Hydrochemische Prozesse in Niederungströmen: Erkenntnisse aus in situ, hochauflösender Überwachung

Zusammenfassung. Diese Arbeit präsentiert neue Erkenntnisse über das hydrochemische Funktionieren von Niederungstromsystemen durch die Nutzung von feldgestützten spektrophotometrischen und Elektroden-Technologien. Die Konzentrationen von Stickstoffspezies und Phosphorfraktionen im Flusswasser wurden stündlich und kontinuierlich an zwei kontrastierenden Standorten an Nebenflüssen der Themse gemessen – einem, der ein ländliches Einzugsgebiet entwässert, der River Enborne, und einem, der ein städtisches System entwässert, The Cut. Die Messungen ergänzen die Daten eines bestehenden Netzwerks von Multi-Parameter-Wasserqualitäts-Sonden, die über das Einzugsgebiet der Themse verteilt sind, und wöchentlicher Überwachung basierend auf Probenahmen. Die Ergebnisse der subtäglichen Überwachung zeigen, dass die Phosphorkonzentrationen im Flusswasser unter Sturmbedingungen äußerst komplexe Dynamiken aufweisen, die von der vorhergehenden Nässe des Einzugsgebiets abhängig sind, und dass unter Niedrigwasserbedingungen diurnale Phosphor- und Stickstoffzyklen auftreten. Die diurnalen Muster verdeutlichen die Dominanz von Abwassereinträgen bei der Kontrolle der Phosphor- und Stickstoffkonzentrationen im Flusswasser bei Niedrigwasser, selbst in einer Entfernung von 7 km von der nächsten Kläranlage im ländlichen River Enborne. Der Zeitpunkt der Probenahme ist wichtig, wenn man die Wasserqualität im Vergleich zu ökologischen Schwellenwerten oder Standards bewertet. Eine Erschöpfung der Phosphorversorgung aus diffusen und multiplen Quellen von Klärgruben während Sturmereignissen war offensichtlich, und die Lastenschätzung wurde durch die subtägliche Überwachung nicht verbessert, über das hinaus, was durch tägliche Probenahme erreicht wurde, aufgrund der eventualen Reduzierung der Phosphormasse, die während der Ereignisse in den Fluss gelangte. Die Ergebnisse unterstreichen den Nutzen subtäglicher Wasserqualitätsmessungen, und die Diskussion betrachtet die Praktikabilität und Herausforderungen der in situ, subtäglichen Überwachung.