Ökologische Untersuchungen an Modellfliessgewässern

Zusammenfassung

• 1. In einem Modellfliessgewässer wurde die Biomassebildung auf frei kolonisierbaren Flächen in Abhängigkeit von Jahreszeit und Abwasserbelastung untersucht.

• 2. Während diestehende Biomasse sich bei verschiedenen Belastungen innerhalb relativ enger Grenzen bewegt, ergeben sich grössere Differenzen in derKolonisationsgeschwindigkeit freier Flächen an Standorten unterschiedlicher Belastung.

• 3. Maximale monatliche Wiederbesiedlungsbiomassen werden bei hoher Abwasserbelastung (10% AW) im Winter erreicht zur Zeit optimalersphaerotilusentwicklung. Bei mittlerer Belastung (2 und 4% AW) ergeben sich 2 Maxima, ein erstes im Frühjahr bei tiefen Wassertemperaturen, wennHormidium rivulare undUlothrix zonata beste Bedingungen vorfinden, und ein zweites im Herbst bei höheren Wassertemperaturen, wennCladophora glomerata undVaucheria spec. ihr Optimum erreichen In reinem Wasser (Grundwasser) erfolgt eine Kolonisation freier Flächen nur im Frühjahr durch Ulothrichaceen und Diatomeen und im Herbst durchBatrachospermum moniliforme. Zu andern Jahreszeiten werden im Laufe eines Monates freie Flächen der Grundwasserrinne nicht besiedelt.

• 4. Veränderungen der Wiederbesiedlungsbiomasse im Längsverlauf der Kanäle hängen von der Abwasserbelastung ab. Bei hoher Anfangsbelastung erfolgt oft eine Zunahme, bei geringer Verunreinigung eine Abnahme der Biomassebildung.

• 5. Die Beziehung zwischen Kolonisationsgeschwindigkeit und Abwasserbelastung ist davon abhängig, welche Organismengruppe optimale klimatische Entwicklungsbedingungen vorfindet. Zur Zeit desSphaerotilusmaximums im Spätherbst und Winter wird in 10% Abwasser die grösste Biomassebildung erreicht, im Frühjahr dagegen in 4% Abwasser.

• 6. Eine Abwasserzugabe von 2 Volumenprozenten fördert die Biomassebildung am stärksten, wenn sie zu reinem Wasser (Grundwasser) erfolgt.

Summary

• 1. The seasonal changes in the formation of biomass during colonization of bare surfaces in river models have been investigated. The channels of a length of 200 m were polluted with 0, 2, 4 and 10% settled sewage from the main sewer of the city of Zürich.

• 2. The standing crops at various pollution loads are rather similar. The corresponding rates of colonization of bare surfaces, however, differ widely.

• 3. In 10% sewage the monthly biomass formation reaches a maximum in winter, i.e. in the period of best growth ofSphaerotilus. At intermediate pollution (2 and 4% sewage) two maxima of biomass formation occur, one at low water temperature withHormidium rivulare andUlothrix zonata and one at higher water temperatures withCladophora glomerata andVaucheria spec. In pure water (groundwater) bare surfaces are negligibly colonized, except in spring (withUlothrichaceae and diatoms) and in fall (withBatrachospermum).

• 4. The changes in biomass formation along the channels depend on the pollution load. At a high initial load (10% sewage) biomass formation increases downstream, at a low load (2% sewage), however, it decreases.

• 5. Climatic conditions determine the relative growth of the main groups of organisms (phototrophs and heterotrophs). Thus the dependence of the colonization rates on pollution load shifts according to season. In fall and winter the highest monthly biomass formation occurs in 10% sewage (optimum conditions forSphaerotilus growth), in spring, however, in 4% sewage (optimum conditions for theUlothrichaceae).

• 6. 2% sewage, added to clean water, increases the biomass formation to a higher extent than the same addition to an already polluted dilution water.