phosphate im oberfl chenwasser n.
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Phosphate im Oberflächenwasser. Das Anion PO 4 3−. Phosphate. Phosphorsäure. Phosphate sind die Salze und Ester der ortho-Phosphorsäure. Phosphorsäureester-Beispiele: Adenosintriphosphat (ATP = Energietransport) Nukleotide (Bausteine der DNS) Phospholipide (Bausteine der Zellmembran).

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slide2

Das Anion PO43−

Phosphate

Phosphorsäure

  • Phosphate sind die Salze und Ester der ortho-Phosphorsäure.
  • Phosphorsäureester-Beispiele:
  • Adenosintriphosphat (ATP = Energietransport)
  • Nukleotide (Bausteine der DNS)
  • Phospholipide (Bausteine der Zellmembran)

Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Phosphate

biochemie
Biochemie

Phosphate bzw. Phosphatreste spielen eine wichtige Rolle in der Biochemie lebender Organismen

  • Energiestoffwechsel:ADP + Pi + Energie => ATPADP wird durch Übertragung einer Phosphatgruppe "energetisch aufgeladen" und ATP => ADP + Pi + Energie

ATP kann durch Abspaltung einer Phosphatgruppe - an anderer Stelle in der Zelle wieder Energie abgeben

  • Nukleotide sind die Bausteine der Desoxyribonukleinsäure (DNS)
  • Phospholipide bilden die Biomembranen unserer Zellen
  • Phosphorylierung:Selektive Übertragung von Phosphat auf Proteine. Kovalent an Proteine gebundenes Phosphat wirkt als molekularer Schalter und ermöglicht Regulation von metabolischen Vorgängen
biochemie1
Biochemie

Adenosindiphosphat = ADP

DNS-Doppelhelix aus verbundenen Nukleotiden

mit komplementären Basenpaaren

Schematische Darstellung

eines Phospholipids

Schema der (flüssigen)

Lipiddoppelschicht

einer Biomembran

Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Phospholipide

Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Biomembran

Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Adenosintriphosphat

Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Nucleotid

phosphate vorkommen gewinnung eigenschaften
Phosphate: Vorkommen, Gewinnung, Eigenschaften
  • Vorkommen: Afrika, Florida, Russland (Kola-Halbinsel), ChinaDie Ressourcen von Phosphaten sind begrenzt, und die meisten sind belastet mit Cadmium und/oder radioaktiven Schwermetallen wie Uran
  • Gewinnung: Aus Mineralen wie Apatit
  • Eigenschaften: Können Verbindungen mit Schwermetallen eingehen Die meisten Phosphate sind schlecht wasserlöslich (mit Ausnahme der Alkali- und Ammonium-Verbindungen)

Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Phosphate

phosphatbelastung der oberfl chengew sser
Phosphatbelastung der Oberflächengewässer

Phosphate gelangen in Oberflächengewässer durch

  • Abwasser aus dem Siedlungsbereich (Waschmittel) Jedoch besitzen viele Kläranlagen inzwischen eine Reinigungsstufe zur Phosphorelimination
  • Auswaschung von Phosphat bzw. Abschwemmung von Boden und Düngern

Da Düngerphosphat meist im Boden gebunden wird, kann die Auswaschung von Phosphat auf Lehm- und Tonböden praktisch vernachlässigt werden

Anders ist die P-Abschwemmung zu bewerten:

  • Im Zusammenhang mit dem Bodenabtrag durch Wassererosion
  • bei unsachgemäßem Einsatz von wirtschaftseigenen Düngern

Hier kann es schnell zu erheblichen Zufuhren an P in die Gewässer kommen. Durch Ausbringen von Gülle und Jauche auf eine Schneedecke von über 5 cm Dicke (insbesondere in hängigem Gelände und auf tiefgefrorenem Boden) kann es bei der Schneeschmelze bzw. bei starken Niederschlägen zu einem oberflächigen Wasserabfluss kommen. Mit dem Wasserabfluss werden auch die in der Gülle enthaltenen Mineralstoffe abgeschwemmt. Phosphat und weitere Mineralstoffe können so in Oberflächengewässer gelangen

Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Phosphate

gliederung des sees aufgrund abiotischer umweltfaktoren
Gliederung des Sees aufgrund abiotischer Umweltfaktoren

Die folgende Gliederung des Sees in verschiedene Tiefenzonen bildet sich während der sog. Sommerstagnation aus. Während der Zirkulationsphasen im Frühjahr und Herbst wird diese Schichtung wieder beseitigt.

gliederung des sees aufgrund abiotischer umweltfaktoren1
Gliederung des Sees aufgrund abiotischer Umweltfaktoren

Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/%C3%96kosystem_See

temperaturbedingte dichteschichtung im sommer meist auch im winter
Temperaturbedingte Dichteschichtung im Sommer (meist auch im Winter)

C

N

! P

Vollzirkulation des Sees

im Frühjahr und Herbst

aerob

+

Epilimnion

Primärproduktion

Biomasse

O2

O2

O2

Metalimnion

O2

O2

C

Remineralisation

Biomasse

O2

N

Hypolimnion

O2

Pi

+ Fe3+

Fe3+

Fe3+

Fe3+

Seeboden

_

unlöslices Eisenphosphat

(Anreicherung im Bodensediment)

anaerob

!

besondere Bedeutung wegen begrenzender Wirkung

eutrophierung umkippen eines sees
Eutrophierung >>> Umkippen eines Sees

C

Vollzirkulation des Sees

im Frühjahr und Herbst

N

! P

aerob

+

Epilimnion

Primärproduktion

Biomasse

O2

O2

O2

Metalimnion

O2

O2

C

Remineralisation

Biomasse

N

Hypolimnion

Pi

Fe2+

Fe2+

Fe2+

Seeboden

_

anaerob

Fe3+ wird unter Sauerstoffmangel zu Fe2+ reduziert und kann

keine Verbindung mit dem Phosphat eingehen, P bleibt so

düngewirksam im Wasser gelöst

grundlagen der photometrischen phosphatbestimmung
Grundlagen der photometrischen Phosphatbestimmung

Dreiwertige Phosphationen bilden in saurer Lösung mit Ammoniummolybdat und Ascorbinsäure einen stark gefärbten blauen Komplex („Molybdänblau“)Intensität des Farbstoffs ist proportional der Phosphat- Konzentrationphotometrische Auswertung möglich!

Es wird nur ortho-Phosphat erfasst !

*Phosphatgehalt im Füllwasser Gesamtphosphat< 0,01 mg/l P< 0,03 mg/l PO4

*Phosphatgehalt im Nutzungsbereichswasser Gesamtphosphat< 0,01 mg/l P< 0,03 mg/l PO4

(1 g = 1000 mg)

*Vorgaben des FLL-Regelwerkes•FLL = Forschungsgemeinschaft Landschaftsentwicklung und Landschaftsbau e.V. Empfehlungen für Planung, Bau, Instandhaltung und Betrieb von öffentlichen Schwimm- und Badeteichanlagen(Ausgabe 2003)

Quelle: http://www.tl-schwimmeister.de/pdf/vortrag_2007_reifenstein_phosphat.pdf