Taschenatlas der Umweltchemie:
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Stuttgart [u.a.]
Thieme
1996
|
| Schriftenreihe: | Flexibles Taschenbuch
|
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | XI, 248 S. zahlr. Ill. und graph. Darst. |
| ISBN: | 3131031115 |
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GEORG SCHWEDT
118 FARBTAFELN VON JOACHIM SCHREIBER
1996
GEORG THIEME VERLAG
STUTTGART * NEW YORK
EINLEITUNG 1
KAPITEL 1 STOFF-KREISLAEUFE
1.1 GEOCHEMISCHE KREISLAEUFE
A. UMWELTBEREICHE 2
B. ENDOGENER UND EXOGENER STOFF-
KREISLAUF 2
C. GEOLOGISCHER STOFF-KREISLAUF 4
D. KRUSTEN-OZEAN-MASCHINE 4
E. DIE ERDE ALS BIOGEOCHEMISCHE
FABRIK 6
1.2 KOHLENSTOFF-KREISLAUF
A. MINERALISIERUNG UND BIOSYNTHESE 8
1.3 STICKSTOFF-KREISLAUF
A. GLOBALER STICKSTOFF-KREISLAUF 10
B. ANTHROPOGENE EINFLUESSE 10
C. AMMONIFIKATION, NITRIFIKATION UND
DENITRIFIKATION 12
1.4 SCHWEFEL-KREISLAUF
A. GLOBALER SCHWEFEL-KREISLAUF 14
B. BIOCHEMISCHER SCHWEFEL-KREIS-
LAUF 14
C. UMWELTCHEMISCH RELEVANTE SCHWE-
FEL-VERBINDUNGEN 16
D. EMISSIONEN UND UMWAND-
LUNGEN 16
KAPITEL 2 ATMOSPHAERE
2.1 PHYSIKALISCH-CHEMISCHE VORGAENGE
A. GLOBALE ENERGIEBILANZ 30
B. AUFBAU DER ATMOSPHAERE 30
C. PHYSIKALISCH-CHEMISCHE GRUNDVOR-
GAENGE 32
D. KASTENMODELL DER ATMOSPHAEREN-
CHEMIE 32
E. KOPPLUNG VON KOHLENSTOFF- UND
SAUERSTOFF-KREISLAUF 34
F. ROLLE DES KOHLENSTOFFDIOXIDS 34
G. ALLGEMEINES VERHALTEN ATMOSPHAERI-
SCHER SPURENSTOFFE 36
1.5 PHOSPHOR-KREISLAUF
A. GLOBALER PHOSPHOR-KREISLAUF 18
B. BIOGEOCHEMISCHER PHOSPHOR-KREIS-
LAUF 18
1.6 METALL-KREISLAEUFE
A. GLOBALER ANTHROPOGENER KREIS-
LAUF 20
B. GEOCHEMISCHER KREISLAUF 20
C. BIOGEOCHEMISCHER KREISLAUF 20
1.7 SPEZIELLE KREISLAEUFE
A. KREISLAUF VON UMWELTCHEMIKA-
LIEN 22
B. KOPPLUNG DER KREISLAEUFE VON C, S, P,
N UND 0 24
C. BAKTERIELLE UND BIOCHEMISCHE KREIS-
LAEUFE IN SEDIMENTEN EINES SEES 24
D. ANTHROPOGEN BEDINGTE, FLAECHENBEZO-
GENE STOFF-FLUESSE 26
E. STOFF-KREISLAUF MIT UEBERGAENGEN ZUR
UMWELT 26
F. OEKOLOGISCH ORIENTIERTER STOFF-KREIS-
LAUF 28
H. KREISLAUF DER ATMOSPHAERISCHEN AERO-
SOLPARTIKEL 36
2.2 OEKOLOGISCHE PHOTOCHEMIE
A. CHEMIE UND PHOTOCHEMIE 38
B. EMISSION UND DEPOSITION BEI VER-
SCHIEDENEN WETTERLAGEN 38
C. KATALYTISCHE KREISLAEUFE DER ATMO-
SPHAERISCHEN OZON-CHEMIE 40
D. OZON - BILDUNG UND ABBAU 42
E. OZON UND DIE KATALYTISCHEN NO
X
-
ZYKLEN 42
F. PHOTOCHEMIE DES OH-RADIKALS 44
VII
INHALTSVERZEICHNIS
G. SCHEMA DER KATALYTISCHEN HO
X
-
ZYKLEN 44
H. SCHEMA DER ATMOSPHAERISCHEN HALO-
GEN-PHOTOCHEMIE 46
I. GLOBALER ATMOSPHAERISCHER CHLOR-
ZYKLUS 46
J. SCHEMA DES KATALYTISCHEN C1O
X
-
KREISLAUFS 46
K. SPALTUNG VON CHLORFLUORMETHA-
NEN 46
2.3 LUFTVERSCHMUTZUNGEN DURCH VER-
BRENNUNG
A. QUELLEN DER LUFTVERSCHMUTZUNG 48
B. QUANTIFIZIERUNG DER LUFTSCHADSTOFFE
NACH HERKUNFT 48
C. EMISSIONEN AUS VEGETATIONSBRAEN-
DEN 48
D. STICKSTOFFOXID - ENTSTEHUNG UND
MINDERUNG 50
2.4 ANTHROPOGENE SCHADSTOFFE UND
IHRE WIRKUNGEN
A. ANTHROPOGENE EMISSIONEN 1984 IN
DEUTSCHLAND (WEST) 52
B. IMMISSIONEN IN BODENNAEHE 52
C. SCHADSTOFFSTROEME BEI DER MUELLVER-
BRENNUNG 54
D. ABFALLVERBRENNUNG IN DEUTSCH-
LAND 54
E. SAEUREBILDUNG AUS NO
X
UND SO
2
56
F. LUFTVERSCHMUTZUNGEN ALS STRESSFAK-
TOREN DES OEKOSYSTEMS WALD 56
G. ABSCHEIDUNG VON FEINSTAEUBEN IM
MENSCHLICHEN ATEMTRAKT 58
H. ANGRIFFSORTE IM ATEMTRAKT IN ABHAEN-
GIGKEIT VON DER WASSERLOESLICH-
KEIT 58
I. WIRKUNGEN VON CO IM BLUT 58
K. SCHADSTOFFQUELLEN IN WOHN- UND
ARBEITSRAEUMEN 60
2.5 PRINZIPIEN DER LUFTREINHALTUNG
A. TECHNOLOGIEN DER ABLUFTREINI-
GUNG 62
B. VERGLEICH VERSCHIEDENER STAUB-
ABSCHEIDUNGSSYSTEME 64
C. THERMISCHER ABBAU ORGANISCHER
STOFFE 64
D. BILDUNG UND THERMISCHER ABBAU
CHLORIERTER DIBENZODIOXINE UND
-FURANE 64
E. KOMBINATIONSVERFAHREN ZUR ABGAS-
REINIGUNG 66
F. KATALYTISCHE NO
X
-REDUKTION 66
G. ENTSCHWEFELUNGSVERFAHREN 66
H. SIMULTANVERFAHREN ZUR ABGASENT-
SCHWEFELUNG UND -ENTSTICKUNG 68
I. ADSORPTIONSANLAGE ZUR LOESUNGSMIT-
TELRUECKGEWINNUNG 68
J. AUFBAU EINER BIOLOGISCHEN GAS-
WAESCHE 68
K. AUTOABGASE UND DEREN REINI-
GUNG 70
L DEPONIEGASE UND DEREN SCHADSTOFF-
ARME VERBRENNUNG 72
KAPITEL 3 HYDROSPHAERE
3.1 WASSER-KREISLAUF DER ERDE
A. DER HYDROLOGISCHE KREISLAUF 74
B. KASTENMODELL DER GEWAESSER-
CHEMIE 74
C. VOLUMENMAESSIGE VERTEILUNG DES
WASSERS 74
D. QUANTITATIVER WASSERHAUSHALT DER
ERDE 76
E. MITTLERE WASSERBILANZ IN DEUTSCH-
LAND 76
F. WECHSELWIRKUNGEN ZWISCHEN WAS-
SER UND LAND 78
G. NAHRUNGSNETZ UND STOFF-KEISLAUF IN
GEWAESSERN 80
H. QUANTIFIZIERTER STOFF-KREISLAUF IM
OFFENEN MEER 80
I. WASSER-KREISLAUF MIT ANTHROPOGENEN
EINFLUESSEN 82
J. WASSER-KREISLAUF IM WIRKUNGSFELD
WASSER - BODEN - VEGETATION 82
K. PH-PE-DIAGRAMME MIT EINFLUSS DER
ATMOSPHAERE 84
L KOHLENSTOFF-SPEZIES IM KREISLAUF VON
GEWAESSERN 84
INHALTSVERZEICHNIS
VIII
3.2 CHEMIE IN GEWAESSERN
A. GLEICHGEWICHTS-DIAGRAMME EINIGER
MOLEKUEL/LONEN-SYSTEME 86
B. CARBONAT-SPEZIES IN REGEN-
WASSER 86
C. CA
2+
UND HCO^-IONEN IN FLUESSEN 86
D. LOESLICHKEITEN VON ALUMINIUM-
SPEZIES 88
E. SPEZIESVERTEILUNG DER AL-HYDROXO-
KOMPLEXE 88
F. GLEICHGEWICHTE ZWISCHEN NITRAT-
UND AMMONIUM-IONEN 88
G. UMWANDLUNG VON AMMONIUM IN
FLIESSGEWAESSERN 88
H. PE-PH-DIAGRAMM FUER EISEN-
SPEZIES 90
I. KONZENTRATIONS-PE-DIAGRAMME FUER
CHLOR-SPEZIES 90
J. GENESE DES REGENWASSERS 92
K. WEGE EMITTIERTER SAEUREBILDNER UND
WIRKUNGEN BEI TIEREN IM WAS-
SER 92
L. EMISSION UND TRANSPORTPROZESSE
VON METALLSPUREN IN FLUSSBETTEN 94
M. KREISLAEUFE UND REAKTIONEN VON
METALLEN IN GEWAESSERN 94
N. REAKTIONEN VON METALL-IONEN IN DER
WASSERSAEULE EINES SEES 96
0. EXISTENZBEREICHE VON METALL-, AQUO-,
HYDROXO- UND OXO-KOMPLEXEN 96
3.3 VERFAHREN DER TRINKWASSERAUF-
BEREITUNG
A. DONAUWASSERAUFBEREITUNG ZUR VER-
WENDUNG ALS TRINKWASSER 98
B. KLASSISCHE VERFAHREN DER TRINKWAS-
SERAUFBEREITUNG 100
C. ELEKTRODIALYSE IN EINER DREIKAMMER-
ZELLE 100
D. WASSERENTSALZUNG DURCH UMKEHR-
OSMOSE 100
KAPITEL 4 BODEN
4.1 GRUNDLAGEN DER BODENKUNDE
A. DER BODEN IM UMFELD VON LITHO-,
HYDRO- UND ATMOSPHAERE 118
B. DIE LITHO-, BIO-, ATMO- UND
HYDROSPHAERISCHEN ANTEILE US
3.4 GRUNDLAGEN DER ABWASSERCHEMIE
UND -REINIGUNG
A. KOMMUNALES KLAERWERK ALS DIREKT-
EINLEITER 102
B. SCHEMA EINER MECHANISCH-BIOLOGI-
SCHEN KLAERANLAGE 102
C. ZUSAMMENSETZUNG VON ABWASSER
UND DESSEN MOEGLICHE BEHAND-
LUNG 104
D. SCHWANKUNGEN IN DER ABWASSER-
MENGE EINER STADT 104
E. BIOCHEMISCHER SAUERSTOFF-BEDARF
(BSB) 104
F. ANAEROBER ABBAU ORGANISCHER
STOFFE 106
G. GRUNDLAGEN ANAEROBER REINIGUNGS-
VERFAHREN 106
H. ZUR KINETIK VON FLOCKUNG UND FILTRA-
TION 108
I. WIRKSAMKEIT VON CHEMIKALIEN IN
DER WASSERTECHNOLOGIE 108
J. FAELLUNGS-PH-BEREICHE VON
METALLEN 110
K. ABWASSERREINIGUNGSANLAGE MIT
PHOSPHAT-FAELLUNG 120
L. SCHLAMMBILDUNG UND BSB 112
M. SAUERSTOFF-VERBRAUCH FUER STOFFWECH-
SELVORGAENGE 112
N. PHOSPHAT-ELIMINATIONEN 112
O. STICKSTOFF-UMWANDLUNGEN BEI DER
ABWASSERREINIGUNG 114
P. VERFAHREN DER DENITRIFIKATION 114
Q. ABWASSERBEHANDLUNG IN DER METALL-
VERARBEITENDEN (AUTOMOBIL-)
INDUSTRIE 116
R. MECHANISCH-BIOLOGISCH-CHEMISCHE
KLAERANLAGE MIT SCHLAMMBEHAND-
LUNG 116
C. WECHSELBEZIEHUNGEN ZWISCHEN
GESTEINSARTEN 120
D. GESTEINSARTEN 120
E. KOERNUNGSKLASSEN VON BOEDEN 122
F. KRUEMELSTRUKTUREN DES BODENS 122
IX
INHALTSVERZEICHNIS
G. BODENHORIZONTE 124
H. DIE VIER PHYSIKALISCHEN ZUSTAENDE
DES BODENS 124
4.2 PHYSIKALISCH- UND BIOGEOCHEMI-
SCHE VORGAENGE
A. BODENFUNKTIONEN 126
B. BODENBESTANDTEILE 126
C. ZUSAMMENSETZUNG EINES ACKER-
BODENS 126
D. BEZIEHUNG ZWISCHEN WASSER-
SPANNUNG UND WASSERGEHALT 128
E. WASSER-, LUFT- UND SUBSTANZ-
VOLUMEN IN ABHAENGIGKEIT VON DER
BODENART 128
F. SAUERSTOFF- UND KOHLENSTOFFDIOXID-
GEHALT DER BODENLUFT 128
G. BILDUNG, UMWANDLUNG UND ZERFALL
VON TONMINERALEN 130
H. ELEMENTANORDNUNG IN EINEM ZWEI-
BZW. DREISCHICHT-TONMINERAL 130
I. STRUKTURTYPEN VON SILICATEN 130
J. VERWITTERUNG DES KALIFELDSPATES
ZUM TONMINERAL 132
K. TONMINERALE ALS POLYFUNKTIONELLE
AUSTAUSCHER 132
L. DIAGENESE UND HUMIFIZIERUNG 134
M. BODEN UND HUMUS 134
N. BIOGENESE VON HUMINSTOFFEN 136
0. AUFBAU VON HUMINSTOFFEN 138
P. STRUKTURMUSTER EINES HUMINSTOFF-
SYSTEMS 138
Q. DYNAMISCHE VORGAENGE IN
BOEDEN 140
R. VERWITTERUNG UND GASAUS-
TAUSCH 140
43 METALLE UND SAURER REGEN
A. KALIUM-DYNAMIK IM BODEN 142
B. BILANZSCHEMA FUER SCHWERMETALLE IN
DER BODENDECKSCHICHT 142
C. BODEN-PH-WERT UND METALL-
AUFNAHME 142
D. VERFRACHTUNG UND WIRKUNG VON TAU-
SALZEN 144
E. TRANSPORTWEGE DES BLEIS 144
F. ENTWICKLUNG DER BLEI-IMMISSION IM
SCHWEBSTAUB 146
G. HAEUFIGKEITSVERTEILUNGEN VON BLEI
UND CADMIUM IN GARTENBOEDEN 146
H. NORMIERTE BLEI-GEHALTE IN DER
UMGEBUNG EINES BUNTMETALLEMIT-
TENTEN IM BODENHORIZONT A
P
148
I. SCHWERMETALLANREICHERUNGEN 148
J. VERHALTEN VON SCHWERMETALLEN IM
BODEN 150
K. MOBILISIERUNG VON SCHWER-
METALLEN 152
L DEPOSITION *SAURER REGEN" 154
M. EINFLUSS DES SAUREN REGENS AUF DAS
OEKOSYSTEM WALD 154
N. VORGAENGE IM BODEN 154
0. SAURER REGEN ALS URSACHE NEUARTIGER
WALDSCHAEDEN 156
P. AUSWIRKUNG SAURER IMISSIONEN AM
KOELNER DOM 158
4.4 ORGANISCHE KONTAMINANTEN
A. BEISPIEL EINES BELASTETEN INDUSTRIE-
GELAENDES 160
B. VERHALTEN VON SCHADSTOFFEN
IM BODEN 162
C. VERTEILUNG VON CHLORIERTEN KOHLEN-
WASSERSTOFFEN IN DER BODENLUFT 162
D. VERHALTEN VON PESTIZID-WIRKSTOFFEN
IM BODEN 162
E. ANTEILE BESTIMMBARER STOFFE IN BELA-
STETEN BOEDEN 164
F. SUMMENKURVEN DES SAUERSTOFF-
VERBRAUCHS OELKONTAMINIERTER
BOEDEN 164
4.5 VERFAHREN DER BODENSANIERUNG
A. EMISSIONSPFADE EINER ALTLAST 166
B. BODENREINIGUNGSVERFAHREN 166
C. GEGENSTROMEXTRAKTION MIT LOESUNGS-
MITTELN 168
D. THERMISCHE ALTLASTENSANIERUNG 168
E. BIOLOGISCHE ALTLASTENSANIERUNG 170
F. SANIERUNG VON KONTAMINIERTEM
GRUNDWASSER UND VON BODEN-
LUFT 170
4.6 CHEMIE UND TECHNIK IN
DEPONIEN
A. AUFBAU EINER DEPONIE 172
INHALTSVERZEICHNIS
B. GRUNDWASSER-GEFAEHRDUNGSQUELLEN
IM UMFELD EINER DEPONIE 172
C. ENTWICKLUNG VON MUELLVOLUMEN UND
ZUSAMMENSETZUNG 172
D. ANAEROBE ABBAUPROZESSE IN DEPO-
NIEN 174
E. GRUNDFLIESSBILD EINER MUELLVER-
GAERUNGSANLAGE 176
F. ENTSORGUNG UND NUTZUNG VON DEPO-
NIEGAS 176
KAPITEL 5 UMWELTCHEMIE AUSGEWAEHLTER XENOBIOTIKA
UND SCHWERMETALLE
5.1 SCHADSTOFFPFADE, NAHRUNGSKETTEN
UND STOFFEIGENSCHAFTEN
A. SCHADSTOFFPFADE IN OEKO-
SYSTEMEN 178
B. GRUNDLAGEN DER SCHADSTOFFVERTEILUNG
UND-UMWANDLUNG 178
C. NAHRUNGSKETTE UND ENERGIEFLUSS 180
D. NAHRUNGSPYRAMIDE 180
E. NAHRUNGSKETTENGEFLECHT 180
F. STOFFEIGENSCHAFTEN UND UMWELT-
VERHALTEN 182
G. OEKOCHEMISCHE STOFFEIGEN-
SCHAFTEN 184
H. GRUNDLEGENDE PROZESSE BEIM STOFF-
AUSTAUSCH ZWISCHEN ATMOSPHAERE UND
MEER 184
5.2 ALLGEMEINE ABBAUWEGE
A. REAKTIONSENTHALPIEN FUER ABBAUREAK-
TIONEN VON BIOMASSE 186
B. REDUKTIVE (ANAEROBE) REAKTIONEN
VON XENOBIOTIKA 186
C. BAKTERIELLER ABBAU VON AROMA-
TEN 188
D. ABBAU AROMATISCHER NITRO-VERBIN-
DUNGEN 188
5.3 KOHLENWASSERSTOFFE: PAK UND
PCB
A. ENTSTEHUNG CHLORIERTER VERBINDUN-
GEN BEI VERBRENNUNGSVORGAEN-
GEN 190
B. ABBAU VON ALKANEN IN DER TRO-
POSPHAERE 190
C. MECHANISMEN DES PAK-ABBAUS BEI
PROKARYONTEN UND EUKARYONTEN 192
D. ELIMINIERUNGSPFADE BEIM BIOLOGI-
SCHEN ABBAU VON PAK IM BODEN 192
E. VERTEILUNGSMOEGLICHKEITEN VON POLY-
CHLORIERTEN BIPHENYLEN (PCB) 194
F. BIOAKKUMULATION VON PCB 194
G. ABBAU VON PCB 194
5.4 DIBENZODIOXINE UND -FURANE
A. DIOXIN-QUELLEN UND-PFADE 196
B. VERUNREINIGUNGEN VON CHLORPHENOL-
HANDELSPRODUKTEN 196
C. CHEMISCHE STRUKTURFORMELN UND
TOXIZITAETSAEQUIVALENTE 198
D. ENTSTEHUNG UND AUFNAHME DURCH
DEN MENSCHEN 198
5.5 PESTIZIDE UND TENSIDE
A. VERHALTEN VON PESTIZIDEN IM
BODEN 200
B. PERSISTENZ VON PESTIZIDEN IN
BOEDEN 200
C. BIOTISCHER ABBAU VON ETHENBISTHIO-
CARBAMATEN 200
D. PARATHION-ABBAU IM KOERPER EINES
RINDES 202
E. MIKROBIELLER PARATHION-ABBAU 202
F. ABBAU VON AROMATISCHEN STICKSTOFF-
HALTIGEN HERBIZIDEN 204
G. ABBAU EINES LINEAREN ALKYLBENZOLSUL-
FONATES (TENSIDS) 204
5.6 SCHWERMETALLE UND IHRE SPEZIES
A. SCHWERMETALLSPEZIES IN NATUERLICHEN
GEWAESSERN 206
B. KONZENTRATION UND WIRKUNG 206
C. CHROM-SPEZIES IN GERBEREIABWAES-
SERN 206
D. QUECKSILBER-SPINNE: ANWENDUNGEN
UND WIRKUNGEN 208
E. UMWELTCHEMIE DES QUECK-
SILBERS 208
XI
INHALTSVERZEICHNIS
F. OEKOCHEMISCHE REAKTIONEN DES
ARSENS 210
G. UMWANDLUNGEN VON ARSEN-SPEZIES
IM MEER 210
KAPITEL 6 PROBLEM- UND WIRKUNGSBEZOGENE UMWELTANALYTIK
6.1 UMWELTANALYTIK - STRATEGIEN UND
KONZEPTE
A. MOBILE VOR-ORT-ANALYTIK 212
B. SCHNELLTESTVERFAHREN 212
C. KONZEPTIONELLE UMWELTANALY-
TIK 214
D. GEFAEHRDUNGSABSCHAETZUNG IN DER ALT-
LASTENUNTERSUCHUNG 216
E. GEWAESSERUNTERSUCHUNGEN IM
BEREICH VON DEPONIEN 218
F. STRATEGIEN ZUR ANALYTIK KONTAMINIER-
TER BOEDEN 220
G. LEUCHTBAKTERIENTEST ZUR WIRKUNGS-
BEZOGENEN SCHADSTOFFANALYTIK 222
H. SCHEMA ZUR PESTIZID-ANALYTIK IN
UMWELTPROBEN 224
I. MODERNE PROBENVORBEREITUNG FUER
PCB-KONTAMINIERTE BOEDEN 224
J. ANALYSENVERFAHREN FUER KOHLENWAS-
SERSTOFFE UND PAK IN BOEDEN 226
K. PROBENAUFARBEITUNG UND BESTIM-
MUNG VON PESTIZIDEN 226
LITERATURVERZEICHNIS 238
6.2 OEKOTOXIKOLOGISCHE KONZEPTE ZUR
GEFAEHRLICHKEITSBEWERTUNG
A. SCHEMA ZUR SCHNELLEINSTUFUNG VON
CHEMIKALIEN 228
B. ZUM UMWELTGEFAEHRDUNGSPROFIL 230
C. EXPOSITIONSANALYSE NACH DEM FUGA-
ZITAETSMODELL *UNIT WORLD" 232
D. AUSWERTUNG VON MONITORING-
DATEN 232
E. GEFAEHRLICHKEITSBEWERTUNG NACH DEM
E4CHEM-MODELL 234
F. DAS EXTND-SUBMODELL ZUR EXPOSI-
TIONSANALYSE 234
G. DAS OECD-STANDARD-UMWELTMO-
DELL 234
H. KOMPARTIMENTE UND PROZESSE IN
EINEM UMWELTMODELL 236
I. WIRKUNGSANALYSE MITTELS COMPUTER-
STUDIE 236
SACHVERZEICHNIS 240 |
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