2. 
£-»— (z.B. für HCL, S0 2 , S0 3 , NH 3 ) 
ki kw 
Für Gase mit geringer Löslichkeit und geringer chemischer Reaktivität im Wasser (Fall 
1) wird der Austausch durch die Wassergrenzschicht bestimmt. Hingegen wird bei 
Gasen mit hoher Löslichkeit und Reaktivität im Wasser der Gasaustausch durch die 
Luftgrenzschicht bestimmt. 
Der Austausch von Sauerstoff ist also durch die Transfergeschwindigkeit kw im Wasser 
bestimmt und kl kann in Gleichung (2.10) vernachlässigt werden (Liss, 1983a). Mit kl 
>> kw folgt aus Gleichung (2.10) für die Transfergeschwindigkeit k tot =kw=k und der 
Ausdruck für den Gasfluss lässt sich für Sauerstoff wie folgt vereinfachen: 
F = k-(ß-C h -C w ) 
(2.12) 
2.2.3 Sauerstoffsättigung 
Der Gasfluss hängt also von der Transfergeschwindigkeit k [m-d 1 ], der dimensionslosen 
Löslichkeit ß und dem Konzentrationsunterschied zwischen Luft und Wasser, Cl - Cw 
\mmol 02-m 3 ] ab. Ein Produkt zwischen der Löslichkeitß und der Gaskonzentration Cl 
in der Atmosphäre {C S ai=ß-Ci) drückt die Sauerstoffsättigungskonzentration 17 im 
Wasser aus. Bevor im nächsten Abschnitt die Transfergeschwindigkeit ausführlich 
behandelt wird, wird in diesem Abschnitt vorerst die Parametrisierung der 
Sauerstoffsättigungskonzentration vorgesteht. 
Die Sauerstoffkonzentration im Wasser ist von der Löslichkeit abhängig, die eine 
Funktion des atmosphärischen Druckes, der Wassertemperatur und des Salzgehaltes ist. 
Sind die Konzentrationen von Sauerstoff im Wasser und in der Luft im Gleichgewicht, 
so ist das Meerwasser zu 100 % mit Sauerstoff gesättigt und seine maximale 
Aufnahmefähigkeit ist erreicht. Den bei einer bestimmten Temperatur und einem 
bestimmten Salzgehalt des Wassers maximal möglichen Sauerstoffgehalt des Wassers 
bezeichnet man als Sättigungswert. Zunehmende Wassertemperatur sowie die Zunahme 
des Salzgehalts bewirken eine Abnahme der Löslichkeit des Gases. 
Die Sauerstoffsättigungskonzentration C sa t im Wasser wurde zuerst von Weiss (1970) 
für Süßwasser und Meerwasser in einem Temperaturbereich von 0 bis 40 °C bei einem 
Luftdruck von 1013.25 hPa (1 atm) untersucht. Aus diesen Messungen ist eine 
17 Ist die maximale Lösungskonzentration, die sich aus der Löslichkeit ß und der Gaskonzentration Cl in 
der Atmosphäre (siehe auch Gl. (2.12) C sat =ß-C L ) ergibt.