Veränderung der Sedimentzusammensetzung in einem Fliessgewässer und deren Auswirkungen auf die Gewässergüte: Beispiel Innerste
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Hannover
SuG-Verl.-Ges.
1994
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SCHRIFTENREIHE FUER 1994 STADTENTWAESSERUNG UND GEWAESSERSCHUTZ HRSG.:
PROF. DR.-ING. F. SIEKER DIPL.-ING. SC. M. QINYONG WU VERAENDERUNG DER
SEDIMENTZUSAMMENSETZUNG IN EINEM FLIESSGEWAESSER UND DEREN AUSWIRKUNGEN
AUF DIE GEWAESSERGUETE BEISPIEL INNERSTE BIBLIOTHEK INSTITUT FOR WASSERBAU
UND WASSERWIRTSCHAFT TECHNIS:HE HOCHSCHULE DARMSTADT PETERSENSTR. 13,
64287 DARMSTADT TEL. 00151/162143 * FAX: 163243 INHALTSVERZEICHNIS 01
DANKSAGUNG 02 VERZEICHNIS DER ABBILDUNGEN 03 VERZEICHNIS DER TABELLEN 2.
2.1 2. 2. 2. 2. 2. 2.2 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.2.5 3.1 3.2 EINLEITUNG
1 BISHERIGE ERKENNTNISSE UEBER STICKSTOFF UND SCHWERMETALLE IM SEDIMENT 3
STICKSTOFF: HERKUNFT UND KREISLAUF IN SEDIMENTEN DER FLIESSGEWAESSER
HERKUNFT STICKSTOFFKREISLAUF IN FLUSSSEDIMENTEN 4 STICKSTOFFFREISETZUNG
UND DIE EINFLUSSFAKTOREN 8 EINFLUSS AUF DEN SAUERSTOFFHAUSHALT IM
FLIESSGEWAESSER 13 OEKOTOXIKOLOGISCHE AUSWIRKUNG VON STICKSTOFFVERBINDUNGEN
15 SCHWERMETALLFREISETZUNG UND VERAENDERUNG IHRER SPEZIFISCHEN
BINDUNGSFORMEN IM SEDIMENT 17 HERKUNFT UND VERHALTEN IN FLIESSGEWAESSERN
BINDUNGSFORMEN DER SCHWERMETALLE 18 SCHWERMETALLFREISETZUNG 20
SEDIMENTMILIEU 21 FREISETZUNG BEI DER OXIDATION ANOXISCHER SEDIMENTE 27
ENTWICKLUNG EINES GEEIGNETEN GERAETES FUER DIE ENTNAHME UNGESTOERTER
SEDIMENTPROBEN AUS EINEM FLIESSGEWAESSER 32 PROBLEMSTELLUNG UND
ANFORDERUNG 32 PROBENEHMER 33 3.2.1 DER BODENGREIFER 34 3.2.2 DAS
OBERDECKELROHR 34 3.2.3 DER UNTERDRUCKZYLINDER 35 3.2.3.1 BESCHREIBUNG
DER PROBENAHME 36 3.3 UEBERPRUEFUNG DER FUNKTIONSFAEHIGKEIT DER GERAETE 37
3.3.1 VERSUCHSAUFBAU UND VERSUCHSDURCHFUEHRUNG IM LABOR 3.3.1.1
VERSUCHSAUFBAU 3.3.1.2 BEURTEILUNGSKRITERIEN 39 3.3.2 VERSUCHSERGEBNISSE
3.3.2.1 VISUELLE BEOBACHTUNG 3.3.2.2 PHYSIKALISCHE UND CHEMISCHE
MESSUNGEN 41 3.4 ZUSAMMENFASSENDE BEURTEILUNG DER PROBENEHMER 45 4
VERAENDERUNG VON STICKSTOFFVERBINDUNGEN IM SEDIMENT UND IHRE FREISETZUNG
IN DER INNERSTE 48 4.1 UEBERBLICK UEBER DAS VERSUCHSPROGRAMM 48 4.1.1 DAS
EINZUGSGEBIET DER INNERSTE 49 4.3 PROBENAHME 51 4.3.1 PROBENNAHME FUER
FELDMESSUNGEN 4.3.2 SEDIMENTPROBENAHME ZU EINEM NIEDERSCHLAGSEREIGNIS 53
4.3.3 PROBENAHME FUER LABORVERSUCHE 4.4 ANALYTISCHE VERFAHREN 55 4.4.1
ANALYSE UND FELDMESSUNGEN 4.4.1.1 VERTIKALER PORENWASSERGEHALT 4.4.2
LABORUNTERSUCHUNG UND EINRICHTUNG 56 4.4.2.1 LABORANLAGE MIT
SEDIMENTSAEULEN 4.4.2.1.1 AMMONIUMFREISETZUNG AUS DER SEDIMENTOBERFLAECHE
57 4.4.2.1.2 NITRIFIKATION DER SEDIMENTOBERFLAECHE 59 4.4.2.2
SUSPENDIERTES SEDIMENT 60 4.4.2.2.1 STICKSTOFFFREISETZUNG DES
SUSPENDIERTEN SEDIMENTES 4.4.2.2.2 NITRIFIKATIONSRATE DES SUSPENDIERTEN
SEDIMENTES 61 4.5 ERGEBNISSE UND DISKUSSION 62 4.5.1 AENDERUNG DER
STICKSTOFFGEHALTE IM SEDIMENT 62 4.5.1.1 JAHRESZEITLICHER VERLAUF DES
STICKSTOFFS IM SEDIMENT 4.5.1.2 VERTIKALVERTEILUNG VON STICKSTOFF IM
PORENWASSER 65 4.5.1.3 VERAENDERUNG DER STICKSTOFF-VERBINDUNGEN DURCH EIN
REGENEREIGNIS 68 4.5.2 LABORVERSUCHE MIT STATIONAEREN SEDIMENTSAEULEN 71
4.5.2.1 AMMONIUMFREISETZUNG IN FLIESS- UND STAUBEREICHEN 75 4.5.2.2
EINFLUSS DER TEMPERATUR AUF DIE AMMONIUMFREISETZUNG 76 4.5.2.3
NITRIFIKATIONSRATE DER SEDIMENTOBERFLAECHE 79 4.5.2.3.1 EINFLUSS VON
AMMONIUMKONZENTRATION AUF DIE NITRIFIKATIONSRATE 4.5.2.3.2 EINFLUSS DER
TEMPERATUR AUF DIE NITRIFIKATION 81 4.5.3 LABORUNTERSUCHUNG MIT
SUSPENDIERTEM SEDIMENT 82 4.5.3.1 AMMONIUMFREISETZUNG MIT SUSPENDIERTEM
SEDIMENT 82 4.5.3.2 NITRIFIKATION VON SUSPENDIERTEM SEDIMENT 85 4.6
EINFLUSS DER AMMONIUMFREISETZUNG AUF DIE GEWAESSERGUETE IN DER INNERSTE 86
5. SAUERSTOFFZEHNING DER SEDIMENTE IN DER INNERSTE 91 5.1 ALLGEMEINES
5.2 GRUNDLAGEN UND METHODEN 92 5.2.1 VERSUCHSANLAGE MIT SEDIMENTSAEULEN
5.2.2 SUSPENDIERTE SEDIMENTPROBE 94 5.3 ERGEBNISSE 96 5.3.1
SAUERSTOFFZEHNING BEI UNGESTOERTEN SEDIMENTPROBEN 5.3.1.1 EINFLUSS DER
TEMPERATUR 97 5.3.2 SAUERSTOFFZEHNING DER SUSPENDIERTEN SEDIMENTE 99 6.
UNTERSUCHUNGEN ZUR FREISETZUNG DER SCHWERMETALLE CD, CU, NI, PB UND ZN
UND VERAENDERUNG IHRER BINDUNGSFORMEN 103 6.1 VORBEREITUNG DER VERSUCHE
103 6.1.1 SEDIMENTKORNGROESSENFRAKTIONIERUNG 103 6.1.2 PROBENVORBEREITUNG
UND SCHWERMETALLANALYSE 104 6.2 LABORVERSUCHE UND EINRICHTUNGEN 105
6.2.1 KURZFRISTIGE FREISETZUNG 105 6.2.2 LANGFRISTIGE FREISETZUNG 106
6.2.3 VERAENDERUNG DER SPEZIFISCHEN BINDUNGSFORMEN DURCH
REDOXPOTENTIALAENDERUNG DES SEDIMENTES 107 6.3 ERGEBNIS UND DISKUSSION
109 6.3.1 SCHWERMETALLBELASTUNG IM SEDIMENT 109 6.3.2 GELOESTE
SCHWERMETALLANTEILE IN FREIWASSER 114 6.3.3 EINFLUESSE DER
SEDIMENTZUSAMMENSETZUNG 118 6.3.3.1 KORNGROESSENVERTEILUNG 6.3.3.2
AENDERUNG DES PH-WERTES UND REDOXPOTENTIALS IM SEDIMENT 120 6.3.3.3
PH-WERT UND TITRATIONSKURVE DER SEDIMENTE 122 6.3.4
SCHWERMETALLFREISETZUNG 123 6.3.4.1 KURZFRISTIGE FREISETZUNG 6.3.4.2
LANGFRISTIGE FREISETZUNG 128 6.3.5 VERAENDERUNG DER
SCHWERMETALLBINDUNGSFORMEN 130 7. ZUSAMMENFASSUNG 134 8.
LITERATURVERZEICHNIS 138 |
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