Cover | 1 |
Titelseite | 5 |
Impressum | 6 |
Inhaltsverzeichnis | 7 |
Vorwort zur vierten Auflage | 15 |
1 Grundlagen | 17 |
1.1 Maßeinheiten: Menge und Masse | 17 |
1.2 Dezimalvorsilben | 19 |
1.3 Reaktionstypen | 20 |
1.3.1 Lösungs- und Fällungsreaktionen | 20 |
1.3.2 Reduktions- und Oxidationsreaktionen (,,Redoxreaktionen“) | 21 |
1.3.3 Ionenaustauschreaktionen | 24 |
1.3.4 Neutralisationsreaktionen | 25 |
1.3.5 Sorptionsreaktionen | 25 |
1.3.6 Reaktionsgleichungen | 26 |
1.4 Reaktionsgeschwindigkeiten und Hemmung von Reaktionen | 27 |
1.4.1 Allgemeines | 27 |
1.4.2 Reaktionskinetik | 28 |
1.4.3 Radioaktiver Zerfall | 29 |
1.4.4 Bakterienwachstum | 29 |
1.4.5 Hemmung von Reaktionen | 29 |
1.5 Titration | 30 |
1.6 Ionenbilanz | 31 |
1.6.1 ,,Klassische“ Ionenbilanz | 31 |
1.6.2 Ionenbilanz unter Berücksichtigung der Komplexbildung | 33 |
1.7 Aufbau eines Analysenformulars | 34 |
1.7.1 Allgemeine Information | 34 |
1.7.2 Gliederung der Parameterliste | 34 |
1.8 Angabe von Analysenergebnissen | 35 |
1.8.1 Angabe als Oxide | 37 |
1.8.2 Angabe: ,,nicht nachweisbar“, ,,Spuren“ | 37 |
1.8.3 Angabe: ,,Konzentration = 0“ | 38 |
1.9 Angabe von Mischungsverhältnissen | 38 |
1.10 Laboratorien, Analysenwerte, Grenzwerte | 39 |
1.10.1 Gerundete Zahlenwerte | 41 |
1.10.2 Nitratgrenzwerte | 42 |
1.10.3 ,,Ausnahmegrenzwerte“ | 43 |
1.10.4 Geogen oder anthropogen? | 44 |
1.10.5 Grenzwerte für ungelöste Substanzen | 44 |
1.11 Umgang mit großen Datenmengen und ,,Ausreißern“ | 46 |
1.11.1 Häufigkeitsverteilungen | 48 |
1.11.2 Häufigkeitsverteilungen im Wahrscheinlichkeitsnetz | 50 |
1.11.3 Arithmetischer Mittelwert | 51 |
1.11.4 Geometrischer Mittelwert | 52 |
1.11.5 Medianwert, Perzentile | 52 |
1.11.6 Umgang mit Ausreißern und Fehlern | 53 |
1.12 Umgang mit Kundenreklamationen | 55 |
1.13 Datenverarbeitung, Datensicherung | 57 |
1.13.1 Allgemeines | 57 |
2 Wassertypen, Identifizierung von Wässern | 61 |
2.1 Destilliertes (vollentsalztes) Wasser | 61 |
2.2 Regenwasser | 62 |
2.2.1 Emissionen in die Atmosphäre | 62 |
2.2.2 Beschaffenheit des Regenwassers | 63 |
2.3 See- und Talsperrenwasser | 66 |
2.4 Grundwasser | 67 |
2.5 Flusswasser | 68 |
2.6 Wasser in Wasserwerken | 69 |
2.7 Wasser in Hallenbädern | 71 |
2.8 Abwasser | 72 |
2.8.1 Kühlwasser | 72 |
2.8.2 Industrieabwasser | 73 |
2.8.3 Kommunales Abwasser | 75 |
2.9 Meerwasser | 77 |
2.10 Mineralwässer, Quellwässer, Tafelwässer, Heilwässer | 77 |
2.11 Lagerstättenwasser | 79 |
2.12 Identifizierung von Wässern | 80 |
2.12.1 Unterscheidung individueller Wässer | 80 |
2.12.2 Identifizierung reiner Wässer in Mischungen | 81 |
2.12.3 Identifizierung von Sickerwässern in Gebäuden | 81 |
2.13 Sonstige, spezielle Wässer | 82 |
3 Physikalische, physikalisch-chemische und allgemeine Parameter | 85 |
3.1 Temperatur | 86 |
3.1.1 Temperatur natürlicher Wässer | 86 |
3.1.2 Temperaturänderungen | 87 |
3.1.3 Ausschlusskriterien | 89 |
3.1.4 ,,Falsche Temperaturen“ | 89 |
3.1.5 Temperaturbestimmung durch Isotopenanalyse | 89 |
3.2 Elektrische Leitfähigkeit | 90 |
3.2.1 Allgemeines | 90 |
3.2.2 Anwendungsbeispiele | 91 |
3.2.3 Typische Werte der elektrischen Leitfähigkeit | 92 |
3.3 pH-Wert, Säure und Lauge in der Umwelt | 93 |
3.3.1 pH-Wert | 93 |
3.3.2 Rechnerischer Umgang mit dem pH-Wert | 96 |
3.3.3 Säure und Lauge in der Umwelt | 98 |
3.3.4 Beeinflussung des pH-Wertes auf der Rohwasserseite und bei der Wasseraufbereitung | 102 |
3.4 Sauerstoff | 102 |
3.4.1 Allgemeines | 102 |
3.4.2 Herkunft | 103 |
3.4.3 Chemie | 103 |
3.4.4 Eckpunkte der Konzentration | 104 |
3.4.5 Ausschlusskriterien | 105 |
3.4.6 Konzentrationsänderungen im Rohwasser | 105 |
3.4.7 Konzentrationsunterschiede Roh-/Reinwasser | 106 |
3.4.8 Analytik | 106 |
3.4.9 Wirkungen | 107 |
3.5 Kohlenstoffdioxid | 109 |
3.5.1 Allgemeines | 109 |
3.5.2 Geochemische Aspekte | 109 |
3.5.3 Wirkung auf den Menschen | 110 |
3.5.4 Historische Wortschöpfungen | 111 |
3.6 Geruch und Geschmack | 112 |
3.6.1 Allgemeines | 112 |
3.6.2 Ursachen von Geruchsproblemen in der Praxis | 114 |
3.7 Färbung | 115 |
3.7.1 Allgemeines | 115 |
3.7.2 Herkunft | 116 |
3.7.3 Eckpunkte des Parameterwertes | 116 |
3.7.4 Änderungen des Parameterwertes | 117 |
3.7.5 Analytik | 117 |
3.7.6 Wirkungen | 118 |
3.8 Trübung | 118 |
3.8.1 Allgemeines | 118 |
3.8.2 Herkunft | 118 |
3.8.3 Eckpunkte des Parameterwertes | 119 |
3.8.4 Änderungen des Parameterwertes | 120 |
3.8.5 Analytik | 121 |
3.9 Redoxspannung | 121 |
3.9.1 Kontrolle der Desinfektion | 122 |
3.9.2 Kontrolle der Brunnenverockerung | 123 |
3.9.3 Redoxspannung als Milieuindikator | 123 |
3.10 Aufgegebene Parameter (Abdampfrückstand, Glührückstand) | 125 |
3.10.1 Allgemeines | 125 |
3.10.2 Abdampfrückstand, Glührückstand | 125 |
4 Anorganische Wasserinhaltsstoffe, Hauptkomponenten | 127 |
4.1 Erdalkalimetalle, Härte | 127 |
4.1.1 Calcium | 133 |
4.1.2 Magnesium | 138 |
4.1.3 Strontium | 141 |
4.1.4 Barium | 143 |
4.2 Alkalimetalle | 145 |
4.2.1 Natrium | 146 |
4.2.2 Kalium | 149 |
4.3 Eisen und Mangan | 153 |
4.3.1 Eisen | 153 |
4.3.2 Mangan | 170 |
4.4 Anionen (außer Nitrit und Nitrat) | 180 |
4.4.1 Chlorid | 180 |
4.4.2 Bromid | 191 |
4.4.3 Iodid (klassische Schreibweise: ,,Jodid“) | 192 |
4.4.4 Sulfat, Sulfit, Schwefelwasserstoff | 193 |
4.4.5 Carbonat, Hydrogencarbonat | 201 |
4.4.6 Phosphat | 203 |
4.4.7 Kieselsäure (Silicat) | 212 |
4.5 Stickstoff und Stickstoffverbindungen | 216 |
4.5.1 Nitrat | 219 |
4.5.2 Nitrit | 227 |
4.5.3 Ammonium | 229 |
4.6 Chemische Verschmutzungsindikatoren | 237 |
5 Anorganische Wasserinhaltsstoffe, Spurenstoffe | 239 |
5.1 Datenbasis | 240 |
5.2 Mobilisierungs- und Immobilisierungsprozesse | 243 |
5.2.1 Prozesse in der Natur | 243 |
5.2.2 Mobilisierung durch Korrosionsprozesse | 245 |
5.2.3 Sonstige Mobilisierungsprozesse | 246 |
5.2.4 Spurenstoffe in der Landwirtschaft | 246 |
5.3 Parameter | 247 |
5.3.1 Aluminium | 248 |
5.3.2 Antimon | 250 |
5.3.3 Arsen | 251 |
5.3.4 Blei | 254 |
5.3.5 Bor | 259 |
5.3.6 Cadmium | 260 |
5.3.7 Chrom | 262 |
5.3.8 Cyanid | 264 |
5.3.9 Fluorid | 265 |
5.3.10 Gadolinium | 266 |
5.3.11 Kupfer | 267 |
5.3.12 Nickel und Cobalt | 269 |
5.3.13 Quecksilber | 272 |
5.3.14 Selen | 275 |
5.3.15 Silber | 276 |
5.3.16 Thorium | 278 |
5.3.17 Uran | 278 |
5.3.18 Zink | 281 |
5.3.19 Zinn | 284 |
5.3.20 Asbest | 286 |
6 Organische Wasserinhaltsstoffe | 287 |
6.1 Allgemeines | 287 |
6.2 Substanzen, die aus Molekülen einheitlicher Beschaffenheit bestehen | 289 |
6.2.1 Eigenschaften einheitlicher organischer Substanzen | 289 |
6.2.2 Herkunft einheitlicher organischer Substanzen | 289 |
6.2.3 Wirkungen einheitlicher organischer Substanzen | 290 |
6.3 Refraktäre Substanzen | 290 |
6.3.1 Eigenschaften refraktärer organischer Substanzen | 291 |
6.3.2 Herkunft refraktärer organischer Substanzen | 292 |
6.3.3 Wirkungen refraktärer organischer Substanzen | 298 |
6.3.4 Bilder zum Thema ,,organische Substanzen“ | 299 |
6.4 Organische Wasserinhaltsstoffe, Parameter | 300 |
6.4.1 Biochemischer Sauerstoffbedarf | 301 |
6.4.2 Chemischer Sauerstoffbedarf (bestimmt mit Kaliumdichromat) | 302 |
6.4.3 Oxidierbarkeit (chemischer Sauerstoffbedarf bestimmt mit Kaliumpermanganat), Kaliumpermanganatverbrauch | 303 |
6.4.4 Gelöster organischer Kohlenstoff (,,DOC“), gesamter organischer Kohlenstoff (,,TOC“) | 304 |
6.4.5 Ausblasbarer organischer Kohlenstoff (,,POC“, Purgeable Organic Carbon) | 306 |
6.4.6 Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (,,PAK“) | 306 |
6.4.7 Organische Chlorverbindungen | 307 |
6.4.8 Pflanzenschutzmittel- und Biozidproduktwirkstoffe | 309 |
6.4.9 Polychlorierte und polybromierte Biphenyle und Terphenyle, PCB und PCT | 314 |
6.4.10 Trihalogenmethane (,,Haloforme“) | 315 |
6.4.11 Benzol | 317 |
6.4.12 Acrylamid, Epichlorhydrin und Vinylchlorid | 317 |
6.4.13 Arzneimittelrückstände | 319 |
6.4.14 Röntgenkontrastmittel | 323 |
6.4.15 Perfluorierte Verbindungen | 325 |
6.4.16 Organophosphonsäuren | 326 |
6.4.17 Hydrazin, Dimethylhydrazin | 327 |
6.4.18 Melamin | 327 |
6.4.19 Methyltertiärbutylether (MTBE) | 328 |
6.4.20 Sonstige organische Spurenstoffe | 329 |
6.4.21 Aufgegebene Parameter (Kjeldahl-Stickstoff | mit Chloroform extrahierbare Stoffe | gelöste oder emulgierte Kohlenwasserstoffe, Mineralöle | Phenole | oberflächenaktive Stoffe) | 335 |
6.5 Methan (Gärung und Faulung) | 340 |
6.5.1 Allgemeines | 340 |
6.5.2 Methan | 341 |
7 Calcitsättigung | 345 |
7.1 Einführung | 345 |
7.2 Kohlensäure | 346 |
7.2.1 Basekapazität bis pH 8,2 | 348 |
7.2.2 Säurekapazität bis pH 4,3 | 348 |
7.2.3 Säurekapazität bis pH 8,2 | 349 |
7.3 Rolle des Calciums | 350 |
7.3.1 Wässer im Zustand der Calcitsättigung | 352 |
7.3.2 Wässer, die vom Zustand der Calcitsättigung abweichen | 353 |
7.3.3 Einfluss unterschiedlicher Parameter | 355 |
7.3.4 Der pH-Wert der Calciumcarbonatsättigung (Sättigungs-pH-Wert) | 356 |
7.3.5 Calcitlösekapazität | 356 |
7.4 Beurteilung eines Wassers im Hinblick auf die Calcitsättigung | 357 |
7.5 Analysenangaben | 363 |
7.6 Grenzwert | 364 |
7.7 Ausschlusskriterien | 365 |
7.8 Beeinflussung des Sättigungszustandes | 367 |
7.8.1 Rohwasserseitige Beeinflussung, Stoffumsätze | 367 |
7.8.2 Beeinflussung im Rahmen der Trinkwasseraufbereitung | 370 |
7.9 Bedeutung der Calcitsättigung | 371 |
7.9.1 Korrosion von Blei | 371 |
7.9.2 Die ,,Kalk-Rost-Schutzschicht“ | 371 |
7.9.3 Korrosion von Zink | 372 |
7.9.4 Reaktionen mit Zementmörtel | 372 |
7.9.5 Reaktionen mit Asbestzement | 372 |
7.9.6 Calcitübersättigung | 372 |
7.9.7 Bilder zum Thema ,,Calciumcarbonat in technischen Anlagen“ | 373 |
8 Mikrobiologische Parameter und Desinfektionsmittel | 375 |
8.1 Bakteriologische Verschmutzungsindikatoren, Hygiene | 377 |
8.1.1 Bakteriologische Verschmutzungsindikatoren | 378 |
8.1.2 Grenzwerte | 380 |
8.1.3 Infektionen über den Luftpfad | 383 |
8.1.4 Interne Probleme | 385 |
8.1.5 Bewertung | 387 |
8.2 Desinfektionsmittel | 387 |
8.2.1 Chlor (,,freies Chlor“) | 387 |
8.2.2 Chloramin (,,gebundenes Chlor“) | 390 |
8.2.3 Chlordioxid | 392 |
8.2.4 Ozon | 393 |
8.2.5 Wasserstoffperoxid | 394 |
8.2.6 Desinfektionsverfahren in Sonderfällen | 394 |
8.2.7 Elektrochemische Desinfektionsmethoden | 395 |
9 Radioaktivität | 397 |
9.1 Vorbemerkung | 397 |
9.2 Allgemeines | 397 |
9.3 Radioaktive Spaltprodukte | 400 |
9.4 Aktivierungsprodukte, Tritium | 401 |
9.5 Maßeinheiten | 401 |
9.6 Daten | 403 |
9.7 Erfahrungen | 404 |
9.8 Grenzwerte | 404 |
9.9 Gefährdungssituation in der Bundesrepublik | 407 |
10 Chronik der gesetzlichen Rahmenbedingungen | 409 |
10.1 Rechtlicher Rahmen | 409 |
10.2 Entwicklung | 411 |
Anhang A Tabellenanhang | 433 |
Anhang B Analysenanhang | 443 |
Abkürzungsverzeichnis und Glossar | 475 |
Literatur | 489 |
Sachverzeichnis | 511 |
EULA | 517 |