Chemische und biologische Auswirkungen der Abwasserbelastung des Rheines und Feststellung der Minderung seiner Selbstreinigungskraft [1. Aufl.] 978-3-663-06237-0;978-3-663-07150-1

Table of contents :
Front Matter ....Pages 1-7
Chemische Untersuchungen (Wilhelm Husmann)....Pages 8-28
Ergebnisse der vom 28. September bis 8. Oktober 1959 durchgeführten biologischen Rheinuntersuchung (Wilhelm Husmann)....Pages 29-70
Zusammenfassung (Wilhelm Husmann)....Pages 71-76
Back Matter ....Pages 77-147

Citation preview

FORSCHUNGSBERICHTE DES LANDES NORDRHEIN-WESTFALEN

Nr. 1136

Herausgegeben im Auftrage des Ministerpräsidenten Dr. Pranz Meyers von Staatssekretär Professor Dr. h. c. Dr. E. h. Leo Brandt

DK 627.001.5 : 578.08(282.243.1)

Prof. Dr.-lng. Wilhelm Husmann Emschergenossenschaft und Lippeverband Essen

Chemische und biologische Auswirkungen der Abwasserbelastung des Rheines und Feststellung der Minderung seiner Selbstreinigungskraft

SPRINGER FACHMEDIEN WIESBADEN GMBH 1963

Additional material to this book can be downloaded from http://extras.springer.com

ISBN 978-3-663-06237-0 ISBN 978-3-663-07150-1 (eBook) DOI 10.1007/978-3-663-07150-1 Verlags-Nr. 011136

© 1963 Springer Fachmedien Wiesbaden Ursprünglich erschienen bei Westdeutscher Verlag, Köln und Opladen 1963

Inhalt

Vorwort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7

I. Chemische Untersuchungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8

II. Ergebnisse der vom 28. September bis 8. Oktober 1959 durchgeführten biologischen Rheinuntersuchung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

29

III. Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

71

5

Vorwort

Die extreme Niedrigwasserführung des Rheines im Herbst 1959 bot die einmalige Gelegenheit, durch chemische und biologische Untersuchungen die Belastung des Rheines durch industrielle und häusliche Abwässer festzustellen. Da aus dem Jahre 1949 bei gleich niedriger Wasserführung schon eine entsprechende Untersuchung vorlag, war es von besonderem Interesse, diese Untersuchung nach zehn Jahren zu wiederholen, um eindeutige Ergebnisse darüber zu gewinnen, ob die Abwasserbelastung von 1949 bis 1959 zugenommen oder abgenommen hat. Die Untersuchung sollte gleichzeitig zeigen, in welchem Umfange die Selbstreinigungskraft des Rheines heute schon in Anspruch genommen ist und ob weitere Belastungen überhaupt noch zulässig sein können. Die Untersuchung umfaßte die Rheinstrecke innerhalb des Landes NordrheinWestfalen von Linz bis zur Landesgrenze in Emmerich. Zur Abrundung der Untersuchung wurde auch bei Lobith, d.h. auf holländischem Staatsgebiet, noch eine Probenahme durchgeführt. Um beim Studium der Tabellen und Abbildungen eine Vorstellung von der örtlichen Lage und dem Zweck der Untersuchungsstellen zu geben, ist als Anhang zum Bericht eine Tafel angefügt, auf der die Entnahmestellen - mit der entsprechenden Stromkilometer-Zahl bezeichnet - in Beziehung zum jeweiligen Abwasser-Einleiter gebracht sind.

7

I. Chemische Untersuchungen

In Zusammenarbeit mit der Wasser- und Schiffahrtsdirektion Duisburg-Ruhrort und den jeweils zuständigen Wasser- und Schiffahrtsämtern Köln, Duisburg und Wesel wurde in der Zeit vom 2. bis 10.0ktober 1959 von der Chemischen Abteilung der Emschergenossenschaft und des Lippeverbandes eine chemische und biologische Rheinuntersuchung auf der Strecke »Linz-Lobith« ( Stromkilometer 629,1-865,0) durchgeführt. Letztmalig war der Rhein auf der Strecke Linz-Emmerich (Stromkilometer 629,1-852) in der Zeit vom 6. bis 9. Juli 1959 untersucht worden. Die schnelle Reihenfolge der Untersuchungen ergab sich aus der außerordentlichen Trockenheit des Jahres 1959. Von Juli 1959 bis Oktober 1959 war die Wasserführung des Rheines ganz erheblich gefallen, so daß es wünschenswert erschien, eine Rheinuntersuchung bei sehr niedriger Rheinwasserführung zu machen. Der Monat Oktober wurde gewählt, weil zu dieser Zeit die Wassertemperatur im Rhein noch verhältnismäßig hoch war und daher noch intensive biologische Umsetzungen im Fluß zu erwarten waren. An den einzelnen Probenahmetagen wurden an folgenden Stromkilometern Proben entnommen: am 2.0ktober 1959 von km 629,1 bis 672,15 am 3.0ktober 1959 von km 680,0 bis 696,7 am 5.0ktober 1959 von km 697,5 bis 740,49 am 6.0ktober 1959 von km 750,0 bis 787,0 am 7.0ktober 1959 von km 790,0 bis 830,0 am 8.0ktober 1959 von km 842,0 bis 865,0 In früheren Jahren erstreckte sich die Rheinuntersuchung nur bis Emmerich (Stromkilometer 852,0). Mit Rücksicht darauf, daß die Internationale Rheinkommission auch bei Lobith (Stromkilometer 860) eine Probenahmestelle eingerichtet hat, wurde bei dieser Untersuchung ebenfalls diese Stelle mit eingeschlossen. Gegenüber den früheren Untersuchungen wurden diesmal die Prohenahmestellen erheblich vermehrt, um die Einflüsse gewisser Abwässer auf den Rhein im einzelnen noch besser kennenzulernen. Die Probenahmen an diesen zusätzlichen Abwassereinläufen wurden etwa 40-50 m unterhalb der Einleitungsstellen im Rhein im Stromstrich durchgeführt.

8

An den Tagen der Probenahmen hatte der Rhein folgende Wasserführung (m3fs): Meßstelle Bonn Köln Düsseldorf Ruhrort Wesel Emmerich

12.10.195913.10.195914.10.195915.10.195916.10.195917.10.195918.10.1959 710 730 730 710 730 780

710 720 730 690 730 780

700 730 730 690 730 770

690 720 720 690 710 760

700 710 720 670 700 750

680 690 710 660 700 750

670 680 700 650 680 750

Während der Probenahmetage war die Wasserführung des Rheins praktisch konstant und betrug im Mittel auf der untersuchten Rheinstrecke 710 ms;s. Die Rheinwasserführung bei den früheren Untersuchungen ist nachstehend zusammengefaßt, um sich ein Bild über den niedrigen Wasserstand im Rhein machen zu können: Untersuchung am 5.f6. Oktober 1949 Untersuchung am 6.f7. November 1951 Untersuchung vom 5. bis 10.0ktober 1953 Untersuchung vom 11. bis 13.November 1957 Untersuchung vom 6. bis 9. Juli 1959

= = = = =

630 m3fs 1070 m 3 fs 1070 ms;s 1470 m3fs 1910 m 3 fs

Aus diesen Zahlen ist eindeutig zu erkennen, daß die vorliegende Untersuchung bei einem außerordentlich niedrigen Wasserstand durchgeführt werden konnte. Diese Tatsache ließ besonders starke Abwasserbelastungen im Rhein erwarten. An den Probenahmen nahmen teil: 1. von der Wasser- und Schiffahrtsdirektion in Duisburg-Ruhrort: Angestellter GAJEWSKI; 2. von der Emschergenossenschaft: Dr. BENISCH, Chem.-Ing. BöKE und HEROLD und Frl. PuscH. Die Probenahmen auf dem Rhein wurden mit den Dienstfahrzeugen der Wasserund Schiffahrtsdirektion Duisburg-Ruhrort durchgeführt und an den bisherigen Probenahmestellen jeweils am rechten Ufer in der Flußmitte am linken Ufer entnommen. Bei den neu hinzugekommenen Probenahmestellen wurden die Proben, wie schon erwähnt, jeweils 40-50 m unterhalb der Einlaufstellen im Rhein im Stromstrich genommen. Die für die biologische Beurteilung des Rheins auf der Fließstrecke Linz-Lobith notwendigen Proben wurden am 28., 29. und 30. September sowie am 1. Oktober an den bisherigen Probenahmestellen entnommen, und zwar vom Ufer aus. Die zusätzlichen Probenahmen für gewisse Abwassereinleitungen wurden am 3., 5., 6., 7. und 8. Oktober vom Schiff aus durchgeführt. 9

Die Ergebnisse dieser Untersuchungen, die durch Makroaufnahmen ergänzt sind, liegen mit den notwendigen Erläuterungen und Ausdeutungen dem Bericht bei. Bei den Probenahmen an den zusätzlichen Stellen sollte der Einfluß einiger Industriewerke bzw. des Erftkanals und des Rheinherger Altrheins noch besonders ermittelt werden. Im einzelnen handelte es sich um folgende Industrie betriebe: Nr. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

14 15 16 17 18 19 20

Name des Industriebetriebes Union Rheinische Braunkohle Chemische Fabrik Wesseling Shell Godorf Chemische Fabrik Köln-Kalk Glanzstoff Courtaulds Ford-Werke Köln Esso Nichl-Hafen Bayer-Leverkusen (2 Ausläufe) oberhalb der Wuppereinmündung Pappefabrik Monheim Bayer-Darmagen Shell-Monheim Auslauf Erftkanal Phrix-Werke Bayer-Ürdingen Mannesmann-Hüttenwerke Hüttenwerk Rheinhausen Metallwerke Heckmann Sachtleben Hornberg Rheinherger Altrhein

Einleitungsstelle

Stromkm

linkes Ufer linkes Ufer linkes Ufer rechtes Ufer linkes Ufer linkes Ufer linkes Ufer rechtes Ufer rechtes Ufer rechtes Ufer linkes Ufer rechtes Ufer linkes Ufer linkes Ufer linkes Ufer rechtes Ufer linkes Ufer rechtes Ufer linkes Ufer linkes Ufer

667,8 670,35 672,15 691,95 697,5 698,15 698,70 699,90 702,10 707,5 711,35 714,40 740,49 764,2 766,4 770,5 772,2+ 773,7 775,45 778,95 805,9

Rein äußerlich betrachtet, war das Rheinwasser im allgemeinen an allen Prohenahmestellen von Linz bis nach Lobith mehr oder weniger schwach grau getrübt und enthielt bräunliche bis grau-braun flockige Schwebestoffe und mehr oder weniger große Mengen an feinen Pilzflocken (Sphaerotilus). Das Aussehen des Rheinwassers an den einzelnen Entnahmestellen ist aus der nachstehenden Aufstellung zu entnehmen. Falls sich Besonderheiten ergeben haben, sind diese besonders vermerkt. Entnahmestelle km

10

rechtes Ufer

Flußmitte

linkes Ufer

629,1

bräunlich-trübe, mit Pilzflocken

bräunlich-trübe, starkes Pilztreiben

bräunlich-trübe, mit Pilzflocken

640,0

bräunlich-trübe, mit Pilzflocken

bräunlich-trübe, mit Pilzflocken

bräunlich-trübe, mit Pilzflocken

649,0

grau-trübe, mit Pilzflocken

grau-trübe, mit Pilzflocken

grau-trübe, mit Pilzflocken

Entnahmestelle km

rechtes Ufer

Flußmitte

linkes Ufer

658,6

trübe, mit grauschwarzen Pilzflocken

trübe, mit grauschwarzen Pilzflocken

grau-gelblich, braun-getrübt, Geruch nach Kadaver

661,0

trübe, mit grauschwarzen Pilzflocken

trübe, mit grauschwarzen Pilzflocken

trübe, mit grauschwarzen Pilzflocken

trübe, mit grauschwarzen Pilzflocken

trübe, mit grauschwarzen Pilzflocken

trübe, mit grauschwarzen Pilzflocken

667,5

667,8

trübe, mit grauschwarzen Pilzflocken und viel Ölschlieren

670,35

trübe, mit grauschwarzen Pilzflocken, stark schäumend und Ö /schlieren, aromatischer Geruch

671,5

trübe, mit grauschwarzen Pilzflocken

672,15

I I

680,0

trübe, mit grauschwarzen Pilzflocken

691,95

trübe, weißlich-milchig,l mit Pilzflocken

693,5 696,7

trübe, mit grauschwarzen Pilzflocken

trübe, mit grauschwarzen Pilzflocken, Ö/schlieren trübe, mit grauschwarzen Pilzflocken, Ölschlieren

trübe, mit grauschwarzen Pilzflocken

trübe, mit grauschwarzen Pilzflocken

trübe, mit grauen Pilzflocken

trübe, mit grauen Pilzflocken

trübe, mit grauen Pilzflocken

trübe, grau, mit Pilzflocken

trübe, grau, mit Pilzflocken

trübe, grau, mit Pilzflocken und Ö /schlieren

697,5

trübe, grau, mit Pilzflocken

698,15

trübe, grau, mit Pilzflocken

11

Entnahmestelle km

rechtes Ufer

Flußmitte

698,7

linkes Ufer trübe, grau, mit Pilzflocken, Olschlieren und Fettfladen

699,9

trübe, rotbraun, starke Schaumbildung, stark aromatischer Geruch

701,4

trübe, graubräunliche Pilzflocken, Fäkalien, Gemüsereste

702,1

trübe, mit grauen Pilzflocken, viel Fäkalien

703,5

trübe, grau schwarze Pilzflocken,

trübe, mit grauen Pilzflocken

trübe, mit grauen Pilzflocken

viel Fäkalien

707,5

trübe, mit grauen Pilzflocken, O!schlieren

711,35

trübe, grau braune Pilzflocken, reichlich Fäkalien

714,4

trübe, graue Pilzflocken, vereinzelt Fettfladen und

723,5

trübe, mit grauen Pilzflocken

trübe, mit grauen Pilzflocken

trübe, mit grauen Pilzflocken

732,0

trübe, mit grauen Pilzflocken

trübe, mit grauen Pilzflocken

trübe, mit grauen Pilzflocken

739,0

trübe, mit grauen Pilzflocken

trübe, mit grauen Pilzflocken

trübe, mit grauen Pilzflocken

Olschlieren

740,49

trübe, mit grauen Pilzflocken

764,2

trübe, mit grauen Pilzflocken, 01- und Fettschlieren

12

Entnahmestelle km

766,0

rechtes Ufer trübe, mit grauen Pilzflocken

Flußmitte

linkes Ufer

trübe, mit grauen Pilzflocken

trübe, mit grauen Pilzflocken, 01- und Fettschlieren, Gemüsereste, Fäkalien stark trübe, hellgelbbraune Flocken, aromatischer Geruch

766,4

770,5

trübe, mit graubraunen Pilzen, starke Schaumbildung mit Olschlieren

I

772,2

grau-trübe, Pilzflocken, schwache Schaumbildung grau, trübe, mit Pilzflocken, wenig Olschlieren

773,7

775,45

trübe, mit dunkelgrauen Pilzflocken, 01- und Fettschlieren

777,0

trübe, mit grauen Pilzflocken, stark verölt, ca. 180m breit. Geruch nach Rohöl und Petroleum

trübe, mit dunkelgrauen Pilzflocken, vereinzelt 0/schlieren

trübe, mit dunkelgrauen Pilzflocken

stark trübe, Pilzflocken, starker Geruch nach Schwefelwasserstoff

778,95

782,0

trübe, mit dunkelgrauen Pilzflocken, Olschlieren

trübe, mit dunkelgrauen Flocken, 0/schlieren

trübe, mit dunkelgrauen Flocken, Olschlieren

787,0

trübe, mit dunkelgrauen Pilzflocken

trübe, mit dunkelgrauen Pilzflocken

trübe, mit dunkelgrauen Pilzflocken

790,0

trübe, mit dunkelgrauen Pilzflocken, Olschlieren

trübe, mit dunkelgrauen Pilzflocken, Olschlieren

trübe, mit dunkelgrauen Pilzflocken, 0/schlieren

791,5

trübe, mit dunkelgrauen Pilzflocken, 0/schlieren

trübe, mit grauen Pilzflocken

trübe, dunkelgraue Pilzflocken, viel O!schlieren

13

Entnahmestelle km

rechtes Ufer

Flußmitte

796,5

trübe, mit grauen Pilzflocken

trübe, mit grauen Pilzflocken

trübe, mit grauen Pilzflocken

798,0

trübe, mit grauschwarzen Pilzflocken, Ölschlieren, starke Schaumbildung

trübe, mit grauen Pilzflocken, vereinzelt Ölschlieren

trübe, mit grauen Pilzflocken, vereinzelt Ölschlieren trübe, mit grauen Pilzflocken

805,9

14

linkes Ufer

807,0

trübe, mit grauschwarzen Pilzflocken, vereinzelt Ölschlieren

trübe, mit grauschwarzen Pilzflocken, vereinzelt Ö /schlieren

trübe, mit grauschwarzen Pilzflocken, vereinzelt Ö /schlieren

814,0

trübe, mit dunkelgrauen Pilzflocken, starke Rohölverschmutzung mit Fettfladen

trübe, mit grauen Pilzflocken, Rohö!verschmutzung

trübe, mit dunkelgrauen Flocken, mit Ö!sch!ieren

815,0

trübe, mit dunkelgrauen Pilzflocken, Ölverschmutzung

trübe, mit dunkelgrauen Pilzflocken, Ölverschmutzung

trübe, mit dunkelgrauen Pilzflocken, Ö/ver schmutzung

822,0

trübe, mit dunkelgrauen Pilzflocken, Ö/schlierer.

trübe, mit dunkelgrauen Pilzflocken, Ölschlieren

trübe, mit dunkelgrauen Pilzflocken, stark verölt mit Rohölfladen

830,0

trübe, mit dunkelgrauen Pilzflocken

trübe, mit dunkelgrauen Pilzflocken, Ölschlieren

trübe, mit dunkelgrauen Pilzflocken, Ö /schlieren

842,0

trübe, mit dunkelgrauen Pilzflocken, Ölschlieren

trübe, mit dunkelgrauen Pilzflocken, Ö /schlieren

trübe, mit dunkelgrauen Pilzflocken, Ölschlieren, Schlackensand

852,0

trübe, mit dunkelgrauen Pilzflocken

trübe, mit dunkelgrauen Pilzflocken, Ölschlieren

trübe, mit dunkelgrauen Pilzflocken, Schlackensand

865,0

trübe, mit dunkelgrauen Pilzflocken, Ölschlieren

trübe, mit dunkelgrauen Pilzflocken, Ö /schlieren

trübe, mit dunkelgrauen Pilzflocken, Ö /schlieren

Im Aussehen fiel das Rheinwasser an folgenden Probenahmestellen besonders auf: 1. km 658,6 (linkes Ufer) Das Wasser war gelbbraun getrübt und roch stark nach Kadaver. An dieser Stelle wird dem Rhein das häusliche Abwasser von Bad Godesberg und Bonn zugeleitet. 2. km 667,8 (linkes Ufer) An dieser Stelle konnten sehr viele Ölschlieren festgestellt werden. Oberhalb dieser Probenahme fließen die Abwässer der Union Rheinische Braunkohle zu.

3. km 670,35 (linkes Ufer) An dieser Stelle schäumte das Rheinwasser stark, enthielt viel Ölschlieren und hatte einen aromatischen Geruch. An dieser Stelle wird das Abwasser der Chemischen Fabrik Wesseling eingeleitet. 4. km 671,5 und 672,15 (linkes Ufer) Auf der Wasseroberfläche des Rheines waren unter dem Einfluß von Wesseling noch Ölschlieren vorhanden. Außerdem kann die Fa. Shell in Godod das Rheinwasser beeinflußt haben. 5. km 691,5 (rechtes Ufer) Das Rheinwasser war hier weißlich-milchig getrübt. Offenbar machte sich hier der Einlauf der Chemischen Fabrik Köln-Kalk bemerkbar.

6. km 698,7 (linkes Ufer) Auf dem Rhein waren Ölschlieren und Fettfladen festzustellen. Oberhalb befindet sich der Auslauf des Esso-Niehl-Hafens. 7. km 699,9 (rechtes Ufer) Das Rheinwasser war rotbraun getrübt, zeigte eine starke Schaumbildung und roch stark aromatisch. Es handelt sich hier um den Einfluß von Bayer-Leverkusen. 8. km 701,4 und 702,1 und 703,5 (rechtes Ufer) Das Rheinwasser war noch immer unter dem Einfluß der Abwässer von BayerLeverkusen bräunlich gefärbt. Auffallend waren die Gemüsereste und Fäkalien im Rheinwasser. Offenbar werden hier dem Rhein große Mengen ungeklärter häuslicher Abwässer zugeleitet. 9. km 707,5 (rechtes Ufer) Hier waren die Ölschlieren auffallend. Die Probenahmestelle liegt unterhalb der Pappefabrik Monheim. 10. km 711,35 (linkes Ufer) Im Rheinwasser waren reichlich Fäkalien festzustellen. Oberhalb wurde das Abwasser von Bayer-Dormagen eingeleitet.

11. km 714,4 (rechtes Ufer) Hier waren die Ölschlieren auffallend. Die Probenahmestelle liegt unterhalb der Shell in Monheim. 15

12. km 764,2 (linkes Ufer) Das Rheinwasser enthielt viel Öl- und Fettschlieren. Oberhalb der Entnahmestelle liegt der Einlauf der Phrix-Werke. 13. km 766,0 (linkes Ufer) Im Rheinwasser waren erhebliche Mengen an Öl- und Fettschlieren, ferner Gemüsereste und Fäkalien vorhanden. Offenbar wurden große Mengen an häuslichem Abwasser eingeleitet.

14. km 766,4 (linkes Ufer) Das Rheinwasser hatte hier einen aromatischen Geruch. Oberhalb der Prohenahmestelle liegt der Abwassereinlauf von Bayer-Uerdingen. 15. km 770,5 (rechtes Ufer) An dieser Stelle zeigte sich eine starke Schaumbildung im Wasser, und außerdem waren Ölschlieren vorhanden. Es wirkt sich hier zweifelsohne der Abwassereinlauf von Mannesmann, Duisburg, aus. 16. ktn 772,2 und 773,7 (linkes Ufer) Hier trat im Rheinwasser eine gewisse Schaumbildung auf, und außerdem konnten Ölschlieren nachgewiesen werden. Oberhalb der Entnahmestelle befindet sich der Abwassereinlauf vom Hüttenwerk Rheinhausen.

17. ktn 775,45 (rechtes Ufer) Auf dem Rheinwasser waren viel Öl- und Fettschlieren. Oberhalb der Entnahmestelle befindet sich der Ablauf der Metallwerke Heckmann. 18. km 777,0 (rechtes Ufer) An dieser Stelle war der Rhein in einer Breite von ca. 180m außerordentlich stark verölt. Im Wasser konnte ein starker Geruch nach Rohöl und Petroleum festgestellt werden. 19. km 778,95 (rechtes Ufer) Hier roch das Rheinwasser stark nach Schwefelwasserstoff. Oberhalb der Entnahmestelle befindet sich der Abwassereinlauf von Sachtleben.

20. Von km 782,0 an war der Rhein im ganzen Profil mehr oder weniger stark mit Ölschlieren bedeckt. Bei den vielen industriellen und häuslichen Abwasserzuflüssen ist diese Tatsache nicht weiter überraschend. Es sei in diesem Zusammenhang noch darauf hingewiesen, daß zwischen km 842,0 und 852,0 linksseitig auf der Wasseroberfläche des Rheines Schlackensand mit abgetrieben wurde. Faßt man die Ergebnisse der Beschreibung der äußeren Beschaffenheit des Rheinwassers und die Beobachtungen bei der Probenahme an Ort und Stelle zusammen, so ist klar zu erkennen, daß es auf der untersuchten Rheinstrecke eine ganze Anzahl von Abwassereinläufen gibt, die das Rheinwasser ganz erheblich beeinflussen. 16

Die dem Bericht beiliegenden Filterbilder der einzelnen Probenahmestellen wurden durch Filtration von 1 Liter Rheinwasser durch ein Filter von 7 cm Durchmesser hergestellt. Ganz allgemein betrachtet kann man sagen, daß sich die Menge der im Rheinwasser vorhandenen Schwebestoffe, von einigen Probenahmen abgesehen, auf der untersuchten Strecke nicht wesentlich verändert. Das Aussehen der Schwebestoffe verschiebt sich allerdings von Linz bis nach Lobith von Graubraun nach Grauschwarz. Der Einfluß der Abwässer, die innerhalb des Industriegebietes rechts und links dem Rhein zugeleitet werden, ist eindeutig zu erkennen. Eine erste Zunahme der Schwebestoffe ist unterhalb der Einleitungsstelle der Abwässer der Union Rheinische Braunkohle linksseitig bei km 667,8 festzustellen. Die Einleitung der Abwässer der Chemischen Fabrik Wesseling bei km 670,35, linksseitig, bringt eine erhebliche Veränderung im Aussehen der Schwebestoffe. Die aus der Chemischen Fabrik Köln-Kalk bei km 691,95, rechtsseitig, eingeleiteten Abwässer lassen die Schwebestoffe recht hell erscheinen. Offenbar werden hier größere Mengen von feinen Kalkschlämmen zugeleitet. Besonders ins Auge springend sind dann linksseitig die Proben unterhalb der Phrix-Werke (km 764,2, links) und vonBayer-Uerdingen (km 766,4, links). Hier ist die Zunahme der Schlammstoffe auf dem Filter deutlich zu erkennen. Auch durch die Ausläufe vom Hüttenwerk Rheinhausen (km 772,2 bis km 773,7, linke Seite) war die Menge der Schwebestoffe im Rhein erhöht. Ein ganz typisch weißgrauer Schlamm wird durch Sachtleben, Hornberg (km 778,95, linke Seite), dem Rhein zugeführt. Sehr eindeutig ist auch der Einfluß der verschiedenen Emschermündungen und der Schachtanlage Walsum (km 796,5-798,0, rechtsseitig) zu erkennen. Die Schlammstoffe haben an diesen Probenahmestellen nicht nur zugenommen, sondern auch in der Farbe ist eine starke Veränderung eingetreten. Die bei der Probenahme an Ort und Stelle festgestellte Sichttiefe (s. Anlagen 2 und 13) mittels Sichtscheibe läßt eindeutig erkennen wie die Werte wechseln. Grundsätzlich ist festzustellen, daß die bei Linz (km 629,1) festgestellte Sichttiefe von 50 cm in Lobith (km 865,0) auf etwa 30 cm abgesunken ist. An keiner Stelle der untersuchten Strecke wird die Sichttiefe von 50 cm überschritten, im Gegenteil, sie wird an vielen Stellen ganz erheblich unterschritten. Unterhalb des Einlaufs von Bayer-Leverkusen (km 699,9) hat das Rheinwasser nur noch eine Sichttiefe von 25 cm, eine gleiche geringe Sichttiefe konnte auch unterhalb der Phrix-Werke (km 764,2, linke Seite), unterhalb von Bayer-Verdingen (km 766,4, linke Seite), unterhalb vom Hüttenwerk Rheinhausen (km 772,2-773,7, linke Seite) festgestellt werden. Unterhalb der Emschermündung ging dann bei km 798,0 rechtsseitig die Durchsichtigkeit auf 15 cm herunter, und unterhalb des Abwassereinlaufs von Sachtleben (km 778,95, linke Seite) war das Rheinwasser so trübe, daß die Sichtscheibe beim Einlassen ins Wasser sofort verschwunden war. Die Temperaturen des Rheinwassers sind in der Anlage 1 zusammengestellt. Generell gesehen hatte sich die Temperatur auf der untersuchten Strecke nicht verändert. Allerdings gab es unter dem Einfluß von Abwassereinleitungen gewisse Anstiege in der Wassertemperatur. Besonders bemerkbar war dies bei km 667,8, unterhalb der Union Rheinische Braunkohle. Hier stieg die Wassertemperatur von 16,5 auf 17

21,0°C im Vergleich zur oberhalb liegenden Entnahmestelle an. Ein merkbarer Anstieg war dann noch unterhalb des Hüttenwerks Rheinhausen (km 772,2-773, 7) festzustellen. In den pR-Werten (s. Anlage 2) zeigten sich im allgemeinen keine erheblichen Unterschiede, wenngleich auch an einzelnen Stellen eine gewisse Verschiebung auftrat. Unter dem Einfluß der Abwässer der Chemischen Fabrik Köln-Kalk (km 691,95) stieg derpH-Wert von 7,4 auf 8,8 an. Bei Bayer-Leverkusen (km699,9) fiel er im Rheinwasser von 7,0 auf 6,5 ab. Die Abwässer von Bayer-Dormagen (km 711,35) bewirkten eine pH-Verschiebung von 7,5 auf 8,6. Zur sauren Seite wurde der pH-Wert dann wieder bei km 766,4 durch die Abwässer von BayerVerdingen beeinfiußt. Hier betrug der pH-Wert des Rheinwassers 6,4. Die Untersuchungen über den Sauerstoffgehalt und das Sauerstoffdefizit (s. Anlage 3), die prozentuale Sauerstoffsättigung (s. Anlage 4) und die Sauerstoffzehrung absolut und in Prozenten (s. Anlagen 5 und 14) lassen erhebliche Unterschiede auf der untersuchten Rheinstrecke erkennen. Betrachtet man zunächst einmal die mittleren Sauerstoffwerte einschließlich der Zehrung in Linz (km 629,1) und bei Lobith (km 865,0), so ist ohne weiteres eine erhebliche Verschlechterung des Rheinwassers zu erkennen. 11

Linz Lobith

02-Sättigungl 02-Zehrung % mg/1

57,3 45,0

I

0,88 0,75

15,9 16,7

Während in Linz noch ein Sauerstoffgehalt von 5,81 mg/1 entsprechend einer Sauerstoffsättigung von 57,3% vorhanden war, fielen die Werte in Lobith auf 4,50 mgfl bzw. auf 45,0% ab. Gegenüber der letzten Untersuchung im Juli 1959 war das Rheinwasser bezüglich der Sauerstoffbilanz bei Linz jetzt wesentlich schlechter. Im Juli 1959 konnte bei Linz ein Sauerstoffgehalt von 7,21 mg/1 bzw. eine Sauerstoffsättigung von 81,4% festgestellt werden. Bei der geringen Wasserführung wirkt sich die starke Verschmutzung des Rheins oberhalb Linz eben doch schon erheblich aus. Nicht uninteressant ist die Tatsache, daß die Sauerstoffzehrung bei Linz und Lobith etwa die gleiche ist. Der Rhein hat somit die ihm auf der untersuchten Strecke zugeführten Schmutzstoffe tatsächlich weitgehend abgebaut; er hat sich aber bei Lobith noch nicht wieder soweit erholt, daß die Sauerstoffwerte von Linz erreicht werden. Eine besonders kritische Stelle bezüglich der Sauerstoffwerte konnte bei km 778,95 (unterhalb Sachtleben) festgestellt werden. An dieser Probenahmestelle war im Rhein kein Sauerstoff mehr vorhanden. Bei der Beschreibung der äußeren Beschaffenheit wurde schon darauf hingewiesen, daß das Rheinwasser hier stark nach Schwefelwasserstoff roch. Offenbar wurde am Probenahmetag von Sachtleben eine größere Menge schwefelwasserstoffhaltiger Abwässer abgeleitet, die naturgemäß den Sauerstoff des Rheinwassers in Anspruch nehmen und den Gehalt an Sauerstoff bis Null herabdrücken können. 18

Unterhalb der Emschereinmündung ist ebenfalls ein Abfall im Sauerstoffgehalt deutlich zu erkennen; er sinkt bis auf 3,40 mgfl ab. Bis nach Lobith ist dann auch der Sauerstoffgehalt im Rheinwasser auf der rechten Seite geringer als in der Flußmitte und auf der linken Seite. Im Permanganatverbrauch (s. Anlagen 6 und 15) kommt die Versehrnutzung des Rheinwassers an den einzelnen Stellen nicht so sehr zum Ausdruck, wenngleich diese oder jene Abwassereinleitung deutlich in der Zunahme des Kaliumpermanganatverbrauchs zu erkennen ist. Besondere Permanganatspitzen sind aufgetreten: bei bei bei bei bei

km 699,9 km 711,35 km 772,2 km 770,5 km 798,0

rechtes linkes linkes rechtes rechtes

Ufer Ufer Ufer Ufer Ufer

unterhalb unterhalb unterhalb unterhalb unterhalb

Einlauf Bayer-Leverkusen Einlauf Bayer-Dormagen Einlauf Hüttenwerk Rheinhausen Einlauf Mannesmann Duisburg Einlauf Emschermündungen

Ammoniak (s. Anlagen 7 und 16) ist auch bei dieser Rheinuntersuchung mit ganz wenigen Ausnahmen an allen Probenahmestellen, z. T. in ganz erheblichen Mengen, vorhanden gewesen. Besonders starke Zubringer an Ammoniak sind: bei bei bei bei

km 667,8 km 707,5 km 711,35 km 798,0

linkes rechtes linkes rechtes

Ufer Ufer Ufer Ufer

Union Rheinische Braunkohle Rheinische Pappefabrik Monheim Bayer Dormagen Emschermündungen

Nitritverbindungen (s. Anlagen 7a und 16a) konnten fast an allen Probenahmestellen festgestellt werden. Besondere Spitzen traten linksseitig bei km 667,8, unterhalb Union Rheinische Braunkohle, und bei km 698,15, unterhalb der Pardwerke, auf. Der Nitratgehalt (s. Anlagen 7b und 16b) ist auf der ganzen Rheinstrecke ziemlich gleichmäßig gewesen. Die Zunahme von Linz bis nach Lobith ist aber eindeutig zu erkennen. Die Härtezahlen des Rheinwassers (s. Anlagen 9 und 17) zeigen eine stetige Zunahme, wobei die bleibende Härte besonders stark zunimmt. Der Bisengehalt im Rheinwasser (s. Anlagen 10 und 18) zeigte bei der Untersuchung sehr unterschiedliche Werte. Im Raume Linz und herunter bis km 711,35, linksseitig, und km 691,95, rechtsseitig, ist der Eisengehalt sehr gering. Unter dem Einfluß der Abwässer der Chemischen Werke Köln-Kalk und von Feiten & Guilleaume tritt dann bei km 693,5 auf der rechten Seite eine kleine Eisenspitze auf, die aber wieder verschwindet. Vom Einlauf des Abwassers von Bayer-Leverkusen (km 699,9) ist dann bis zum Erftkanal (km 739,0) wieder eine Eisenspitze rechtsseitig vorhanden. Für den Anstieg des Eisengehalts ist verantwortlich der Ablauf von Bayer-Leverkusen, die Wupper, die Shell in Monheim. Eine besonders große Menge an Eisen wird rechtsseitig offenbar durch die Abwässer der Duisburger Kupferhütte, die bei km 775,9 einleitet, in den Rhein hineingebracht. 19

Auf der linken Rheinseite ist der erste Anstieg im Eisengehalt bei km 764,2 festzustellen. Hier leiten die Phrix-Werke ein. Eine besonders hohe Eisenspitze tritt dann linksseitig bei km 766,4 (unterhalb Bayer-Verdingen), bei km 773,7 (unterhalb vom Hüttenwerk Rheinhausen) und schließlich bei km 778,95 (unterhalb Sachtleben) auf. Bei Lobith ist der Eisengehalt im ganzen Profil des Rheins ziemlich ausgeglichen. Von Linz nach Lobith nimmt der Gesamteisengehalt im Rheinwasser von 0,32 auf 2,07 mgfl zu. Während der Rhein bei Linz bei einer Wasserführung von 690 m3fs täglich etwa 19 t Eisen abführte, war diese Menge bei Lobith bei einer Wasserführung von 760 m3fs auf etwa 137 t Eisen angestiegen. Der Kalkgehalt (s. Anlage 11) steigt auf der Strecke Linz bis Lobith stetig an. In Linz betrug der mittlere Kalkgehalt 113,1 mgfl, in Lobith war er auf 140,2 mg/1 angestiegen, d.h. um etwa 25%.

DerKochsalzgehalt(s. Anlagen 12 und 19) nimmt auf der Rheinstrecke Linz-Lobith nicht unerheblich zu. In Linz betrug der mittlere Kochsalzgehalt 311 mg/1 und in Lobith 434 mg/1. Diese hohen Werte an beiden Entnahmestellen sind natürlich durch die geringe Wasserführung des Rheins bedingt. Besondere Salzlieferanten sind rechtsseitig : bei km 699,9 bei km 777,0 bei km 707,0

Bayer-Leverkusen Duisburger Kupferhütte, Mathes u. Weber die Emschereinläufe und die Lippe

linksseitig : bei km 778,95 Sachtleben, Hornberg bei km 809,0 Solvey-Werke, Rheinberg Der höchste gefundene Kochsalzwert lag bei km 815,0, unterhalb der Lippemündung. Hier betrug der Kochsalzgehalt im Rheinwasser 844 mgfl. Die Phenolwerte (s. Anlagen 8 und 20) zeigen, daß eine erste kleine Phenolspitze im Raume Bonn (km 667,8), linkes Ufer, und auf dem rechten Ufer unterhalb der Einleitung von Bayer-Leverkusen auftritt; dann linksseitig wieder bei km 772,2 und 773,7 (unterhalb Hüttenwerk Rheinhausen). Der Emschereinlauf ist bei km 798,0 ganz eindeutig zu erkennen. Gleichzeitig zeigt die Untersuchung aber auch den schnellen Phenolabbau im Rhein. Auch der Rheinherger Altrhein bringt linksseitig bei km 805,9 und 907,0 Phenole in den Rhein. Der mittlere Phenolgehalt des Rheinwassers bei Linz betrug 0,018 mg/1, in Lobith wurden 0,008 mgfl festgestellt. Man sieht aus dieser Gegenüberstellung, daß der Rhein mit den ihm zugeführten Phenolen biologisch fertig wird. Zur Vervollständigung der Untersuchung wurde an den einzelnen Probenahmestellen auch noch der Phosphatgehalt (s. Anlagen 12a und 21) festgestellt. Auffallend ist zunächst der hohe Phosphatgehalt bei Linz (km 629,1) auf der rechten Seite, dann unterhalb von Bonn (km 658,6). Mit den Abwässern der Chemischen Fabrik Köln-Kalk (km 691,95, rechtes Ufer) kommen Phosphate in den Rhein, 20

dann ebenfalls rechtsseitig mit dem Abwasser von Bayer-Leverkusen und mit der Wupper. Auf der linken Flußseite finden sich dann noch Phosphatspitzen bei km 711,35 (unterhalb von Bayer-Dormagen), unterhalb der Phrix-Werke (km 766,0) und schließlich unterhalb des Hüttenwerkes Rheinhausen (km 773,7). Die Bestimmung der Detergentien (s. Anlage 12b) zeigte gewisse Schwankungen in den Werten. Maximal wurden 0,55 mg/1 festgestellt und minimal 0,26 mg/1. Auf der Fließstrecke von Linz nach Lobith nahm der Gehalt an Detergentien im Rheinwasser von 0,37 auf 0,44 mg/1 zu. Bei allen bisher durchgeführten Rheinuntersuchungen der früheren Jahre wurde die Rheinstrecke bei der Beurteilung der Untersuchungsergebnisse in drei Hauptabschnitte eingeteilt, und zwar: Abschnitt 1 (km 629,1-671,5): Rheinstrom von Linz bis oberhalb Köln. In dieser Rheinstrecke sind an sich keine größeren Abwässereinläufe; sie enthält allerdings die Abwässer von Bonn und Beuel und von der Chemischen Fabrik Wesseling. Abschnitt 2 (km 680,0-690,0): Rheinstrom von Köln bis oberhalb der Einleitung der Kläranlage Alte Emscher. Auf dieser Flußstrecke werden größere Mengen häuslicher und industrieller Abwässer zugeführt, z. B. Chemische Fabrik KölnKalk, Glanzstoffwerke Courtaulds, Fordwerke, Esso-Raffinerie, Bayer-Leverkusen, Rheinische Pappefabrik Monheim, Bayer-Dormagen, Deutsche Shell Monheim, Erftkanal, Phrix-Werke, Bayer-Verdingen, Mannesmann Duisburg, Hüttenwerk Rheinhausen, Metallwerke Heckmann, Sachtleben Homberg, ferner die Abwässer von Köln, Düsseldorf, Duisburg usw. Abschnitt 3 (km 791,5-852,0): Rheinstrom nach Einleitung von Emscher und Lippe und weitere Industrieabwässer, z. B. Zellstoff Walsum, Schachtanlage Walsum, Solvay-Werke Rheinberg usw.

Bei der in der Zeit vom 2. bis 8.0ktober 1959 ausgeführten Rheinuntersuchung war eine mittlere Wasserführung von 710 m3fs vorhanden. Sie lag damit sehr niedrig im Vergleich zu früheren Untersuchungen mit Ausnahme des Jahres 1949, als zur gleichen Zeit des Jahres der Rhein eine mittlere Wasserführung von 630 m3fs hatte. Die Wassertemperaturen lagen bei der vorliegenden Untersuchung selbstverständlich niedriger als im Juli 1959.

21

Nachstehend sind die Werte der Wasserführung und der Temperatur der bisher durchgeführten Rheinuntersuchungen zusammengestellt.

Wasserführung Wassertemperatur

I

Oktober 1949

INovember I Oktober 1951 1953

November 1957

1070 m 3/s

1460 m3fs

630 m 3/s

1070 m3fs

16-18°C

9-12°C

I

Juli 1959

Oktober 1959

1910 m 3/s

710 m3fs

14,4-15,2°C 9,5-12,1°C 20,5-24°C 15-18,5°C

Betrachtet man die Mittelzahlen der einzelnen Untersuchungen an den verschiedenen Abschnitten, dann ergeben sich in den einzelnen Jahren folgende Werte:

1. Mittlere Sichttiefe

Abschnitt 1 Abschnitt 2 Abschnitt 3

Oktober 1949 cm

November 1951 cm

Oktober 1953 cm

November 1957 cm

Juli 1959 cm

Oktober 1959 cm

93,0 63,0 52,0

68,0 54,0 46,0

91,0 64,0 39,3

66,3 54,0 36,0

39,0 39,0 34,0

50,0 38,0 30,0

Die Untersuchungen zeigen, daß die Sichttiefe des Rheinwassers von Abschnitt zu Abschnitt abnimmt und im dritten Abschnitt einen besonders niedrigen Wert erreicht.

2. Absoluter Sauerstoffgehalt

Abschnitt 1 Abschnitt 2 Abschnitt 3

Oktober 1949 mg/1

November 1951 mg/1

Oktober 1953 mg/1

November 1957 mg/1

Juli 1959 mg/1

Oktober 1959 mg/1

8,79 8,75 7,06

7,62 7,40 6,97

6,94 6,88 5,78

6,92 6,98 6,51

6,84 7,04 6,34

6,21 5,87 4,53

Die Untersuchungsergebnisse zeigen, daß sich die Sauerstoffverhältnisse im Rhein im Vergleich zum Juli 1959 bei Abfall der Wasserführung von 1910 auf 710 m3fs ganz erheblich verschlechtert haben.

3. Prozentuale Sauerstoffsättigung Oktober 1949 Abschnitt 1 Abschnitt 2 Abschnitt 3

November 1951

Oktober 1953

November 1957

Juli 1959

Oktober 1959

%

%

%

%

%

%

89,5 90,2 72,7

66,9 66,61 65,54

65,53 67,78 57,13

61,6 62,3 57,5

77,7 80,8 73,2

62,7 59,1 45,5

Entsprechend dem Abfall des absoluten Gehalts an Sauerstoff von Abschnitt zu Abschnitt ist die Sauerstoffsättigung im Vergleich zum Untersuchungsbefund vom Juli 1959 ganz erheblich abgefallen. 22

4. Sauerstoffzehrung in 48 Stunden

Abschnitt 1 Abschnitt 2 Abschnitt 3

mgfl

November 1957 mg/1

Juli 1959 mg/1

Oktober 1959 mg/1

1,39 2,18 2,45

2,44 2,74 2,56

2,00 2,85 4,01

1,78 2,80 2,47

Oktober 1949 mg/1

November 1951 mg/1

Oktober 1953

0,77 1,70 2,04

1,29 2,64 2,63

Die Sauerstoffzehrungszahlen halten sich in früheren Grenzen. Von Abschnitt 1 nach Abschnitt 2 ist eine erhebliche Zunahme festzustellen. Im dritten Abschnitt ist die Zehrung dann wieder geringer gewesen. Offenbar hat der Rhein die Schmutzstoffe im dritten Abschnitt doch noch weiter abgebaut.

5. Sauerstoffzehrung in

Abschnitt 1 Abschnitt 2 Abschnitt 3

%

Oktober 1949

Nove:nber 1951

Oktober 1953

November 1957

Juli 1959

Oktober 1959

%

%

%

%

%

%

9,0 19,5 29,2

31,34 35,49 39,13

20,02 31,96 43,47

35,40 39,30 39,60

29,0 40,7 64,6

28,1 49,3 55,4

Die Zahlen zeigen die steigende Sauerstoffzehrung von Abschnitt zu Abschnitt sehr deutlich.

6. Phenolgehalt ( wasserdampfjlüchtig)

Abschnitt 1 Abschnitt 2 Abschnitt 3

Oktober 1949 mg/1

November 1951 mg/1

Oktober 1953 mg/1

November 1957 mg/1

Juli 1959 mgfl

Oktober 1959 mg/1

0,039 0,077 0,066

0,048 0,031 0,111

0,018 0,036 0,058

0,008 0,025 0,081

0,018 0,018 0,036

0,033 0,017 0,061

Der Phenolgehalt nimmt in den einzelnen Abschnitten aus leicht verständlichen Gründen zu. Im Vergleich zur Untersuchung aus Juli 1959 ist entsprechend der geringeren Wasserführung im Rhein der Phenolgehalt im Oktober zwangsläufig höher.

7. Gesamteisengehalt

Abschnitt 1 Abschnitt 2 Abschnitt 3

Oktober 1949 mg/1

November 1951 mg/1

Oktober 1953 mg/1

November 1957 mg/1

Juli 1959 mg/1

Oktober 1959 mg/1

0,36 1,27 1,33

0,41 1,24 1,81

0,74 1,12 1,39

0,44 1,45 1,95

0,58 1,34 1,70

0,43 2,17 2,92

Bei der geringen Wasserführung im Vergleich zum Juli 1959 hat der Eisengehalt in den Abschnitten 2 und 3 erheblich zugenommen.

23

8. Kochsalzgehalt (NaCl)

Oktober 1949 mg/1

November 1951 mg/1

Oktober 1953 mg/1

November 1957 mg/1

Juli 1959 mg/1

Oktober 1959 mg/1

234 240 335

153 182 326

207 215 289

238 242 295

177 189 244

300 294 391

Abschnitt 1 Abschnitt 2 Abschnitt 3

Der Kochsalzgehalt nimmt auf den untersuchten Streckenabschnitten zu, hält sich aber in den normalen Grenzen. 9. Gehalt an Detergentien

Oktober 1949 mg/1 Abschnitt 1 Abschnitt 2 Abschnitt 3

November 1951 mg/1

Oktober 1953 mg/1

noch nicht untersucht

November 1957 mg/1

Juli 1959 mg/1

Oktober 1959 mg/1

0,21 0,24 0,28

0,36 0,40 0,48

Die Zunahme der Detergentien von Abschnitt zu Abschnitt ist eindeutig zu erkennen. Die Zunahme gegenüber der Untersuchung im Juli 1959 erklärt sich durch die geringere Wasserführung im Oktober. Zusammenfassung

Auf Grund der durchgeführten Untersuchung des Rheines im Oktober 1959 läßt sich zusammenfassend folgendes sagen:

1. Die in der Zeit vom 2. bis 10.0ktober 1959 bei einer Wasserführung von 710 m3fs durchgeführte Rheinuntersuchung ergab eine ganz erhebliche Verschmutzung des Rheinwassers. Da bei dieser Untersuchung erstmalig sofort unterhalb größerer Abwassereinläufe Proben entnommen wurden, konnte der ungünstige Einfluß der verschiedensten Industrieabläufe besonders klar erkannt werden. Im allgemeinen kann gesagt werden, daß bei der verhältnismäßig geringen Wasserführung des Rheins die bisher größten V erschmutzungs- und Belastungszahlen festgestellt wurden. 2. Die in früheren Untersuchungen festgestellte zunehmende Versehrnutzung und Belastung des Rheinwassers wird durch die vorliegende Untersuchung erneut bestätigt. Die Sauerstoffbilanz ist in allen Abschnitten, besonders aber im dritten Abschnitt, unterhalb des Rheinisch-Westfälischen Industriegebiets, besonders ungünstig. Unterhalb der Abwassereinleitungsstelle von Sachtleben in Hornberg ( Stromkilometer 778,95, linke Seite) war im Rheinwasser überhaupt kein Sauerstoff mehr vorhanden.

24

Die Sauerstoffuntersuchungsergebnisse lassen befürchten, daß es im Rhein bei der derzeitigen Belastung mit Abwasser zu ernsten Situationen hinsichtlich der Sauerstoffbilanz kommen kann, wenn bei etwas erhöhten Wassertemperaturen die Wasserführung des Rheins etwa unter 600 m3fs absinken sollte. Es müßte dann mit einem Fischsterben infolge Sauerstoffmangels gerechnet werden. 3. Aus der großen Anzahl der Untersuchungsergebnisse verschiedenster Art, die aus den beigefügten Tabellen und Auftragungen zu entnehmen sind, sei aber noch besonders auf folgendes hingewiesen:

a) Der Permanganatverbrauch des Rheinwassers schwankte in den einzelnen Abschnitten zwischen 60-90 mgfl. Damit wurden Zahlen erreicht, die man u. U. in dünnen Abwässern hat. b) Der Eisengehalt, der im ersten Abschnitt verhältnismäßig gering ist, steigt an einzelnen Stellen des zweiten Untersuchungsabschnitts schon erheblich an, um dann im letzten Abschnitt Höchstwerte zu erreichen. c) Phenole waren auf der ganzen Rheinstrecke fast an allen Probenahmestellen vorhanden. Die verhältnismäßig große Phenolzufuhr aus dem rheinischwestfälischen Industriegebiet verarbeitete der Rhein ziemlich schnell. Es wurde schon mehrfach darauf hingewiesen, daß die vorliegende Untersuchung bei einer verhältnismäßig niedrigen Rheinwasserführung durchgeführt worden ist. Die gleiche geringe Wasserführung war im Oktober 1949, d.h. vor zehn Jahren, ebenfalls im Rhein vorhanden, als eine Untersuchung durchgeführt wurde. Der Vergleich der Untersuchungsergebnisse aus dem Jahre 1949 mit denen von 1959 läßt also sehr interessante Aufschlüsse über die Veränderung der Rheinbelastung durch Abwässer zu, zumal in beiden Jahren die Wassertemperaturen ebenfalls die gleichen waren. Im Jahre 1949 wurde die Rheinuntersuchung in der Zeit vom 5. bis 6. Oktober bei einer Wasserführung von 630 m3fs und bei einer Wassertemperatur von 16 bis 18° C durchgeführt. Im Jahre 1959 führte der Rhein 710 m3fs, und die Wassertemperatur betrug 15-18°C. Schon in der Sichttiefe kann man die starke Verschlechterung der Rheinwasserqualität in den letzten zehn Jahren erkennen, ·wie die nachstehende Zusammenstellung zeigt.

Sichttiefe im Rheinwasser Abschnitt 1 Abschnitt 2 Abschnitt 3

Oktober 1949

Oktober 1959

93cm 63cm 52cm

SOcm

38cm 30cm

War im Jahre 1949 noch ein verhältnismäßig klares und sauberes Wasser oberhalb von Köln vorhanden, so war zehn Jahre später die Durchsichtigkeit fast um die 25

Hälfte geringer geworden. Auch im zweiten Rheinabschnitt fällt die starke Abnahme der Sichttiefe auf, und im dritten Abschnitt hatte die Durchsichtigkeit weiter abgenommen. 1949 war hier die Durchsichtigkeit noch mehr als 0,50 m, jetzt betrug sie im ganzen Abschnitt nur noch 30 cm. Besonders ins Auge fallend ist auch die Verschlechterung der Sauerstoffverhältnisse im Rhein in den letzten zehn Jahren, wie aus der nachstehenden Zusammenstellung, die die absoluten Sauerstoffwerte und die prozentuale Sättigung zeigt, hervorgeht.

Sauerstoffgehalt absolut und Sauerstoffsättigung in% Sauerstoffsättigung in % Oktober 1949 I Oktober 1959

Sauerstoffgehalt mg/1 Oktober 1949 I Oktober 1959 Abschnitt 1 Abschnitt 2 Abschnitt 3

8,79 8,75 7,06

6,21 5,87 4,53

89,5 90,2 72,7

I

I

62,7 59,1 45,5

Während im Jahre 1949 das Rheinwasser oberhalb Köln im Mittel noch 8,79 mg/1 Sauerstoff enthielt, war der Gehalt zehn Jahre später auf 6,21 mg/1 abgesunken. Die Sauerstoffsättigung fiel von 89,5 auf 62,7%. Im dritten Abschnitt ist der Sauerstoffgehalt im Mittel von 7,06 auf 4,53 mg/1 und die Sauerstoffsättigung in Prozent von 72,7 auf 45,5% abgesunken. Auch in den Sauerstoffzehrungszahlen ist eindeutig die starke Zunahme der Rheinverschmutzung von 1949 bis 1959 zu erkennen, wie die nachstehende Zusammenstellung zeigt.

Sauerstoffzehrung in mgfl und Sauerstoffzehrung in% Sauerstoffzehrung mg/l Oktober 1949 I Oktober 1959 Abschnitt 1 Abschnitt 2 Abschnitt 3

0,77 1,70 2,04

1,78 2,80 2,47

II

Sauerstoffzehrung in % Oktober 1949 I Oktober 1959 9,0 19,5 29,2

28,1 49,3 55,4

Die Tatsache, daß die Sauerstoffzehrung im Jahre 1959 im zweiten und dritten Abschnitt 49,3 bzw. 55,4% betrug, zeigt die Gefahren auf, die der Sauerstoffbilanz im Rhein drohen, wenn die Wasserführung noch unter 600 m 3 Js heruntergeht. Bei einigermaßen hohen Wassertemperaturen kann es dann dazu kommen, daß der Sauerstoffgehalt unter die Grenze von 2 mg/1 fällt, dem unbedingt notwendigen 1-Iindestgehalt für die Lebensfähigkeit von Fischen. Besonders stark ins Auge fallend ist die Zunahme des Kaliumpermanganatverbrauchs und Ammoniakgehalts im Rheinwasser in den letzten zehn Jahren, wie aus der nachfolgenden Tabelle zu entnehmen ist.

26

Permanganatverbrauch und Ammoniakgehalt

Permanganatverbrauch mg/1 I I Oktober 1949 I Oktober 1959

Abschnitt 1 Abschnitt 2 Abschnitt 3

36,5 40,8 39,5

63,4 62,5 72,2

Ammoniakgehalt mg/1 Oktober 1949 Oktober 1959

I

1,58 2,31 2,99

0

0,03 0,80

Aus diesen Zahlenwerten ist die Zunahme der Versehrnutzung des Rheinwassers besonders deutlich zu erkennen. Die Zunahme des Permanganatverbrauchs im ersten Abschnitt beträgt in den letzten zehn Jahren etwa 75% und im letzten Abschnitt etwa 80%. Während 1949 im Abschnitt Bonn-Köln Ammoniak nicht vorhanden war, konnten 1959 schon 1,58 mgfl, d.h. mehr als 1949 unterhalb des Industriegebietes im dritten Abschnitt, gefunden werden. Von 1949 bis 1959 hat sich der Ammoniakgehalt im dritten Abschnitt mehr als verdreifacht. Auch der Eisengehalt des Rheinwassers hat in den letzten zehn Jahren nicht unerheblich zugenommen, wie die folgende Zusammenstellung zeigt. Eisengehalt

Abschnitt 1 Abschnitt 2 Abschnitt 3

Oktober 1949 mg/1

Oktober 1959 mg/1

0,36 1,27 1,33

0,43 1,66 2,92

Diese Untersuchungsergebnisse zeigen, daß von Bonn bis Köln der Eisengehalt sich in den letzten Jahren kaum erhöht hat. Im zweiten und besonders im dritten Rheinabschnitt ist dann aber eine eindeutige Zunahme festzustellen. Der Kochsalz- und Phenolgehalt ist in den letzten Jahren in den einzelnen Abschnitten fast konstant geblieben, wie aus der nachstehenden Tabelle zu ersehen ist. Der Kochsalzgehalt hat in den letzten Jahren besonders im ersten Abschnitt erheblich zugenommen. Durch Emscher und Lippe wurde der Salzgehalt in den letzten zehn Jahren nicht erhöht. Kochsalzgehalt (NaCl)

Abschnitt 1 Abschnitt 2 Abschnitt 3

Oktober 1949 mg/1

Oktober 1959 mg/1

234 240 335

300 294 391

Im Phenolgehalt hat sich der Zustand im Rhein in den letzten Jahren praktisch nicht wesentlich verändert. 27

Phenolgehalt ( wasserdampfllüchtig)

Abschnitt 1 Abschnitt 2 Abschnitt 3

Oktober 1949 mg/1

Oktober 1959 mg/1

0,039 0,077 0,066

0,033 0,017 0,061

(Der hohe Phenolgehalt im Abschnitt 2 ist bei der Untersuchung im Oktober 1949 dadurch zustande gekommen, daß von Stromkilometer 777-790 eine Phenolwelle über die ganze Strombreite abfloß, die normalerweise nicht vorhanden ist. Diese Ergebnisse müssen daher mit einer gewissen Einschränkung behandelt werden.) Diese Gegenüberstellung der Untersuchungszahlen, die praktisch den gleichen Bedingungen in den Jahren 1949 und 1959 gewonnen wurden, läßt eindeutige Schlüsse über die Zunahme der V erschmutzung in den letzten zehn Jahren zu. Während diese Tatsache bisher nur rein äußerlich am Rheinwasser beobachtet werden konnte, läßt sie sich durch die vorliegenden Untersuchungen auch zahlenmäßig belegen. Es ist dabei bedeutsam, daß die Rheinverschmutzung nicht nur innerhalb und unterhalb des Industriegebietes von Nordrhein-Westfalen zugenommen hat, sondern auch recht erheblich oberhalb im Raum Bonn-Köln. Es müssen also wesentlich mehr Schmutzstoffe von oberhalb in den eben genannten Raum einfließen als vor zehn Jahren. Besser noch als durch die einzelnen Analysenzahlen kommt die Versehrnutzungszunahme des Rheinwassers in den letzten zehn Jahren zum Ausdruck, wenn man die jeweilige Wasserführung des Rheins berücksichtigt und die täglich in den einzelnen Abschnitten abfließende Versehrnutzung und Belastung in t ausrechnet. Für Ammoniak, Eisen, Kochsalz und Phenol sind diese Werte in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt. Ammoniak t/Tag 1949 I 1959 Abschnitt 1 Abschnitt 2 Abschnitt 3

*

0

1,6 43,5

96,9 141,7 183,4

Eisen t/Tag 1949 I 1959 19,7 69,1 72,4

26,4 108,1 179,1

Kochsalz t/Tag 1949 1959

I

12 737 13 064 18 235

18 403 18 035 23 986

Phenol t/Tag 1949 I 1959 2 125

*

3 593

2 024 1 043 3 742

Die Phenolwerte für den zweiten Abschnitt sind im Jahr 1949 nicht eindeutig, weil in diesem Abschnitt während der Probenahme eine Phenolwelle zum Abfluß kam, die normalerweise nicht vorhanden ist.

Diese Gegenüberstellung läßt eindeutig die Zunahme der einzelnen Verschmutzungs- und Belastungsfaktoren mit Ausnahme der Phenole in den letzten zehn Jahren erkennen.

28

II. Ergebnisse der vom 28. September bis 8. Oktober 1959 durchgeführten biologischen Rheinuntersuchung

Da das Sinken des Rheinwasserstandes, das bereits während der Juliuntersuchung zu einem für jene Jahreszeit ungewöhnlichen Niedrigwasser und damit zu der damaligen Untersuchung geführt hatte, weiter anhielt, wurde Ende September noch eine zweite Rheinuntersuchung bei nun extrem niedrigen Wassermengen begonnen. Dabei wurden am 28., 29. und 30. September sowie am 1. Oktober alle jene Probenahmestellen vom Wagen aus aufgesucht, die bereits den früheren Untersuchungen zugrunde lagen. Am 3., 5., 6., 7. und 8. Oktober erfolgten dann noch Entnahmen vom Schiff aus, die die Abwassereinleitung von speziellen industriellen Werken sowie zwei Entnahmestellen unterhalb Emmerich, nämlich rechtsseitig bei Lobith auf niederländischem und gegenüber, linksseitig, auf deutschem Gebiet, betrafen. Bei den Industriewerken handelte es sich um folgende: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18.

Rheinische Union, linkes Ufer, km 668,2 Wesseling, linkes Ufer, km 670,42 Shell, Godorf, linkes Ufer, km 672,35 Chemische Werke Kalk, rechtes Ufer, km 691,9 Glanzstoff-Werke, linkes Ufer, km 697,65 Fordwerke, linkes Ufer, km 698,13 Esso, Niehl, linkes Ufer, km 698,7 Bayer, Leverkusen, rechtes Ufer, km 699,9 Pappefabrik und Hefefabrik Monheim, rechtes Ufer, km 707,4 Bayer, Dormagen, linkes Ufer, km 711,5 Shell, Monheim, rechtes Ufer, km 714,1 Phrix, Verdingen, linkes Ufer, km 764,16 Bayer, Verdingen, linkes Ufer, km 766,7 Mannesmann-Hüttenwerke, rechtes Ufer, km 770,4 Krupp-Hüttenwerk, Rheinhausen, S-Auslauf, linkes Ufer, km 772,3 Krupp-Hüttenwerk, Rheinhausen, N-Auslauf, linkes Ufer, km 773,8 Deutsche Metallwerke Heckmann, rechtes Ufer, km 775,45 Sachtleben, Homberg, linkes Ufer, km 779

Sie wurden im Bericht mit den Buchstaben a-s bezeichnet und ihrer Kilometerzahl entsprechend eingereiht. Hinzu kam dieses Mal wieder der Rheinherger Altrhein, dessen Einfluß auf den Rhein früher unterhalb des Solvay-Hafens erfaßt wurde, wo aber bereits eine sehr starke Vermischung des Abwassers mit dem Flußwasser vorhanden war. Als später die hier vorhandene einzige Buhne abgetragen wurde, mußte eine Probeentnahme unterbleiben. Vom Boot aus war es jetzt möglich, dicht unterhalb des Altrheinzuflusses am Ufer eine Probe zu entnehmen. 29

Bei einem Vergleich der Untersuchungsbefunde vom Juli mit den hier vorliegenden ist zu berücksichtigen, daß die Probenahme im Herbst wegen der kühleren Wasser- und Lufttemperatur im Gegensatz zur Sommeruntersuchung wieder nur die wasseroberflächennahen Steine erfassen konnte. Das bedeutet natürlich, daß im Sommer, als es möglich war, bei der damals günstigen Witterung tief in das Wasser hinabzusteigen, um Steine auch aus größerer Tiefe herauszuholen, die Aussagegenauigkeit schon aus diesem Grunde größer war als im Herbst. Andererseits war bei der vorliegenden Untersuchung die Jahreszeit noch nicht soweit fortgeschritten, daß dies einen nachteiligen Einfluß auf die Organismen hätte haben können, während andererseits die herbstliche Entwicklung der Kieselalgen bereits stark eingesetzt hatte. Bei der Herbstuntersuchung wurde auch wieder die Rotalge Chantransia chalybaea gefunden, die bei der Sommeruntersuchung anscheinend fehlte, was vielleicht mit den Temperaturverhältnissen zusammenhing. Selbstverständlich hatte auch der niedrige Wasserstand wieder einen Einfluß auf das Besiedlungsbild. In diesem Jahr sank der Wasserspiegellangsam aber stetig noch während der Entwicklungsperiode vieler Organismen, die dadurch in der Lage waren, dem Wasserstand zu folgen. So war es überraschend, zu sehen, wie beispielsweise die Grünalge Stigeoclonium wieder unterhalb der Wasserlinie sich üppig entfaltet hatte. Andere Organismen, wie Cladophora glomerata und die Wassermoose, schienen dem Wasser nicht folgen zu können, weil ihre Portpflanzungszeit wahrscheinlich enger begrenzt ist. Mengenmäßige Veränderungen gegenüber der Sommeruntersuchung brauchen auch aus folgendem Grunde keineswegs durch die Zunahme des Abwasseranteils bei sinkendem Wasserstand verursacht zu sein. Eine mengenmäßige Zunahme frei beweglicher Organismen braucht nicht einer stärkeren Vermehrung zu entsprechen. Bei den sehr beweglichen Planarien war stellenweise im Herbst die Individuenzahl auffallend hoch, was, wie bei anderen Tieren auch, mit der Einengung des Lebensraumes erklärt werden kann. Diese Tiere, ehemals auf einen viel größeren Raum verteilt, haben recht gut die Möglichkeit, mit dem sinkenden Wasserstand mitzuwandern, wobei ihnen die Fähigkeit, zwischen engen Steinspalten hindurchschlüpfen zu können, sehr zustatten kommt. Die ebenfalls frei beweglichen Schnecken sind in dieser Hinsicht schlecht daran. V erlassen sie mit dem zurückweichenden Wasser den Stein, auf dem sie lebten, so finden sie oft genug am Grunde des Steines keine Möglichkeit mehr, weiterzukommen, weil ihnen andere Steine, über die sie der schon trockenen Oberfläche wegen nicht hinwegkriechen können, den Weg versperren. Dadurch kommt es zu der bei niedrigem Wasserstand oft beobachteten Nesterbildung von zahlreichen Schnekken zwischen jenen Steinen, die nicht mehr im Wasser liegen. So kann es an Stellen, wo die Schnecken bei höherem Wasserstand vorwiegend in Nähe des Wasserspiegels lebten, bei Niedrigwasser zu einer Verarmung der Schneckenfauna kommen, die eine Abwassereinwirkung vortäuscht, ohne hiermit in Wirklichkeit das geringste zu tun zu haben. Diese und wohl auch andere, nicht so leicht erkennbare Faktoren erschweren die Beurteilung bei niedrigem Wasserstand sehr. Nur an verhältnismäßig wenigen Stellen wurde die mit dem sinkenden Wasserstand einhergehende Konzentrationserhöhung des Abwasseranteils im biologi-

30

sehen Bild durch die Zunahme des Sphaerotilus-Wuchses gegenüber dem Sommer deutlich sichtbar. Bis zu einem gewissen Grade undurchsichtig waren leider die Verhältnisse unterhalb des Emscher-Hauptvorfluters dadurch, daß das Emscherwasser infolge einer Schadensstelle am Dükerrohr vor und während der Untersuchung wieder wie vor Jahren am Ufer eingeleitet werden mußte. Der zur Zeit der Untersuchung sich nun weiter abwärts erstreckende Sphaerotilus-Wuchs konnte demnach sowohl durch die mit dem weiteren Absinken des Wasserstandes einhergehenden Abwasserkonzentrationserhöhung wie mit dem am Ufer entlangziehenden Emscherwasser zusammenhängen. Ein Vergleich mit den Ergebnissen der Sommeruntersuchung war demnach kaum möglich. Dadurch, daß bei der Herbstuntersuchung der Einfluß einer ganzen Reihe von Industriewerken erfaßt wurde,' war es nötig, im Bericht den Begriff der Saprobie enger zu umgrenzen, denn das sogenannte Saprobiensystem bezieht sich nur auf die Belastung des Vorfluters mit fäulnisfähigen, d. h. saproben Stoffen, die aber bei vielen Werken nicht im Abwasser vorhanden sind. Im Extremfall kann also ein Wasser sehr stark belastet aber nic~t polysaprob sein. Meist überdecken sich beide Verschmutzungsarten, weil industrielle und kommunale Abwässer gemeinsam oder dicht hintereinander in den Vorfluter gelangen. Es muß ferner darauf hingewiesen werden, daß ein eutropher, d. h. mit Nährsalzen angereicherter Fluß, wie z. B. der Rhein bei Lobith, nicht unbedingt mehr oder weniger ß-mesosaprob ist. Das starke Wachstum der Algen an vielen Stellen zeigt nur einen hohen Nährsalzgehalt, nicht aber die Menge der noch vorhandenen saprolren Stoffe an. Hier kann nur das Gesamtbild Aufschluß geben. Ein weiterer, Unterschiede im biologischen Bild zwischen dem oberen und unteren Teil der Untersuchungsstrecke hervorrufender Faktor ist der Gehalt an Schwebestoffen, die auch keineswegs fäulnisfähig zu sein brauchen (z. B. Kohleteilchen), aber die Belichtungsverhältnisse im Wasser ändern. Dadurch reicht der Pflanzenwuchs im oberen Teil der Untersuchungsstrecke in tieferes Wasser als im unteren, was wieder zur Folge hat, daß bei dem niedrigen Wasserstand im Herbst die Wassermoose oben, z. B. bei Mehlem, noch im Wasser, im unteren Teil, am Niederrhein, bei stärkerem Sedimentgehalt und geringerer Lichttiefenwirkung und demnach wesentlich geringerer vertikaler Ausbreitung jedoch bereits vertrocknet sind. Nur die Sommeruntersuchung hatte gezeigt, daß am linken Ufer von km 793 bis 833 Wassermoose vorhanden waren.

Ergebnisse der Untersuchungen Probenahmestelle 1, linkes Ufer oberhalb Mehlem, km 643,5 (Abb. 1) Hier hatte sich unter dem Einfluß des weiter abgesunkenen Wasserstandes das Gesamtbild gegenüber der Sommer-Untersuchung nur unerheblich verändert. Der Bestand an Wassermoosen war stärker geworden, doch wohl nur scheinbar, weil jetzt erst der Bewuchs an den tieferen Stellen in seinem gesamten Umfang erkennbar war. Blaualgen wurden nicht mehr beobachtet; an ihre Stelle waren zahlreiche Kieselalgen getreten. Bewuchs mit Sphaerotilus war auch jetzt nicht 31

vorhanden. Das tierische Leben hatte sich ebenfalls nur wenig, hinsichtlich des Saprobie-Grades gar nicht verändert. Die im Sommer beobachteten Kolonien des Polypen Cordylophora wurden nicht wiedergefunden, vermutlich, weil sie nur jene Teile der Buhne, die jetzt trocken lagen, besiedelt hatten. Dagegen war jetzt auffälligerweise eine verhältnismäßig große Anzahl von Strudelwürmern vorhanden. Im ganzen wurden gefunden:

Pflanzen Kieselalgen, viele Arten Grünalgen, Cladophora crispata Cladophora glomerata Stigeoclonium spec. Oedogonium spec. Wassermoose, Fontinalis spec.

zahlreich zahlreich (Massenentwicklung) vereinzelt vereinzelt vereinzelt zahlreich

Tiere Schwämme, Spongilla lacustris Strudelwürmer, Planaria spec. Nr. 1 Planaria spec. Nr. 2 Egel, Erpobdella spec. Glossiphonia spec. Borstenwürmer, unbest. Spec. Moostierchen, Plumatella repens Fredericella sultana Schnecken, Bithynia tentaculata Lymnaea ovata Neritina fluviatilis Muscheln, Sphaerium corneum Insekten, kleine Zuckmückenlarven

vereinzelt mäßig zahlreich mäßig, fast vereinzelt mäßig, fast vereinzelt vereinzelt vereinzelte kleine Kolonien mäßig zahlreich vereinzelt vereinzelt vereinzelt vereinzelt

Beurteilung: ß-mesosaprob

Probenahmestelle 2, rechtes Ufer zwischen Honnej und Rhöndorf (unterhalb der Insel Grafenwerth), km 642 (Abb. 2) Obgleich diese Entnahmestelle, was das Substrat als Träger der tierischen und pflanzlichen Besiedlung anbetrifft, der Entnahmestelle Nr. 1 gleichwertig war, war auch dieses Mal die Besiedlung hier bei 2 deutlich geringer als bei 1. Anscheinend sind es die Strömungsverhältnisse, die diesen Unterschied bedingen; bei Entnahmestelle 1 war die Strömung reißend stark, bei 2 nicht. Gefunden wurden:

32

Pflanzen Blaualgen Kieselalgen in vielen Arten Grünalgen, Cladophora glomerata Stigeoclonium spec. Oedogonium spec. unbestimmte Arten Rotalgen, Chantransia chalybaea

zahlreich zahlreich vereinzelt vereinzelt vereinzelt vereinzelt vereinzelt

Tiere Strudelwürmer, Planaria spec. Egel, Erpobdella spec. Moostierchen, Plumatella repens Paludicella ehrenbergi Schnecken, Bithynia tentaculata Lymnaea ovata Ancylus ßuviatilis Wasserasseln, Asellus aquaticus Insekten, kleine Zuckmückenlarven

mäßig, fast mäßig, fast mäßig, fast vereinzelt mäßig, fast mäßig, fast vereinzelt vereinzelt vereinzelt

vereinzelt vereinzelt vereinzelt vereinzelt vereinzelt

Beurteilung: ß-mesosaprob Probenahmestelle 3, rechtes Ufer oberhalb der Siegmündung bei Schwarz-Rheindorf, km 656,5 (Abb. 3) An dieser Entnahmestelle wurde ein starkes Pilzflockentreiben beobachtet und an den Steinen, mikroskopisch nachweisbar, ein mäßiger Sphaerotiluswuchs. Auch die zahlreichen Egel und Wasserasseln passen in dieses Bild einer Belastung durch die häuslichen Abwässer Beuels, die schon im Sommer vorhanden war, jetzt aber deutlicher in Erscheinung trat. Das gesamte Besiedlungsbild setzte sich folgendermaßen zusammen:

Bakterien Sphaerotilus

mäßig

Pflanzen Blaualgen Kieselalgen in vielen Arten Grünalgen, Stigeoclonium spec.

vereinzelt zahlreich (Massenentwicklung) zahlreich

Tiere Schwämme, Spongilla lacustris Strudelwürmer, Planaria spec.

vereinzelt vereinzelt 33

Egel, Erpobdella spec. Glossiphonia spec. Moostierchen, Plumatella repens Fredericella sultana Schnecken, Lymnaea ovata Bithynia tentaculata Ancylus fluviatilis Wasserasseln, Asellus aquaticus

zahlreich zahlreich vereinzelt vereinzelt, fast mäßig mäßig mäßig vereinzelt zahlreich

Beurteilung: zwischen ß- und tX-mesosaprob stehend, deutlicher zur tX-Seite neigend als im Sommer. Probenahmestelle 4, rechtes Ufer unterhalb der Siegmündung bei Mondorj, km 660 (Abb. 4) Wie schon in früheren Berichten erwähnt wurde, ist hier die Besiedlungsmöglichkeit für Pflanzen und Tiere geringer als an den oberhalb liegenden Entnahmestellen, weil nur lose im Sand liegende Steine vorhanden sind. Es waren im Sommer, als der Wasserstand noch höher war, wesentlich mehr als im Herbst, wo jenes im Juli untersuchte Strandgebiet nicht mehr unter Wasser stand. An den sehr vereinzelten Steinen der jetzt zugänglichen Zone fehlten Moostierchen und Schnecken gänzlich, allerdings fehlte auch jeder Sphaerotiluswuchs. Ein nennenswerter Einfluß häuslichen Abwassers ist auszuschließen und wieweit industrielle Abwässer der Sieg eine Rolle spielen, nicht erkennbar. Gefunden wurden:

Pflanzen Blaualgen Kieselalgen in vielen Arten Grünalgen, Stigeoclonium spec.

vereinzelt zahlreich zahlreich

Tiere Egel, Erpobdella spec. Wasserasseln, Asellus aquaticus Insekten, kleine Chironomidenlarven

vereinzelt vereinzelt vereinzelt

Beurteilung: wahrscheinlich ß-mesosaprob mit tX-mesosaprober Tendenz. Stärkere Einflüsse organischer Abwässer nicht vorhanden (kein Sphaerotilus, keine Massenentwicklung von Algen!), Einflüsse industrieller Abwässer aus der Sieg nicht erkennbar. Probenahmestelle 5, linkes Ufer oberhalb der Fähre nach Mondorf bei Hersel, unterhalb Bonn, km 660 (Abb. 5) Genauso, wie es am rechten Ufer der Fall war, bot auch das linke Ufer den Organismen geringe Entfaltungsmöglichkeiten. Kurze Buhnen, die hier oberhalb der Fähre zwar vorhanden sind, lagen bereits im Sommer ziemlich trocken und 34

waren jetzt nur noch mit wenigen Steinen unter \Vasser. Dazu kamen noch Steine, die vereinzelt im Sande lagen. Sie alle waren wieder zottig bewachsen, doch zeigte es sich unter dem Mikroskop, daß diese Zotten nicht aus Sphaerotilus, sondern aus Massen von Kieselalgenkolonien bestanden. Dieses V erdrängen des Sphaerotilus durch Algen ist bekannt, tritt aber im Sommer unter dem Einfluß der Grünalgenentwicklung auf, natürlich auch nur dann, wenn die Abwasserzuflüsse verhältnismäßig schwach und für die Algen noch nicht schädigend sind. Man kann also aus dem vorliegenden Besiedlungsbild folgern, daß die organischen Abwässer Bonns gegenüber den früheren Jahren deutlich zurückgegangen sind. Damals war auch zur Zeit starker Kieselalgenentwicklung Sphaerotilus vorhanden, der aber in den letzten Jahren bereits deutlich abgenommen hatte. Auch das äußere Bild, das sonst durch Küchenabfälle charakterisiert war, war jetzt besser als in den Jahren vorher. Im ganzen wurden gefunden:

Pflanzen Blaualgen Kieselalgen in vielen Arten Grünalgen, Stigeoclonium spec.

vereinzelt zahlreich (zottenförmige Massen) mäßig

Tiere Egel, Erpobdella spec. Borstenwürmer, Tubificiden Moostierchen, Plumatella repens Schnecken, Lymnaea ovata Bithynia tentaculata Wasserasseln, Asellus aquaticus

mäßig, fast vereinzelt vereinzelt vereinzelt vereinzelt vereinzelt vereinzelt

Beurteilung: ß-mesosaprob. Einfluß häuslicher Abwässer nicht deutlich erkennbar, gegenüber früheren Jahren deutliche Besserung bei erhöhter Eutrophie! Zwischenprobenahmestelle a: Rheinische Union, linkes Ufer, km 668,2 (Abb. 6) Da der Einlauf der Abwässer dieses Werkes im Rhein liegt und deshalb ein Einfluß auf die Uferorganismen erst weiter flußabwärts angenommen werden kann, wurde die Probe etwa 300 m unterhalb des Abwasserzuflusses entnommen. Wie die folgende Zusammenstellung erkennen läßt, war kein nachteiliger Einfluß durch industrielles Abwasser vorhanden, dagegen hatte sich wieder der Einfluß organischer Belastung, gemessen an den Verhältnissen bei Probenahmestelle 5, erhöht, wie am Sphaerotiluswuchs (hier trotz starker Algenentwicklung I) zu erkennen war. Woher dies Belastung kam, war nicht ersichtlich; sie dürfte von nicht weitreichendem Einfluß sein. Das Tierleben war hier ungewöhnlich mannigfaltig, und es konnte sogar, zum erstenmal wieder seit Jahren, ein Exemplar von Dreissensia polymorpha, der Dreikantmuschel, festgestellt werden, die kurz nach dem Kriege 35

(1949) stellenweise sehr zahlreich war, z. B. bei Rolandswerth und Rodenkirchen, später aber als ausgestorben gelten konnte. Sie ist, wenn sie häufig ist, ein recht guter Indikator für nur mäßig belastetes, ß-mesosaprobes Wasser. Im ganzen wurden gefunden: Bakterien

Sphaerotilus natans

mäßig

Pflanzen

Kieselalgen in zahlreichen Arten Desmidiaceen, vor allem Cosmarium spec. Grünalgen, Cladophora glomerata Cladophora crispata

zahlreich, (Massenentwicklung) mäßig mäßig vereinzelt

Tiere

Protozoen, Amöben Schwämme, Spongilla lacustris Strudelwürmer, Planaria spec. Egel, Erpobdella spec. Glossiphonia spec. Moostierchen, Plumatella fungosa Plumatella repens Schnecken, Lymnaea ovata Bithynia tentaculata Physa fontinalis Neritina fluviatilis Muscheln, Dreissensia polymorpha Wasserasseln, Asellus aquaticus Insekten, kleine Chironomidenlarven

mäßig vereinzelt vereinzelt mäßig vereinzelt zahlreich vereinzelt mäßig mäßig vereinzelt vereinzelt vereinzelt (ein Exemplar) vereinzelt vereinzelt

Beurteilung: zwischen ß- und a-mesosaprob stehend, doch sehr deutlich zur ß-Seite

neigend, frei von giftig wirkenden Industrieabwässern.

Zwischenprobenahmeste!le b: Wesseling, linkes Ufer, km 670,42 (Abb. 7)

Knapp zwei Kilometer unterhalb der Rheinischen Union kommen die Abwässer der Werke in Wesseling in den Rhein und verändern schon grobsinnlich wahrnehmbar das biologische Bild dadurch, daß sie, die meisten Algen im Wuchs hemmend, zu einer einseitigen Massenentwicklung der unempfindlichen Grünalge Stigeoclonium führen. Hinzu trat ein zottig wachsender Organismus von leuchtend blaugrüner Färbung, der, makroskopisch betrachtet, ohne weiteres als Blaualge anzusprechen war. Das Mikroskop zeigte indessen, daß es sich um

36

Sphaerotiluszotten handelte, in denen sich große Mengen leuchtend blaugrün gefärbter, nicht wasserlöslicher Körnchen festgesetzt hatten. Es müssen demnach große Mengen dieses Stoffes mit einem Abwasser in den Rhein gelangen. Wie die weitere Untersuchung der Probenahmestelle ergab, wies auch die Tierwelt eine starke Verarmung auf, ein Zeichen für schädlich wirkende Bestandteile des industriellen Abwassers. Das gesamte biologische Bild setzte sich folgendermaßen zusammen:

Bakterien Sphaerotilus natans (durch eingelagerte Farbstoffteilchen blaugrüne Zotten)

mäßig, fast zahlreich

Pflanzen Kieselalgen Grünalgen, Stigeoclonium spec.

vereinzelt zahlreich (Massenentwicklung)

Tiere Strudelwürmer, Planaria spec. Egel, Erpobdella spec. Glossiphonia spec. Schnecken, Physa fontinalis Bithynia tentaculata Lymnaea ovata

vereinzelt mäßig, fast zahlreich vereinzelt vereinzelt vereinzelt vereinzelt

Beurteilung: hinsichtlich der saproben Abwasserbestandteile mehr oc- als ß-mesosaprob, verhältnismäßig stark industriell belastet (Verarmungszone !).

Zwischenprobenahmestelle c: Shell-Hafen, Godorf, linkes Ufer, km 672,35 (Abb. 8) Abermals rund zwei Kilometer flußabwärts hatte sich das Bild unterhalb des Shell-Hafens wiederum verändert. Die Grünalge Stigeoclonium, noch immer massenhaft vorhanden, beherrschte nicht mehr ausschließlich das Bild. Unter dem Einfluß der Wasservermischung waren die schädlicheri Abwasserbestandteile von Wesseling weitgehend unwirksam geworden, so daß neben Stigeoclonium wieder die braunen Zotten der Kieselalgen das äußere Bild der Färbung nach beeinflußten. Daneben hatte aber auch der Sphaerotiluswuchs weiter zugenommen, gleichzeitig die Verarmung der Tierwelt aufgehört. Diese war hier sogar wieder artenreich, wie aus der folgenden Zusammenstellung hervorgeht.

Bakterien Sphaerotilus natans

zahlreich

37

Pflanzen Kieselalgen in vielen Arten Grünalgen, Stigeoclonium spec.

zahlreich (Massenentwicklung) zahlreich (Massenentwicklung)

Tiere Strudelwürmer, Planaria spec. Nr. 1 Planaria spec. Nr. 2 Egel, Erpobdella spec. Moostierchen, Plumatella fungosa Schnecken, Neritina fluviatilis Ancylus fluviatilis Physa fontinalis Bithynia tentaculata Lymnaea ovata Muscheln, Sphaerium corneum Wasserasseln, Asellus aquaticus Insekten, kleine Chironomidenlarven

zahlreich vereinzelt mäßig vereinzelt (eine kleine Kolonie) vereinzelt vereinzelt vereinzelt zahlreich zahlreich vereinzelt vereinzelt vereinzelt

Beurteilung: Zwischen ß- und cher

782 787 790 791,5 796,5 798

~ ~~~~~~ ~~~~~~~~ 775,45 777

772,2 773,7

770,5

766,4

~~n~~ ~~ ~~~~~~~~~-~~~~~~~~·· "·~.

740,49

~ ~-- ~ ~ ~ ~ ~

711,35

699,9 102,1 107.S 701,4 703,5

697,5 698,15 698,7

691,95 680 693,5 696,7

~~

667,8 670,35 672, I 5

697,!169S.IS 698.7

711,3.5

7