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Title (deu)
Saisonalität des Phytoplanktons im Unteren Heustadelwasser (Wien) im Zuge einer Sanierung durch einen vertikal durchströmten Bodenfilter
Parallel title (eng)
Phytoplankton seasonality in an alluvial water body (Unteres Heustadelwasser, Vienna, Austria) due to a restoration by a vertikal-flow soil filter
Author
Karin Meisterl
Adviser
Martin Dokulil
Assessor
Martin Dokulil
Abstract (deu)

Während die meisten Bodenfilter im Bereich der Abwasserreinigung im Einsatz sind, beschreibt diese Arbeit die Sanierung eines hoch eutrophen Auengewässers (Unteres Heustadelwasser) in Wien durch einen vertikal durchströmten, einstufigen, intermittierend beschickten unbepflanzten Bodenfilter mit nachgeschaltetem Phosphor-Adsorber im zweiten Jahr nach Inbetriebnahme. Für eine Untersuchung der Filterwirkung wurden an 36 Terminen im Zeitraum vom Jänner bis Dezember 2008 abiotische und biotische Parameter an einem Gewässerstandort sowie an fünf Stellen in der Filteranlage analysiert. Der Fokus lag auf der Phytoplanktonsukzession im Unteren Heustadelwasser sowie auf den qualitativen und quantitativen Veränderungen der Phytoplanktonbiozönose durch den Bodenfilter. Das Phytoplankton des Unteren Heustadelwassers war durch eine ausgeprägte Saisonalität in Hinblick auf Artenzusammensetzung und Biomasse charakterisiert. Chryso-, Bacillario- und Cryptophyceen bestimmten im Frühjahr und Spätherbst die Planktonbiozönose, während von Ende Mai bis Anfang Oktober eine Cyanoprokaryota-Blüte auftrat. Diese setzte sich vor allem aus Vertretern der Ordnungen Chroococcales (v. a. Microcystis wesenbergii, M. aeruginosa, M. flos-aquae, Woronichinia naege-liana, Snowella lacustris) und Nostocales (v. a. Anabaena planctonica, Anabaena spiroides, Aphanizomenon gracile) zusammen. Die Standorte vor und nach dem Bodenfilter unterschieden sich signifikant in Bezug auf physikalisch-chemische Parameter, Nährstoffkonzentrationen sowie Phytoplanktondiversität und -biomasse. Die relativ hohen Sauerstoffgehalte im Bodenfilter ermöglichten hohe Nitrifikationsraten mit einer durchschnittlichen Ammonium-N-Reduktion um 59 % und einem durchschnittlichen Nitrat-N-Anstieg um 75 %, wohingegen die Denitrifikationsrate im Jahresmittel sehr niedrig war (5 %). Diskriminanz und Hauptkomponentenanalysen wurden angewandt um die wichtigsten Parameter zur Stellenauftrennung zu ermitteln. Eine Redundanzanalyse (RDA) wurde durchgeführt, um Zusammenhänge von 30 signifikanten Indikatortaxa und Umweltvariablen zu testen.

Abstract (eng)

A single-stage, non-planted, intermittently loaded vertical-flow soil filter with subsequent phosphorus adsorption was introduced into a highly eutrophic alluvial water body in Vienna, Austria: Unteres Heustadelwasser. In this study, the impacts of restoration were examined in the second year after implementation. The study concentrated on one site in the water body and five sites in the filter system. Samples were collected on 36 dates from January to December 2008. Analyzes included several abiotic parameters, descriptions of phytoplankton community structures and biomass measurements. The results demonstrated that phytoplankton showed a high seasonality with regard to species composition and biomass. Chryso-, bacillario- and cryptophytes characterized the phytoplankton biocoenosis in spring and autumn. A Cyanoprokaryota bloom occurred from the end of May to the beginning of October. In it there were mainly species from the cyanoprokaryotic orders Chroococcales (Microcystis wesenbergii, M. aeruginosa, M. flos-aquae, Woronichinia naegeliana and Snowella lacustris) and Nostocales (Anabaena planctonica, Anabaena spiroides and Aphanizomenon gracile). The water samples before and after the soil filter differed significantly in a number of abiotic parameters, phytoplankton diversity and biomass. The relatively high oxygen content in the filter led to elevated nitrification rates with an average ammonium-N reduction of 59 % and average increases in nitrate-N of 75 %, while denitrification remained low (5 %). Discriminant and principal component analysis were used to determine the most important parameters for separating the sites before and after filtration treatment. A redundancy analysis was carried out to document significant correlations among 30 significant indicator taxa and abiotic factors.

Keywords (eng)
eutrophic alluvial water bodyphytoplanktoncyanoprokaryota bloomChroococcalesMicrocystis wesenbergiiMicrocystis aeruginosaNostocalesrestorationsingle-stage, non-planted, intermittently loaded vertical-flow soil filterbiomass and total phosphorus reduction/ nitrification
Keywords (deu)
eutrophes AuengewässerPhytoplanktonCyanoprokaryota BlüteMicrocystis wesenbergiiMicrocystis aeruginosaNostocalesGewässersanierungvertikal durchströmter, einstufiger, intermittierend beschickter unbepflanzter BodenfilterReduktion von Biomasse und PhosphorNitrifikation
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1278207
rdau:P60550 (deu)
97 S. Ill., graf. Darst., Kt.
Number of pages
103
Members (1)
Title (deu)
Saisonalität des Phytoplanktons im Unteren Heustadelwasser (Wien) im Zuge einer Sanierung durch einen vertikal durchströmten Bodenfilter
Parallel title (eng)
Phytoplankton seasonality in an alluvial water body (Unteres Heustadelwasser, Vienna, Austria) due to a restoration by a vertikal-flow soil filter
Author
Karin Meisterl
Abstract (deu)

Während die meisten Bodenfilter im Bereich der Abwasserreinigung im Einsatz sind, beschreibt diese Arbeit die Sanierung eines hoch eutrophen Auengewässers (Unteres Heustadelwasser) in Wien durch einen vertikal durchströmten, einstufigen, intermittierend beschickten unbepflanzten Bodenfilter mit nachgeschaltetem Phosphor-Adsorber im zweiten Jahr nach Inbetriebnahme. Für eine Untersuchung der Filterwirkung wurden an 36 Terminen im Zeitraum vom Jänner bis Dezember 2008 abiotische und biotische Parameter an einem Gewässerstandort sowie an fünf Stellen in der Filteranlage analysiert. Der Fokus lag auf der Phytoplanktonsukzession im Unteren Heustadelwasser sowie auf den qualitativen und quantitativen Veränderungen der Phytoplanktonbiozönose durch den Bodenfilter. Das Phytoplankton des Unteren Heustadelwassers war durch eine ausgeprägte Saisonalität in Hinblick auf Artenzusammensetzung und Biomasse charakterisiert. Chryso-, Bacillario- und Cryptophyceen bestimmten im Frühjahr und Spätherbst die Planktonbiozönose, während von Ende Mai bis Anfang Oktober eine Cyanoprokaryota-Blüte auftrat. Diese setzte sich vor allem aus Vertretern der Ordnungen Chroococcales (v. a. Microcystis wesenbergii, M. aeruginosa, M. flos-aquae, Woronichinia naege-liana, Snowella lacustris) und Nostocales (v. a. Anabaena planctonica, Anabaena spiroides, Aphanizomenon gracile) zusammen. Die Standorte vor und nach dem Bodenfilter unterschieden sich signifikant in Bezug auf physikalisch-chemische Parameter, Nährstoffkonzentrationen sowie Phytoplanktondiversität und -biomasse. Die relativ hohen Sauerstoffgehalte im Bodenfilter ermöglichten hohe Nitrifikationsraten mit einer durchschnittlichen Ammonium-N-Reduktion um 59 % und einem durchschnittlichen Nitrat-N-Anstieg um 75 %, wohingegen die Denitrifikationsrate im Jahresmittel sehr niedrig war (5 %). Diskriminanz und Hauptkomponentenanalysen wurden angewandt um die wichtigsten Parameter zur Stellenauftrennung zu ermitteln. Eine Redundanzanalyse (RDA) wurde durchgeführt, um Zusammenhänge von 30 signifikanten Indikatortaxa und Umweltvariablen zu testen.

Abstract (eng)

A single-stage, non-planted, intermittently loaded vertical-flow soil filter with subsequent phosphorus adsorption was introduced into a highly eutrophic alluvial water body in Vienna, Austria: Unteres Heustadelwasser. In this study, the impacts of restoration were examined in the second year after implementation. The study concentrated on one site in the water body and five sites in the filter system. Samples were collected on 36 dates from January to December 2008. Analyzes included several abiotic parameters, descriptions of phytoplankton community structures and biomass measurements. The results demonstrated that phytoplankton showed a high seasonality with regard to species composition and biomass. Chryso-, bacillario- and cryptophytes characterized the phytoplankton biocoenosis in spring and autumn. A Cyanoprokaryota bloom occurred from the end of May to the beginning of October. In it there were mainly species from the cyanoprokaryotic orders Chroococcales (Microcystis wesenbergii, M. aeruginosa, M. flos-aquae, Woronichinia naegeliana and Snowella lacustris) and Nostocales (Anabaena planctonica, Anabaena spiroides and Aphanizomenon gracile). The water samples before and after the soil filter differed significantly in a number of abiotic parameters, phytoplankton diversity and biomass. The relatively high oxygen content in the filter led to elevated nitrification rates with an average ammonium-N reduction of 59 % and average increases in nitrate-N of 75 %, while denitrification remained low (5 %). Discriminant and principal component analysis were used to determine the most important parameters for separating the sites before and after filtration treatment. A redundancy analysis was carried out to document significant correlations among 30 significant indicator taxa and abiotic factors.

Keywords (eng)
eutrophic alluvial water bodyphytoplanktoncyanoprokaryota bloomChroococcalesMicrocystis wesenbergiiMicrocystis aeruginosaNostocalesrestorationsingle-stage, non-planted, intermittently loaded vertical-flow soil filterbiomass and total phosphorus reduction/ nitrification
Keywords (deu)
eutrophes AuengewässerPhytoplanktonCyanoprokaryota BlüteMicrocystis wesenbergiiMicrocystis aeruginosaNostocalesGewässersanierungvertikal durchströmter, einstufiger, intermittierend beschickter unbepflanzter BodenfilterReduktion von Biomasse und PhosphorNitrifikation
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1278208
Number of pages
103