Bilanzen von Alkalinitätsmengen zur Abschätzung der Wasserqualität

Im hydrologischen Einzugsgebiet kann die Entwicklung der Wasserqualität durch Bilanzen der Ein- und Austräge in Form von Alkalinitätsmengen beurteilt werden. Die Neutralisation durch Verwitterung wird als Reaktion der zugeführten Säuren mit den Basen der Minerale (CO₃2-, Silikat, Oxid) aufgefaßt. Im Einzugsgebiet der Sösetalsperre herrscht Silikatverwitterung vor. Mit Ausnahme von Quarziten könnten alle vorherrschenden Gesteinstypen kleinere Mengen Calcit enthalten, der sich bisher nur in Grauwacken mit 0,3–1% und als Hohlraumfüllung in Spiliten nachweisen ließ (Böttcher 1992; → 4.1). Mit der Zersetzung von Silikatmineralen und der Freisetzung von Kationen werden Ca, Mg, Na und K zunächst an- und durch zeitlich verzögerte Fällungsreaktionen wieder abgereichert, so daß die Lösungszusammensetzung nicht der Stöchiometrie der verwitternden Minerale entspricht. Die Mineralauflösung und Elementfreisetzung nimmt mit zunehmender Wasserstoffionenkonzentration disproportional zu. Sie zeigt eine deutliche Abnahme mit anhaltender Verwitterung bei Anhäufung von SiO₂ und Al₂O₃. Die Konzentrationsänderungen für Ca, Mg, Na, K, Al, Fe und Si in den Verwitterungslösungen werden auch durch Lösungs- und Fällungskinetik kontrolliert und nicht nur durch Gleichgewichtsreaktionen mit den Silikatmineralen. Die Anionen (CO₃2-, SiO₄4-, O2-, OH-) können in nichtionische Formen übergehen. Sie verhalten sich nicht konservativ (Schnoor u. Stumm 1985). Auch organische Säuren gehören zu den nicht konservativen Komponenten, wenn sie sich durch Mineralisation in CO₂ überführen lassen.