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Über dieses Buch

Dieses Buch behandelt grundwasserchemische Fragen, die durch die zunehmende Nutzung und Verschmutzung der aquatischen Umwelt immer wichtiger werden. Der Autor erläutert in dieser zweiten, erweiterten Auflage die Belastungen des Grundwassers mit verschiedenen anorganischen und organischen Stoffen, sowie das Verhalten dieser Stoffe in Grundwasserleitern und die chemischen Aspekte der Wasseraufbereitung. Für Praktiker und Studierende verschiedener Fachrichtungen wie Hydrogeologie, Wasserwirtschaft/Hydrologie, Geowissenschaften und Umweltwissenschaften sind die hier behandelten Themengebiete gleichermaßen von Interesse: Angewandte Grundlagen der anorganischen Wasserchemie, organische Wasserchemie von Grundwasserbelastungsstoffen, eine Einführung in die hydrochemische Modellierung und die chemischen Aspekte der Wasseraufbereitung. Viele Übungsaufgaben mit Lösungen sowie zahlreiche Praxisbeispiele sind als besondere Merkmale dieses Buches hervorzuheben und runden zusammen mit einem neuen Glossar zur Wasserchemie das Werk ab.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Grundwasserchemie und hydrogeochemische Modellierung

Frontmatter

1. Wasserinhaltsstoffe, Grundwassertemperatur, Grundwassermessstellentypen und Quellen

Wasser kommt auf der Erde im gasförmigen Zustand (Wasserdampf), im flüssigen Zustand und als Festphase (Eis) vor. ImWasserkreislauf der Erde (Abb. 1.1) bewirkt die Sonneneinstrahlung, dass Wasser verdunstet (Evaporation inklusive Interzeption als Verdunstung von nassen Oberflächen), vor allem von freien Wasserflächen wie von Meeren, Seen und Flüssen oder von befeuchteten Landoberflächen.
Frank Wisotzky, Nils Cremer, Stephan Lenk

2. Chemische Grundlagen der anorganischen Wasserchemie

In diesem Abschnitt werden die chemischen Grundlagen der anorganischen Hydrochemie in Grundwasserleitern und bei der Wasseraufbereitung dargestellt.
Frank Wisotzky, Nils Cremer, Stephan Lenk

3. Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht

Das Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht umfasst wesentliche Reaktionen in Gewässern.
Frank Wisotzky, Nils Cremer, Stephan Lenk

4. Chemische Grundlagen der organischen Hydrochemie und des Verhaltens organischer Stoffe im Untergrund

In diesem Abschnitt werden kurz die chemischen Grundlagen der organischen Hydrochemie sowie das Verhalten organischer Stoffe in Grundwasserleitern dargestellt.
Frank Wisotzky, Nils Cremer, Stephan Lenk

5. Entwicklung hydrogeochemischer Modelle in der Hydrogeologie

Eine qualitativ hochwertige Annäherung der aquatischen Speziesverteilung oder der Lösungskapazität eines Grund- oder Oberflächenwassers gegenüberMineralen und Gasen erfordert den Einsatz eines hydrogeochemischenRechenprogramms.
Frank Wisotzky, Nils Cremer, Stephan Lenk

6. Hydrogeochemie der Wasseraufbereitung und Beispiele der Modellierung

In diesem Abschnitt wird die Wasseraufbereitung mit dem Schwerpunkt Hydrogeochemieder Wasseraufbereitung kurz dargestellt, gefolgt von einer Beschreibungzur hydrogeochemischen Modellierung der Prozesse, die während der Wasseraufbereitungaus Grund- und Oberflächenwasser ablaufen.
Frank Wisotzky, Nils Cremer, Stephan Lenk

Spezielle Hydrogeologie/Hydrochemie und Wasserwirtschaft

Frontmatter

7. Auswirkungen des deutschen Braunkohlenbergbaus auf den Chemismus des Grundwassers – Überblick über die Reviere

Die deutsche Braunkohle wird in drei Regionen abgebaut, die sich hinsichtlichihrer heutigen wirtschaftlichen Bedeutung deutlich voneinander unterscheiden: dasRheinische Revier, das Mitteldeutsche und Helmstedter Revier sowie das LausitzerRevier (Abb. 7.1).
Frank Wisotzky, Nils Cremer, Stephan Lenk

8. Wassergewinnung durch Uferfiltration und Grundwasseranreicherung (Ruhrtal)

Entlang der etwa 220 km langen Ruhr befinden sich 26 Wassergewinnungen, diedie Ruhr und das ihr zuströmende Grundwasser als Rohwasserquelle nutzen.
Frank Wisotzky, Nils Cremer, Stephan Lenk

9. Versauerungsprobleme in Grundwasserleitern (Sennesande)

Im südwestlichen und westlichen Vorland des Teutoburger Waldes und des Eggegebirges befinden sich die Ablagerungen der Sennesande mit regional wichtigen Grundwasservorkommen.
Frank Wisotzky, Nils Cremer, Stephan Lenk

10. Hydrogeochemische Untersuchungen bei der Nutzung von tieferen Grundwässern (Niederrhein)

Der Niederrhein ist eine im Tertiär eingebrochene Senkungsstruktur (Graben) im Rheinischen Schiefergebirge, die mit unterschiedlichen Lockergesteinen (Sand, Kies, Ton und Schluff sowie Braunkohle) tertiären und quartären Alters gefüllt ist (Abb. 10.1; s. auch Kap. 7).
Frank Wisotzky, Nils Cremer, Stephan Lenk

11. Nitrat und weitere durch Düngung/Landwirtschaft eingetragene Stoffe

Um die Bodenfruchtbarkeit langfristig zu erhalten, müssen den landwirtschaftlich genutzten Flächen, denen Nährstoffe über die Ernte von Nutzpflanzen im Ackerbau und die Beweidung bei Tierhaltung entzogen werden, Nährstoffe durch Düngung erneut zugeführt werden.
Frank Wisotzky, Nils Cremer, Stephan Lenk

12. Hydrogeologische Verhältnisse in einem Karst- (Hellweggebiet inklusive der Paderborner Hochfläche) und Kluftgrundwasserleiter (zentrales Münsterland)

Das Hellweggebiet ist der südliche Teil des Münsterländer Kreidebeckens, das imOsten an die Paderborner Hochfläche angrenzt.
Frank Wisotzky, Nils Cremer, Stephan Lenk

13. Hydrogeologisch-wasserwirtschaftliche Verhältnisse im Ruhrgebiet

Die hydrogeologischenVerhältnisse im zentralen Ruhrgebiet ähneln denen der Hellwegzone (s. Abschn. 12). Auf den gefalteten Festgesteinen des Karbons lagern Gesteine der Kreide diskordant auf, deren Mächtigkeit nach Norden zunimmt.
Frank Wisotzky, Nils Cremer, Stephan Lenk

14. Der Münsterländer Kiessandzug – ein rinnenförmiger Grundwasserleiter

Der Münsterländer Kiessandzug ist eine etwa 80 km lange und durchschnittlich 1,5 km breite Kiessandrinne aus der Saale-Eiszeit, die sich kolkartig bis zu 42m tief in den Grundwasser nur gering leitenden kreidezeitlichen Emschermergel eingeschnitten hat.
Frank Wisotzky, Nils Cremer, Stephan Lenk

15. EDTA-Belastung im Grundwasser zweier Trinkwassereinzugsgebiete durch Uferfiltration

Das Untersuchungsgebiet befindet sich im nordöstlichen Bereich der Niederrheinischen Bucht in NRW in der Nähe der Grenze zu den Niederlanden.
Frank Wisotzky, Nils Cremer, Stephan Lenk

16. Sediment- und Hydrochemie des Emschermergels im Münsterland (NRW)

Im Münsterland wurde in der Oberkreide (Coniac und Santon) ein meist graugrün gefärbter Mergel und Mergelstein in z. T.
Frank Wisotzky, Nils Cremer, Stephan Lenk

17. Unterirdische Enteisenung und Brunnenalterung (Niederrheinische Bucht)

Ist Grundwasser eisen- und/oder manganhaltig, ist zur Nutzung des Wassers als Trinkwasser eine Enteisenung bzw.
Frank Wisotzky, Nils Cremer, Stephan Lenk

18. Uranmobilität im Grundwasser einer Wassergewinnung am Niederrhein

Im Grundwasser der betroffenen Wassergewinnung wird Uran z. T. in höheren Konzentrationen bis zu maximal 33µg/l gemessen, auch wenn das Trinkwasser den Urangrenzwert von 10µg/l unterschreitet.
Frank Wisotzky, Nils Cremer, Stephan Lenk

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