pH-Wert

Der Begriff pH ist die Abkürzung von pondus Hydrogenii oder potentia Hydrogenii (lat. pondus = Gewicht; lat. potentia = Kraft; lat. hydrogenium = Wasserstoff, H).

Der pH-Wert geht von 0 (stark sauer) bis 14 (stark basisch). Ein pH-Wert von 7 wird als „neutral“ bezeichnet. Je niedriger der pH-Wert, desto saurer ist das Wasser, je höher der pH-Wert, desto basischer ist das Wasser.

• pH < 7 Wasser ist sauer
• pH = 7 Wasser ist neutral
• pH > 7 Wasser ist alkalisch (= basisch)

Der pH-Wert hat einen großen Einfluss auf das Ökosystem Gewässer. Der pH-Wert eines Gewässers wird von den geologischen Bedingungen im Einzugsgebiet, den chemischen und biologischen Prozessen und der Zufuhr von Säuren oder Laugen aus Zuläufen, aus der Luft oder aus dem Regen beeinflusst.
Der pH-Wert in einem nährstoffreichen Gewässer verändert sich stark im Laufe eines Tages. In der Nacht atmen alle Lebewesen (Pflanzen + Tiere) Sauerstoff ein und geben Kohlendioxid, welcher im Wasser zu Kohlensäure reagiert, ab. Durch den Eintrag der Kohlensäure in das Gewässer sinkt der pH-Wert im Laufe der Nacht. Sobald morgens die Sonne anfängt zu scheinen, beginnen alle Pflanzen im Wasser mit der Photosynthese (griechisch phōs = Licht und sýnthesis = Zusammensetzung). In der Photosynthese wird im Wasser gelöstes CO2 aus dem Wasser aufgenommen und mit Hilfe des Lichtes und des Chlorophylls (Blattgrün) in Kohlenstoff (C) zum weiteren Wachstum der Pflanze und Sauerstoff O2, welcher ans Wasser abgeben wird, gespalten. Mit dem Verbrauch an CO2 durch die Photosynthese reduziert sich die Kohlensäurekonzentration im Wasser und der pH-Wert steigt an. Das Wasser wird im Laufe des Tages zunehmend basischer.
Daher schwankt der pH-Wert in einem kleinen Gewässern im Laufe des Tages meist zwischen 6,5 (morgens) und 8,5 (abends). In Extremfällen sind schon Tagesmaxima von pH 11 bei starker Sonneneinstrahlung und maximaler Photosynthese gemessen worden.

Eine Verschiebung des pH-Wertes eines Gewässers in den basischen Bereich ist meist ein Hinweis auf ein zu starkes Pflanzenwachstum im Ökosystem (Verbrauch von Kohlensäure durch die Photosynthese der Pflanzen) oder Einleitung von basisch wirkenden Verunreinigungen wie z.B. Waschlaugen. Fische können nur in einem begrenzten pH-Wert Bereich leben und reagieren sehr empfindlich auf pH-Wert Änderungen.

Optimaler pH-Wert Bereich Fische allgemein: 6,9 bis 7,6
Tödlicher pH-Wert Bereich
für Forellen unterhalb von pH = 5,5 und oberhalb von 9,2
für Karpfen unterhalb von pH = 5,0 und oberhalb von 10,8
(Quelle: http://www.fischerzeugerring-niederbayern.de/fachber04.htm)

Koi optimaler pH-Wert 6,5-8,0
(Quelle: http://www.diamond-koi-teichbau.de/89901/89922.html)

Die Versauerung der Gewässer geschieht größtenteils durch saure Immissionen (Eintrag), hier ist vor allem der Schwefel zu nennen, welcher in der Verbrennung von fossilen Rohstoffen zu Schwefeldioxid (SO2) und Schwefeltrioxid (SO3) reagiert und mit dem Wasser zur Schwefeligen- und Schwefelsäure wird. Mit der Versauerung der Gewässer geht eine Freisetzung der Schwermetalle aus dem Gewässergrund einher. Diese können für Lebewesen toxisch (giftig) wirken.

Rund die Hälfte des durch die Verbrennung von fossilen Rohstoffen freigesetzten Kohlendioxids wird in unseren Meeren als Kohlensäure gelöst. Die Ozeane werden dadurch immer saurer (pH-Wert sinkt). Dies hat zur Folge, dass Kalk (Calciumcarbonat) im höheren Maße gelöst werden kann. Folge ist, dass die kalkhaltigen Schalen und Skelette von Meerestieren aufgelöst werden. So haben sich schon heute viele Korallenriffe in den Meeren aufgelöst.

Gesetzliche Grenzwerte:

• Trinkwasserverordnung (2001) pHmin = 6,5 und pHmax = 9,5
  (Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Trinkwasserverordnung)
• Badewasser (DIN 19643, 1997) pHmin = 6,5 und pHmax = 7,6
  (Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Wasseraufbereitung_im_Schwimmbad)