Showing papers in "Acta Hydrochimica Et Hydrobiologica in 1977"

Influence of Polyphenols and Quinones on Aquatic Plants and Their Blocking of SH-Groups

Abstract: The influence of dioxybenzenes and their quinones on Dunaliella salina, Nitella sp. and Elodea canadensis was investigated. It was established that the higher the rate of polyphenol oxidation by the aqueous plants, the higher the toxicity of the compound being studied is and the larger the reduction of the SH-group content due to the incubation of plants in these polyphenol solutions is. Formation of o- and p-benzoquinones by the aquatic plants in the course of dioxybenzene oxidation was proved. Treatment of plants with quinone solutions led to a larger SH-group concentration drop than with phenols. Oxidation products of pyrocatechol, caffeic and chlorogenic acids caused the greatest decrease of the SH-group content directly at the moment of their preparation, i. e., when the o-quinone concentration was at its maximum. The conclusion is drawn that a higher degree of toxicity to the aquatic plants of pyrocatechol and hydroquinone, in comparison with other phenols, is due to their ability to oxidize phenols to quinones. It is suggested that one of the possible biochemical mechanisms for demonstrating the toxic action of the phenol oxidation products is the blocking of SH-groups.

Zur Verteilung einiger Schwermetalle in der Ostsee — eine Übersicht

Abstract: Auf der Grundlage der Ergebnisse mehrjahriger Untersuchungen wird versucht, eine Charakterisierung der Zink-, Cadmium-, Blei- und Kupferverteilung in der Ostsee vorzunehmen. Dabei werden die einzelnen Seegebiete nach ihrem Schwermetallgehalt unterschieden und die Resultate mit den Angaben anderer Autoren verglichen. Sediment-und Phytoplanktonanalysen dienen als Indikator des anthropogenen Einflusses auf den Ostseeraum. Die kunftig erforderlichen Aktivitaten bie der Erforschung der Schwermetallverhaltnisse im marinen Bereich werden aufgezeigt.

Dissolved and Particulate Organic Carbon (DOC and POC) in Ecological Studies

Abstract: The rapid development of instrumental analysis during the last few years simplified organic carbon analyses to such a degree that it can be extensively used in ecological researches. Particularly gas chromatography techniques as well as non-dispersive infra-red gas analyzers (IRGA) greatly improved the organic carbon analysis. The increase of sensitivity of analytical methods to a submicro-level causes the initial steps of collecting and preparing the given material as well as the grade in which the sampling is representative to be the decisive elements for the correctness of the obtained information. In the DOC and POC analyses the important problem consists of the choice of the technique and the materials that are to separate these two fractions. POC concentration changes in lake waters indicate a close relation of this fraction to the eutrophication degree of the separate lakes as well as a dependence of the seasonal changeability and the vertical stratification of POC on the productivity and the biomass of the phytoplankton. DOC concentrations, on the other hand, in the lakes under investigation ranged from 5 to 50 mg/1, being as a rule slightly higher in the inshore parts, covered with macrophytes, than in the open waters. In the summer season the DOC concentration became significantly lower as compared with the remaining seasons. The DOC/POC ratio oscillated between 2 and 20, mostly amounting to 7.

Probleme der Simulation von Talsperrenökosystemen

Abstract: Ausgehend von den durch LEVINS angegebenen drei Haupteigenschaften biologischer Modelle (Prazision, Realitat, Generalitat) werden am Beispiel eines vereinfachten Okosystemmodells Probleme der limnischen und kybernetischen Prozesanalyse und der Parameteroptimierung sowie die Anwendung solcher Modelle in der Wasserwirtschaft diskutiert. Die Losung des verwendeten Modellgleichungssystems erfolgte mittels einer modifizierten Runge-Kutta-Methode auf einem programmierbaren Calculator Hewlett Packard 9810A. Zur Vervollkommnung werden die Schritte Sensitivitatsanalyse, Vergleich Modell- und Systemausgang, systematische Variation der Modelleingangsgrosen und (Modell-)zustandsabhangige Parameterbetrachtung vorgeschlagen und auf ihre Moglichkeiten hin untersucht. Dabei steht vor allem die Frage der Optimierung des Modells im Vordergrund.

Sedimentchemische Untersuchungen in Küstengewässern der DDR. Teil 3: Phosphor/Eisenverhältnisse im Bodenkontaktwasser, im Schlammwasser und in den Sedimenten der Darß-Zingster Boddenkette

Abstract: An etwa 60 Stationen wurden Sedimentoberflachenkerne untersucht. Schlammwasser und Sedimente wurden auf ihren Gehalt an Eisen und Phosphat untersucht: — Die Gehalte an organischer Substanz (0,9 … 43,2% d.TM) sowie die Eisen- und Phosphorgehalte der Sedimente dienten der Zuordnung zum Schlick- bzw. Mineralbodenkomplex, — mit zunehmender geographischer Entfernung von der Ostsee erhoht sich der Eisen/Phosphorquotient. Das kann im Brackwasser als Indikator fur eine erhohte Produktion gewertet werden, — die untersuchten Schlammwasserproben zeigten im Mineralbodenkomplex niedrige Werte ( 100 μg-at PO4/1). Da die Eisenkonzentration fur eine Bindung des freien Phosphates nicht ausreichend ist, kann das Phosphat im Schlammwasser als mobil angesehen werden, — der Anteil des Schlammwasserphosphates am Gesamtphosphat der Sedimente wurde abgeschatzt.

Beschaffenheitsänderungen des Sestons in Seen nach dem Sedimentieren

Abstract: Seston- und Sedimentproben aus sechs schwedischen Seen werden ausfuhrlich analysiert. Bei Einbettung des Sestons in das Sediment werden Kohlenhydrate, Proteine Pigmentgehalt und wahrscheinlich auch Lipide abgebaut. Die Gehalte an Phosphor und Stickstoff sind ebenfalls erniedrigt. In nicht verunreinigten Seen ist das C: P-Verhaltnis im Sediment groser als im Seston. Der Proteinabbau umfast das Gesamtmaterial, wahrend bei den gebundenen Kohlenhydraten die Glukoseabnahme besonders auffallt. Umsatzuntersuchungen mit 14C-markierter Glukose und Saccharose im Sediment zeigen die Komplexitat des Stoffumsatzes durch die beteiligte Biomasse und ihre extrazellularen Produkte.

Ergebnisse mehrjähriger UV‐spektroskopischer Untersuchungen der Warnow

Abstract: 1971 … 1975 gemessene UV-Spektren der Warnow im Bereich 200 bis 350 nm zeigen, das vor allem Huminstoffe und Nitrat (200 … 220 nm) das Spektrum bestimmen. Da die intensive Nitratbande bis 240 nm reicht, ist das Spektrum erst im Gebiet 240 … 350 nm fur die organischen Inhaltsstoffe charakteristisch. Die Extinktionen bei 240, 260 und 280 nm lassen sich naherungsweise in den Chemischen Sauerstoffverbrauch (CSV-Mn) mit Hilfe der Faktoren 34, 44 und 57 umrechnen. Da sich neben einer Maszahl fur die organischen Stoffe weitere Informationen aus dem Spektrum ableiten lassen, durfte die Methode fur Uberwachungsaufgaben interessant sein.

Zur Phosphatregeneration durch Silberkarpfen Hypophthalmichthys molitrix

Abstract: Silberkarpfenbesatz, der etwa eine Grosenordnung uber dem jetzt in der Binnenfischerei angestrebten liegt, fuhrt unter Teichbedingungen bei ungehemmter Nahrstoffregeneration aus dem Kot der Fische zu regulatorischem Ersatz groser Algenarten durch kleine. Damit ist die Beseitigung von Wasserbluten mit Schwimmschichtbildungen verbunden, ferner eine Verbesserung des Sauerstoffregimes und beim Fang der Fische ein Phosphorexport in der Grosenordnung von 0,5 g P/m2 · a fur die hier 1 m dicke trophogene Zone. Verringerungen der Phytoplanktonbiomasse sind unter diesen Bedingungen sehr guter Nahrstoffregeneration nur bei bereits vorliegender Nahrstoffsattigung im Gewasser und vielleicht bei geringeren Silberkarpfenbesatzdichten in Gegenwart groserer Mengen filtrierenden Zooplanktons moglich. In geschichteten Gewassern besteht die Moglichkeit, den Nahrstoffexport in das Hypolimnion ohne Erhohung des kurzgeschlossenen Kreislaufes zu verstarken. Wie sich diese Situation im Epilimnion auswirken wird, hangt von den konkreten Bedingungen im Gewasser ab und mus noch weiter untersucht werden. Der erhohte Nahrstoffexport ins Hypolimnion konnte im Interesse einer Eindammung der Eutrophierung zu einer verstarkten Nahrstoffestlegung im Sediment durch Tiefenwasserbeluftung oder fur verstarkten Export von Nahrstoffen in den tiefer gelegten Abflus bzw. mit Beregnungswasser auf landwirtschaftliche Flachen genutzt werden. Es zeichnet sich ab, das hoher Silberkarpfenbesatz in bestimmten Fallen ein wertvolles Element in wasserwirtschaftlichen Sanierungsprogrammen darstellen konnte. Seit einigen Jahren laufen im Institut fur Binnenfischerei Entwicklungsarbeiten zur Einburgerung pflanzenfressender Fischarten. Inzwischen kann der Amurkarpfen (Ctenopharyngodon idella) der hohere Wasserpflanzen frist, als eingeburgert gelten (JANICHEN 1969, 1972). Fischereilich noch wichtiger als der Amurkarpfen sind die Planktonfresser Silberkarpfen (Hypophthalmichthys molitrix) und Marmorkarpfen (Aristhichthys nobilis), um deren Vermehrungstechnologie man sich jetzt bemuht, damit das durch Eutrophierung standig steigende Produktionspotential der Binnengewasser besser genutzt werden kann. Nach der Bereitstellung ausreichender Satzfischmengen ist. im Falle der Silberkarpfen zunachst vorgesehen, Besatzdichten von 1000 Stck/ha zu verwenden. Diese liefern einerseits schon sehr erhebliche Mehrertrage, rufen aber nach allen bisherigen Ergebnissen noch keine spurbaren Veranderungen im Gewasserokosystem hervor. Hohere Besatzdichten sollen erst zum Einsatz kommen, wenn die bioconotischen Wirkungen dieser hoheren Dichten ausreichend aufgeklart sind und sich in ihren fischereilichen wie wasserwirtschaftlichen Eigenschaften besser abschatzen und gezielter einsetzen lassen. Um die Moglichkeiten der Steuerung von Gewasserokosystemen mit Hilfe von Silberkarpfen abklaren zu konnen und tatsachlich einen nennenswerten Teil des meist unerwunscht hohen Produktionspotentials in ein wertvolles Lebensmittel umzuwandeln, mussen Besatzdichten in der Grosenordnung von 10000 Stck/ha bzw. 1 Stek/m3 gepruft werden. Im folgenden sollen die bis jetzt erkennbaren Wirkungen solcher hohen Besatzdichten skizziert und ihre fischereiliche sowie wasserwirtschaftliche Relevanz diskutiert werden.

Sedimentchemische Untersuchungen in Küstengewässern der Deutschen Demokratischen Republik. Teil 1: Zur Methodik der Untersuchungen der chemischen Zusammensetzung von Sedimentoberflächenproben in eutrophierten Küstengewässern

Abstract: Abgeleitet aus einer Konzeption fur sedimentchemische Untersuchungen in den Kustengewassern im Rahmen kausalokologischer Arbeiten wird ein Fraktionierungsschema zur Bestimmung anorganischer und organischer Sedimentinhaltsstoffe bzw. Substanzfraktionen vorgelegt. Am Beispiel von zehn ausgewahlten Boddenproben und zwei zum Vergleich dienenden Ostseesedimenten werden die Ergebnisse fur den Trennungsgang diskutiert. Die stufenweise durchgefuhrte saure Hydrolyse und die Fraktionierung im alkalischen Medium zeigt eindeutig, das in den Sedimenten der Dars-Zingster Boddenkette wegen der speziellen hydrographischen Bedingungen eines Astuars die Ergebnisse einzelner Fraktionen in groseren Bereichen schwanken. Fur eine gesicherte Aufnahme der Sedimentqualitaten sind grosere Analysendichten erforderlich. Aus der Vielzahl der diskutierten Moglichkeiten werden zunachst fur weitere Schwerpunktarbeiten folgende Verfahrenswege empfohlen: — — zur Kennzeichnung leichter und schwerer abbaubarer Substanzen ist die Hydrolyse mit 2%-iger HCL ein gangbarer Weg. — zur Bestimmung der Zersetzungsprodukte der organischen Substanzen sowie zur Bestimmung des Potentials fur die Bindung von Metallionen (Schwermetalle, Spurenstoffe) ist die Ermittlung der freien und gebundenen Huminsauren eine einfache Analysenmoglichkeit. In weiteren Arbeiten werden bereits Untersuchungen uber die Nahrstoffverteilung, -deponie und -freisetzung in der Sedimentwasserkontaktzone durchgefuhrt. Dabei werden speziell die Fe/P-Verhaltnisse berucksichtigt.

Sedimentationsvorgänge im Stechlinseegebiet

Abstract: Mittels Sedimentfangern wird die Sedimentation im Stechlinsee, Nehmitzsee und Dagowsee an verschiedenen Stationen und in verschiedenen Tiefen vergleichend untersucht. Neben der Trockenmasse wird vor allem der Phosphorgehalt sowie das C:N:P-Verhaltnis dargestellt. Fur das Phosphat als limitierenden Faktor der Primarproduktion wird eine Bilanz der euphotischen Zone aus der Gesamtanderung der Phosphorkonzentration und der Sedimentation aufgestellt, aus der Phosphorspeicherung und -freisetzung des Sedimentes abzulesen sind. Die Auswirkungen auf die Sanierungsmoglichkeiten und -masnahmen werden diskutiert.

Ergebnisse der Eliminierungsanalyse. Teil 2: Ein Beitrag zur Theorie des organischen Stoffgemisches natürlicher Gewässer

Abstract: Prinzipien, Beweise und Folgerungen einer Komplextheorie der organischen Stoffe in Wassern werden dargestellt. Fur die analytische Praxis ergibt sich die Notwendigkeit, photometrisch ermittelte Extinktionsdaten zuerst auf den CSV-Cr zu beziehen. Die dadurch erzielten Haufigkeitsdaten (H-Werte) werden mittels Eliminierungsanalyse auf ihre Verteilung gepruft. Erst jetzt ist die Zuordnung von Standardsubstanzen zulassig. Die H-Werte bieten neuartige Moglichkeiten fur die Charakterisierung der organischen Stoffe in Gewassern.

Ein einfaches mathematisches Modell für den Phosphoraustausch zwischen Sediment und Freiwasser

Abstract: Ausgehend von den Adsorptionsisothermen von Langmuir wird fur 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 Transportvorgange durch die Grenzschicht berucksichtigt. Der Ubergang des Eisens in den reduzierten bzw. oxydierten Zustand sowie in die geloste Phase wurden ebenfalls im Modell erfast. Durch Computersimulationen wurde das Modell getestet und erste Schlusse sowohl fur die Praxis als auch fur die weitere Forschungsarbeit gezogen.

Abwasserbelastung und Bakterienverteilung in der westlichen Ostsee

Abstract: Grose und Zusammensetzung der Bakterienpopulation wird in der westlichen Ostsee durch die Abwasserbelastung stark beeinflust. Bei der Einleitung von kommunalen Abwassern kommt es zunachst zu einem raschen Absterben der meisten mitgefuhrten Abwasserkeime und zu einer entsprechenden Zunahme der halophilen marinen Bakterien. Diese Umstellung erfolgt umso schneller, je hoher die Wassertemperatur ist. Besonders empfindlich reagieren die Saprophytenzahlen, die viel grosere regionale und saisonale Schwankungen aufweisen als die Gesamtbakterienzahlen. Die Saprophyten stellen in der Regel die grosten und aktivsten Bakterien der Population. Der Anteil ihrer Biomasse ist also wesentlich groser als der ihrer Zahl. Auch die Zusammensetzung der Mikroflora nach morphologischen und physiologischen Gruppen weist entsprechende Schwankungen auf. Ihre Analyse erlaubt daher wichtige Aufschlusse uber Art und Ausmas der Verunreinigungen.

Die Verteilung organischer Phosphor- und Stickstoffverbindungen in der Ostsee†

Abstract: Durch die Analyse von ca. 1300 unfiltrierten Ostseewasserproben, deren Aufschlus mittels UV-Bestrahlung erfolgte, wurden die regionalen und jahreszeitlichen Unterschiede in der Verteilung der organisch gebundenen Phosphor- und Stickstoffverbindungen untersucht. Im Mittel sind in der Oberflachenschicht der Ostsee 0,30 μg-at. org. P/1 und 13,2 μg-at. org. N/1 vorhanden. Gegenuber dem Weltmeer liegen der organische Stickstoffgehalt und das Verhaltnis von org. N.: org. P =44 : 1 (μg-at./1) sehr hoch. Wenn der organisch gebundene Stickstoff die anorganischen Stickstoffverbindungen ganz oder teilweise ersetzen kann, wird die Bioproduktivitat der Ostsee nicht durch diesen Mikronahrstoff begrenzt. Mit zunehmender Wassertiefe verringert sich der Gehalt der organischen Phosphor- und Stickstoffverbindungen. Unterhalb der Salzgehaltssprungschicht konnte in den tiefen Becken unter anoxischen Bedingungen haufig kein organisch gebundener Phosphor nachgewiesen werden, wahrend die organischen Stickstoffverbindungen auf 30 … 50% ihres Oberflachenwertes zuruckgegangen waren.

Biochemische Charakteristika des Sestons — Teil 1: Biomasse

Abstract: Die methodischen Probleme und Anforderungen der Biomassebestimmung im Seston werden diskutiert. Die Verfahrensvorschrift zur Bestimmung der Biomasse uber die DNS (DNA) wird ausfuhrlich dargestellt und uber Ergebnisse einjahriger Untersuchungen in der Zwickauer Mulde berichtet. Der Biomasseanteil des Sestons liegt zwischen 0 und 30, meist bei 5 ∓ 10% der Sestontrockenmasse. Die Biomassekonzentration in mg/1 ist deutlich abhangig von der Temperatur mit einem Maximum zwischen 15 und 20 °C, umgekehrt proportional zum Durchflus und auch abhangig von der “hydrologischen Vorgeschichte” des Beobachtungszeitraumes.

Grundzüge von Hydrographie und Wasserhaushalt der Boddengewässer an der Küste der Deutschen Demokratischen Republik

Abstract: Die seit dem Spatglazial geformten Boddengewasser nehmen eine Flache von 1580 km2 ein und besitzen einen Inhalt von 6,4 · 109 m3 Aktuelle Wasserstande und Zirkulation werden im wesentlichen durch die grosraumige Windverteilung uber der Ostsee beeinflust Die Wassertemperatur wird durch die Strahlung gesteuert Triftstromung und Gefalleausgleichstrom sind charakteristisch fur die Bodden und ihre Verbindungen zur Ostsee Der Wasseraustausch ist durch haufigen Wechsel von Ein- und Ausstromperioden gekennzeichnet

Möglichkeiten zur dünnschichtchromatographischen Bestimmung von toxischen Metallionen in Industrieabwässern

Abstract: Die steigende Zahl Untersuchungen von Blei, Cadmium, Quecksilber, Zink und Kupfer in Industrieabwassern warf die Frage nach moglichst einfachen und schnell durchfuhrbaren Untersuchungsmethoden auf. Diese sollten nach Moglichkeit auch eine halbquantitative Auswertung zulassen. Fur den Nachweis bzw. die semiquantitative Bestimmung der genannten Metallionen schien die Dunnschichtchromatographie am geeignetsten. Die Durchfuhrung einer Reihe entsprechender Versuche fuhrte schlieslich zur Ausarbeitung einer brauchbaren Untersuchungsmethode.

Zur Moleküladsorption der Insektizide Lindan und Toxaphen aus Wasser‐Lösungsmittelgemischen an Anionenaustauscherharzen und nichtionischen Polymeren

Abstract: Stark- und schwachbasische Anionenaustauscherharze sowie nichtionische Polymere auf Basis Styrol-Divinylbenzol mit unterschiedlicher Porositat wurden auf ihr Adsorptionsvermogen gegenuber den chlorkohlenwasserstoffhaltigen Insektiziden Lindan und Toxaphen in deren Wasser-Methanol- bzw. Wasser-Aceton-Mischungen untersucht. Die Adsorptionsfahigkeit der eingesetzten Adsorbentien wird durch ihre Beladungskapazitat (in mg/g losungsmittelfreies Adsorbens) und den Eliminierungseffekt ausgedruckt. Dabei konnten folgende Erkenntnisse gewonnen werden. — Stark basische Anionenaustauscherharze adsorbieren in der Hydroxylform das Insektizid Lindan aus seinen Wasser-Methanol-Mischungen wesentlich starker als die entsprechende Salzform dieser Austauscher. — das Insektizid Toxaphen wird aus seiner Losung (Wasser-Aceton) von Anionenaustauscherharzen mit heterocyclisch gebundenem Stickstoff in der Hydroxylform und von schwachbasischen Anionenaustauscherharzen (Basenform), die primare und sekundare Aminogruppen als Ankergruppe besitzen, adsorbiert. — makroporose nichtionische Styrol-DVB-Copolymerisate mit hinreichend groser spezifischer Oberflache (spez. Oberflache >300 m2/g) eignen sich gut zur Molekuladsorption der Insektizide Lindan und Toxaphen aus Wasser-Losungsmittelmischungen. — kernchlorierte gel- und semiporose Styrol-Divinylbenzol-Copolymere weisen im Vergleich zu den entsprechenden unmodifizierten Styrol-DVB-Copolymeren eine verbesserte Adsorption des Insektizides Toxaphen aus Wasser-Aceton-Losungen auf.

Beitrag zur Aufbereitung arsenhaltiger Schachtwässer zu Trinkwasser. Teil 1: pH‐Abhängigkeit der Entarsenierung

Abstract: Es wird uber Moglichkeiten der Reinigung arsenhaltiger Wasser durch Flockung berichtet. Der Umfang der Adsorption von Arsenat- und Arsenitionen an Eisen- bzw. Aluminium-oxidhydrat ist vor allem vom pH-Wert des aufzubereitenden Wassers abhangig. Arsenationen werden unter vergleichbaren Bedingungen starker als Arsenitionen gebunden. Die gunstigsten Ergebnisse der Arseneliminierung wurden mit Eisen(III)-Oxidhydrat im schwach sauren pH-Bereich erzielt. Durch Oxydationsmittel (z. B. Chlor) kann die Entarsenierung in vielen Fallen verbessert werden. Erganzend wird die Bestimmung kleiner Arsenmengen sowie die Aufbereitungstechnologie arsenhaltiger Wasser behandelt.

Statische Modellbildung des Sestons in Talsperren

Abstract: Die Wasserbeschaffenheit in Trinkwassertalsperren wird von Umweltfaktoren (meteorologische Einflusse, Zuflusse u. a.) und von intern ablaufenden biochemischen Prozessen beeinflust. Zu den von ausen wirkenden Einflusgrosen gehort das durch die Zuflusse eingetragene Seston (vgl. HOHNE 1970; HOFMANN 1972). Unter Berucksichtigung des Zustandes der Talsperre (Vollzirkulation oder Stagnation, vgl. GNAUCK 1974) erfolgt in Abhangigkeit von der qualitativen Zusammensetzung des Sestons eine Veranderung der Wasserbeschaffenheit. Als Teilprozes der mathematischen Modellierung limnischer Okosysteme im allgemeinen und der Wasserbeschaffenheit im besonderen werden fur den Sestongehalt zweier Talsperren fur verschiedene Tiefen statische Modelle auf der Basis rekursiver Schatzverfahren angegeben. Das Grundanliegen der so gebildeten Modelle besteht dabei in der Auswahl wesentlicher Einflusgrosen aus einer gegebenen Menge von Mesreihen verschiedener Einflusgrosen, die im Gewasser beobachtet wurden, sowie in der Erkennung wesentlicher Zusammenhange zwischen der Ausgangsgrose (Seston) und den anderen gemessenen Einflusgrosen als Eingangsgrosen. Die verwendeten Schatzverfahren erlauben das Erkennen langfristiger Trends in den Parameteranderungen und dienen der Bildung adaptiver Prozesmodelle, von denen Steuerungsmoglichkeiten fur die planmasige Bewirtschaftung der Gewasser abgeleitet werden konnen.