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Praktischer Unterricht: Die biologische Behandlung von verunreinigtem Wasser

Carmen Bucovala unterrichtet Biologie an der Ovidius Sekundarschule in Constanta, Rumänien. Sie hat sich ein an der Natur inspiriertes Außenprojekt als Ressource für den wissenschaftlichen Unterricht und den Biologieunterricht der Sekundarstufe ausgedacht. Carmen und ihre Schüler haben ein lebensechtes Projekt zur Wasserbehandlung für den Tabacarie See in Constanta aufgebaut und dabei mehr über die lokale Ökologie erfahren – sie erklärt, wie sie und ihre Schüler draußen gearbeitet haben.

Die Wasserverschmutzung verursacht einen Verlust der Biomasse, wodurch gewisse Organismen beeinträchtigt werden und verschwinden. Die Blüten des Phytoplankton zerstören die Ökosysteme aufgrund des Sauerstoffmangels im Wasser. Die wichtigsten Maßnahmen um das Gebiet wiederherzustellen waren das Aufstellen von Damms, das Säubern der Abwässer, der Aufbau von Zonen geschützten Wassers und die Einrichtung von Sammelstellen für Abwässer, um einen direkten Abfluss in das Oberflächengewässer zu verhindern.

Ziele

Die Ziele des in Zusammenarbeit mit den Schülern entwickelten Projektes waren die folgenden:

  • Identifizierung lebender Organismen im Tabacarie See
  • Beweis der Wichtigkeit spezialisierter bibliographischer Informationen
  • Studium der Materialien der Massenmedien zum Thema Wasserverschmutzung in Tabacarie
  • Der See und sein Einfluss auf die Gesundheit der Menschen
  • Experimentelle Demonstration der Effekte ausgewählter Pflanzenarten auf das verschmutzte Wasser
  • Präsentation des Standortes des Sees und der meistbesiedelten Stadtbezirke in Constanta
  • Auswertung der verschiedenen Arten der Verschmutzung im Tabacarie See
  • Vorschlag von Lösungen zur Nutzung der durch die erhöhte Bevölkerung mit Wasserpflanzen gewonnenen Biomasse
  • Studium der Kenntnisse der lokalen Bevölkerung zu diesem Thema
  • Verbreitung der gesammelten Informationen und Vorschlag angebrachter Handlungen.

Wieso ist diese Gegend verschmutzt?

Da jede Art der Verschmutzung schließlich im Wasser landet, ist die Hydrosphäre der am meisten verschmutzte Bereich. Wasser ist sehr wichtig in der Natur, und sein Schutz muss für die Zukunft unseres Planeten berücksichtigt werden. Der Tabacarie See im Mamaia-Constanţa Bezirk hat unter einem schnellen Verschmutzungs- und Eutrophierungsprozess gelitten, was durch die Ansammlung von organischen Ablagerungen demonstriert und durch die Verschmutzung und permanenten Algenblüten beschleunigt wurde.

Der See liegt in Mamaia, einer touristischen Region, gleich neben den Unterhaltungs- und Freizeitzentren. Der See fließt ins Schwarze Meer, das Wasser muss also gewisse Qualitätsansprüche erfüllen, um die Gesundheit der Touristen, der lokalen Bevölkerung sowie das Ökosystem des Meeres nicht zu beeinträchtigen.

Natürliche Methoden

Die Nutzung natürlicher Methoden zur Reinigung der Seegewässer ist eine wirksame und gleichzeitig revolutionäre Lösung. Dies kann durch eine Studie über die Belastbarkeit des Ökosystems des Tabacarie Sees und eine Verringerung unter die Toleranzgrenze des verschmutzenden Abflusses ermöglicht werden, unter Einsatz der selbstreinigenden Eigenschaften des Sees.

Eine andere, sehr wirksame Methode ist die Einführung exotischer Arten mit einer hohen Bioakkumulation und Biokonversion. Sie tragen zur Widerherstellung des Sees bei, gemeinsam mit den bereits vorhandenen einheimischen Arten. Pistia stratiotes und Eichhornia crassipes sind zwei tropische Pflanzenarten mit hoher Akkumulation toxischer Substanzen und Konversion, welche in diesem Projekt angewandt wurden.

Saisonbedingte Veränderungen

Unsere Experimente haben ergeben, dass der See wichtigen saisonbedingten Veränderungen ausgesetzt ist – wir haben sowohl die Wasserqualität als auch die physischen und chemischen Indikatoren getestet. Der Hauptgrund dieser Veränderungen ist die Belastung der Menschen, die den See und seine Umgebung benutzen – aufgrund der Abfälle der Haushalte und der Industrie, die sehr reich an Nährstoffen und anderen organischen Substanzen sind. Diese laufen in den See ab, verschmutzen ihn und eutrophieren sehr rasch.

Die Kenntnisse über den Reinigungsprozess und dessen Notwendigkeit haben zum Einsatz einheimischer Wasserpflanzen wie der Pistia stratiotes und der Eichhornia crassipes geführt. Ihre Einführung in den See hat bewiesen, dass die Schmutzstoffe in Biomasse umgewandelt werden können.

Schlussfolgerungen

Wir haben die folgenden Schlüsse gezogen:

  • Der Einsatz “grüner Filter” in Form von Wassermakrophyten ist sehr wirksam und funktioniert besser als sonst angewandte Methoden
  • Die Pflanzen reinigen die Wasserbereiche mit hoher Konzentration an organischen Substanzen durch Bioakkumulation und Biokonversion
  • Die höchste Reinigungswirksamkeit wird bei verschmutzten Gewässern mit hoher Konzentration an organischen Substanzen erzielt
  • Die Pflanzen können leicht zur Reinigung in andere Gebiete gebracht werden. Sie müssen nur in Plastikbeuteln transportiert werden, damit das Wasser nicht verdunstet. Als tropische Pflanzen überwintern sie am Besten in Gewächshäusern
  • Die Makrophyte können anschließend noch verwertet werden. Sie sind z.B. nicht giftig für Tiere und enthalten Proteine, Pigmente, usw.; sie können also als Tiernahrung benutzt werden, zur Extraktion der Pigmente und Proteine; für Alkohol, Biogas oder andere vergorene Produkte
  • Die Pflanzen können ebenfalls eingesetzt werden, um Metalle oder radioaktive Elemente aus dem Wasser zu filtern
    Die Pflanzen haben die wichtigen physischen und chemischen Zustände des Sees von Grund auf verändert
  • Die physischen und chemischen Qualitäten des Wassers haben einen starken Einfluss auf das Wachstum der Pflanzen – die Erhöhung der Biomasse steht in proportionalem Verhältnis zur Quantität der organischen Substanzen im Wasser
  • Die biologische Wiederherstellung mit Hilfe der Makrophyte verschmutzt nicht, verbraucht keine Energie und ahmt den natürlichen Prozess nach – die Pflanzen stellen eine hervorragende Technologie zur Verbesserung der Wasserqualität für die Zukunft dar

Website der Ovidius Sekundarschule

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