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Einführung in die Physische Geographie Prof. Dr. Otto Klemm Teil Klima und Wasser 5. Wassermengen Wasserqualität Wasserverbrauch.

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Präsentation zum Thema: "Einführung in die Physische Geographie Prof. Dr. Otto Klemm Teil Klima und Wasser 5. Wassermengen Wasserqualität Wasserverbrauch."—  Präsentation transkript:

1 Einführung in die Physische Geographie Prof. Dr. Otto Klemm Teil Klima und Wasser 5. Wassermengen Wasserqualität Wasserverbrauch

2 Wassermengen Quelle: Goudie, 2002 Antarktis: 91 % Grönland: 8 % Baikal See: km 3

3 Wassermengen Quelle: Strahler & Strahler, 1997

4 Wassermengen Eisdicke bis 3 km Quelle: Strahler & Strahler, 1997

5 Wassermengen Quelle: Strahler & Strahler, 1997 Maximum der letzten Vergletscherung Die eingezeichnete Küstenlinie ist die heutige, während der Vergletscherung war sie weiter vorgeschoben

6 Wassermengen StromAbfluss / m 3 s -1 * Abfluss / km 3 a -1 ** Amazonas Zaire (Kongo) Orinoco Ganges / Brahmaputra Chang Jiang (Yangtsekiang) Mississippi Yenisei- -Angara Lena Rio de Plata Mekong Ob St. Lawrence Wolga8 000 *Quelle: (09/2003) **Quelle: Goudie, 2002

7 Wassermengen Quelle: Strahler & Strahler, 1997

8 Wassermengen snow fall ice shield basal friction deformable till layer float zone ice cuppola Antarctic bottom water ice shelf shear at edges iceberg ice stream aus Huybrechts (1998)

9 Wassermengen StromAbfluss / m 3 s -1 Donau6 450 Rhein2 200 Ems18 Weser19 Elbe870 Oder580

10 Wassermengen SeeFläche / km 2 Bemerkung Kaspisches Meer Salzwasser Lake Superior Victoriasee Aralsee64 500versalzt, Fläche schrumpft Lake Huron Lake Michigan Baikalsee Tanganyikasee Great Bear Lake Malawisee Great Slave Lake Ladogasee18 000größter See Europas Bodensee538größter See Deutschlands (mit österr. und schweiz. Anteil

11 Wassermengen Aral - See

12

13 Quelle: Goudie, 2002 Wasserkreislauf Hauptbestandteile des globalen Wasserkreislaufs

14 Quelle: Lawrence and Dingman, 1994 Wasserkreislauf der globale Wasserkreislauf Speicher (km 3 ) und Flüsse (km 3 a -1 ) Bilanzen nicht in allen Fällen geschlossen

15 Wasserkreislauf Quelle: Goudie, 2002

16 Wasser - Zusammensetzung

17 pH  4.5 „reines“ Wolken- oder Regenwasser, in dem gelöstes atmosphärisches CO 2 (H 2 CO 3 *) (durchschnittliches Mischungsverhältmnis des CO 2 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“ (SO 2, NO x ) in der Luft immer gibt. Außerdem tragen schwächere Säuren wie Essigsäure und Ameisensäure zur pH-Wert- Absenkung im Niederschlag bei

18 Wasser - Zusammensetzung während der Passage in Boden, Grundwasser und in Oberflächengewässern unterliegt die chemische Zusammensetzung einer Reihe von Veränderungen Quelle: Strahler & Strahler, 1997

19 Wasser - Zusammensetzung 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 Gesteinsverwitterung Spurenelemente wie Al, Mn, Ca 2+, Mg 2+, CO 3 - (SO 4 2- )  „hartes“ Wasser Aufnahme löslicher organischer Stoffwechselprodukte an der Bodenoberfläche Huminstoffe, Proteine Aufnahme löslicher anorganischer und organischer Nährstoffe (Dünger) in landwirtschaftlich genutzten Flächen PO 4 3-, NO 3 -, NH 4 +

20 Wasser - Zusammensetzung Aufnahme von abwasser-bürtigen Substanzen Bakterien, Nährstoffe, Schadstoffe, Fällung von Salzen und organischer Substanz, vor allem bei Milieu-Wechsel aerobe mikrobielle Aktivität: Abbau organischer Substanz Oxidation unter Verbrauch von Sauerstoff anaerobe mikrobielle Aktivität: Abbau organischer Substanz weiterer Abbau unter Abwesenheit von Sauerstoff; Elektronenakzeptoren sind nun SO 4 2-, NO 3 -, … Es enstehen „reduzierende Bedigungen“, „niedriges Redox-Potenzial z.B. Bildung von H 2 S, Mobilisierung von Metallen

21 Wasserverbrauch AktivitätVerbrauch / l Toilettenspülung45 Baden und Duschen45 Wäsche waschen19 Körperpflege12 Geschirr spülen10 Haus reinigen / Autopflege7 Garten bewässern3 kochen und trinken3 Summe144 durchschnittlicher Wasserverbrauch in Deutschland in Liter pro Person pro Tag Quelle: Wasserwirtschaftsamt Hof

22 BezeichnungGrenzwert/BedingungBemerkung Temperatur25 °C gilt nicht für erwärmtes Trinkwasser pH-Wert6,5 bis 9,5 Leitfähigkeit2000 µS/cm Oxidierbarkeit5 mg/l Färbung0,5 m -1 Absorptionskoeffizient bei Hg 436 nm Trübung1,5 Einheiten Bestimmung der spektralen Streukoeffizienten Chlorid250 mg/l Cl Fluorid1,5 mg/l F Nitrat50 mg/l NO 3 - Nitrit0,1 mg/l NO 2 - Phosphat6,7 mg/l PO 4 3- Sulfat240 mg/l SO 4 2- Aluminium0,5 mg/l NH 4 + geogen bedingte Überschreitungen bis 30 mg/l zulässig Wasserqualität Grenzwerte und Kenngrößen gemäß der deutschen Trinkwasserverordnung (Auszug)

23 BezeichnungGrenzwert/BedingungBemerkung Blei0,04 mg/l Pb Calcium400 mg/l Ca Chrom0,05 mg/l Cr Kalium12 mg/l K geogen bedingte Überschreitungen bis 50 mg/l zulässig Stickstoff1 mg/l N Kjeldahlstickstoff Quecksilber0,001 mg/l Hg Phenole0,0005 mg/l Phenol PAK0,0002 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, CCl 4 errechnet aus der Summe von 1,1,1-Trichlorethan, Trichlorethen, Dichlormethan und Tetrachlormethan Mineralöle0,01 mg/l Grenzwerte und Kenngrößen gemäß der deutschen Trinkwasserverordnung (Auszug) Wasserqualität

24 Wasserförderung Wassermengekm 3 a -1 Wasserförderung insgesamt41 davon Grund- und Quellwasser7 in Gewässer eingeleitetes Abwasser42 davon: behandeltes Abwasser11 davon: biologisch behandelt10 unbehandeltes Abwasser32 davon: Kühlwasser31 Wasserförderung in Deutschland Trend rückläufig

25 Quelle: Prof. Blumes Bildungsserver für Chemie Kläranlage

26

27 Kläranlage SandfangVorklärbecken Belebungsbecken Belebtschlammbecken Faulturm

28 Wasserverbrauch

29 Wasserverbrauch

30 Wasserverbrauch

31 Wasserversorgung


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