Wassertrübung - wie man sie misst und was sie bedeutet (NTU/FNU)
Ein Wolkenbruch genügt, damit ein bisher klarer Bach milchig oder braun wird. Diese mit bloßem Auge sichtbare Veränderung hat ihre Zahl - und Menschen, die sie regelmäßig messen, lesen daraus die Geschichte des Einzugsgebiets: wann Boden von den Feldern abgeschwemmt wurde, wann eine Blüte begann, wann jemand das Wasser oberhalb aufgewühlt hat. Die Trübung ist einer der intuitivsten und zugleich nützlichsten Indikatoren: einfach zu erfassen und doch vielsagend.
Man misst sie mit einem Trübungsmessgerät oder einem einfachen Trübungsrohr, das selbst Kinder in einem Workshop verwenden können. In beiden Varianten zeigt sie dasselbe: die Reaktion des Wassers auf das, was im Einzugsgebiet geschieht - oft schneller als jeder andere Parameter.
Was die Trübung ist
Die Trübung ist die optische „Trübheit” des Wassers, verursacht durch Schwebstoffe - Partikel von Boden, Schlamm, Plankton, organischer Substanz. Sie ist nicht dasselbe wie die Konzentration der Schwebstoffe, aber ein guter, schneller Indikator dafür. Je mehr Partikel das Licht streuen, desto höher die Trübung.
Sie wird in NTU- oder FNU-Einheiten angegeben (die Infrarotstrahl-Methode nach ISO 7027 ergibt FNU). Hohe Trübung nach Regen signalisiert Erosion und Abschwemmungen; anhaltende Trübung - eine Blüte oder einen stetigen Zufluss von Schwebstoffen. Die Trübung begrenzt auch den Lichtzutritt im Wasserkörper und ist daher für das Leben von Bedeutung.
Wie man misst - zwei Wege
Ein Trübungsmessgerät (Nephelometer) - ein Instrument, das das unter 90° gestreute Licht misst.
- Kalibrieren Sie das Gerät mit einem Standard (Formazin/Standard).
- Nehmen Sie eine Probe in eine saubere Küvette, ohne Blasen; wischen Sie die Außenwand ab.
- Mischen Sie vorsichtig und messen Sie sofort - Schwebstoffe setzen sich ab, eine Verzögerung unterschätzt das Ergebnis.
Ein Trübungsrohr - ein einfaches Gelände-Äquivalent zur Secchi-Scheibe für flache Gewässer: Sie gießen Wasser in ein durchsichtiges Rohr mit einer Markierung am Boden und lassen das Wasser ab, bis die Markierung sichtbar wird; die Höhe der Wassersäule lesen Sie an der Skala ab. Günstig, großartig für Bildung und Citizen Science, wenn auch weniger genau.
Was das Ergebnis bedeutet
Am meisten sagt die Veränderung gegenüber der Basislinie eines bestimmten Gewässers: Sie kennen die typische Trübung Ihres Gewässers, sodass ein plötzlicher Anstieg nach Regen oder eine lang anhaltende Trübung sofort auffällt. Ein einzelner Messwert ist weniger wert als sein Trend - und als seine Verknüpfung mit Niederschlag oder Abschwemmung.
| Größenordnung | Typische Situation |
|---|---|
| < 1 NTU | zu Trinkwasser aufbereitetes Wasser (Filtrationsanforderung der US-EPA: ≤ 1 NTU, in der Praxis ≤ 0,3 NTU); ein sauberer Gebirgsbach bei Niedrigwasser |
| 1-10 NTU | typisches Fluss- oder Seewasser im Grundzustand; ein großer Tieflandfluss liegt an regenfreien Tagen eher am oberen Rand |
| > 10 NTU, anhaltend | dauerhafte Lichtbegrenzung schadet der Photosynthese und den Bodenorganismen |
| Dutzende bis Hunderte NTU | typische kurzlebige Spitzen beim Abfluss nach einem Starkregen oder während einer Hochwasserwelle - das ist kein Messfehler |
Das sind orientierende Größenordnungen, keine Qualitätsnorm - es gibt keine einzelne „gute” Trübung für einen Fluss, denn der natürliche Hintergrund unterscheidet sich zwischen Einzugsgebieten (sandig vs. lehmig, Tiefland vs. Gebirge). Der diagnostische Wert liegt in der Abweichung von der eigenen Basislinie, nicht im Vergleich mit der Tabelle.
Die häufigsten Fehler
- Luftblasen in der Küvette - sie überschätzen den Messwert.
- Eine zerkratzte oder schmutzige Küvette - sie verfälscht die Messung; halten Sie sie sauber.
- Verzögerung und Absetzen - messen Sie eine frische, vorsichtig gemischte Probe.
- Keine Kalibrierung oder eine starke Wasserfärbung (Interferenzen), die nicht berücksichtigt wird.
Wie oft
Am meisten sagt eine stetige Reihe, ergänzt durch Messungen bei Ereignissen (nach Wolkenbrüchen, während Blüten) - dann trägt die Trübung die meisten Informationen über das Einzugsgebiet. Eine feste Messstelle und eine feste Tageszeit sind hier so wichtig wie überall sonst.
Trübung zwischen Terminen und Messstellen vergleichen
Haben Sie eine Zeitreihe der Trübung? Notieren Sie bei jedem Wert Datum, Messstelle, Einheit (NTU oder FNU), Methode und Gerätemodell. Zwei Geräte mit derselben Einheit - selbst zwei Modelle desselben Herstellers, die beide FNU ausgeben - können um grob zehn bis einige zehn Prozent voneinander abweichen, weil der Messwert von der Bauart der Optik abhängt. Ein Wechsel des Messgeräts oder der Methode mitten in der Reihe sieht im Diagramm wie eine Veränderung des Wassers aus. Bevor Sie die Ausrüstung wechseln, messen Sie eine Zeit lang mit beiden parallel und markieren Sie den Zeitpunkt des Wechsels in der Reihe. Das Ergebnis eines Trübungsrohrs (Zentimeter oder orientierende NTU von der Rohrskala) gehört nicht in dieselbe Reihe wie die Werte eines Trübungsmessgeräts. In LimnoLog können Sie Ihre Tabelle importieren, die Zeitreihe vergleichen und einen Bericht für den gewählten Zeitraum erstellen.
Das Beispiel unten (synthetische Daten, ein Gerät und eine Methode) zeigt Werte von mehreren Terminen sowie ein Diagramm und PDF desselben Bereichs. Der Vergleich zeigt Unterschiede zwischen den Messungen - die Ursache einer Veränderung zeigt er nicht.
Beispiel eines Messwertvergleichs ansehen
Quellen und Vertiefung
- Methodik: die Norm EN ISO 7027 (Bestimmung der Trübung) sowie GIOŚ-Materialien zum Gewässermonitoring.
- Größenordnungen in der Tabelle: Filtrationsanforderung für Trinkwasser nach US EPA (Monitoring & Assessment - Turbidity); typische Werte von Bächen und großen Flüssen: In-Situ - typische Trübungswerte.
- Vergleichbarkeit der Geräte: Foster G.M. et al. (2021), Technical note - Relative variability of selected turbidity standards and sensors in use by the U.S. Geological Survey, USGS Open-File Report 2021-1009, doi:10.3133/ofr20211009.
- Was man mit der Trübung zusammenstellt: Sichttiefe (Secchi-Scheibe) und Gesamtschwebstoffe - zusammen ergeben sie ein vollständigeres Bild.
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