmittel gehören Mittel gegen Hygieneschäden wie Fliegen, Bremsen, Mücken, Wanzen oder Flöhe, die Krankheiten auf Menschen und Tiere übertragen können, Pflanzenschädlinge, Vorratsschädlinge, wie Mäuse, Ratten, Käfer oder Motten und Forstschädlinge.
Ein Beispiel dafür wäre das 1940 hergestellte DDT (Dichlordiphenyltrichlorethan). Es wurde sehr erfolgreich zur Bekämpfung der Malariaübertragenden Anopheles - Mücke eingesetzt. Auch heute wird das DDT als billiges Schädlingsbekämpfungsmittel in der Landwirtschaft der dritten Welt benutzt.
DDT wird im Fettgewebe der Lebewesen gespeichert und gelangt somit in die Nahrungsketten. Daher kann man bei Lebewesen, die nie in den Kontakt mit DDT kamen, Spuren des Insektizids nachweisen. (z.B. in Tieren der Antarktis und in der Muttermilch) .
Heute ist DDT in vielen Staaten verboten, da man mutagene, krebserregende Eigenschaften und beeinflussende Faktoren des zellulären Transports beim Menschen, entdeckt hat.
Ein Insektenbekämpfungsmittel
Anreicherung von DDT in der Nahrungskette
1.3.2. Herbizide
(lat.: herba = Kraut, Gras)
Herbizide sind Mittel, die zur Vernichtung von Unkraut verwendet werden. Unter Unkräutern versteht man im Allgemeinen alle Wildpflanzen, die an ihrem Standort unerwünscht sind. Diese Schadpflanzen nehmen den Kulturpflanzen Wasser, Licht und Nährstoffe, verringern deren Lebensraum und reduzieren somit die Ernteerträge. Herbizide sind deshalb in der Landwirtschaft nicht mehr wegzudenken.
Nur ein Teil der Herbizide, der von der Pflanzenoberfläche und durch die Wurzeln aufgenommen wird, erreicht den Wirkort. Der Andere wird im Stoffwechsel umgebaut oder zu inaktiven Stellen der Pflanze transportiert
Bei Anwendung totaler Herbizide wird die gesamte Vegetation vernichtet, also auch die Nutzpflanzen. Sie werden insbesondere auf Industriegeländen, Gleisanlagen, Wegen und Plätzen eingesetzt. Bei der selektiven Unkrautbekämpfung wendet man Chemikalien an, die nur gegen Unkräuter wirken, für Kulturpflanzen aber verträglich sind. Diese Herbizide nutzt man vorwiegend im Obst- und Weinanbau, in der Forstwirtschaft und in Parkanlagen.
Die Herbizidsubstanzen greifen auf verschiedenste Weise in den Stoffwechsel der Pflanzen ein:
· Atmungs- Hemmer blockieren die Umwandlung von Proteinen, Kohlehydraten und Fetten
· Photosynthese- Hemmer stören die Umwandlung der von der Sonne aufgenommenen Lichtenergie in chem. Energie
· Wuchsstoff- Herbizide führen dazu, dass sich Schadpflanzen bei entsprechender Dosierung ,,zu Tode wachsen"
· Keimhemmer verhindern die Zellteilung
· Andere Wirkstoffe greifen in die Stoffwechselvorgänge ein
1.3.3. Fungizide
(lat.: fungus = Pilz)
Auch einige Kleinpilze können den Pflanzen schaden. Diese Pilze durchsetzen die Pflanzen mit einem feinen Fadengeflecht und saugen diese damit aus. Äußerlich sieht man an den pilzkranken Pflanzen Blattflecke, Fäulniserscheinungen und Schimmel.
Fungizid ist die Bezeichnung für solche Präparate, die Pilze und deren Sporen abtöten oder ihr Wachstum hemmen. Einige Pilzkrankheiten sind zum Beispiel:
- der falsche und der echte Mehltau
- die Krautfäule bei Erdäpfeln
- der Kakaokrebs
- der Schorf des Obstes
- die Moniliakrankheit und
- der Reisbrand
Die am häufigsten verwendeten Blattfungizide werden als Stäube oder Spritzmittel durch Hubschrauber oder Flugzeuge auf die oberirdischen Pflanzen gebracht. Bodenfungizide werden im Wein- und Hopfenbau sowie im Weizen- und Kartoffelanbau eingesetzt und sollen die dort lebenden Pilze vernichten.
Ein Pilzbekämpfungsmittel
1.4. Biologische Schädlingsbekämpfung
Die umweltfreundlichste Methode ist die biologische Schädlingsbekämpfung. Man versucht, die natürlichen Feinde zu stärken bzw. einzusetzen. Die eng an ihre Wirte angepassten Nützlinge können nach einer gewissen Zeit zur Vermehrung die Schadwirkung verringern. Man fördert gezielt die spezifischen Feinde des jeweiligen Schädlings. Hierbei sind verschiedene Verfahren möglich.
1. Bekämpfung des Schädlings durch einen Parasit
Man hat beispielsweise eine Schlupfwespenart zur Bekämpfung der San- José- Schildlaus in Europa eingeführt. Die Schlupfwespenart betreibt Brutparasitismus, indem sie ihre Eier in der San- José- Schildlaus ablegt. Diese entwickeln sich in ihrem Wirt und töten ihn dabei.
2. Einsatz von Krankheitserregern
Der Krankheitserreger ,,Bazillus thuringiensis" vernichtet die Larven von Schmetterlingen, beschädigt aber nützliche Bienen und Schlupfwespen nicht
3. Verlegung der Kulturpflanzen auf bestimmte Standorte
Hierbei werden die Kulturpflanzen an bestimmten Standorten angebaut, die ihren Hauptschädlingen keine zusagenden Lebensbedingungen liefern.
Mit der biologischen Schädlingsbekämpfung kann eine nicht Umweltbelastende, gezielte Vernichtung von Schädlingen erzielt werden. Wie bei der chemischen Schädlingsbekämpfung ist ein geringer Arbeitsaufwand notwendig. Ein Nachteil der biologischen Schädlingsbekämpfung ist aber die lange Entwicklungsdauer der Viren und Schädlingsfeinde.
2.Belastung der Gewässer
2.1. Biologische Funktion der Gewässer
Die Gewässer wie Seen und Meere unserer Erde sind Lebensraum für eine Vielzahl von Lebewesen. Sie sind die Hauptsauerstoffspeicher unserer Atmosphäre und spielen wichtige Rollen in vielen Stoffkreisläufen. Aber auch aus unserem Alltag ist Wasser nicht mehr weg zu denken. Es dient uns als Trinkwasser und ist deshalb Lebenswichtig für uns, es dient als Grundlage um umweltbewusst Strom zu erzeugen aus Wasserkraft und dient uns zum Beispiel als Kühl- und Waschwasser in Betrieben oder Fabriken. Wir benötigen Wasser in unseren Haushalten und müssen dabei aufpassen, dass wir es nicht verschwenden. Ebenso gelten die Gewässer als Erholungsgebiet und dienen der Schifffahrt als Transportweg.
2.2. Biologische Selbstreinigung
Oberirdische Gewässer wie Flüsse, Teiche und Seen in die Abwässer eingeleitet werden nennt man Vorfluter. Bei einer begrenzten Zufuhr von Abwasser, welches bakteriell zersetzbar ist, kann ein Gewässer alle organischen Inhaltsstoffe mineralisieren. Diese Fähigkeit bezeichnet man als Selbstreinigungskraft. Durch einen Solchen Abwasserzufluss kommt es Aufgrund des erhöhten Nahrungsangebotes zu einer starken Vermehrung von Bakterien und anderen Abwasserorganismen. Bei diesen Abbauprozessen wird sehr viel Sauerstoff verbrauch. Die freigesetzten Phosphat- und Stickstoffverbindungen stellen wiederum Nährstoffe für die Algen dar, welche sich auch stark vermehren und durch ihre Photosynthese am Tag wieder Sauerstoff in das Gewässer abgeben. Protozoen, die Bakterien und Algen als Nahrung aufnehmen, können zum Teil auch gelöste organische Substanzen verwehrten. Kleinkrebse, Nesseltiere und Würmer zum Beispiel ernähren sich dann wieder von den Protozoen und von ungelösten, abgesetzten oder suspendierten Stoffen. Größere Tiere wie Krebse und Insektenlarven fressen dann wieder die kleineren Tiere und so weiter. In Fließrichtung werden die Stoffe mehr und mehr zersetzt und die Belastung nimmt ab und es wird annähernd der ursprüngliche Zustand erreicht.
Unseren Gewässern wird aber oftmals zu viel Abwasser zugemutet, so dass es zu einer verstärkten Konzentration an Stickstoff und Phosphor in den Gewässern kommt. Durch das überreiche Nährstoffangebot finden sehr starke Zersetzungvorgänge durch die Bakterien statt und durch die freigesetzten Mineralsalze kommt es zu einem starken Algenwachstum, der Algenblüte. Der Sauerstoffverbrauch ist extrem hoch und wenn die Algen absterben und die Destruententätigkeit noch mehr zunimmt wird den übrigen Lebewesen der Atemsauerstoff entzogen und das Gewässer ,,kippt um" (Eutrophierung).
Die Selbstreinigung ist abhängig von physikalischen Faktoren, wie Fließgeschwindigkeit, Gestallt des Flussbettes, Mischungsverhältnis von Schmutz- und Frischwasser, Wassertemperatur, wassertiefe, Intensität und Dauer der Sonneneinstrahlung und Feinheit der Abfallstoffe. Nehmen wir die Gestaltung des Flussbettes als Beispiel. In natürlich geformten Flussbetten, also in Gewässern mit großer Oberfläche und starken Turbulenzen, sind die Lebensbedingungen für Organismen aufgrund des besseren Sauerstoffeintrags günstiger als in korrigierten oder gestauten Flussläufen.
Nur in einer optimal funktionierenden Biozönose kann die Selbstreinigung problemlos stattfinden.
2.3. Abwasserreinigung
Durch den gestiegenen Wasserbedarf des Menschen, die wachsende Flut und die Änderung der Beschaffenheit von Abwässern werden diese für die Natur immer gefährlicher. Die natürliche Reinigungskraft ( Selbstreinigungskraft ) der Gewässer reicht nicht mehr aus um die zusätzlich eingeleiteten Schadstoffe abzubauen. Dadurch wird das biologisch-chemische Gleichgewicht in vielen Gewässern gestört. Aufgrund dessen ist eine vom Mensch durchgeführte Abwasserreinigung nötig, die mit mechanischen chemischen und biologischen Verfahren innerhalb kurzer Zeit auf engem Raum den Reinigungsprozess der Natur nachahmt und den Kreislauf des Lebens wieder schließt.
2.3.1. Abwasserreinigung durch die mehrstufige Kläranlage
Vom Verbraucher (z.B. Haushalt, Gewerbebetrieben, etc.) fließt das verunreinigte Wasser über die Kanalisation der Kläranlage zu. Dies geschieht entweder in einem Trennsystem (Trennung von Regenwasser und Schmutzwasser) oder einem Mischsystem (keine Trennung), das den Vorteil hat, dass auch das Regenwasser mitgeklärt wird, da es Oberflächenschmutz mit sich führt.
Stufen der Kläranlage:
Mechanische Abwasserreinigung (mechanische Reinigungsstufe)
In der 1. Reinigungsstufe werden nur ungelöste Stoffe mittels Sedimentierung, bzw. Heraussiebens aus dem Wasser gefiltert. Sie bewirkt eine Reinigung des Wassers um 30%.
Im Rechen werden Mitgeschwemmte, sperrige Stoffe (Holz, Blech, Kunststoff, etc.) durch hintereinander geschaltete Grob- und Feinrechen herausgefiltert. Diese würden sonst in der Anlage zu Verstopfungen führen, oder die Reinigungswirkung stören.
Im Sandfang werden Sand und ähnliche körnige Stoffe (meist mineralisch) aus dem Wasser herausgeholt. Durch eine Verlangsamung der Fließgeschwindigkeit kann eine Absetzung des Sandes erfolgen. Sie ist aber noch so groß, dass leichte, flockige Schwebstoffe weiter mitgeführt werden und so der Sand von organischen Stoffen weitgehend frei ist. Die an der Wasseroberfläche treibenden Leichtstoffe (Benzin, Öle, Fette, etc.) werden am Ende des Sandfangs in einer Ablaufrinne (=Ölabscheider) weggeschafft und gesammelt.
Die meisten ungelösten Stoffe, die von den vorangegangenen Reinigungsstufen nicht erfasst wurden werden nun im Vorklärbecken herausgefiltert. Bei einer Beckendurchflussgeschwindigkeit von ca. 2 Stunden erfolgt eine Absetzung all derer Stoffe, die schwerer als Wasser sind. Der nun auf dem Grund abgelagerte Schlamm wird aus den Sohltrichtern des Beckens abgepumpt und so in den Faulraum gebracht.
Biologische Abwasserreinigung (biologische Reinigungsstufe)
Im nun Vorgeklärten Wasser sind jetzt hauptsächlich gelöste, organische Verbindungen vorhanden. Die Zersetzung dieser Stoffe wird mit Kleinstlebewesen (Protozoen, Bakterien, Pilze), die die Verbindungen oxidieren gefördert. Die dabei freiwerdende Energie nutzen sie zur Vermehrung, die so stark ist, dass man Kolonien, in Form von Schaumflocken beobachten kann. Zum Erhalt der Kolonien, muss man diese vor Säuren, Laugen und Giftstoffen schützen und ihnen viel Sauerstoff zuführen, damit auch die aeroben Bakterien (sie zersetzten 10 - 20 mal schneller als Anaerober) optimal arbeiten können.
Tropfkörperverfahren
In einem Tropfkörper wird das Abwasser auf einer mit einem Bakterienrasen (biologischer Rasen) überzogen Fläche verregnet. An der Decke eines solchen zylindrischen Behälters, der mit Bakterienüberzogenen Steinen (Vorteil: Große Oberfläche, viele Zwischenräume, durch die Luft und Wasser ungehindert hindurch treten können) gefüllt ist, wird das Abwasser mit einem Drehsprenger verregnet. Dieses fließt dann von oben über die Steine mit den Bakterien und Einzellern, welche dann die biologischen Abbauvorgänge bewirken. Dabei werden auch Bakterien mitgespült, die dann ins Nachklärbecken kommen. Für ausreichende Belüftung sorgen Belüftungskanäle. Dieses Verfahren eignet sich besonders für Städte und Gemeinden mit nicht mehr als 30000 Einwohnern. Bei größeren Anlagen wird das Belebtschlammverfahren im Belebungsbecken angewandt.
Belebtschlammverfahren im Belebungsbecken
In diesem Becken wird mit an Stegen befestigten Kreiselbelüftern dem Wasser reichlich Sauerstoff zugeführt. Dabei erreicht man auch eine permanente Umwälzung des Beckens, wodurch die Schlammflocken gleichmäßig verteilt werden und so im ganzen Becken wirken können. Durch Zugabe von Bakterienschlammflocken aus dem Nachklärbecken erreicht man einen höchst effektiven und schnellen Abbau der gelösten Schmutzstoffe, die nun fast vollständig abgebaut werden. Mit beiden Verfahren kann das Wasser um 95 % gereinigt werden.
Nachklärbecken
An dieser Stelle wird der im Wasser befindliche Schlamm am Grund abgelagert. Von der Mitte des Beckens aus wird das schlammige Wasser ins Becken und hier zum Rand geleitet. Innerhalb dieser Strecke hat der Schlamm genug Zeit sich am Boden abzusetzen. Bodenräumschilde schieben den Schlamm in dafür vorgesehen Rinnen, wo er dann abgepumpt und dem Schlammfaulraum zugeführt wird. Das nun geklärte und vom Schlamm befreite Wasser wird jetzt bei einer 2 Stufigen Kläranlage wieder den natürlichen Gewässern zugeführt.
2.3 Chemische Abwasserreinigung (=chemische Reinigungsstufe)
Im Verlauf der vorangegangenen biologischen Reinigung des Wassers konnten ca. 95% der Schmutzstoffe herausgefiltert werden. Eine zusätzliche Reinigung wird dann nötig, wenn das Wasser in großem Umfang wieder dem Gebrauch zugeführt werden soll (z.B. aus Wassermangel) oder wenn die Restbelastung die Selbstreinigungskraft des Wassers übersteigt. Die Restverschmutzung des Wassers kann vor allem in stehenden Gewässern ein Nahrungsüberangebot vor allem an NO3- und PO43- bewirken, welche in der Kläranlage nur zu 30% abgebaut werden. Sie verursachen ein Verstärktes Pflanzenwachstum (Algen u. Plankton), welches für das ,,Blühen der Seen" verantwortlich und sehr schädlich ist (Eutrophierung).
Durch Zugabe von Fe3+ und Al3+ wird PO43- zu schwer löslichem FePO4 und AlPO4 ausgefällt. Weiterhin wird NO3- eliminiert. In der Nitrifikation wird Amonium (NH4+) zu NO3- welches dann in der Denitrifikation in gasförmigen N umgewandelt wird. Bei diesem Verfahren werden gleichzeitig Bakterien abgetötet. Hierbei kommt es wieder zu einer Schaumbildung. Dieser Schaum wird dann im ruhigen Wasser des Nachklärbeckens sedimentiert.
Entsorgung und Weiterverwendung herausgefilterter Stoff
Rechengut wird mit Hilfe von Rechenabstreifern herausgefiltert, in Containern zwischengelagert und dann zur Mülldeponie oder -verbrennungsanlage gebracht.
Der vom Grund des Sandfangs abgepumpte Sand kann nun noch zusätzlich gereinigt werden und dann als Bausand weiterverwendet werden. Bei starker Belastung kann dieser auch auf die Mülldeponie befördert werden
Der aus den Reinigungsstufen angefallene Klärschlamm wird nun dem Faulraum zugeführt, damit die verbliebenen Schadstoffe im Schlamm abgebaut werden. Der stinkende, flüssige (95% Wasser) Schlamm wird unter Luftabschluss mit Hilfe anaerober Fäulnisbakterien einem Gärprozess unterworfen. In diesem entstehen bei einer Temperatur von 35° C Faulgase (Methan und Kohlendioxid), die für die Heizung des Faulraumes wieder verwendet werden.
Nach 3 - 4 Wochen wird der immer noch flüssige, nun nicht mehr stinkende Schlamm auf die Schlammtrockenbeete gepumpt, von wo er dann nach der Trocknung als Dünger für Gartenbau und Landwirtschaft verwendet werden kann. Bei einer hohen Schadstoffbelastung (vor allem durch Schwermetallsalze wie CaCl2 oder MgSo4) wird dieser jedoch verbrannt.
2.3.2. Weitergehende Abwasserreinigung
Für viele Vorfluter wurden Verbesserungen bei der Einleitung von Abwasser durch Suspensaelimination und weitere Verminderung der biologisch abbaubaren Stoffe geschaffen. Als geeignetes Verfahren hierfür wurde die Filtration eingesetzt.
Man unterscheidet in der Abwasserfiltration in zwei wesentliche Verfahren und zwei Betriebsweisen.
Bei der Überstaufiltration ist das Filterbett ständig von Wasser durchströmt. Auf der Filteroberfläche stehen etwa 50 cm Wasser.
Bei der Trockenfiltration wird das Filterbett durchrieselt und auf der Oberfläche bilden sich je nach Betriebszustand Wasserpfützen.
Die Suspensaelimination ist eine reine Filtration mit häufiger Rückspülung, um die Bildung von biologischen Rasen zu vermeiden.
Als Biofiltration bezeichnet man eine Suspensaelimination samt Abbau biologischer Stoffe, wobei genügend Sauerstoff eingetragen werden muss.
Das Wasser wir immer gleichmäßig auf der Oberfläche verteilt und durchströmt bzw. durchrieselt das Filterbett, wobei die Feinstoffe zurück gehalten werden.
Bei der Biofiltration findet simultan ein biologischer Abbau statt. Nach Betriebzeiten von 12 - 48 Stunden ist der Filter durch Feinstoffe und die Bakterienmasse so beladen, das nur noch geringe Abwassermengen filtriert werden können. Deshalb muss, allgemein im Gegenstrom mit Hilfe von Luft und Wasser, gespült werden. Der Schmutz wird ausgespült und zusammen mit dem Schlamm aus der mechanischen und biologischen Stufe der Schlammbehandlung zugeführt
2.3.3. Wasserqualität
Je nach Verschmutzungsgrad ändert sich die Zusammensetzung der Lebensgemeinschaft in den Gewässern. Anhand des Vorkommens bestimmter Organismengesellschaften kann man den Grad der Verschmutzung ablesen. Durch diese Leitorganismen kann man die Qualität der Gewässer einschätzen. Diese biologischen Befunde werden noch durch physikalisch - chemische Untersuchungsmethoden ergänzt. Darunter fällt der biochemische (BSB) und der chemische (CSB) Sauerstoffbedarf.
Beim BSB wird dieSauerstoffmenge gemessen die bei dem oxidativem Abbau der Verschmutzungsstoffe von Bakterien verbraucht wird.
Beim CSB wird dem verschmutzten Wasser ein Oxidationsmittel, wie zum Beispiel Kaliumdichromat, zugesetzt und aus dem Verbrauch des Mittels kann man dann die Sauerstoffmenge errechnen, die dem Gewässer beim Abbau der organischen Verschmutzungsstoffe entzogen wird.
Mit dieser Methode kann man alle organischen Stoffe im Wasser erfassen, also auch die bakteriell kaum angreifbaren.
Aufgrund dieser Daten konnte man die Gewässer nach dem Grad ihrer Verschmutzung unterteilen. Es gibt 4 Wassergüteklassen:
Güteklasse I : Gewässer mit fehlender oder geringer Verschmutzung
Güteklasse II: Gewässer mit mäßiger Verschmutzung
Güteklasse III: Gewässer mit starker Verschmutzung
Güteklasse IV: Gewässer mit übermäßiger Verschmutzung
3. Folgen der Umweltverschmutzung
3.1. Lokale Folgen
Die Umweltverschmutzung ist eines der größten Probleme der Menschheit. Jeder Mensch beeinflusst die Ökosysteme Luft, Boden und Wasser.
Beispielsweise wurde die Elbe stark negativ beeinflusst.
Die Klärwerke der früheren Zeit haben das Wasser lediglich mechanisch und teilweise biologisch gereinigt, so dass die Restschadstoffe in die Elbe gelangten. Es gab auch direkte Ableitungen von Industriegewässern ohne Klärung in die Elbe. Eine weitere Belastung erhielt die Elbe aus den Industrien der heutigen Tschechei. Jedoch hat sich die Elbe wieder von einer Wassergüte von 4 (1990) auf 2-3 erholt. Es sind allerdings noch Altlasten in den Sedimenten vorhanden.
Weiter kann auch das Grundwasser durch ausgewaschene Pestizide oder schlecht angelegte Mülldeponien verunreinigt werden. Hierbei sickern die Schadstoffe in das Grundwasser und fügen dem Menschen großen Schaden zu.
Auch die Luft wird ständig beeinflusst.
Heutzutage besitzt fast jeder ein Auto und auch die Industrie mit ihren Schornsteinen trägt seinen Teil zur Luftverschmutzung bei. Somit wird die Luft immer mehr mit Schadstoffen angereichert. Diese Schadstoffe können durch die Inversionswetterlage in Bodennähe gelangen. Dabei bildet sich ein wärmer über eine kältere Luftschicht aus und es kommt zu einer Temperaturschichtung. Diese verhindert dann den Austausch Schadstoffbelasteter Luft mit den höheren Luftschichten. Bei längerer Inversion der Schadstoffkonzentration in Bodennähe entsteht der gesundheitsschädliche Smog. Dieser kann Atmungsbeschwerden, Kopfschmerzen und Übelkeit hervorrufen, wobei Atmungs-, Herz- und Kreislaufsystem besonders gefährdet sind. Es besteht ein größeres Lungenkrebsrisiko.
Inversionswetterlage
Aber auch durch andere Stoffe ist der Mensch gefährdet. Zum Beispiel durch die Bildung von Ozon in den unteren Atmosphärenschichten in verunreinigter Luft durch luftchemische Reaktionen aus Stickstoffoxiden und Kohlenwasserstoffen unter starker Sonneneinstrahlung, obwohl Ozon normalerweise auf natürlichem Weg überwiegend durch Einwirkung ultravioletter Strahlung auf den Luftsauerstoff in der Ozonsphäre gebildet wird (20 bis 35 km über der Erdoberfläche) und durch atmosphärische Transportvorgänge in erdnahe Schichten gelangt. Aufgrund des Ozonbildungsprozesses in Bodennähe kann es im Sommerhalbjahr vor allem bei hochsommerlichem Wetter zu Anstiegen der bodennahen Ozonkonzentration kommen, die das natürliche Auftreten um ein Mehrfaches übersteigen. Im Gegensatz zu den schädlichen Wirkungen des troposphärischen Ozons (beim Auftreten übernatürlicher Konzentrationen) übt das stratosphärische Ozon eine wichtige Schutzfunktion aus, indem es die gefährliche UV-B-Strahlung der Sonne ausfiltert.
Der Boden wird durch vielerlei Arten der Umweltverschmutzung beeinflusst.
Einmal durch den sauren Regen, welcher die in der Luft enthaltenen Schadstoffe im Regenwasser löst und somit den Boden versauert. Er wäscht wichtige Nährstoffe des Bodens für die Pflanzen aus die er an den Anionen der Säurelösung bindet und damit Salz bildet. Der saure Regen schädigt die Feinwurzeln der Pflanzen und beeinflusst auch das Grundwasser negativ. Schwefeldioxid im sauren Regen zum Beispiel verhindert auch die Schließbewegung der Spaltöffnungen,
was zu einer zu hohen Wasserabgabe und zu
erhöhter Aufnahme von Schadstoffen führt.
Bildung des Sauren Regens
Waldschäden am Beispiel eines Nadelbaums
Dann gibt es den Monokulturanbau, welcher die Bodenauslaugung zur Folge hat.
Auch so genannte Flurbereinigungsmaßnahmen zerstören den Boden. Es werden Anbauflächen durch die Beseitigung von Grenzstein-, Gräben-, Busch- und Baumbeseitigung vergrößert und somit der Erosionsschutz vernichtet.
Auch die Düngung, welche meist anorganisch ist, erhöht den Schadstoffgehalt im Boden.
Die Tiere gehören natürlich auch wie die Menschen zu den negativ beeinflussten Lebewesen. Sie werden durch schadstoffhaltige Luft, verschmutztes Wasser und pestizidhaltige Pflanzen geschädigt. Das zeigt sich im mutierten Erbmaterial und immer neuen Krankheiten und Allergien bei Mensch und Tier.
3.2. Globale Folgen
Unsere Welt ist ein globales Ökosystem, welches aus bestimmten Sphären besteht. Diese sind im Einzelnen:
- die Atmosphäre (Klima),
- die Lithosphäre (Relief und Material),
- die Hydrosphäre (Wasser),
- die Pedosphäre (Boden) und
- die Biosphäre (Vegetation).
Dieses globale Ökosystem wird auch Geosphäre genannt.
Geosphäre: ist ein dreidimensionaler Raum, in dem Atmo-, Litho-, Hydro-, Pedo- und Biosphäre mit ihren Veränderungen sich beeinflussen und ein globales Geoökosystem bilden. Der Mensch greift in dieses Ökosystem ein.
Die Wechselbeziehungen der einzelnen Sphären werden durch das Handeln des Menschen gestört. Das hat bestimmte Folgen in Bezug auf das globale Ökosystem.
Die schwerwiegendste Folge ist der Treibhauseffekt(THE).
Es wird der natürlich THE und der antropogene THE unterschieden.
Das Leben auf der Erde ist abhängig von der eingestrahlten Energie der Sonne. Diese wird jedoch durch Reflexion und Verdunstung größtenteils wieder abgegeben. Die natürlichen Treibhausgase, Wasserdampf und CO, verhindern aber die vollständige Abstrahlung der gesamten Energiemenge, indem sie diese absorbieren und somit in der Erdatmosphäre zurückhalten. Sie wirken also wie die Glaskugel eines Treibhauses. Ohne die natürlichen Treibhausgase würde die durchschnittliche Temperatur der Erdoberfläche nicht 18°C sondern -15°C betragen. Der natürliche Treibhauseffekt nimmt aber stetig zu, weil auch die Anteile der Treibhausgase in der Atmosphäre als Folge menschlicher Aktivitäten ansteigen.
Das natürliche Gleichgewicht wird durch die von Menschen verursachte Emission von Kohlendioxid, Methan, FCKW und Distickstoff zerstört.
Als Hauptverursacher gilt Kohlendioxid (CO2). Es entsteht bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe, wie Erdgas, Erdöl und Kohle und durch Brandrodung.
In den letzten hundert Jahren hat sich immer mehr CO2 in der Atmosphäre angesammelt, bedingt durch die Industrialisierung. Der Treibhauseffekt verstärkt sich und führt langfristig zu einer Erhöhung der Temperatur auf der Erde, was zu einer Klimakatastrophe führen wird.
Folgende Klimaveränderungen wurden bereits festgestellt:
_ ungewöhnlich lange ′El Nino′ - Warmphase von 1990 bis 1995
_ Anstieg des Meeresspiegels um 10 bis 25 Zentimeter innerhalb der letzten 100 Jahre, hauptsächlich als Folge der Ausdehnung des Wassers aufgrund der Erhöhung der Lufttemperatur
_ Anstieg der Oberflächentemperatur in Alaska um 2 - 4° C
_ Abschmelzen großer Eisbergteile an den Polen
_ Zunahme der Luftfeuchtigkeit in den Tropen
_ Zunahme der Wolken über Land
_ Rückgang der Schneedecke in den Alpen
Diese Klimaveränderungen erwartet man:
- einen Anstieg der Durchschnittstemperatur
- einen Anstieg des Meeresspiegels (eine besondere Bedrohung für Inselstaaten)
- Veränderungen und Verschiebungen der Niederschlagsverteilung
- und eine Zunahme extremer Wetterereignisse.
Um diesem Treibhauseffekt zu vermindern sind einige Maßnahmen nötig. Man könnte beispielsweise um den Ausstoß der Treibhausgase zu verringern den Straßenverkehr auf die Schienen verlegen, oder auch den Kraftstoffverbrauch neu zugelassener Pkws senken. Aus industrieller Sicht ist die Verbesserung der Energieeffiziens von Großfeuerungsanlagen, Heizungen und Haushaltsgeräten ein positiver Faktor für die Verminderung des Treibhauseffektes.
Aber auch die Ozonschicht ist von den Folgen der Umweltverschmutzung betroffen.
Die Ozonschicht ist ein Schutzmantel der Erde vor gefährlicher UV-Strahlung. Ist das Gleichgewicht von Ozonbildenden und Ozonzerstörenden Prozessen gestört, d.h. wird mehr Ozon zerstört als gebildet, kommt es zur Zerstörung der Ozonschicht. Diese Ausdünnung der Ozonschicht wird als Ozonloch bezeichnet, welches u.a. durch FCKW (Fluorchlorkohlenwasserstoffe) aus Spraydosen und Kühlschränken und durch Kohlendioxid, das maßgeblich am Treibhauseffekt beteiligt ist, verursacht wird. 30 Jahre lang wurden FCKW verwendet, bis ihre Gefährlichkeit bekannt wurde. FCKW steigen in die Ozonschicht auf, wo die UV-Strahlen, das in den FCKW enthaltene Chlor freisetzen. Die Chloratome wandeln Ozonmoleküle in Sauerstoffmoleküle um, die im Gegensatz zum Ozon die UV-Strahlen bis zur Erde durchlassen. Das Ozonloch, das sich über dem Südpol befindet, welches dieses Jahr rund doppelt so groß wie der Kontinent Europa ist, erreichte im Oktober 1993 mit rund 60% unter der Normalkonzentration ein Rekordtief. Es hatte 1993 eine Größe von 30 Mio. km², 1992 war es "nur" 23 Mio. km² groß gewesen. Jedes Prozent Ozon weniger lässt 2% mehr UV-Strahlen durch, was wiederum zu einem Anstieg der Hautkrebsrate um 3% führt. Durch den Abbau der Ozonschicht wird u.a. eine Erwärmung und Verschiebung der Klimazonen erwartet. Eine mögliche Maßnahme, die man dagegen ergreifen kann bzw. auch schon ergriffen hat, ist ein Verbot von Produktion und Verbrauch von FCKW.
4. Abfallbeseitigung
4.1. Beeinflussung von Ökosystemen durch Siedlungsabfälle
Die negative Beeinflussung von Ökosystemen durch den Menschen ist schon so alt wie die Menschheit selbst. Schon die Römer erkannten die negativen Folgen von Umweltverschmutzung auf die Ökosysteme und auch auf den Menschen. Sie waren die Ersten, die sich dem Thema annahmen und entsprechende Maßnahmen einleiteten. Die Römer richteten eine geordnete Abfallsammlung ein und brachten die Abfälle nach außen, vor die Städte.
Auch in der heutigen Zeit hat das Thema an Wichtigkeit nicht verloren. Laut Umweltbundesamt fallen allein in Deutschland beinahe eine Million Tonnen Abfall und mindestens 20 Millionen Kubikmeter Abwasser an. Ein weiterer Aspekt ist die zunehmende Versiegelung von Flächen für Siedlung und Verkehr. Heutzutage werden pro Tag ca. 120 ha Boden versiegelt. Wenn man sich dem Thema annehmen möchte, muss zuerst geklärt werden, was man unter Siedlungsabfällen bzw. Abfall versteht. Allgemein wird Abfall folgend definiert:
Abfall: Gegenstände, Stoffe, Rückstände oder Reste, deren sich der Besitzer entledigen will. Der häufig sinnverwandte Begriff Müll wurde ursprünglich für Kehricht und trockene Abfälle verwandt. Das neue Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetz unterscheidet nach Abfällen zur Verwertung und Abfällen zur Beseitigung (jene, die nicht verwertet werden können).
Zum besseren Verständnis der Definition Abfall muss die Unterscheidung zwischen Abfällen zur Verwertung und zur Beseitigung näher definiert werden. Zur näheren Definition kann auf die Technische Anleitung Siedlungsabfall zurückgegriffen werden. Die Technische Anleitung Siedlungsabfall (TASi) ist eine Verwaltungsvorschrift des Bundes zur Verwertung, Behandlung und sonstigen Entsorgung von Siedlungsabfällen. Damit soll sichergestellt werden, dass Hausmülldeponien (Deponie) von heute nicht zu Altlasten von morgen werden. In Zukunft ist nur noch die Ablagerung von solchen Stoffen gestattet, die nach heutiger Kenntnis keine negativen Auswirkungen auf die Umwelt haben. Abfälle, auch Klärschlämme, die diesen Anforderungen (Glühverlust < 3% für Deponieklasse 1 bzw. > 5% Deponieklasse 2) nicht genügen, müssen grundsätzlich vorbehandelt werden. Dies hat den vermehrten Einsatz von thermischen Behandlungsanlagen, z.B. Müllverbrennungsanlagen, für den stofflich nicht verwertbaren Restmüll zur Folge. Zwecke der TASi sind ferner u.a.: nicht vermiedene Abfälle soweit wie möglich zu verwerten, den Schadstoffgehalt der Abfälle so gering wie möglich zu halten, die Entsorgungssicherheit zu gewährleisten. Zur mittelfristigen Anpassung der kommunalen oder regionalen Siedlungsabfallwirtschaft an den Standard der TASi dienen Altanlagenregelungen (z.B. Nachrüstung vorhandener Entsorgungsanlagen) sowie Übergangsvorschriften, wonach spätestens im Jahr 2005 kein Hausmüll mehr unbehandelt abgelagert werden darf.
Siedlungsabfälle sind die aus Haushalten stammenden Abfälle sowie andere Abfälle vergleichbarer Zusammensetzung. Nicht zu den Siedlungsabfällen gehören: Betriebsspezifische Abfälle aus Industrie und Gewerbe (z.B. Holzpaletten, Kunststoffballen), Sonderabfälle, Bauabfälle sowie Elektro- und Elektronikschrott.
Die Hauptbelastung der Ökosysteme durch Siedlungsabfälle erfolgt durch den jahrelang nicht geordneten Betrieb bei der Deponierung bzw. Lagerung der Abfälle. Bis 1971 wurde in der BRD ein Großteil der Abfälle auf insgesamt 50.000 Müllkippen abgelagert. Ab 1972 trat das Abfallbeseitigungsgesetz in Kraft, durch das einheitliche Richtlinien für die Abfallbeseitigung festgelegt wurden. Diese Ablagerungsstätten unterschieden sich zu den heutigen Deponien dadurch, dass weder ein geordneter Betrieb noch eine bauliche Voraussetzung gegeben war, um die Belastung für die Umwelt zu reduzieren. Die Belastung durch eine solche ,,Müllkippe" besteht in der weiträumigen Verschmutzung der Umgebung mit Papier und Plasteabfällen, die durch den Wind verweht wurden. Weiterhin ist eine starke Geruchsbelästigung vorhanden. Am meisten belastet wird aber der Boden und der Wasserhaushalt im Bereich der Deponie oder je nach Grundwasserfließrichtung auch der weitere Umkreis. Denn der Deponiekörper wird durch Niederschlagswasser durchflossen, im Wasser werden die Schadstoffe aus der Deponie gelöst und treten in den Untergrund ein. Die Schadstoffe kontaminieren den Grundwasserleiter, der wiederum zur Trinkwassergewinnung genutzt wird. Am Beispiel der ehemaligen Deponie ,,Cracauer Anger" kann festgestellt werden, welche Auswirkungen und Gefahren der ungeordnete Betrieb einer Deponie mit sich bringt. Die Deponie wurde als stadtnahe Müllkippe Anfang des 20. Jahrhunderts in einer ehemaligen Tongrube eingerichtet. Ton als natürliche Abdichtung einer Deponie ist vorteilhaft, war aber nicht mehr vorhanden. Durch den Tonabbau in Cracau wurden große ,,Fenster" in die Tonlagerstätte geschaffen, durch die das Niederschlagswasser ungehindert in das Grundwasser gelangen konnte. Ab den 50 er Jahren wurde die Deponie als Hausmüll und Industriemülldeponie genutzt. Aus dem benachbarten Rothensee und der ehemaligen Ölmühle wurden Industrieabfälle jeglicher Art wie Teere, Schlacken, Quecksilberlösungen, Fette und Öle auf die Deponie gebracht. Durch diese verschiedenen Schadstoffe entsteht eine Vielzahl von chemischen Verbindungen, die selbst in der heutigen Zeit, noch nicht alle untersucht wurden. In den 90 er Jahren wurden im Umkreis der Deponie Grundwasserbrunnen in eine Gartenanlage untersucht, die nach Feststellung von Schadstoffgehalten geschlossen werden mussten. Neben der Verschmutzung der Umgebung und des Grundwassers erfolgt eine Beeinträchtigung der Luft durch die Bildung von Methan. Methan ist bekanntlich mitverantwortlich für den Treibhauseffekt und ist zusammen mit Sauerstoff auch noch explosiv. Wenn man auf unser Beispiel der Cracauer Deponie zurückgreift, kann man entsprechende Gegenmaßnahmen erläutern. Die Deponie wurde nach Ihrer Schließung saniert, dass heißt, es erfolgte eine Oberflächenabdichtung und eine spätere Begrünung. Parallel dazu wurden Gasbrunnen horizontal und vertikal in den Deponiekörper eingelassen, um das Methan aus der Deponie zu ziehen. Der Müllkörper in einer Deponie liefert ca. 20-25 Jahre lang Methan. Durch das Methan wird ein BHKW (Blockheizkraftwerk) angetrieben und damit Strom erzeugt.
Das Beispiel zeigt, dass man mit entsprechenden finanziellen Mitteln die Belastung der Umwelt nicht ganz verhindern, aber wenigstens mindern kann.
4.2. Kompostierung
Eine der wesentlichen Möglichkeiten, den Müll zu reduzieren bzw. zu verwerten, ist die Kompostierung. Nahezu die Hälfte des reinen Hausmülls besteht aus dem so genannten vegetabilen Teil. Er macht immerhin ca. 9 Millionen Tonnen jährlich aus. Dazu kommen jährlich ca. 2,5 Millionen Tonnen Grünrückstände aus Parkanlagen, Friedhöfen und Städtebepflanzungen.
Das Kompostierungsverfahren ist aus der Natur entlehnt.
Bei der Kompostierung werden tote organische Substanzen durch Mikroorganismen in einfache Grundstoffe zerlegt. Sie stehen dann den Pflanzen als Nahrung zum Aufbau neuer lebender Pflanzenzellen zur Verfügung. Im Waldboden sind Sauerstoffliebende Mikroorganismen die hauptsächlichen Zersetzer (aerobe Bakterien), im stinkenden Misthaufen überwiegen Mikroorganismen, die ohne Sauerstoff auskommen (anaerobe Bakterien). Beide Bakterien sind unter natürlichen Bedingungen je nach Durchlüftung des Rottematerials nebeneinander vertreten.
Ereignet sich der Abbau bei Luftzutritt, wie z.B. im Waldboden, dann spricht man von ,,Verrottung". Wenn die Zersetzung aber bei mangelhaftem Luftzugang abläuft (Masse verfault), nennt man diesen Prozess ,,Faulung":
Bei der Faulung herrschen anaerobe Mikroorganismen vor. Hierbei entstehen stark riechende und energiereiche Abbauprodukte (z.B. Schwefelwasserstoff oder Menthan). Dieser Zersetzungsprozess wird als ungünstig angesehen und ist nicht Ziel der Kompostierung.
Bei der aeroben Zersetzung, also der Verrottung, entstehen überwiegend Kohlendioxid, Nitrate und Sulfate. Ein charakteristisches Zeichen der Rotte in belüfteten ,,Mieten" ist die Erwärmung des Rottegutes infolge der Bakterientätigkeit. Diese Selbsterhitzung kann bis zur Selbstzündung führen. Bei der technischen Abfallkompostierung werden die Abfälle zumeist in sehr langen und 2 bis 4 Meter hohen Mieten mit dreieckförmigem Querschnitt angehäuft. Die Selbsterhitzung des Materials wird bewusst herbeigeführt. Im Temperaturbereich über 50°C, aber unterhalb 80°C, sind Wärme liebende, so genannte ,,thermophyle" Bakterien besonders aktiv, und der Stoffabbau wird dadurch beschleunigt.
Temperaturen über 65°C sind auch aus hygienischen Gründen wichtig, weil in dem Material, das diese Temperatur durchlaufen hat, Krankheitserregende Bakterien abgetötet wurden und nur dieser Kompost als hygienisch einwandfrei bezeichnet werden kann.
Das Kompostierungsverfahren wird eingeteilt in die Vorrotte und die darauf folgende Nachrotte. Bei dem Vorrotteverfahren unterscheidet man zwischen dem dynamischen und statistischen Verfahren. Bei den dynamischen Verfahren wird das Material laufend bewegt, so dass Luft an alle Teile herankommt. Es fördert die Durchmischung unterschiedlicher Abfallkomponenten und verhindert das Auftreten von anaeroben, also schlecht mit Luft versorgten Stellen im Material. Beispiele sind der Rotteturm und die Rottetrommel, bei denen das Material durch ständige langsame Drehung der Turmböden bzw. der Trommel bewegt und in ein bis zwei Tagen zu Frischkompost umgesetzt wird.
Bei den statistischen Verfahren ruht das zu kompostierende Material und wird belüftet. Statistische Verfahren entsprechen mehr der natürlichen Verrottung, da hier neben den Bakterien auch Algen und Pilze eine Rolle spielen. Bestimmte Bakterien, so genannte ,,Strahlenpilze" (Aktinomyzeten) wachsen zu ganzen Fadengeflechten (Myzelien) heran. Sie können sich nur in ruhendem Material ausbilden. Beispiele für das statistische Verfahren sind die Mietenkompostierung, Kompostierung in Zellen und die Kompostierung von gepressten Abfällen. Letzteres besteht aus einem Gemisch aus Müll und Klärschlamm. Diese backsteingroßen Ziegel werden auf großen Paletten in eine Reifehalle gestellt. Sie überziehen sich bald mit einem weißen Pilzgeflecht. Das Material reift und trocknet dabei innerhalb weniger Wochen aus. Durch Nachbefeuchtung können die Rottedauer verlängert und der Abbaugrad gesteigert werden. Vor der Anwendung des Kompostes als Bodenverbesserer müssen die Ziegelgemahlen werden.
Die Nachrotte erfolgt in Mieten. Als günstig erweisen sich die Wandermieten, die schichtweise aufgebaut und umgesetzt werden. Die Emissionen von Kompostierungsanlagen sind bei fachgerechtem Betrieb relativ gering. Bei Nichtüberdachten Mieten kann jedoch Sickerwasser und stark verunreinigtes Niederschlagswasser anfallen. Dieses Wasser muss eine Kläranlage zugeführt werden oder durch Zurückpumpen im Rotteprozess mitverarbeitet werden. Staubemissionen können durch Entstaubung der Bunker- und Hallenluft sowie staubfreies Mietensetzverfahren gering gehalten werden. Geruchsprobleme treten bei funktionsgerechtem Betrieb nicht auf. Sie können aber in der Praxis nicht vermieden werden. Gegebenenfalls können sie durch Biofilter beseitigt werden.
4.3. Biogaserzeugung
Biogas ist wertvolle Energie aus Mist und anderen biologischen, abbaubaren organischen Abfällen. Es schafft weitgehend Unabhängigkeit von der herkömmlichen Energieversorgung, liegt im Brennwert zwischen Erdgas und Stadtgas, kann wie Erd- und Flüssiggas verwendet werden, wobei der Schwefelgehalt problematisch ist und hilft, wertvolle Rohstoffe zu sparen.
Auf Deponien kann so genanntes Deponiegas, aus Klärschlamm, Klärgas und aus landwirtschaftlichen Abfällen Biogas gewonnen werden. Allen diesen Vorgängen ist gemeinsam, dass organische Bestandteile durch Mikroorganismen unter Ausschluss von Sauerstoff abgebaut werden. Man spricht auch von einer anaeroben Vergärung. Bei der anaeroben Vergärung entstehen als Endprodukte energetisch hochwertige Verbindungen, die gezielt genutzt werden können. Vereinfacht dargestellt, läuft ein anaerober Abbauprozess in folgenden drei Phasen ab:
Bei der Hydrolyse werden die komplexen biologischen Grundbausteine Eiweiß, Fett und Kohlenhydrate durch so genannte Enzyme, die Polymere, gespalten. Es entstehen in der Regel Zweier- und Einerverbindungen, die man auch Dimere und Monomere nennt. Zum Beispiel wird Zellulose in Zellobiose und Glucose gespalten oder Stärke in Maltose und Glucose. Da die ungelösten Stoffe in Lösung gehen, nennt man diesen Schritt auch oft Verflüssigung.
Bei der Säurebildung werden die bei der Hydrolyse gebildeten Stoffe durch Bakterien aufgenommen und in verschiedene Säuren, vor allem Essigsäure, umgewandelt. Außerdem entstehen Wasserstoff (H2) und Kohlendioxid (CO2).
Die Menthanbildung erfolgt durch Menthanbakterien, vor allem aus Essigsäure, aber auch Wasserstoff, Kohlendioxid und anderen Abbauprodukten. Es setzt sich aus 30-60% Methangas (CH4), 30-50% Kohlendioxid (CO2) und zu etwa 2% aus einem Gemisch aus Schwefelwasserstoff, Kohlenmonoxid, Stickstoff und einer Vielzahl anderer, zum Teil giftiger Spurengase, zusammen. Das brennbare Methan kommt z.B. in dem Erdgas vor, welches zum Kochen und Heizen verwendet wird.
Die Gewinnung von Gas durch eine anaerobe Vergärung von Abfallstoffen hat in einigen Bereichen, wie z.B. bei der Klärgasgewinnung und zunehmend auch bei der Deponiegaserfassung, bereits eine wichtige Stellung. Die Vergärung von Abfällen wird in den nächsten Jahren noch an Bedeutung gewinnen. Allerdings ist es notwendig, bestimmte Vorsichtsmaßnahmen zum Schutze vor schädlichen Umweltauswirkungen zu treffen. Bei den meisten Verfahren fällt Abwasser an, das geklärt werden sollte. Das Eingangsmaterial sollte möglichst wenige Schadstoffe enthalten, die sich in den Reststoffen nach der Vergärung oder sogar in dem Biogas anreichern.
Mit dem Verfahren der Vergärung wird Energie erzeugt. Es ist geruchsarm, hat einen geringen Flächenbedarf bei kurzen Prozesszeiten, und die zu deponierenden Stoffe werden reduziert. Damit ist die anaerobe Vergärung eine sinnvolle abfallwirtschaftliche
Maßnahme zur Minimierung der zu deponierenden Stoffe.
Schematische Darstellung einer indischen Gobar - Biogasanlage
4.4. geordnete Deponie
Trotz vielerlei Ansätze und Maßnahmen zur Abfallverwertung wird heute immer noch der größte Teil aller Abfälle deponiert. Im Sinne einer besseren Überwachung und als Folge des Abfallbeseitigungsgesetzes wurden die Hausmülldeponien seit 1972 systematisch zentralisiert. Während vor 1970 die Zahl der Müllkippen auf über 50.000 geschätzt wurde, waren 1987 nur 332 so genannte geordnete Deponien für Hausmüll in Betrieb. Darüber hinaus gab es 1987 2.713 Deponien für Bauschutt und Bodenaushub und weitere für Klärschlämme. Des Weiteren gab es 9 Sondermülldeponien, wo der Müll entweder tief unter der Erde in stillgelegten Salzbergwerken gelagert oder öfters unter strengen Sicherheitsvorkehrungen oberirdisch abgelagert wird.
In Westdeutschland wurden 1987 70% der festen Siedlungsabfälle, 90% der Inertabfälle und ca. 50% der Sonderabfälle deponiert. Diese Abfälle können nicht mehr wiederverwertet oder verbrannt werden.
Geeignete Standorte für eine Deponie sind z.B. Ton-, Sand- und Kiesgruben ohne anstehendes Wasser, Hangflächen oder Kaltluftgefährdete Geländeabschnitte. Geschütze und schützwürdige Flächen, wie z.B. Naturparke oder Heiden, und Hochwasser- und Erholungsgebiete sind nicht geeignet. Außerdem muss noch beachtet werden, dass die Deponie außerhalb der Siedlungen liegt, einen wasserundurchlässigen Untergrund, eine große Ablagerungsfläche und eine verkehrsgünstige Lage hat. Auch die vorherrschende Windrichtung muss beachtet werden.
Wie jeder Erdkörper wird auch die Deponie von Niederschlagswasser durchflossen, das nach der Passage durch den Müllkörper an der Deponiesohle oder an den Deponieböschungen als verschmutztes Sickerwasser austritt. Sickerwasser ist gekennzeichnet durch eine bräunliche bis schwarze Farbe und einem jaucheartigen bis stechenden Geruch. Es weist im Vergleich zu kommunalem Abwasser hohe Konzentrationen an organischen und anorganischen Schadstoffen auf.
Um eine Verunreinigung von Grund- und Oberflächenwasser weitgehend zu verhindern, ist eine Untergrundabdichtung der Deponie erforderlich. Diese besteht in der Regel aus einer 60cm dicken Tonschicht oder aus verschweißten Kunststoff-Dichtungsbahnen. Darüber kommt eine Stütz- bzw. eine Feinplanumschicht. Nun kommt eine Dränschicht mit Dränsystem und danach eine Schutzschicht, die z.B. aus Feinmüll besteht. Nun werden jeweils zwei Meter dicke Schichten Müll übereinander gelagert. Dazwischen kommt eine Abdeckschicht aus Erde oder Bauschutt.
Eine völlige Abdichtung des Untergrunds gegen eindringendes Sickerwasser ist erfahrungsgemäß unmöglich. So können bei mineralischen Abdichtungen durch Ionenwanderung und künstlichen Abdichtungen durch Risse, Löcher und andere Undichtigkeiten Schadstoffe in den Untergrund gelangen. Über das langfristige Verhalten der Basisabdichtungen über 50, 100 Jahre oder länger können keine sicheren Angaben gemacht werden.
Bei der Behandlung von Sickerwasser wird in der Regel eine Kombination mehrerer Verfahren eingesetzt. Außerdem darf man die Luftbelastung und die Reststoffe nicht vergessen. Folgende vier Verfahrentechniken sind in einer verzweigten Behandlungskette möglich:
- Sickerwasserkreislaufführung
- Biologisches Verfahren, also Nitrifikation und Denitrifikation
- Chemisch-physikalisches Verfahren durch Fällung
- Physikalisches Verfahren durch Eindampfung oder Trocknung
Bei der Sickerwasserbehandlung fallen Rückstände an, die stark mit Schadstoffen belastet sind und meist auf der Deponie abgelagert werden.
Schema geordnete Deponie
4.5. Biologische Verwertung von Abfällen
Recyceln ist ein modernes Wort. Es taucht im deutschen Sprachgebrauch erst Mitte der 60er Jahre auf und bedeutet ,,Zurückführen in einen Kreis".
Konkret bezogen auf den Altstoffmarkt bedeutet dies zurückführen von Altstoffen in den Produktionskreislauf. Die bekanntesten Produkte solcher Kreisläufe sind Papier, Glas und Metalle. Da Deutschland sehr geringe Rohstoffvorkommen hat, ist das Wieder verwenden bzw. verwerten von Altstoffen wichtig.
Die Idee ist nicht neu. Schon früher wurden Städte, Paläste, Kirchen etc. aus Materialien gebaut, die anderswo zusammengeraubt wurden. Ein besonders eindrucksvolles Beispiel ist die große Moschee von Cordoba, deren 856 Säulen u.a. von Sizilien, Nordafrika und Anatolien herangeschafft wurden.
Während der Kriege wurden Bronzeglocken oft eingeschmolzen und als Waffen umfunktioniert. Damit halfen sie Rüstungsdefizite auszugleichen.
Bsp.: Hausmüll-Recycling
Rohstoffe gehören nicht in den Müll. Das weiß heute fast jeder. Leider bleiben immer noch große Mengen von Rohstoffen im Hausmüll zurück, und diese wandern damit in die Verbrennung oder auf die Deponie.
Müll ist ein heterogenes Gemisch aus vielen Stoffen: nass, schmierig, unsauber und mit Bakterien und Pilzen befallen. Daraus die Rohstoffe zu fischen, ist unmöglich. Sie müssen bereits in den Haushalten vorsortiert und separiert abgeliefert werden. Hierzu ist die Getrennte Sammlung notwendig. Zur Erfassung der Wertstoffe werden in der Praxis verschiedene Sammelsysteme angewendet, wobei man zwischen Holsystemen und Bringsystemen unterscheidet. Bei dem Holsystem werden den Haushalten zusätzlich zur üblichen grauen Mülltonne weitere Wertstoffbehälter, wie z.B. die grüne Tonne oder die Biotonne, zur Verfügung gestellt. Auch Sammlungen von karitativen Verbänden, mit denen Altkleider erfasst werden, zählen zum Holsystem. Die Trennung des Abfalls erfolgt über die grüne Tonne, in der ,,trockene" Wertstoffe, wie Glas, Papier, Kunststoffe, Weißblech, Aluminium und Textilien erfasst werden. Jede zwei Wochen werden diese unsortierten Wertstoffe vom Müllauto abgeholt und zu einer Sortierungsanlage gebracht, wo sie auf ein Förderband geschüttet und von Hand in die diversen Stoffgruppen sortiert werden. Nun können die Stoffe weiterverkauft werden. Die Erfassungsquoten des Hausmülls können bis zu 40Gewinnprozent betragen. Die zweite Möglichkeit ist die Biotonne, in die man die organischen Abfälle gibt. Hierbei werden Erfassungsquoten von bis zu 35 Gewinnprozent erreicht. Durch eine Kombination von grüner und Biotonne können theoretisch bis zu 75 Gewinnprozent des Hausmülls getrennt erfasst werden.
Bei dem Bringsystem wird dem Bürger die Möglichkeit gegeben, getrennt gesammelte Wertstoffe zu Recyclingcontainern, die an zentralen Punkten aufgestellt sind, oder zu Recyclinghöfen zu bringen. Doch hier betragen die Gewinnprozent des Hausmülls als Wertstoff nur 15-30%. Denn die Bereitschaft der Bevölkerung, Wertstoffe einer getrennten Sammlung zuzuführen, nimmt mit zunehmender Entfernung ab. Auch die Disziplin der Bürger lässt sehr zu wünschen übrig. So landet teilweise z.B. Papier in Glascontainern, Teppiche in Metallcontainern oder die Wertstoffe werden rund um die Container abgelagert.
4.6. Umweltgefährdung durch Altlasten und Sondermüll
Unter Altlasten versteht man verlassene und stillgelegte Ablagerungsplätze mit kommunalen und gewerblichen Abfällen, wilde Ablagerungen, Aufhaldungen und Verfüllungen mit Umweltgefährdeten Produktionsrückständen, ehemalige Industriestandorte, unsachgemäße Ablagerungen Wassergefährdeter Stoffe und andere Bodenverunreinigungen. Die Folgen solcher Bodenkontaminationen (Belastungen) machen sich häufig erst nach einiger gewissen Zeit bemerkbar. Von Altlasten können Gefährdungen vielfältiger Art ausgehen, z.B. für Leben und Gesundheit von Menschen und Tieren, für die Trinkwasserversorgung oder für Heilquellen und für die Vegetation. Oft wird auch die Verwendung der Fläche als Baugrund oder für anderweitige Nutzungen eingeschränkt.
Bis 1993 wurden in Westdeutschland 48.500 und in Ostdeutschland 27.900 Verdachtsflächen erfasst. Da die Erfassung noch nicht abgeschlossen ist, wird sich die Zahl, vor allem in Ostdeutschland, noch weiter erhöhen.
Um die Umweltbeeinträchtigungen von Altlasten zu vermindern, werden verschiedene Maßnahmen angewendet, wobei man zwischen Sicherungs- und Sanierungsmaßnahmen unterscheidet. Sicherungsmaßnahmen sollen die Umweltgefährdungen vermindern oder auch zeitlich befristet unterbinden. Durch Sanierungsmaßnahmen versucht man Gefahren zu beseitigen.
Abfälle, die sich nicht zusammen mit Hausmüll behandeln und beseitigen lassen. In gezielten Sammelaktionen erfasst (z.B. gebrauchte Batterien, Medikamente), sollen sie in geeigneten Verfahren abgelagert, verbrannt oder verwertet werden.
Bei einer Schadstofforientierten Vermeidung von Abfällen sind nicht nur Gewerbe und Industrie gefordert, sondern auch der Verbraucher kann seinen Teil dazu beitragen. Schadstoffe sind im Haushalt insbesondere in den so genannten Problemabfällen enthalten. Problemabfälle sind Produkte oder Produktreste, die aufgrund ihrer Schadstoffgehalte zu einer Gefahr für Mensch und Umwelt werden können. Abfälle dieser Art gehören nicht in den Hausmüll. Problemstoffe aus privaten Haushalten können in haushaltsüblicher Menge auf Recycling-Höfen mit Problemstoffannahmestellen oder bei der mobilen Problemstoffsammlung abgegeben werden. Nur dann ist eine umweltgerechte Entsorgung durch qualifizierte Mitarbeiter sichergestellt.
Produkte mit Gefahrensymbolen sind Problemabfälle
Vermeidung von Problemabfällen am Beispiel Batterie
5. Umweltschutz
Umwelt beschreibt den Zustand von Luft, Wasser, Boden und Tierwelt, und damit die Grundbereiche des Umweltschutzes. Er wird definiert als ,,die Gesamtheit aller Maßnahmen, die notwendig sind",
1. - um den Menschen seine Umwelt zu sichern, wie er sie für ein menschenwürdiges Dasein braucht
2. - um Boden, Luft und Wasser, Pflanzen - und Tierwelt vor nachteiligem wirken menschlicher Eingriffe zu schützen und
3. - um Schäden und Nachteile aus menschlichen Eingriffen zu beseitigen
Er ist auf die Naturerhaltung und die Verminderung gesundheitsgefährlicher Umwelteinflüsse spezialisiert.
5.1. Naturschutz
Im Interesse der Erhaltung und Pflege bestimmter Teile der Natur werden einzelne Objekte unter besondere Schutzbestimmungen gestellt. Es gibt beispielsweise geschützte Pflanzen, Tiere und Gebiete. Die geschützten Objekte sind durch besondere Hinweisschilder gekennzeichnet. Es gibt auch zahlreiche Naturschutzprojekte in ganz Deutschland.
Das Naturschutzprojekt ,,Drömling" beispielsweise sorgt für die Regeneration und den Erhalt des größten zusammenhängenden Niedermoorgebietes in Sachsen- Anhalt. In dieser 200 Jahre alten Kulturlandschaft, die durch Wiesen, Feuchtwälder, Gebüsche und Tausende von Gräben geprägt ist, hat sich bis heute eine besonders artenreiche Tier- und Pflanzenwelt erhalten.
Zur Umsetzung des Naturschutzgroßprojekts Drömling / Sachsen-Anhalt wurde 1995/1996 ein Pflege- und Entwicklungsplan erarbeitet. Darin sind u.a. folgende Ziele festgelegt:
· Grundstückserwerb und Sicherung einer naturschutzgerechten Bewirtschaftung der erworbenen Flächen
· Verbesserung des Wasserhaushaltes zum Erhalt des Niedermoores
· Sicherung des verbliebenen Moorkörpers und nach Möglichkeit, Aktivierung der Moorneubildung
· Erhaltung der kulturhistorisch bedeutsamen Moordammkulturen
· Anlage von Feuchtsenken und Grabentaschen zur Wiederherstellung der Strukturvielfalt im meliorierten (entwässerten) Grünland
· Entwicklung von Feuchtgebieten
Weitere Ziele des Pflege- und Entwicklungsplanes:
· Verbesserung des Boden-Wasserhaushaltes mittels Anhebung der Grundwasserstände, Aktivierung des Speichervermögens, d. h. Einstau der Winter- und der Frühjahrshochwässer in dafür vorgesehenen Gebieten
· Sicherung einer ungestörten Waldentwicklung in Teilen des Gebietes
· Förderung vom Aussterben bedrohter Tier- und Pflanzenarten
· Information der Bevölkerung und Umweltbildung
Daraus ergeben sich folgende Anforderungen an die landwirtschaftliche Nutzung:
· Extensivierung der Grünlandnutzung
· Nährstoffentzug und Ausmagerung der Flächen
· Ausbringungsverbot für Pflanzenschutzmittel, Gülle, Abwasser und Klärschlamm
5.2. Geschütze Gebiete
Nach dem Bundesnaturschutzgestz können Natur und Landschaften in Form von Naturschutzgebieten, Nationalparks, Landschaftsschutzgebieten oder Naturparks mit unterschiedlichen Bestimmungen unter Naturschutz gestellt werden.
Naturschutzgebiete
Es gibt 2000 Naturschutzgebiete in Deutschland und in ihnen gelten die strengsten Vorschriften zum Schutz der Natur. In ihnen sind alle Handlungen, die zur Zerstörung, Beschädigung oder Veränderung des Gebietes oder seinen Bestandteilen führen können sind verboten. Forst - und Fischereiwirtschaft oder landwirtschaftliche Nutzung sind in der Regel nicht erlaubt. Soweit es aber der Schutzzweck erlaubt, können diese Gebiete der Allgemeinheit zugänglich gemacht werden.
Nationalparks
Es gibt 4 Nationalparks in Deutschland, für die die gleichen strengen Regeln gelten. Teilweise wird in einigen Teilgebieten forst - und fischereiwirtschaftliche Nutzung oder eine touristische Erschließung zugelassen. Naturschutzgebiete und die Kernzonen der Nationalparks machen zusammen etwa 2% der Fläche der BRD aus.
Nationalpark Wattenmeer A Niedersachsen B Schleswig-Holstein
Landschaftsschutzgebiete
Sie sind wegen ihrer Vielfalt, Eigenart oder Schönheit des Landesbildes und ihrer besonderen Bedeutung für die Erholung geschützt. Diese dienen der Erholung des Menschen und werden land-, forst- und fischereiwirtschaftlich genutzt. In diesen Bereichen sind Industriebauten nicht möglich.
Naturparks
Es gibt 64 Naturparks in Deutschland, welches großräumige Gebiete sind, die neben dem Schutz und der Pflege von Natur und Landschaft auch der Erholung und dem Fremdenverkehr dienen sollen.
Naturdenkmäler
Auch einzelne Bäume, Quellen oder Flächen unter 5 Hektar können unter Schutz gestellt werden.
In den meisten geschützten Gebieten sind jagd-, fischerei-, forst und landwirtschaftliche Nutzung sowie Tourismus zugelassen. Dadurch können die ziele des Naturschutzgebietes nur bedingt erreicht werden. Hinzu kommt, dass viele Naturschutzgebiete viel zu klein sind und isoliert in einer stark genutzten Landschaft liegen. Aus dieser Nutzung erwächst diesen Naturschutzgebieten eine Reihe von Gefahren.
Naturschützer fordern deshalb, die geschützten Gebiete mit Pufferzonen zu umgeben. In ihnen soll z. B. die Verwendung von Agrarchemikalien verboten sein. Ferner sollten die isolierten Schutzgebiete soweit wie möglich durch ökologisch bedeutsame gebiete miteinander vernetzt werden. So könnten unter Schutz gestellte Saumbiotope wie Hecken, Feldraine, kleine Wald - oder Feuchtgebiete der Vernetzung verschiedener Lebensräume dienen. Die Nutzung in den geschützten gebieten sollen nur dann zugelassen werden, wenn sie den Schutzzweck nicht beeinträchtigen oder wenn sie dem Schutzzweck dienen. Damit wäre das Betreiben einer modernen Landwirtschaft oder die Erschließung dieser Gebiete für den Tourismus ausgeschlossen.
5.3. Biotopenschutz
Der Biotopenschutz wird durch den Naturschutz ermöglicht. Sein Ziel ist die Erhaltung der dort lebenden Arten und die Verhinderung der Zerstörung von Biotopen durch die Industrie.
Beispiel Flusslandschaft Elbe
Das Biosphärenreservat Flusslandschaft Elbe
Die Elbe mit ihren weiten Talauen ist eine alte Kulturlandschaft. Bereits in der Jungsteinzeit beginnen die ersten Waldrodungen, um die Aue nutzbar zu machen. Trotz späterer Besiedelung bleibt die Elbe über lange Zeit nicht nur Sprachgrenze zwischen Germanen und Slawen, sondern auch Kulturgrenze für die christliche Kirche.
Die Anfänge des Deichbaus liegen im 12. Jahrhundert. Mit dem industriellen Zeitalter kommt die Dampfschifffahrt. Der Strom wird über zwei Jahrhunderte durch eine zunehmende Zahl von Buhnen und Uferdeckwerken reguliert und begradigt. Dennoch bleibt die Flussdynamik der Elbe weitgehend erhalten. Hochwässer ergießen sich nahezu schadlos für die Elbanwohner in weiten Überschwemmungsgebieten, deren Grünland extensiv landwirtschaftlich genutzt wird.
Nachdem Teile der Mittelelbe bereits 1979 und vergrößert 1990 zum Biosphärenreservat erklärt werden, erfolgt 1997 auf Antrag von fünf Bundesländern die Anerkennung des "Biosphärenreservates Flusslandschaft Elbe" durch die UNESCO. Damit sind alle Möglichkeiten gegeben für den großräumigen Schutz und die Entwicklung einer dauerhaft um
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