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Untersuchungen zur Eliminierungsanalyse Teil 4: Eliminierungsanalyse und spezifische Detektion
Authors: Vobach V. , Beer A. 
Published: February 2007

AbstractDie photometrische Analysenmethodik in der organisch‐chemischen Wasser untersuchung wird einer kritischen Betrachtung unterzogen und daraus die Zielstellung der kombinierten Anwendung von Eliminierungsanalyse und spezifischen chemischen Detektions reaktionen abgeleitet.Im theoretischen Teil werden die Reaktionsmechanismen der Azokupplung diskutiert und die potentiellen Reaktionspartner von Nitrophenyldiazokationen zusammengestellt.Im experimentellen Teil werden die Farbintensitäten von Azofarbstoffen, die bei der Reaktion von diazotiertem p‐Nitranilin mit Phenolen, Aminen und CH‐aciden Verbindungen unter den konstanten Bedingungen der HSN‐Phenolbestimmung entstehen, verglichen. Brenzkatechin, Anilin und Acetylaceton geben nach Kupplung mit nach Kupplung mit p‐Nitranilin etwa gleiche Extinktionswerte. p‐Nitrophenyldiazophenole werden im Gegensatz zu ihren Ausgangsprodukten zum Teil an Aluminiumoxid eliminiert.Durch vergleichende Gewässeruntersuchungen mittels der vorgeschlagenen Carbanionenverteilungsanalyse ergibt sich u. a., daß Carbanionstrukturen in den untersuchten Gewässerproben größtenteils an Verbindungen mit mehreren Säurefunktionen auftreten. In industriell belasteten Gewässern kann der Hauptteil der Carbanionstrukturen jedoch zunehmend an weniger polaren Verbindungen vorliegen.Abschließend wird auf weitere Möglichkeiten der kombinierten Anwendung von Eliminierungs analyse und spezifischer Detektion hingewiesen.
Phosphorus Forms and Their Changes in Water of Three Subalpine Lakes in Italy
Authors: Golachowska J. 
Published: February 2007

AbstractTotal phosphorus and its main forms: dissolved mineral, dissolved organic, particulate organic and particulate mineral in the vertical water column of three subalpine lakes of various types in Italy, has been estimated during the winter‐vernal season. The range of variation in the phosphorus content in these waters was as follows: total phosphorus 16 ± 2860 μg/1 PO4, dissolved mineral phosphorus 4 ± 1040 μg/l PO4, dissolved organic phosphorus 1 ± 160μg/l PO4, particulate organic phosphorus 0 ± 290 μg/l PO4 and particulate mineral phosphorus 1 ± 100 μg/l PO4, Generally the content of total phosphorus and dissolved mineral phosphorus (phosphates) increased with the degree of eutrophy with the depth and with the progress of the vernal season towards the summer stagnation time.The amount of phosphates increased in water with the depletion of oxygen, both in the verical water column and with the progress of stagnation time.The amounts of dissolved organic phosphorus decressed with the depth of the vertical water column whereas the dissolved mineral phosphorus increased.The development of the particulate organic phosphorus stratification in the vertical water column was clearly visible in the eutrophic lake.The quantities of total phosphorus and its main component, dissolved mineral phosphorus, decreased evidently from January to May in all three lakes, mostly in the eutrophic lake. The reason of this decrease is sorption by lake sediments and to a certain degree sedimentation of phosphorus sorbed by ferric hydroxide.The increase of dissolved mineral phosphorus and that of total phosphorus in the vertical water column and with the progress of summer stagnation had as a reason the liberation of phosphorus from sediments, and not so much decomposition of sedimentating plankton or dissolved organic phosphorus.The share of single (mean) values of phosphorus forms in the total phosphorus was as follows: magnified image In the oligotrophic lake the share of particulate mineral phosphorus was extremely high in March (21% of the total), probably because of the inflow of the melting waters from the drainage area.The development of vertical stratification in waters of three subalpine Italian lakes at the end of the vernal season (May) indicates the quantitative prevailing of dissolved mineral phosphorus with its increase with the depth and domination of dissolved organic phosphorus in the trophogenic zone.
Suspendiertes Material als Energiequelle der Sekundärproduktion
Authors: Spittler P. , Von Oertzen J.‐A. , Scharf E.‐M. 
Published: February 2007

AbstractDie Hauptkomponente des Sestons unserer Küstengewässer wird vom Detritus gebildet, sein Masseanteil kann über 90% betragen. Bei frisch abgelagertem Material im Oberflächensediment zentraler Teile der Darß‐Zingster Bodden beträgt das aschefreie Trockengewicht 40 … 60%. Die hohen Raten der Primärproduktion von Makrophytobenthos sowie Phytolplankton sind Ursachen dieser Verhältnisse.Durch Fütterungsversuche mit Modelldetritus konnte nachgewiesen werden, daß zahlreiche Sekundärproduzenten typische Suspensionsfresser sind, keine Nahrungsauswahl nach der Oberflächenbeschaffenheit betreiben und folglich Detritus aufnehmen. Gleichzeitig wurde untersucht, bis zu welcher Größenordnung Partikel als Nahrung in Betracht kommen und davon ausgehend Beziehungen zu Partikelgrößenverteilungen in einer Sestonprobe hergestellt.Unter Verwendung von Protozoen‐ und Evertebratenkulturen wurden Versuche über die nahrungsbiologische Wertigkeit von Detritus aus Makrophyten sowie Sediment durchgeführt. Das Populationswachstum diente als Kriterium für die Verwertung des jeweiligen Futters.Am effektivsten war Detritus aus den Blättern von Phragmites communis, alle anderen Detritusarten erwiesen sich ebenfalls als verwertbar. Die Differenzen in der nahrungsbiologischen Wertigkeit werden auf der Grundlage von Analysenergebnissen diskutiert und die Rolle der Mikroorganismen im Stoff‐ und Energietransport von den Primärproduzenten über die Detritusbildung zu den Sekundärproduzenten erörtert.Davon ausgehend muß der Detritus als leicht verfügbare und reichlich vorhandene Stoff‐ und Energiequelle für die Sekundärproduzenten angesehen werden.
Ein einfaches mathematisches Modell für den Phosphoraustausch zwischen Sediment und Freiwasser
Authors: Kozerski H.‐P. 
Published: February 2007

AbstractAusgehend von den Adsorptionsisothermen von Langmuir wird für den Phosphoraustausch zwischen Sediment und Wasser ein Modell erarbeitet, das neben der Adsorption auch die Phosphorfreisetzung beim Abbau des organischen Materials, die chemische Bindung und die Transportvorgänge durch die Grenzschicht berücksichtigt. Der Übergang des Eisens in den reduzierten bzw. oxydierten Zustand sowie in die gelöste Phase wurden ebenfalls im Modell erfaßt. Durch Computersimulationen wurde das Modell getestet und erste Schlüsse sowohl für die Praxis als auch für die weitere Forschungsarbeit gezogen.
Biochemische Charakteristika des Sestons. Teil 2: Aktivität
Authors: Stelzer W. , Benndorf A. , Benndorf J. , Horn W. 
Published: February 2007

AbstractDie Technik der Biomassebestimmung mittels Fluoreszenzfarbstoffen wird kritisch diskutiert. Ihre Ergebnisse werden mit denen der DNS (DNA)‐Bestimmung verglichen. Untersuchungen zur Aufnahme von 32P demonstrieren die besonderen Vorteile dieser Methode: Kurzzeitige Markierung führt zu einer genauen Bestimmung der aktiven, lebenden Biomasse, langfristige Markierung führt zur Bestimmung der Wachstumsrate. In Verbindung mit der Langzeitmarkierung erscheint auch die Untersuchung der Abbaukinetik schwierig bestimmbarer Stoffe möglich.
Einige Aspekte zum Stoffhaushalt eines Fließgewässers
Authors: Böhme H. 
Published: February 2007

AbstractAm Beispiel des durch Abwässer der braunkohlenveredelnden Industrie stark verunreinigten Unterlaufs der Pleiße wird an Hand von Summenbestimmungsmethoden die Kinetik der Selbstreinigung in Abhängigkeit von Durchfluß und Wassertemperatur beschrieben.Neben kinetischen Untersuchungen wird an analysierten Einzelkriterien für den betrachteten Flußabschnitt eine Kohlenstoffbilanz aufgestellt.Befunde elementaranalytischer Untersuchungen des Sestons lassen, wie die Kriterien der löslichen Phase, den Einfluß von Abwassereinleitungen erkennen.
Zum Problem der Redoxpotentialmessung in Abwässern und Schlämmen
Authors: Zimmermann G. , Tiedemann E. , Ludwig H. 
Published: February 2007

AbstractBei Redoxpotentialmessungen in Abwässern und ‐schlämmen tritt Kontaminierung der Indikatorelektrode ein. Dieser Effekt bewirkt Potentialveränderungen während der Messung und schlecht reproduzierbare Werte. Ein kombiniertes Laboratoriumsverfahren zur elektronchemischen Elektrodenreinigung und Potentialmessung wird beschrieben. Graphische Darstellungen des Redoxpotentials und weiterer Kriterien von Abwasser, biologisch gereinigtem Abwasser sowie von Belebtschlamm schließen sich an.
Einsatz von Tonmineralien in der Wasseraufbereitung
Authors: Hoppe H. , Taeglich J. , Wendler R. , Winkler F. 
Published: February 2007

AbstractTonhaltige Mineralien, wie Bentonit und Friedländer Tonmehl, wurden in Kombination mit synthetischen organischen Polymerflockulanten auf ihr Flockungsverhalten und ihre Wirksamkeit in bezug auf die Reinigungsleistung an verschiedenen Wässern getestet. An einem Reihenrührwerk wurden mit Hilfe von Ein‐ und Mehrfaktorenexperimenten die optimalen Prozeßparameter, Reinigungsleistungen und der Einfluß der Rohwasserbeschaffenheit ermittelt. Die Beurteilung der Flockungsvorgänge erfolgte nach den üblichen Gütekriterien der Wasseranalytik. Bestimmt wurden der Rest‐CSV‐Cr, Rest‐ortho‐Phosphat, das Schlammvolumen, die mittlere Flockensinkgeschwindigkeit und die Resttrübe. Parallel vorgenommene Flockungsversuche mit Eisen(III)‐chlorid gestatteten einen Vergleich über die Leistungsfähigkeit der verwendeten Systeme. An Hand der Trübe‐ und Schadstoffeliminierungsraten konnte festgestellt werden, daß eine Kombination von Ton und Flockulanten für bestimmte Wässer eine mögliche Alternative zur konventionellen Eisensalzflockung darstellt. Bei kommunalem Abwasser mit hohem Eingangsphosphatgehalt kann allerdings auf ein Metallsalzflockungsmittel nicht verzichtet werden.
Experimentelle statistische Modellbildung des Sauerstoffgehaltes der Elbe mit Hilfe eines adaptiven Schätzverfahrens
Authors: Reissig H. , Wernstedt J. , Winkler W. , Gnauck A. 
Published: February 2007

AbstractAuf der Grundlage experimentell gewonnener Daten verschiedener Pegel der Elbe werden mit Hilfe der normalen Regression und eines adaptiven Parameterschätzverfahrens (rekursive Regression) statische Modelle des Sauerstoffgehaltes an den Pegeln und damit entlang der ausgewählten Fließstrecke gebildet. Dabei erweisen sich beide Schätzverfahren bezüglich der Nachbildung der realen Ausgangsgröße als nahezu gleichwertig, doch ist durch das adaptive Schätzverfahren eine exaktere Einschätzung der Parameteränderungen bezüglich der Zielgröße möglich, womit eine aktuellere Vorhersage der Sauerstoffverhältnisse bei stationären Bedingungen realisiert werden kann.
A study on lower fatty acids and polyethylene glycols adsorption on activated carbon
Authors: Chudoba J. , Hrnčiř B. , Remmelzwaal E. J. 
Published: February 2007

AbstractThe dependence of the Freundlich constants on molecular weight of members of a homologous series was studied using lower fatty acids and polyethylene glycols. The adsorption was conducted on powdered activated carbon Carboraffin at 18±1°C. The obtained results may be summarized as follows:The adsorption of both fatty acids and polyethylene glycols may be satisfactorily described by the Freundlich adsorption isotherm.The constant K from the Freundlich equation increases with increasing molecular weight of both fatty acids and polyethylene glycols.The exponent n was found to be practically constant for fatty acids but to decrease with increasing molecular weight of polyethylene glycols.The pH of solution exerts an influence upon the adsorption of fatty acids and has no influence upon the adsorption of polyethylene glycols. The amenability of fatty acids to the adsorption decreases with increasing pH. No adsorption may be expected above pH of 8.2.
Möglichkeiten zur Einschätzung der praxisrelevanten Toxizität von Wasserschadstoffen durch Verwendung von Laboratoriumsmodellen mit Ökosystemcharakter
Authors: Hentrich C. , Schmaland G. , Kramer D. 
Published: February 2007

AbstractUntersucht wird die Toxizität des Insektizids Butonat in Toxizitätstesten mit Lebistes reticulata und Daphnia in Langfristversuchen mit sandigem Sediment und mit Elodea canadensis bepflanzten Aquarien, denen auch Phytoplankton (Chlorella, Scenedesmus) zugefügt wurde. Das Insektizid kam in den Konzentrationen der LC50, 24h, 48h und LC90, 24h, 48h des Standardversuches zum Einsatz. Die Mortalität war in den Ökomodellen deutlich geringer als im Standardtest und auch die zweifache Applikation subletaler Dosen führte zu keiner wesentlichen Steigerung der Toxizität. Es werden Vorschläge zur Standardisierung der Toxizitätsprüfung in derartigen Ökomodellen gemacht.
Einsatz des weißen Amurkarpfen (Ctenopharyngodon idella) in Bewässerungskanälen
Authors: Kokorďák J. 
Published: February 2007

AbstractVersuche mit Amurkarpfen (Ctenopharyngodon idella) in Bewässerungskanälen und kleinen Talsperren zur Bekämpfung des Makrophytenbewuchses ergaben positive Auswirkungen auf die Wasserqualität einschließlich der Verminderung übermäßiger Sedimentbildung. Die Ergebnisse zur Effektivität des Einsatzes dieser Fischart bei der Beseitigung von Makrophyten für den Zeitraum 1967 … 1973 werden tabellarisch mitgeteilt. Der Amurkarpfen (Ctenopharyngodon idella) übersteht kurzfristigen Sauerstoffmangel bis zu 2 mg/1 O2 und bewährt sich nicht nur hinsichtlich der Entkrautung der Gewässer, sondern garantiert über die Produktion von Fischfleisch auch einen zusätzlichen ökonomischen Nutzen.
Über die Anwendung verschiedener Summenbestimmungsverfahren ‐ CSV‐Cr, DOC, UV ‐ zur Beurteilung organischer Inhaltsstoffe in einem Fließgewässer
Authors: Lienig D. , Schmidt A. 
Published: February 2007

AbstractFür ein Flußwasser wurde der Versuch unternommen, Relationen zwischen den Summenbestimmungsparametern CSV‐Cr, CSV‐Cr‐Spezial, DOC und UV‐Extinktion zu finden. Aus den ermittelten Meßwerten wurden Korrelationskoeffizienten und Regressionsgleichungen aufgestellt, die in drei Fällen eine lineare Abhängigkeit zwischen je zwei Parametern beweisen.
Studies on the Toxicity of a few Pesticides on Colisa fasciatus and Notopterus notopterus with Reference to Histopathology and Histochemistry. Part 1: Bioassay Studies
Authors: Gupta S. P. , Verma S. R. , Dalela R. C. 
Published: February 2007

AbstractAn attempt has been made to study the toxicity of two commonly used pesticides aldrin (organochlorine) and ethyl‐parathion (organophosphorus) to the fish Colisa fasciatus (Anabantidae) and Notopterus notopterus (Notopteridae).During bioassay studies, the behaviour of the fishes was recorded. The aldrin concentration used lies between 0.021 mg/1 and 0.042 mg/1 for C. fasciatus and 0.00056 mg/1 and 0.00135 mg/1 for N. notopterus. The ethyl‐parathion concentration used lies between 1.8 mg/1 and 3.7 mg/1 for C. fasciatus and 0.49 mg/1 and 1.00 mg/1 for N. notopterus.

The effect of lethal aqueous concentrations of pesticides on the Fishes prior to death are usually manifested by excitation, erratic swimming ability, difficulty in respiration, increasing in ventilation rate, jerky movements of body and fin fast, up‐ and downward movements, convulsions, loss of equilibrium, loss of the original colour of the body skin and the excess secretion of mucus by the gills and the body wall.
the TLm values for 24, 48 and 96 hours of exposition are determined for both species of fish and both pesticides at the following variables:

three levels of temperature,
three levels of dissolved oxygen,
three levels of pH,
three fish sizes.

statistical analysis of variance shows, that all variables have a significant effect on the TLm values of both pesticides for both fish species;
Aldrin (chlorinated hydrocarbon) is more toxic than ethylparathion (organophosphate) at all variables;
Colisa fasciatus is the more resistant species than Notopterus notopterus.
the relationship between the total number of the fishes N0, survival numbers N and time t can be expressed by a mathematical formula as:

the harmless concentration to C. fasciatus ranged from 0.0049 mg/1 to 0.0161 for aldrin, 0.54 mg/1 to 0.99 mg/1 for ethyl‐parathion and to N. notopterus from 0.00012 mg/1 to 0.00045 mg/1 for aldrin, 0.10 mg/1 to 0.21 mg/1 for ethyl‐parathion;
the aldrin should be diluted at least 4000 times and ethyl‐parathion 320 times of its actual concentration.
Dissolved Organics as a Nutrient Source for Secondary Producers
Authors: Spittler P. , Gubsch G. 
Published: February 2007

AbstractChanges in the number of bacteria, radioactivity of the seston and the assimilation or radiocarbon by Chydorus sphaericus over a period of 59 days were studied under aerobic agnotobiotic conditions after the addition of 14C‐glycine. The highest numbers of bacteria, radioactivity of the seston and radiocarbon assimilation by Chydrous spharicus were observed on the second day after the experiment had begun. The results show that heterotrophic bacteria occupy a central position in the transport of matter from DOM to animal secondary producers.Organically bound carbon is mostly present in aquatic environments in the form of dissolved compounds. Most of this dissolved organic matter (DOM) usually originates form extracellular products of photosynthesis and from allochthonous organic materials. It is also released with the excretions of secondary producers and by the degradation and decomposition of organisms after death.Fractionated filtration revealed that about 25% of the dissolved organic carbon in limnic and coastal waters is formed by the fraction with a molecular weight of less than 500 (Allen; OGURA). Compounds such as free amino acids, acetate, monosaccharides and glycollate were generally found in concentrations of less than 100 μg/1 (SIEGEL and DEGENS; WETZEL; VACCARO et al.; ANDEREWS and WILLIAMS; AL‐HASAN et al.). Compunds with a low molecular weight are particularly accessible to biological degradation and must thus be regarded as potential sources of matter for organisms.It has been known since WRIGHT and HOBBIE performed their fundamental studies using glucose and acetate that especially the heterotrophic bacteria are able to incorporate such compounds even at concentrations below 10 μg/1. More recent investigations have revealed that such compounds can still be incorporated at concentrations as low as 0.05 μg/1 (PAERL and GOLDMAN) and that not only heterotrophic bacteria but also fungi are in a position to incorporate such materials at equally low substrate concentrations (PAERL). The concentrations of these dissolved compounds are kept permanently at a low level as a result of this microbial activity.
Mischwässer im Versorgungsnetz ‐ ihre Verteilung und Verbesserung
Authors: Wingrich H. , Seidler H. 
Published: February 2007

AbstractIn Ballungsgebieten von Wassernutzern fördern in der Regel mehrere Wasserversorgungsanlagen Wasser unterschiedlicher Qualität in ein gemeinsames Verbrauchernetz.Die negativen Folgen für Nutzer und Wasserleitungsnetz schrittweise zu beseitigen, verhindert u. a. die scheinbar nicht ermittelbare Übersicht der qualitativen Versorgungssituation. Am Beispiel einer Großstadt wird der Weg zur Beherrschung und Verbesserung solcher Zustände dargelegt. Ein wesentlicher Schritt zur Nutzung von Analysenmaterial ist die optische Darstellung bestehender oder angestrebter Versorgungssituationen. Damit können kritische Bereiche (Mischungszonen) ermittelt und Wege zu ihrer Reduzierung gesucht werden.
Die Verwendung chromogener Substrate (p‐Nitroanilide von Aminosäuren) zur Beurteilung der enzymatischen Aktivität von belebtem Schlamm
Authors: Vańková S. , Kasafírek E. , Božan Z. , Kupec J. , Mládek M. 
Published: February 2007

AbstractZur Kontrolle der Peptidaseaktivität eines Belebtschlammes wurden drei chromogene Substrate untersucht. Mit der höchsten Geschwindigkeit wird p‐Nitroanilid gespalten, das die Aminosäure Leuzin enthält. Dieses Ergebnis steht in Übereinstimmung mit der Spezifität der aus Bacillus subtillis isolierten Bakterienprotease B‐72. Die Hydrolyse der drei Substrate verläuft nach der Kinetik nullter Ordnung. Die Aktivität hängt von der Konzentration des Substrates und der Konzentration des Enzymes ab. Das Optimum des pH‐Wertes liegt für SPNA und für Leu‐NAp in den Grenzen 7,6… 7,8, die optimale Temperatur bei 35 °C. Die Aktivität des Leu‐NAp‐spaltenden Systems wird in der endogenen Phase herabgesetzt, innerhalb von 60 h um 50%. Die Ursache dieser Verminderung ist in einer Reihe schwierig zu bestimmender Faktoren zu suchen.Chromogene Substrate eignen sich sehr gut zur Ermittlung der Aktivität hydrolytischer Enzyme, die an der Oberfläche der Bakterienzelle gebunden sind und teilweise an das umgebende Medium abgegeben werden.
Ability of Activated Sludge to Degrade Nitrobenzene in Municipal Wastewater
Authors: Gomółka E. , Gomółka B. 
Published: February 2007

AbstractBoth susceptibility to chemical oxidation and biodegradability of nitrobenzene are determined. Nitrobenzene is found to be resistant to chemical oxidation with potassium permanganate and is partially oxidized with potassium dichromate. Biodegradability is studied in a batch and in a flow‐through system both with municipal and with artificially prepared wastewaters. Nitrobenzene present in municipal wastewater at 300 g/m3 concentrations is found to be biodegradable after adaptation of the biomass. In a flow‐through system nitrobenzene is degradable at 400 g/m3 concentration. Concentrations exceeding 10 g/m3 inhibit the nitrification process.
Chemical Control of the Water Hyazinth (Eichhornia crassipes SOLMS) Considering Least Environmental Disturbance
Authors: Mayer H. G. 
Published: February 2007

Abstract1. In many countries of the tropical and sub‐tropical regions, the water hyazinth has become a priority weed problem. The damage effects of the water hyazinth are very versatile and, therefore, control has proved to be absolutely necessary. This control may be realized mechanically, biologically and chemically, with chemical control being the most effective one so far.2. The basis must be the determination of those quantities and concentrations of the active substances that will enable us to obtain the optimum herbicide efficiency in the control of water hyazinths with the minimum disturbance of the ecosystem.3. Differences in the herbicide effect in the control of water hyazinths resulted from the different application procedures. There, the best possible effect of control was obtained by means of the spraying procedure having the greatest importance also in practical application. Due to their acute toxicity, the herbicides Gramoxone, Reglone and Azaplant‐Kombi proved to be especially favourable. Azaplant had a lower and slower initial effect which could be improved in combination with Sys 67 Omnidel. In order to obtain an optimum phytotoxic effect with the simultaneously least disturbance of the ecosystem, converted 31 Gramoxone, 3 1 Reglone, 25 kg Azaplant‐Kombi, 30 kg Azaplant and 20 kg Azaplant in combination with 25 kg Sys 67 Omnidel per hectare water surface proved to be favourable.4. In the application via the water body, satisfying results could be obtained by means of Azaplant with an optimum concentration of 3.8 ppm and in combination with Sys 67 Omnidel (3.8 ppm + 6.7 ppm Sys 67 Omnidel). Application via the water body should only be realized where the spraying procedure cannot be used.5. Compared with the necessary herbicide quantities established in literature for the control of aquatic plants, the optimum values determined here are in the range of minimum quantities and they thus result in the least indispensable contamination of the waters.