Wasserqualität vom Bodensee & Rhein Ein Vergleich

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1 Wasserqualität vom Bodensee & Rhein Ein Vergleich Worin baden wir im Sommer eigentlich? Fabian Eckert Semira Jawdat Aniela Schafroth Danijel Zivoi Betreuung durch Herrn Thomas Baumann Kantonsschule Kreuzlingen Naturwissenschaftliche Woche 2004 der Kantonsschule Kreuzlingen Kreuzlingen,

2 Wasserqualität vom Bodensee & Rhein Ein Vergleich Worin baden wir im Sommer eigentlich? Fabian Eckert Semira Jawdat Aniela Schafroth Danijel Zivoi Betreuung durch Herrn Thomas Baumann Kantonsschule Kreuzlingen Zusammenfassung Im Rahmen der Naturwissenschaftlichen Woche an der Kantonsschule Kreuzlingen wurde die Wasserqualität vom Bodensee (Kreuzlingen Hafen) und dem Rhein (Bereich Schaltt- Paradies & Kraftwerk Schaffhausen) überprüft. Mit Wasserproben wurde die Qualität anhand verschiedener Kriterien überprüft: Mineralgehalt (Ca, Ni, Mg,...) ph- Wert Anzahl Keime Summary Because of the scientific week in the canton school of Kreuzlingen the waterquality of the Lake of Constance (the port, Kreuzlingen) and the Rhine (area: Schlatt- Paradies, powerplant Schaffhausen) has been checked. With water tests the quality was checked based on different criteria: mineral content (Ca, Ni, Mg,...) ph- value number of germs

3 Einleitung Die Seen gemäßigter Breiten unterliegen meist einem jahreszeitlichen Wechsel der Schichtungsverhältnisse, was für ihre Biologie und Chemie von entscheidender Bedeutung ist. Da das Dichtemaximum des Wassers oberhalb des Gefrierpunkts liegt (+ 3,94 C: "Dichteanomalie"), kann das Tiefenwasser in Seen nicht kälter als etwa 4 C werden. Im Sommer und Winter ist eine stabile thermische Schichtung die Regel. Im Gegensatz zum Festland sind im See die Algen die wichtigsten Urproduzenten; Blaualgen spielen im Sommer meist die entscheidende Rolle, Kieselalgen im Frühjahr und Herbst. Durch verschiedenste Wasserproben erhoffen wir uns, einen Einblick i Die Keime Keime, sogenannte Mikroorganismen, benötigen ganz bestimmte, manchmal extreme Lebensbedingungen, damit sie optimal wachsen können. So leben und vermehren sich beispielsweise natürliche Wasserkeime in einer relativ nährstoffarmen Umgebung bei geringen Temperaturen. Unter diesen Bedingungen überleben nur sehr selten Keime aus anderen Lebensräumen. Von den Wasserwerken wird sicher gestellt, dass im Trinkwasser keine Keime vorhanden sind, die bekanntermaßen beim Menschen Erkrankungen auslösen. Die rasche Generationenfolge macht sie so anpassungsfähig. Der Mensch kann ohne die Bakterien nicht überleben - aber die Bakterien ohne den Menschen. 1. Probe 1. Kultur 1. Probe 2. Kultur 2. Probe 1. Kultur 2. Probe 2. Kultur Bodensee Enthält eine kleine Menge an Pilzen(milchig-weiss) Bei der Mikroskopierung wurden keine Bakterien festgestellt Es wurde eine grössere Menge an Pilzen festgestellt Beginnendes Wachstum an Bakterien(grün-gelborange) Leichtes Pilzwachstum, ebenfalls milchig-weiss jedoch weniger als bei der 1. Probe Starker Pilzwachstum ist feststellbar Es wurden keine Bakterien gefunden Kraftwerk Rhein Pilze sind sichtbar(milchigweiss) Es wurden keine Bakterien gefunden Pilze sind sichtbar(milchigweiss) Es wurden hier ebenfalls keine Bakterien gefunden Paradies Pilze sind hier ebenfalls sichtbar(milchig- weiss) Weist leichten Bakterien- Wachstum auf Pilze sind sichtbar(milchigweiss) Weist leichten Bakterien- Wachstum auf

4 Vermutungen zu den Resultaten vom Bodensee: Wir vermuten, dass die Bakterien von Verunreinigungen kommen. Unmittelbar in der Nähe der Abnahme der Wasserproben hielten sich viele Stockenten auf. Es könnte sein, dass die Bakterien von den Enten stammen. Vermutungen zu den Resultaten vom Rhein:

5 Spezifischer Widerstand des Wassers Versuch: Um den spezifischen Widerstand von Wasser bestimmen zu können, muss ein Strom durch das Wasser fliessen. Hierfür bedienen wir uns einer Schaltskizze: Der Widerstand R stellt das Versuchswasser in einer Wanne dar, indem sich zwei Metallplatten befinden (Kathode, Anode). Das Ampère-und Voltmeter messen die Stromstärke bzw. die Spannung, die im Stromkreislauf vorhanden ist. Der spezifische Widerstand : R= l A, l= Länge A= Querschnittsfläche Der Widerstand kann auch mit Hilfe des Verhältnisses von Spannung und Stromstärke: R= U I, U= Spannung I= Stromstärke Aus diesem Sachverhalt lassen sich die beiden Gleichungen gleichstellen und man erhält für r: r= U A I l Aus chemischen Gründen wurde das Wasser nur mit einem Volt Spannung belegt (Elektrolyse). Bodenseewasser Probe 1 Bodenseewasser Probe 2 Rheinwasser Kraftwerk SH Rheinwasser Schlatt/Paradies TG Bodenseewasser Wm Wm Wm Wm Rheinwasser Als Vergleich: Reines H2O ( Destilliertes Wasser) : ca.1465 Wm Aufgrund der Salze im Bodensee-und Rheinwasser sind die spezifischen Widerstände viel tiefer.

6 Bestimmung der Wasserhärte Die Wasserhärte ist durch ihren CaCO3 -gehalt bestimmt. Versuch: Man mischt sein Versuchswasser ( 100ml ) mit fünf Tropfen Bromphenolblau ( PH-Indikator, der beim Wert 7 die Lösung blau wird ). Anschliessend lässt man Salzsäure in die Mischung tropfen, bis sich die Lösung wieder in ihre ursprüngliche Zustandsfarbe zurückverwandelt hat. Ist der Zustand erreicht, so ist die Menge der Salzsäure ( in ml ), die man in die Wasser Bromphenolblau-Lösung hineingelöst hat von Bedeutung. Man multipliziert die Menge in ml mit fünf und erhält somit den französischen Härtegrad: 1 fh = 10 mg (CaCO3 )/ Liter Rhw_Paradies Rhw_Kraftwerk Bodensee 1 Bodensee 2 1. Messung 10,5 fh 10,5 fh 10 fh 11,5 fh 2. Messung fh 11 fh 10,5 fh 10,75 fh Um den Calcuim-Gehalt herauszufinden, muss man das mol-gewicht von CaCO3 aus dem Periodensystem herauslesen: Ca= 40u, C= 12u O=16u => 1*40+1*12+3*16=100g Na=Molmasse N = andere Masse Calciumgehalt in g = Na(Ca) = 40g N Na Na Ca Ca-Gehalt: 10,5 fh 42 mg Ca/l 10,75 fh 43 mg Ca/l 11 fh - 44 mg Ca/l 11,5 fh - 46 mg Ca/l