Einführung in die Physische Geographie

Einführung in die Physische Geographie

Prof. Dr. Otto Klemm

Teil Klima und Wasser

5. WassermengenWasserqualität

Wasserverbrauch

Wassermengen

Quelle: Goudie, 2002

Antarktis: 91 %Grönland: 8 %

Baikal See: 23 000 km3

Wassermengen

Quelle: Strahler & Strahler, 1997

Wassermengen

Eisdicke bis 3 km


Wassermengen


Maximum der letzten Vergletscherung Die eingezeichnete Küstenlinie ist die heutige, während der Vergletscherung war sie weiter vorgeschoben

Wassermengen

Strom Abfluss / m3 s-1

*

Abfluss / km3 a-1

**

Amazonas 180 000 6300

Zaire (Kongo) 42 000 1250

Orinoco 28 000 1100

Ganges / Brahmaputra 20 000 971

Chang Jiang (Yangtsekiang) 35 000 921

Mississippi 17 500 580

Yenisei- -Angara 19 600 560

Lena 16 400 514

Rio de Plata 19 500 470

Mekong 15 900 470

Ob 12 600

St. Lawrence 10 400

Wolga 8 000

*Quelle: www.rev.net (09/2003)**Quelle: Goudie, 2002

Wassermengen


Wassermengen

snow fall

ice shield

basal friction

deformable till layer

float zoneice cuppola

Antarcticbottom water

ice shelf

shearat edges

icebergice stream

aus Huybrechts (1998)

Wassermengen

Strom Abfluss / m3 s-1

Donau 6 450

Rhein 2 200

Ems 18

Weser 19

Elbe 870

Oder 580

Wassermengen

See Fläche / km2

Bemerkung

Kaspisches Meer 371 000 Salzwasser

Lake Superior 82 000

Victoriasee 69 500

Aralsee 64 500 versalzt, Fläche schrumpft

Lake Huron 59 600

Lake Michigan 58 000

Baikalsee 34 000

Tanganyikasee 33 000

Great Bear Lake 32 000

Malawisee 30 000

Great Slave Lake 29 000

Ladogasee 18 000 größter See Europas

Bodensee 538 größter See Deutschlands (mit österr. und schweiz. Anteil

Wassermengen

Aral - See 19971976

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Wasserkreislauf

Hauptbestandteile des globalen Wasserkreislaufs

Quelle: Lawrence and Dingman, 1994

Wasserkreislauf

der globale WasserkreislaufSpeicher (km3) und Flüsse (km3 a-1)Bilanzen nicht in allen Fällen geschlossen

Wasserkreislauf


Wasser - Zusammensetzung


pH 4.5

„reines“ Wolken- oder Regenwasser, in dem gelöstes atmosphärisches CO2 (H2CO3*)(durchschnittliches Mischungsverhältmnis des CO2 in der Luft: 360 ppm)

die einzige Säure ist, hat einen pH-Wert von etwa 5,6. Dies entspricht aber nicht der

realen Situation, auch nicht ohne den Einfluss menschlicher Aktivitäten, da es natürliche

Vorläufer des „Sauren Regens“ (SO2, NOx) in der Luft immer gibt.

Außerdem tragen schwächere Säuren wie Essigsäure und Ameisensäure zur pH-Wert-

Absenkung im Niederschlag bei


während der Passage in Boden, Grundwasser und in Oberflächengewässern unterliegt die chemische Zusammensetzung einer Reihe von Veränderungen



während der Passage in Boden, Grundwasser und in Oberflächengewässern unterliegt die chemische Zusammensetzung einer Reihe von Veränderungen:

Adsorption und Ionentausch an Boden- und Mineraloberflächen: führt oft zu „Reinigung“ des Perkolationswassers während der Bodenpassage („Boden als Filter“„Uferfiltration“)Diese Vorgänge sind häufig reversibel.

Aufnahme löslicher anorganischer Produkte der GesteinsverwitterungSpurenelemente wie Al, Mn, Ca2+, Mg2+, CO3

- (SO42-) „hartes“ Wasser

Aufnahme löslicher organischer Stoffwechselprodukte an der BodenoberflächeHuminstoffe, Proteine

Aufnahme löslicher anorganischer und organischer Nährstoffe (Dünger) in landwirtschaftlich genutzten FlächenPO4

3-, NO3-, NH4

+


Aufnahme von abwasser-bürtigen SubstanzenBakterien, Nährstoffe, Schadstoffe,

Fällung von Salzen und organischer Substanz, vor allem bei Milieu-Wechsel

aerobe mikrobielle Aktivität: Abbau organischer SubstanzOxidation unter Verbrauch von Sauerstoff

anaerobe mikrobielle Aktivität: Abbau organischer Substanzweiterer Abbau unter Abwesenheit von Sauerstoff; Elektronenakzeptoren sind nun SO4

2-, NO3-, …

Es enstehen „reduzierende Bedigungen“, „niedriges Redox-Potenzialz.B. Bildung von H2S, Mobilisierung von Metallen

Wasserverbrauch

Aktivität Verbrauch / lToilettenspülung 45

Baden und Duschen 45

Wäsche waschen 19

Körperpflege 12

Geschirr spülen 10

Haus reinigen / Autopflege

7

Garten bewässern 3

kochen und trinken 3

Summe 144

durchschnittlicher Wasserverbrauch in Deutschlandin Liter pro Person pro Tag

Quelle: Wasserwirtschaftsamt Hofhttp://www.wwa-ho.bayern.de/umwelt_tipps/umgang_wasser/wasverb/jed_trop.htm

Bezeichnung

Grenzwert/Bedingung

Bemerkung

Temperatur 25 °C gilt nicht für erwärmtes Trinkwasser

pH-Wert 6,5 bis 9,5

Leitfähigkeit 2000 µS/cm

Oxidierbarkeit 5 mg/l

Färbung 0,5 m-1 Absorptionskoeffizient bei Hg 436 nm

Trübung 1,5 Einheiten Bestimmung der spektralen Streukoeffizienten

Chlorid 250 mg/l Cl

Fluorid 1,5 mg/l F

Nitrat 50 mg/l NO3-

Nitrit 0,1 mg/l NO2-

Phosphat 6,7 mg/l PO43-

Sulfat 240 mg/l SO42-

Aluminium 0,5 mg/l NH4+ geogen bedingte Überschreitungen

bis 30 mg/l zulässig

Wasserqualität

Grenzwerte und Kenngrößen gemäß der deutschen Trinkwasserverordnung(Auszug)

Bezeichnung

Grenzwert/Bedingung

Bemerkung

Blei 0,04 mg/l Pb

Calcium 400 mg/l Ca

Chrom 0,05 mg/l Cr

Kalium 12 mg/l K geogen bedingte Überschreitungen bis 50 mg/l zulässig

Stickstoff 1 mg/l N Kjeldahlstickstoff

Quecksilber 0,001 mg/l Hg

Phenole 0,0005 mg/l Phenol

PAK 0,0002 mg/l errechnet aus der Summe von Fluoranthen,Benzo-(b)-fluoranthen, Benzo-(k)-fluoranthen, Benzo -(a)- pyren, Benzo-(ghi)-perylen und Indeno-(1,2,3-cd)-pyren, CCl4 errechnet aus der Summe von 1,1,1-Trichlorethan, Trichlorethen, Dichlormethan und Tetrachlormethan

Mineralöle 0,01 mg/l Grenzwerte und Kenngrößen gemäß der deutschen Trinkwasserverordnung(Auszug)

Wasserqualität

Wasserförderung

Wassermenge km3 a-1

Wasserförderung insgesamt 41

davon Grund- und Quellwasser 7

in Gewässer eingeleitetes Abwasser

42

davon: behandeltes Abwasser 11

davon: biologisch behandelt 10

unbehandeltes Abwasser 32

davon: Kühlwasser 31

Wasserförderung in DeutschlandTrend rückläufig

Quelle: Prof. Blumes Bildungsserver für Chemiehttp://www.chemieunterricht.de/dc2/umweltw/f-h2o-25.htm

Kläranlage

Kläranlage

http://www.egbeck.de/skripten/bs11-29.htm

Kläranlage

http://www.bayern.de/wwa-ab/technik/technik.htm

Sandfang Vorklärbecken

BelebungsbeckenBelebtschlammbecken

Faulturm

Wasserverbrauch

http://213.187.75.204/_img/_cnt/_online/030605_naca_wasserverbrauch.jpg

Wasserverbrauch

http://www.welthungerhilfe.de/WHHDE/aktuelles/infografiken/images/Wasserverbrauch4c1.pdf

Wasserverbrauch

http://www.weltbevoelkerung.de/pdfs/wasser_pro_person.pdf

Wasserversorgung

http://www.unep.org/vitalwater

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