Wasserqualität und Wasserressourcen
Wasserqualität und Wasserressourcen betreffen den chemischen und biologischen Zustand von Süßwasser sowie die Bewertung, Zuweisung und Bewirtschaftung von Wasser als endliche Ressource unter konkurrierenden Anforderungen und sich änderndem Klima.
Definition
Wasserqualität und Wasserressourcen ist der Zweig der Hydrologie, der sich mit dem Zustand (chemische, physikalische und biologische Qualität) und der Verfügbarkeit, Zuweisung und nachhaltigen Bewirtschaftung von Süßwasser befasst, einschließlich seiner Knappheit und seiner Rolle in Ökosystemen.
Scope
Dieser Bereich umfasst die hydrologischen Kontrollen der Wasserqualität und den Transport von gelösten Stoffen und Schadstoffen, die Bewirtschaftung und Zuweisung von Oberflächen- und Grundwasserressourcen, die Analyse von Dürre und Wasserknappheit sowie die Wechselwirkungen zwischen Wasser und Ökosystemen (Ökohydrologie). Es ist der angewandte, ressourcen- und qualitätsorientierte Teil der Hydrologie, der auf den in den anderen Bereichen entwickelten physikalischen Prozessen aufbaut.
Sub-topics
Core questions
- Wie steuern hydrologische Prozesse die Qualität von Oberflächen- und Grundwasser?
- Wie werden Wasserressourcen bewertet, zugewiesen und unter konkurrierenden Nutzungen verwaltet?
- Was treibt Dürre und Wasserknappheit an, und wie werden sie charakterisiert und bewältigt?
- Wie prägen Wasserverfügbarkeit und Abflussregime Ökosysteme und umgekehrt?
Key concepts
- Wasserqualität und gelöster Stofftransport
- Erneuerbares Süßwasser und Wasserstress
- Wasserzuteilung und -management
- Dürreindizes und Knappheit
- Umwelt- und ökologische Abflüsse
- Ökohydrologie
Key theories
- Globale Wasserressourcen und Knappheit
- Bewertungen kombinieren erneuerbare Süßwasserflüsse mit Bevölkerung und Nachfrage, um Wasserverfügbarkeit und -stress abzubilden, wobei gezeigt wird, dass Knappheit gemeinsam durch Klimavariabilität und zunehmende menschliche Entnahmen verursacht wird.
- Integriertes Wasserressourcenmanagement
- Wasserressourcen werden als gekoppelte Oberflächen- und Grundwassersysteme verwaltet, die mehreren, oft konkurrierenden Nutzungen dienen, was Zuteilungsregeln, Speicherung und Qualitätsschutz innerhalb eines integrierten Rahmens auf Einzugsgebietsebene erfordert.
Clinical relevance
Dieser Bereich untermauert den Schutz von Trinkwasserquellen, die Regulierung von Schadstoffemissionen, die Planung von Stauseen und Überleitungen zwischen Einzugsgebieten, die Überwachung und Reaktion auf Dürren sowie die Aufrechterhaltung von Umweltflüssen für aquatische Ökosysteme, die alle zunehmend durch Bevölkerungswachstum und Klimawandel belastet werden.
History
Mit der Weiterentwicklung der Oberflächen- und Grundwasserwissenschaften verlagerte sich der Fokus von der Wassermenge auf die Qualität und auf die Bewirtschaftung von Wasser als knappe Ressource. Globale Bewertungen im späten 20. Jahrhundert quantifizierten den Wasserstress und seine Anfälligkeit für Klimawandel und Bevölkerungswachstum, während die Ökohydrologie entstand, um hydrologische Regime mit Ökosystemen zu verknüpfen.
Key figures
- David R. Maidment
- Charles J. Vorosmarty
- Taikan Oki
Related topics
Seminal works
- maidment1993
- oki2006
- vorosmarty2000
Frequently asked questions
- Geht der Welt das Süßwasser aus?
- Global wird Süßwasser durch den Wasserkreislauf erneuert, ist aber räumlich und zeitlich ungleich verteilt, sodass viele Regionen Knappheit erleben, wo die Nachfrage das lokal verfügbare Angebot übersteigt, ein Stress, der durch Bevölkerungswachstum, Umweltverschmutzung und Klimawandel verstärkt wird.
- Wie hängt Hydrologie mit Wasserqualität zusammen?
- Hydrologische Prozesse steuern, wie viel Wasser zur Verdünnung und zum Transport von Substanzen verfügbar ist, wie schnell gelöste Stoffe und Schadstoffe sich bewegen und wie sie sich zwischen Oberflächen- und Grundwasser mischen, sodass Abfluss und Qualität in jedem Gewässer eng gekoppelt sind.