Expertengruppe: "Ammonium" - Thüringer Schulportal
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Expertengruppe: „Ammonium“ „Ammoniak und sein Umwandlungsprodukt Ammonium zählen heute zu den wichtigsten Luftschadstoffen, die Ökosysteme belasten. Versauerung und Nährstoffanreicherung in Böden und Gewässern sind Folgen, die kaum oder nur sehr langfristig wieder ausgegli- chen werden können.“1 „Ammonium ist eine Stickstoffverbindung. Sie entsteht bei der Zersetzung stickstoffhalti- ger Substanzen (Dünger, Humus) unter sauerstoffarmen Bedingungen. Ammonium ist ein Zeichen für die Wasserqualität; zu viel davon kann zur Überdüngung und zum ‚Um- kippen‘ des Gewässers führen.“2 …mit diesem Vorwissen seid Ihr heute die „Ammonium-Experten“ und bestimmt mit ei- nem einfachen Test den Ammoniumgehalt des Bleilochstausees. Die Anleitung dazu fin- det Ihr auf der nächsten Seite! Ist der Bleilochstausee zum Baden geeignet (Grenzwert von 0,1 mg/l sollte im Schwimmbadwasser nicht überschritten werden)? 1 Bayerisches Landesamt für Umwelt (2014): Ammoniak und Ammonium. http://www.lfu.bayern.de/umweltwissen/doc/uw_6_ ammoniak_ammonium.pdf (zugegriffen: 2. April 2014). 2 Kapp, D., M. Messerschmidt & M. Kramer (2014): Die vier Elemente – Feuer, Erde, Wasser, Luft. Gewässergütebestimmung. http://www.rs.seminar-reutlingen.de/site/pbs-bw/get/documents/KULTUS.Dachmandant/KULTUS/Seminare/seminar-reutlingen- rs/pdf/nwa-tag-2008-gewaesserguetebestimmung.pdf (zugegriffen: 1. April 2014). Foto und Zeichnung: Luise Knoblich März 2020 / www.schulportal-thueringen.de
Ammonium (NH4+) Testdurchführung Zu diesem Test gehören das Probeglas und die Reagenzien mit der grünen Codierung. Reaktionszeiten gesamt: 12 Minuten3 „1. Probeglas bis zur Markierung mit der Wasserprobe füllen. (5 ml) 2. Zehn Tropfen Reagenz 1 zugeben, Probeglas schwenken, bis Wasserprobe und Rea- genzlösung vermischt sind. 3. Einen Meßlöffel Reagenz 2 zugeben, das Probeglas verschließen, schütteln, bis alles gelöst ist und 5 Minuten stehen lassen. 4. Das Probeglas öffnen, fünfzehn Tropfen Reagenz 3 zugeben, Probeglas schwenken, bis Wasserprobe und Reagenzlösung vermischt sind. 5. Sieben Minuten stehen lassen und die in der Wasserprobe entstandene Färbung mit der für diesen Test gültigen Farbskala vergleichen. 6. Das Probeglas wird zu diesem Zweck auf die kreisförmige weiße Fläche eines Farbfel- des gesetzt. Nun wird die gefärbte Wasserprobe, von oben betrachtet, mit dem Farbfeld verglichen. Die gesuchte Konzentration in mg/l wird unter dem Farbfeld abgelesen, das die gleiche Farbe wie die gefärbte Wasserprobe hat. Zwischenwerte müssen geschätzt werden.“4 3 Riedel-de Haen (2014): AQUANAL Ökotest Wasserlabor. Gebrauchsanweisung 37557. Seelze: RdH Laborchemikalien GmbH & Co KG. S. 6. 4 Riedel-de Haen (2014): AQUANAL Ökotest Wasserlabor. Gebrauchsanweisung 37557. Seelze: RdH Laborchemikalien GmbH & Co KG. S. 6. Foto: Luise Knoblich März 2020 / www.schulportal-thueringen.de
Expertengruppe: „Elektrolytische Leitfähigkeit“ Die elektrolytische Leitfähigkeit „einer Lösung ist definiert als die Fähigkeit einer Lösung, einen elektrischen Strom zu transportieren. Die […] Leitfähigkeit wird in Siemens pro Zentimeter gemessen, die gängigsten Messgrößen sind Mikrosiemens (µS/cm) und Milli- siemens (mS/cm). In wässrigen Lösungen verhält sich die Leitfähigkeit direkt proportional zur Konzentration gelöster Feststoffe (Salze); je mehr Salze in einem Medium in gelöster Form vorliegen, desto höher ist die Leitfähigkeit.“1 Aufstellung verschiedener Leitfähigkeits-Messwerte2 Destilliertes Wasser bis 0,02 mS/cm Trink-, Grundwasser 0,3-0,8 mS/cm Fluss-, Seewasser 1 bis 5 mS/cm Milch, Bier, Wein 1 bis 5 mS/cm Meerwasser 56 mS/cm …mit diesem Vorwissen seid Ihr heute die „Leitfähigkeits-Experten“ und bestimmt mit ei- nem einfachen Test die elektrolytische Leitfähigkeit des Bleilochstausees. Die Anleitung dazu findet Ihr auf der nächsten Seite! Was sagt Euch der Wert der Leitfähigkeit des Bleilochstausees im Vergleich zu den Werten von destilliertem Wasser und Meerwasser (siehe obige Tabelle)? 1 Bock, P. (2014): Leitfähigkeit (EC) und gelöste Feststoffe (TDS). http://www.eurotronik.de/dateien/Definition_Leitfaehigkeit.pdf (zugegriffen: 6. April 2014). 2 Bock, P. (2014): Leitfähigkeit (EC) und gelöste Feststoffe (TDS). http://www.eurotronik.de/dateien/Definition_Leitfaehigkeit.pdf (zugegriffen: 6. April 2014). Foto und Zeichnung: Luise Knoblich März 2020 / www.schulportal-thueringen.de
Elektrolytische Leitfähigkeit Testdurchführung Benutze das bereitgestellte Leitfähigkeitsmessgerät und halte dich genau an die Bedie- nungsanweisung! 1. Entferne die Schutzkappe am unteren Ende des Messgeräts. 2. Schalte das Gerät mit dem Schalter an der Oberseite an und tauche die Elektrode in die Messprobe. 3. Tauche die Elektrode niemals tiefer in die Messprobe als bis zur Eintauchmarke (unterhalb der Markierung „max“)! 4. Rühre kurz um, warte bis die Anzeige stabil ist und notiere den Messwert. 5. Spüle nach dem Messvorgang die Elekt- rode mit destilliertem Wasser ab. 6. Wiederhole den Versuch mit Salzwasser und destilliertem Wasser!3 3 Hanna Instruments (2016): Bedienungsanleitung DiST 4 HI98304. Leitfähigkeitstester. http://www.produktinfo.conrad.com/da- tenblaetter/100000-124999/100513-an-02-de-LEITFAEHIGKEITSMESSSTICK_DIST_4_HI98304S.pdf (zugegriffen: 1. April 2016). Foto: Luise Knoblich März 2020 / www.schulportal-thueringen.de
Expertengruppe: „Nitrat“ Nitrat als Problemstoff für die Gewässer „Nitrat ist ein Pflanzennährstoff. Bei nicht-standortgerechtem Einsatz von stickstoffhaltigen Düngern und unangepasster Bodenbewirtschaftung gelangt zu viel Nitrat in die Gewässer. Nitrat ist sehr gut wasserlöslich. Das im Boden vorhandene Nitrat kann von den Pflanzen oft nicht vollständig aufgenommen werden. Somit wird ein Teil durch die Niederschläge ins Grundwasser ausgewaschen.“1 „Nitrate sind Mineralsalze, die für das Pflanzenwachstum wichtig sind. Ein hoher Nitratgehalt verursacht ein übermäßiges Wachstum von Algen. Eine hohe Nitratkonzentration kann zur Überdüngung und schließlich zum ‚Tod‘ eines Gewässers führen.“ Grenzwert Trinkwasser: maximal 50 mg/l Nitrat2 …mit diesem Vorwissen seid Ihr heute die „Nitrat-Experten“ und bestimmt mit einem einfachen Test den Nitratgehalt des Bleilochstausees. Die Anleitung dazu findet Ihr auf der nächsten Seite! Entspricht der Nitratgehalt des Bleilochstausees den EG- Trinkwasserrichtlinien (Grenzwert von max. 50 mg/l sollte nicht überschritten werden)? 1 Bundesamt für Umwelt BAFU (2014): Nitrat als Problemstoff. http://www.bafu.admin.ch/gewaesserschutz/01308/01313/01314 /?lang=de (zugegriffen: 5. April 2014). 2 Kapp, D., M. Messerschmidt & M. Kramer (2014): Die vier Elemente – Feuer, Erde, Wasser, Luft. Gewässergütebestimmung. http://www.rs.seminar-reutlingen.de/site/pbs-bw/get/documents/KULTUS.Dachmandant/KULTUS/Seminare/seminar-reutlingen- rs/pdf/nwa-tag-2008-gewaesserguetebestimmung.pdf (zugegriffen: 1. April 2014). Foto und Zeichnung: Luise Knoblich März 2020 / www.schulportal-thueringen.de
Nitrat (NO3-) Testdurchführung Zu diesem Test gehören das Probeglas und die Reagenzien mit der gelben Codierung. Reaktionszeit gesamt: 10 Minuten3 „1. Probeglas bis zur Markierung mit der Wasserprobe füllen. (10 ml) 2. Zwei Meßlöffel Reagenz 1 in das Reagenzglas geben, verschließen und schütteln, bis alles gelöst ist. 3. Das Probeglas öffnen, einen Meßlöffel Reagenz 2 zugeben, das Probeglas wieder verschließen und eine Minute schütteln. Ein verbleibender ungelöster Rückstand ist ohne Bedeutung. 4. Zehn Minuten stehen lassen. Das Probeglas öffnen und die in der Wasserprobe entstandene Färbung mit der für diesen Test gültigen Farbskala vergleichen. 5. Das Probeglas wird zu diesem Zweck auf die kreis-förmige [sic] weiße Fläche eines Farbfeldes gesetzt. Nun wird die gefärbte Wasserprobe, von oben betrachtet, mit dem Farbfeld verglichen. Die gesuchte Konzentration in mg/l wird unter dem Farbfeld abgelesen, das die gleiche Farbe wie die gefärbte Wasserprobe hat.“4 3 Riedel-de Haen (2014): AQUANAL Ökotest Wasserlabor. Gebrauchsanweisung 37557. Seelze: RdH Laborchemikalien GmbH & Co KG. S. 13. 4 Riedel-de Haen (2014): AQUANAL Ökotest Wasserlabor. Gebrauchsanweisung 37557. Seelze: RdH Laborchemikalien GmbH & Co KG. S. 13. Foto: Luise Knoblich März 2020 / www.schulportal-thueringen.de
Expertengruppe: „Nitrit“ „Nitrit ist ein Zwischenprodukt bei der Versorgung der Pflanze mit Stickstoff.“1 „Mit einem erhöhten Vorkommen von Nitrit in unbelasteten Gewässern ist kaum zu rechnen, da bereits die Oxidationswirkung des Luftsauerstoffs ausreicht, um Nitrit zu Nitrat zu oxidieren (also ein Sauerstoffatom zuzufügen).“ Erhöhte Nitritwerte sind ebenso wie ein hoher Ammoniumgehalt ein „wichtiger Hinweis für eine mögliche Fäkalverunreinigung (Jauche, Kot) des Wassers.“2 „Nitrit ist eine Vorstufe des Nitrats. Nitrit ist ein Hinweis auf eine starke Verschmutzung des Gewässers. In großen Mengen kann Nitrit für den Menschen, besonders Säuglinge, gefährlich werden, da es den Sauerstofftransport im Blut hemmt (Blausucht).“ Grenzwert Trinkwasser: maximal 0,1 mg/l Nitrit3 …mit diesem Vorwissen seid Ihr heute die „Nitrit-Experten“ und bestimmt mit einem einfachen Test den Nitritgehalt des Bleilochstausees. Die Anleitung dazu findet Ihr auf der nächsten Seite! Entspricht der Nitritgehalt des Bleilochstausees den EG- Trinkwasserrichtlinien (Grenzwert von max. 0,1 mg/l sollte nicht überschritten werden)? 1 Das Bundesinstitut für Risikobewertung (2014): Fragen und Antworten zu Nitrat und Nitrit in Lebensmitteln. http://www.bfr.bund.de/de/fragen_und_antworten_zu_nitrat_und_nitrit_in_lebensmitteln-187056.html#topic_187058 (zugegriffen: 5. April 2014). 2 Nachtigall, S. (1998): Die Belastung der Berliner Gewässer am Beispiel des Teltowkanals. http://bildungsserver.berlin- brandenburg.de/fileadmin/bbb/zielgruppen/lehramtsanwaerterinnen/erdkunde/gewaesser.pdf.pdf (zugegriffen: 2. April 2016). 3 Kapp, D., M. Messerschmidt & M. Kramer (2014): Die vier Elemente – Feuer, Erde, Wasser, Luft. Gewässergütebestimmung. http://www.rs.seminar-reutlingen.de/site/pbs-bw/get/documents/KULTUS.Dachmandant/KULTUS/Seminare/seminar-reutlingen- rs/pdf/nwa-tag-2008-gewaesserguetebestimmung.pdf (zugegriffen: 1. April 2014). Foto und Zeichnung: Luise Knoblich März 2020 / www.schulportal-thueringen.de
Nitrit (NO2-) Testdurchführung Zu diesem Test gehören das Probeglas und die Reagenzien mit der roten Codierung. Reaktionszeit gesamt: 3 Minuten4 „1. Probeglas bis zur Markierung mit der Wasserprobe füllen. (5 ml) 2. Zwei Meßlöffel Reagenz zugeben, Probeglas verschließen und schütteln, bis alles gelöst ist. 3. Drei Minuten stehen lassen. Das Probeglas öffnen und die in der Wasserprobe entstandene Färbung mit der für diesen Test gültigen Farbskala vergleichen. 4. Das Probeglas wird zu diesem Zweck auf die kreisförmige weiße Fläche eines Farbfeldes gesetzt. Nun wird die gefärbte Wasserprobe, von oben betrachtet, mit dem Farbfeld verglichen. Die gesuchte Konzentration in mg/l wird unter dem Farbfeld abgelesen, das die gleiche Farbe wie die gefärbte Wasserprobe hat.“5 4 Riedel-de Haen (2014): AQUANAL Ökotest Wasserlabor. Gebrauchsanweisung 37557. Seelze: RdH Laborchemikalien GmbH & Co KG. S. 17. 5 Riedel-de Haen (2014): AQUANAL Ökotest Wasserlabor. Gebrauchsanweisung 37557. Seelze: RdH Laborchemikalien GmbH & Co KG. S. 17. Foto: Luise Knoblich März 2020 / www.schulportal-thueringen.de
Expertengruppe: „pH-Wert des Wassers“ „Der pH-Wert ist eine physikalische Messgröße ohne Maßeinheit. Er ist für die Beurtei- lung des Wassers ebenfalls sehr entscheidend. Die Skala der möglichen pH-Werte reicht von pH 0 (extrem sauer, z. B. Salzsäure) bis pH 14 (extrem basisch, z. B. Natronlauge). Diese Extremwerte werden im normal verunreinigten Wasser jedoch nicht erreicht. In der Mitte der pH-Skala liegt der sogenannte Neutralpunkt mit einem pH-Wert von 7,0. Ideal- erweise sollte der pH-Wert von sauberem Wasser in der Nähe von pH 7 liegen, geringe Abweichungen sind jedoch üblich und gesundheitlich unbedenklich.“1 „Der pH-Wert gibt an, ob das Wasser sauer (pH-Wert kleiner als 7), neutral (pH-Wert ist 7) oder alkalisch ist (pH-Wert größer als 7). Je weiter der Wert vom Neutralpunkt 7 ab- weicht, desto weniger Tiere kommen in dem Gewässer vor.“2 Beispiele:3 - pH 0 (= stark sauer): Zitronensaft mit pH 1-2 - pH 7 (= neutral): reines Wasser mit pH 7 - pH 14 (= stark basisch): Seifenwasser mit pH 8-10 …mit diesem Vorwissen seid Ihr heute die „pH-Wert-Experten“ und bestimmt mit zwei einfachen Tests den pH-Wert des Bleilochstausees. Die Anleitung dazu findet Ihr auf der nächsten Seite! Entspricht der pH-Wert des Bleilochstausees den EG-Trinkwasserrichtli- nien (pH min. = 6,5, pH max. = 8,5)? 1 Flad, W. (2014): Chemischer Index und Gewässergüte. pH-Wert. http://www.chf.de/eduthek/chemischer-index10.html (zuge- griffen: 7. April 2016). 2 Kapp, D., M. Messerschmidt & M. Kramer (2014): Die vier Elemente – Feuer, Erde, Wasser, Luft. Gewässergütebestimmung. http://www.rs.seminar-reutlingen.de/site/pbs-bw/get/documents/KULTUS.Dachmandant/KULTUS/Seminare/seminar-reutlingen- rs/pdf/nwa-tag-2008-gewaesserguetebestimmung.pdf (zugegriffen: 1. April 2014). 3 Kapp, D., M. Messerschmidt & M. Kramer (2014): Die vier Elemente – Feuer, Erde, Wasser, Luft. Gewässergütebestimmung. http://www.rs.seminar-reutlingen.de/site/pbs-bw/get/documents/KULTUS.Dachmandant/KULTUS/Seminare/seminar-reutlingen- rs/pdf/nwa-tag-2008-gewaesserguetebestimmung.pdf (zugegriffen: 1. April 2014). Foto und Zeichnung: Luise Knoblich März 2020 / www.schulportal-thueringen.de
pH-Wert Testdurchführung Test 1 Zu diesem Test gehören das Probeglas und die Reagenzien mit der schwarzen Codierung. „1. Probeglas bis zur Markierung mit der Wasserprobe füllen. (5 ml) 2. Drei Tropfen Reagenzlösung zugeben, Probeglas schwenken, bis Wasserprobe und Reagenzlösung vermischt sind. 3. Die in der Wasserprobe entstandene Färbung wird mit der für diesen Test gülti- gen Farbskala verglichen. 4. Das Probeglas wird zu diesem Zweck auf die kreisförmige weiße Fläche eines Farbfeldes gesetzt. Nun wird die gefärbte Wasserprobe, von oben betrachtet, mit dem Farbfeld verglichen. Der gesuchte pH-Wert wird unter dem Farbfeld abgele- sen, das die gleiche Farbe wie die gefärbte Wasserprobe hat.“4 Testdurchführung Test 2 (=Überprüfung) Benutze den bereitgestellten pH-Messer und halte dich genau an die Bedienungsanweisung! 1. Schalte das Gerät mit der On/Off-Taste an der Oberseite an. 2. Entferne die Schutzkappe von der Elektrode und tauche die Elektrode in die Messprobe. 3. Tauche die Elektrode nie tiefer in die Mess- probe als bis zur Eintauchmarke (unterhalb des dicken Endes der Messelektrode). Das Gewinde muss stets sauber und trocken sein! 4. Rühre kurz um, warte bis die Anzeige stabil ist und notiere den Messwert. 5. Spüle nach dem Messvorgang die Elektrode mit destilliertem Wasser ab.5 4 Riedel-de Haen (2014): AQUANAL Ökotest Wasserlabor. Gebrauchsanweisung 37557. Seelze: RdH Laborchemikalien GmbH & Co KG. S. 25. 5 Schreiner, H. & G. Hofmann (2014): Bedienungsanleitung für das pH-Messgerät HI 98103 Checker by Hanna. http://www.pflanzen-anzucht.de/pflanzenzucht-bedienungsanleitung-f%C3%BCr-das-ph-messger%C3%A4t-hi-98103-checker- by-hanna (zugegriffen: 6. April 2014). Fotos: Luise Knoblich März 2020 / www.schulportal-thueringen.de
Expertengruppe: „Sauerstoffgehalt / - sättigung“ „Für die meisten Organismen im Wasser ist Sauerstoff lebensnotwendig. Dies gilt auch für Stoffwechselmechanismen von aeroben Bakterien und anderen Mikroorganismen, die den Abbau von Schmutzstoffen in Wasser bewirken und für diese Vorgänge Sauerstoff als Elektronenakzeptor verwenden. Je mehr ein Gewässer bewegt wird und je weniger tief dieses ist, umso mehr Sauerstoff kann das Wasser aus der Luft lösen. Durch die Temperaturabhängigkeit des Sauerstoffgehaltes ergeben sich jahreszeitliche Schwankungen des gelösten Sauerstoffes. Je wärmer ein Gewässer ist, desto weniger Sauerstoff kann das Wasser in gelöster Form aufnehmen.“1 „Unter Sauerstoffsättigung versteht man die Menge des gelösten Sauerstoffs im Wasser in Bezug auf den bei dieser Temperatur im Gleichgewicht maximal löslichen Gehalt.“2 …mit diesem Vorwissen seid Ihr heute die „Sauerstoff-Experten“ und bestimmt mit einem einfachen Test den Sauerstoffgehalt sowie die Sauerstoffsättigung des Bleilochstausees. Die Anleitung dazu findet Ihr auf der nächsten Seite! Was sagt Euch der gemessene Wert des Sauerstoffgehalts (bzw. der Sättigung) des Bleilochstausees im Bezug zur Gewässergüteklasse? 1 Umweltbundesamt GmbH (2014): Natürliche Fließgewässer. http://www.cgg.at/www.cgg.at/chemie/schuelerdaten_alt/beruf swettbewerb_2000_01/1a/frisch_maurer.htm (zugegriffen: 26. März 2014). 2 Umweltbundesamt GmbH (2014): Natürliche Fließgewässer. http://www.cgg.at/www.cgg.at/chemie/schuelerdaten_alt/beruf swettbewerb_2000_01/1a/frisch_maurer.htm (zugegriffen: 26. März 2014). Foto und Zeichnung: Luise Knoblich März 2020 / www.schulportal-thueringen.de
Sauerstoffgehalt /-sättigung Testdurchführung Benutze das bereitgestellte Sauerstoffmessgerät und halte dich genau an die Bedienungsanweisung! 1. Ziehe die Schutzkappe von der Elektrode ab. 2. Stelle den Hauptschalter auf „standby“, damit das Gerät 15 Min. vorpolarisieren kann. 3. Schalte das Gerät ein (Anzeige ist sichtbar) und stelle die erste Messart (mg/l) am mittleren Knopf ein. 4. Tauche die Elektrode in destilliertes Wasser. 5. Stelle mit dem linken Drehknopf die „Nullpunkt-Anzeige“ auf 0,0. 6. Stelle mit dem rechten Drehknopf die „Steilheit-Anzeige“ auf 100%. 7. Tauche die Elektrode in die Messlösung und notiere den Messwert. 8. Wiederhole den Test und stelle dabei die zweite Messart (% O2) ein!3 3 LEYBOLD DIDACTIC GMBH (1992): Ökologie Versuche mit dem Umwelt-Meßkoffer 666320 „vor Ort“. Hürth: Printed in the Federal Republik of Germany. Foto: Luise Knoblich März 2020 / www.schulportal-thueringen.de
Expertengruppe: „Sichttiefe“ „Die Sichttiefe ist ein Maß für die Trübung des Wassers. Sie ist abhängig von lebenden und toten schwimmenden und schwebenden Teilchen. Planktonorganismen schwimmen und schweben im Wasser. Tote Schwebteilchen sind Detritus oder andere flockige Stoffe.“1 Zu beachten ist, dass… - die Messwerte abhängig von den Seheigenschaften des Prüfers sind. - die Messwerte von der Wetterlage und deren Lichteigenschaften beeinflusst werden. - alle Messungen zumindest zur gleichen Tageszeit – rund um die Mittagszeit – gemessen werden sollten. - die Messwerte abhängig von Strömungen sind. - alle Messungen in ruhigem Wasser durchgeführt werden sollten. - die Genauigkeit der Messwerte durch wiederholte Messungen erhöht wird.2 …mit diesem Vorwissen seid Ihr heute die „Sichttiefe-Experten“ und bestimmt mit einem einfachen Test die Sichttiefe des Bleilochstausees. Die Anleitung dazu findet Ihr auf der nächsten Seite! Was sagt Euch der gemessene Wert der Sichttiefe des Bleilochstausees im Vergleich zur Sichttiefe des Packer Stausees und des Salzastausees (Steiermark, Österreich; siehe nächste Seite)? 1 Högermann, C. & K. Meißner, Hrsg. (2001): Biologie plus Gymnasium Klassen 9/10 Thüringen. Mit fächerübergreifenden Themen und Projektangeboten. Berlin: Cornelsen/Volk und Wissen. S. 189. 2 Berting, N. (2014): Sichttiefe messen - Secchi-Scheibe. http://gewässerwart.de/die-sichttiefe-messen-secchi-scheibe/ (zugegriffen: 6. April 2014). Foto und Zeichnung: Luise Knoblich März 2020 / www.schulportal-thueringen.de
Vergleichswerte Sichttiefen Stauseen3 Stausee Sichttiefe Packer Stausee (Steiermark, Österreich) 1,1 m (August 2009) 2,6 m (Oktober 2009) Salzastausee (Steiermark, Österreich) 2-7 m (2003-2006) Sichttiefe Testdurchführung 1. Senke einen weißen Eimerdeckel, der an einer im Abstand von jeweils 50 cm mit Knoten versehenen Schnur hängt, von dem Boot aus so weit in das Wasser, bis die Scheibe gerade noch zu erkennen ist. 2. Lies die Sichttiefe an den Knoten der Schnur ab und notiere den Wert in der Tabelle.4 3 Riedl, H.-E., B. Friehs & M. Hochreiter (2014): 1. Steirischer Seenbericht. http://www.umwelt.steiermark.at/cms/dokum ente/10879992_6392227/85e0e480/Steirischer%20Seenbericht_.pdf (zugegriffen: 5. April 2014). Riedl, H.-E., B. Friehs & M. Hochreiter (2014): Sondermessprogramm Packer Stausee Packerbach Modriachbach 2009. http://www.umwelt.steiermark.at/cms/dokumente/10883106_38948456/567aac99/ Sonderprogramm%20Packer%20Stausee %20Packerbach%20Modriachbach%202009.pdf (zugegriffen: 5. April 2014). 4 Högermann, C. & K. Meißner, Hrsg. (2001): Biologie plus Gymnasium Klassen 9/10 Thüringen. Mit fächerübergreifenden Themen und Projektangeboten. Berlin: Cornelsen/Volk und Wissen. Foto und Zeichnung: Luise Knoblich. Vorlage Zeichnung in Högermann, C. & K. Meißner, Hrsg. (2001): Biologie plus Gymnasium Klassen 9/10 Thüringen. Mit fächerübergreifenden Themen und Projektangeboten. Berlin: Cornelsen/Volk und Wissen. S. 189. März 2020 / www.schulportal-thueringen.de
Expertengruppe: „Wassertemperatur“ „Die Temperatur beeinflusst verschiedene physikalische, aber auch die chemischen und biochemischen Vorgänge im See erheblich. Vor allem hat sie Einfluss auf die Geschwin- digkeit der Umsetzungen. So nehmen Abbauvorgänge im Gewässer mit steigender Temperatur exponentiell zu (RGT - Regel). Da der Großteil der Fauna im Gewässer wechselwarmer Natur ist, ist er in hohem Maße von der Temperatur abhängig. Da die Stoffwechselvorgänge der Organismen bei höherer Temperatur sehr aktiv werden, ver- brauchen die Lebewesen dementsprechend viel Sauerstoff, was zu ausgeprägter Sauer- stoffzehrung führen kann.“1 Wassertemperaturen für die europäischen Meere (letzte Aktualisierung der Daten: 10.04.2014)2 Gewässer Min. Max. Balearen (Mittelmeer) 15°C 17°C Deutsche Nordseeküste 7°C 11°C Deutsche Ostseeküste 5°C 10°C Kanaren (Atlantik) 18°C 20°C …mit diesem Vorwissen seid Ihr heute die „Temperatur-Experten“ und bestimmt mit zwei einfachen Tests die Wassertemperatur des Bleilochstausees in verschiedenen Tiefen. Die Anleitung dazu findet Ihr auf der nächsten Seite! Was sagt Euch der Wert der Tem- peratur (Min./Max.) des Bleilochstausees im Vergleich zu den Werten der deutschen Ost- und Nordseeküste (siehe obige Tabelle)? 1 Bachpatenschaften.de (2014): Gewässergüte-Bewertung: Chemisch-physikalische Parameter. http://www.bachpatenschaften .de/texte/31gewaesserguete_chemie.html (zugegriffen: 26. März 2014). 2 Gabler, N. (2014): Wassertemperaturen – Europa. http://www.wetter.net/wasser/wassertemperaturen.html (zugegriffen: 7. April 2014). Foto und Zeichnung: Luise Knoblich März 2020 / www.schulportal-thueringen.de
Temperatur – Testdurchführung Test 1 (Oberflächentemperatur): Benutze das bereitgestellte Temperaturmessgerät und halte dich genau an die Bedienungs- anweisung! 1. Schalte das Gerät mit dem „An-Knopf“ ein. Test 2 (Tiefentemperatur): 2. Halte die Messsonde nun in die Mess- zone (Seewasser im Becherglas) und warte, bis sich der gemessene Wert stabi- lisiert. 3. Ließ nun den Temperaturwert ab und notiere ihn. 4. Trockne die Sonde nach Benutzung wieder ab.3 1. Die Temperaturmessung erfolgt in der Tiefe (10m / 20m) mit einem Minimum- Maximum-Thermometer. 2. Das Minimum-Maximum-Thermometer hängt an einer mit Knoten versehenen Schnur, an denen die Tiefe abgelesen werden kann. 3. Senke das Minimum-Maximum- Thermometer langsam und vorsichtig bis zum jeweiligen Knoten in die Tiefe. 4. Halte es nun 3-4 Minuten in dieser Tie- fe ruhig im Wasser. 5. Ziehe es nun hoch, lies den minimalen Temperaturwert („Min-Skala“) ab und no- tiere ihn.4 3 Conrad Electronic SE (2016): Bedienungsanleitung für Digital-Präzisionsthermometer GTH 175 / Pt. http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/100000-124999/120966-an-01-de-Taschenthermometer_GTH_175_PT.pdf (zugegriffen: 1. April 2016). 4 Högermann, C. & K. Meißner, Hrsg. (2001): Biologie plus Gymnasium Klassen 9/10 Thüringen. Mit fächerübergreifenden Themen und Projektangeboten. Berlin: Cornelsen/Volk und Wissen. Fotos: Luise Knoblich März 2020 / www.schulportal-thueringen.de
Expertengruppe: „Wasserfarbe“ „Die allermeisten […] Gewässer, Flüsse, natürliche Seen und Stauseen sind ausgezeichnet durch ein reines, klares Wasser, das den Wanderer einläd zu wohltuender Rast […] und das einem reichen und vielgestaltigen Fischbestand als Lebensraum dient. Die tiefblaue oder blaugrüne Farbe solcher über das ganze Land, über Ebene und Gebirge verteilter Gewässer erhöht überall den ästhetischen Reiz der Landschaft; vielhundertfach wird die Schönheit unserer Seen im vielsprachigen Liede besungen und mit Pinsel und Farbe im Bild festgehalten. Daneben können wir in unserem Lande auch Seen […] finden, deren Wasser dem Besucher nicht durchsichtig klar, sondern trübe […], milchig oder gar grau bis braun entgegentritt.“1 …mit diesem Vorwissen seid Ihr heute die „Wasserfarbe-Experten“ und bestimmt mit einem einfachen Test die Wasserfarbe des Bleilochstausees. Die Anleitung dazu findet Ihr auf der nächsten Seite! Ist die Wasserfarbe des Bleilochstausees durchsichtig und klar wie oben beschrieben oder trüb und milchig? Was sagt Euch das Ergebnis im Zusammenhang zur Wasserqualität bzw. Gewässergüteklasse (siehe Tabelle nächste Seite)? 1 Jaag, O. & E. Märki (2014): Untersuchungen über die Trübungsverhältnisse, die Durchsichtigkeit und die Wasserfarbe in schweizerischen Gewässern. http://download.springer.com/static/pdf/825/art%253A10.1007%252FBF02505731.pdf (zugegriffen: 7. April 2014). Foto und Zeichnung: Luise Knoblich März 2020 / www.schulportal-thueringen.de
Wasserfarbe Testdurchführung 1. Fülle einen Standzylinder oder Becherglas mit 500 ml Seewasser. 2. Stelle ihn vor einen weißen Hintergrund bzw. halte ein weißes Blatt dahinter. 3. Ermittle die Wasserfarbe und beurteile die Wasserqualität. 4. Nimm dazu die unten stehende Tabelle zu Hilfe!2 Wasserfarbe und Wasserqualität3 Wasserfarbe Wasserqualität durchsichtig hellblau unbelastet schwach gelblich, stärkeres Algenwachstum oder gelblich, gelb, Verschmutzungen enthalten gelblich grün, grün braun eisenhaltig oder aufgeschwemmte Humusteilchen enthalten Zusatzinfo: „Zwischen diesen beiden Extremen des biologischen Zustandes, einerseits des klaren Reinwassersees und andererseits des trüben […] Sees, liegt eine große Zahl von Gewässern, deren Regime zwar als gesund bezeichnet werden kann, deren Wasser aber nicht klar ist und nicht in seiner wirklichen Eigenfarbe erscheint, sondern das infolge seines hohen Gehaltes an suspendiertem, anorganischem Gesteinsmaterial (Schluff, Ton) zeitweise oder andauernd trübe ist oder aber auffallende Färbungen aufweist, die auf Massenentfaltung bestimmter Kleinorganismen […] zurückzuführen sind.“4 2 Högermann, C. & K. Meißner, Hrsg. (2001): Biologie plus Gymnasium Klassen 9/10 Thüringen. Mit fächerübergreifenden Themen und Projektangeboten. Berlin: Cornelsen/Volk und Wissen. 3 Högermann, C. & K. Meißner, Hrsg. (2001): Biologie plus Gymnasium Klassen 9/10 Thüringen. Mit fächerübergreifenden Themen und Projektangeboten. Berlin: Cornelsen/Volk und Wissen. S. 189. 4 Jaag, O. & E. Märki (2014): Untersuchungen über die Trübungsverhältnisse, die Durchsichtigkeit und die Wasserfarbe in schweizerischen Gewässern. http://download.springer.com/static/pdf/825/art%253A10.1007%252FBF02505731.pdf (zugegriffen: 7. April 2014). Foto: Luise Knoblich März 2020 / www.schulportal-thueringen.de
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