Einsatz von Multielementanalysen für Sielhäute und Klärschlämme zur Indirekteinleiteridentifizierung:
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Hannover
ISAH
2005
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| adam_text | Inhaltsverzeichnis
Abbildungsverzeichnis.............................................................................................I
Tabellenverzeichnis...............................................................................................IV
Verzeichnis der Abkürzungen...........................................................................VIII
Verzeichnis der analysierten Elemente.................................................................X
1 Einleitung..................................................................................................................1
2 Problemstellung und Zielsetzung...........................................................................3
3 Kenntnisstand..........................................................................................................5
3.1 Zusammensetzung und Aufbau der Sielhaut.............................................................6
3.2 Biofilmwachstum.......................................................................................................7
3.3 Anreicherung von Schwermetallen in Sielhäuten und Klärschlämmen..................10
3.3.1 Adsorption von Sielhäuten (Ergebnisse von Gutekunst)......................................14
3.3.2 Adsorption von Klärschlämmen (Ergebnisse von Port)........................................19
3.4 Bewertungsmethoden von Sielhautuntersuchungen................................................23
4 Methodik.................................................................................................................25
4.1 Das Untersuchungsgebiet........................................................................................25
4.2 Sielhautanalytik und technische Durchführung.......................................................27
4.2.1 Probenahmetechniken...........................................................................................27
4.2.2 Analytik.................................................................................................................30
4.2.2.1 Probenvorbereitung..........................................................................................30
4.2.2.2 Analysenmethoden...........................................................................................30
4.2.2.3 Qualitätssicherung............................................................................................31
4.3 Entwicklung eines Daten-Analysesystems zur Auswertung von Sielhautanalysen 33
4.3.1 Beschreibung der Datenbank.................................................................................33
4.3.2 Entwicklung des geographischen Informationssystems (GIS)..............................39
4.4 Die Datenformate.....................................................................................................43
4.4.1 Absolute Sielhautkonzentration............................................................................43
4.4.2 Berechnung der modifizierten Sielhautkonzentration unter Berücksichtigung
eines probenspezifischen Faktors in Anlehnung an die Korrekturrechnung
von Kintrup............................................................................................................44
4.4.3 Sielhautbelastung...................................................................................................47
4.4.4 Normierte Sielhautbelastung (nach Kintrup)........................................................48
4.4.5 Beispiel..................................................................................................................48
4.5 Auswertemethodik der Daten..................................................................................50
4.5.1 Datenvorbehandlung.............................................................................................51
4.5.2 Multivariate statistische Methoden.......................................................................51
4.5.3 Verwendete multivariate Analysemethoden.........................................................53
5 Korrelation von Sielhautuntersuchungen mit Untersuchungen an belebtem
Schlamm.................................................................................................................59
5.1 Elimination in Abhängigkeit von der organischen Substanz...................................59
5.2 Spezifische Beladung von Sielhaut und belebtem Schlamm...................................61
5.3 Schlussfolgerungen..................................................................................................62
6 Adsorption von Schwermetallen an Sielhäute....................................................63
6.1 Ermittlung von Adsorptionsisothermen...................................................................64
6.2 Bezugsgrößen..........................................................................................................67
6.2.1 Spezifische Beladung von Sielhäuten in der Kanalisation in Abhängigkeit des
organischen Anteils...............................................................................................72
6.2.1.1 Adsorptionsisotherme in Abhängigkeit von der organischen Substanz...........76
6.3 Anwendung der Adsorptionsgleichung von Freundlich..........................................79
6.4 Schlussfolgerungen..................................................................................................83
7 Einsatz von Multielementanalysen für ein Abwasserkataster...........................86
7.1 Auswertung der Multielementanalysen von Klärschlammproben..........................86
7.1.1 Bilanzierung der Elemente am Beispiel der Kläranlage Langenhagen.................88
7.1.1.1 Allgemeine Beschreibung der Kläranlage........................................................88
7.1.1.2 Berechnungsgrundlage zur Frachtermittlung...................................................91
7.1.1.3 Eliminationsleistung des Klärschlammes.........................................................93
7.1.2 Betrachtung der absoluten Messwerte am Beispiel von gekalktem und
ungekalktem Klärschlamm....................................................................................95
7.1.3 Relativierende Darstellungsform der Klärschlammmesswerte.............................99
7.1.4 Auswertung der Ähnlichkeit von Klärschlammproben.......................................105
7.1.5 Schlussfolgerungen.............................................................................................108
7.2 Auswertung der Multielementanalysen von Sielhautproben.................................110
7.2.1 Einfluss einer Druckleitung auf das Anreicherungsverhalten von Sielhäuten.... 110
7.2.1.1 Auswertung der Ähnlichkeit über die Euklidischen Abstände und
Darstellung in einem geographischen Informationssystem............................114
7.2.2 Schlussfolgerungen.............................................................................................119
7.3 Identifikation von Einleitergruppen und Benennen von Indikatorelementen........120
7.3.1 Faktorenanalyse...................................................................................................121
7.3.2 Clusteranalyse.....................................................................................................128
Diskriminanzanalyse...........................................................................................131
3.1 Allgemeine Vorgehensweise..........................................................................131
7.3..
7.
7.
7.
7.
7.
i 7
Flugzeugindustrie...........................................................................................133
3.3.3 Maschinenbau. Betriebekomplex...................................................................135
3.3.4 Mechanische Metallbearbeitung....................................................................137
3.3.5 Großhandel für Metalle..................................................................................139
3.3.6 Tankwagenreinigung......................................................................................141
3.3.7 Werkzeugbau..................................................................................................143
Zahnbehandlung.............................................................................................145
7.3.3.9 Einleitungsereignis.........................................................................................147
7.3.4 Benennung von Indikatoren für die analysierten Gruppen.................................149
7.3.5 Schlussfolgerungen.............................................................................................152
8 Übertragung der Ergebnisse auf eine praxisbezogene Anwendung...............153
9 Diskussion.............................................................................................................158
9.1 Adsorptionsverhalten von Sielhäuten in der Kanalisation.....................................158
9.2 Übertragbarkeit der Ergebnisse von Klärschlamm auf Sielhaut im Hinblick auf
die Anwendbarkeit für ein Sielhautkataster...........................................................165
9.3 Schwermetallbilanz der Kläranlage Langenhagen für 26 Elemente......................167
9.4 Möglichkeiten und Grenzen von Mustererkennungsverfahren im Hinblick auf
ein Sielhautkataster................................................................................................170
10 Zusammenfassung...............................................................................................173
11 Ausblick................................................................................................................177
12 Literaturverzeichnis............................................................................................179
|
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Inhaltsverzeichnis
Abbildungsverzeichnis.I
Tabellenverzeichnis.IV
Verzeichnis der Abkürzungen.VIII
Verzeichnis der analysierten Elemente.X
1 Einleitung.1
2 Problemstellung und Zielsetzung.3
3 Kenntnisstand.5
3.1 Zusammensetzung und Aufbau der Sielhaut.6
3.2 Biofilmwachstum.7
3.3 Anreicherung von Schwermetallen in Sielhäuten und Klärschlämmen.10
3.3.1 Adsorption von Sielhäuten (Ergebnisse von Gutekunst).14
3.3.2 Adsorption von Klärschlämmen (Ergebnisse von Port).19
3.4 Bewertungsmethoden von Sielhautuntersuchungen.23
4 Methodik.25
4.1 Das Untersuchungsgebiet.25
4.2 Sielhautanalytik und technische Durchführung.27
4.2.1 Probenahmetechniken.27
4.2.2 Analytik.30
4.2.2.1 Probenvorbereitung.30
4.2.2.2 Analysenmethoden.30
4.2.2.3 Qualitätssicherung.31
4.3 Entwicklung eines Daten-Analysesystems zur Auswertung von Sielhautanalysen 33
4.3.1 Beschreibung der Datenbank.33
4.3.2 Entwicklung des geographischen Informationssystems (GIS).39
4.4 Die Datenformate.43
4.4.1 Absolute Sielhautkonzentration.43
4.4.2 Berechnung der modifizierten Sielhautkonzentration unter Berücksichtigung
eines probenspezifischen Faktors in Anlehnung an die Korrekturrechnung
von Kintrup.44
4.4.3 Sielhautbelastung.47
4.4.4 Normierte Sielhautbelastung (nach Kintrup).48
4.4.5 Beispiel.48
4.5 Auswertemethodik der Daten.50
4.5.1 Datenvorbehandlung.51
4.5.2 Multivariate statistische Methoden.51
4.5.3 Verwendete multivariate Analysemethoden.53
5 Korrelation von Sielhautuntersuchungen mit Untersuchungen an belebtem
Schlamm.59
5.1 Elimination in Abhängigkeit von der organischen Substanz.59
5.2 Spezifische Beladung von Sielhaut und belebtem Schlamm.61
5.3 Schlussfolgerungen.62
6 Adsorption von Schwermetallen an Sielhäute.63
6.1 Ermittlung von Adsorptionsisothermen.64
6.2 Bezugsgrößen.67
6.2.1 Spezifische Beladung von Sielhäuten in der Kanalisation in Abhängigkeit des
organischen Anteils.72
6.2.1.1 Adsorptionsisotherme in Abhängigkeit von der organischen Substanz.76
6.3 Anwendung der Adsorptionsgleichung von Freundlich.79
6.4 Schlussfolgerungen.83
7 Einsatz von Multielementanalysen für ein Abwasserkataster.86
7.1 Auswertung der Multielementanalysen von Klärschlammproben.86
7.1.1 Bilanzierung der Elemente am Beispiel der Kläranlage Langenhagen.88
7.1.1.1 Allgemeine Beschreibung der Kläranlage.88
7.1.1.2 Berechnungsgrundlage zur Frachtermittlung.91
7.1.1.3 Eliminationsleistung des Klärschlammes.93
7.1.2 Betrachtung der absoluten Messwerte am Beispiel von gekalktem und
ungekalktem Klärschlamm.95
7.1.3 Relativierende Darstellungsform der Klärschlammmesswerte.99
7.1.4 Auswertung der Ähnlichkeit von Klärschlammproben.105
7.1.5 Schlussfolgerungen.108
7.2 Auswertung der Multielementanalysen von Sielhautproben.110
7.2.1 Einfluss einer Druckleitung auf das Anreicherungsverhalten von Sielhäuten. 110
7.2.1.1 Auswertung der Ähnlichkeit über die Euklidischen Abstände und
Darstellung in einem geographischen Informationssystem.114
7.2.2 Schlussfolgerungen.119
7.3 Identifikation von Einleitergruppen und Benennen von Indikatorelementen.120
7.3.1 Faktorenanalyse.121
7.3.2 Clusteranalyse.128
Diskriminanzanalyse.131
3.1 Allgemeine Vorgehensweise.131
7.3.
7.
7.
7.
7.
7.
i 7
Flugzeugindustrie.133
3.3.3 Maschinenbau. Betriebekomplex.135
3.3.4 Mechanische Metallbearbeitung.137
3.3.5 Großhandel für Metalle.139
3.3.6 Tankwagenreinigung.141
3.3.7 Werkzeugbau.143
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7.3.3.9 Einleitungsereignis.147
7.3.4 Benennung von Indikatoren für die analysierten Gruppen.149
7.3.5 Schlussfolgerungen.152
8 Übertragung der Ergebnisse auf eine praxisbezogene Anwendung.153
9 Diskussion.158
9.1 Adsorptionsverhalten von Sielhäuten in der Kanalisation.158
9.2 Übertragbarkeit der Ergebnisse von Klärschlamm auf Sielhaut im Hinblick auf
die Anwendbarkeit für ein Sielhautkataster.165
9.3 Schwermetallbilanz der Kläranlage Langenhagen für 26 Elemente.167
9.4 Möglichkeiten und Grenzen von Mustererkennungsverfahren im Hinblick auf
ein Sielhautkataster.170
10 Zusammenfassung.173
11 Ausblick.177
12 Literaturverzeichnis.179 |
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| spelling | Richthofen, Nahid von 1957- Verfasser (DE-588)131497197 aut Einsatz von Multielementanalysen für Sielhäute und Klärschlämme zur Indirekteinleiteridentifizierung von Nahid von Richthofen Hannover ISAH 2005 XI, 187 S. Ill., graph. Darst. txt rdacontent n rdamedia nc rdacarrier Veröffentlichungen des Institutes für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik der Universität Hannover (vormals Technische Hochschule) 134 Zugl.: Hannover, Univ., Diss., 2005 Multielementanalyse (DE-588)4298359-9 gnd rswk-swf Klärschlamm (DE-588)4030913-7 gnd rswk-swf Sielhaut (DE-588)4424379-0 gnd rswk-swf (DE-588)4113937-9 Hochschulschrift gnd-content Multielementanalyse (DE-588)4298359-9 s Sielhaut (DE-588)4424379-0 s Klärschlamm (DE-588)4030913-7 s DE-604 Veröffentlichungen des Institutes für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik der Universität Hannover (vormals Technische Hochschule) 134 (DE-604)BV004006792 134 HBZ Datenaustausch application/pdf http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=014796945&sequence=000002&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA Inhaltsverzeichnis |
| spellingShingle | Richthofen, Nahid von 1957- Einsatz von Multielementanalysen für Sielhäute und Klärschlämme zur Indirekteinleiteridentifizierung Veröffentlichungen des Institutes für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik der Universität Hannover (vormals Technische Hochschule) Multielementanalyse (DE-588)4298359-9 gnd Klärschlamm (DE-588)4030913-7 gnd Sielhaut (DE-588)4424379-0 gnd |
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