Einführung in die Wasserchemie

Georg Schwedt, geb. 1943, studierte Chemie in Göttingen und promovierte an der Universität Hannover. Im Anschluss übernahm er die Abteilungsleitung für Wasseruntersuchungen und Umweltschutz am Chemischen Untersuchungsamt Hagen, habilitierte sich 1978 in Analytischer Chemie an der Universität Siegen, und wurde, nach einer Professur für Analytische Chemie in Göttingen, Direktor des Instituts für Lebensmittelchemie und Analytische Chemie der Universität Stuttgart. Von 1987 bis 2006 war er Professor für Anorganische und Analytische Chemie an der TU Clausthal. Neben zahlreichen weiteren Auszeichnungen erhielt Georg Schwedt im Jahr 2010 den GDCh-Preis für Journalisten und Schriftsteller.

• Vorwort vii1 Einleitung 12 Grundlagen der Hydrologie 32.1 Definition und Entwicklungen 32.2 Der hydrologische Kreislauf 62.3 Das Kastenmodell der Gewässerchemie 82.4 Verteilung des Wassers auf der Erde 92.5 Wasserhaushalt der Erde – global und regional 11Literaturnachweis 153 Stoffkreisläufe mit Beteiligung des Wassers 173.1 Hydrogeochemie 173.2 Wechselwirkungen zwischen Wasser und Land 223.3 Stoffkreisläufe in Gewässern 253.4 Wasserkreislauf im Wirkungsfeld Wasser-Boden-Vegetation 283.5 pH- und pE-Diagramme 313.6 Kohlenstoffspezies im Kreislauf von Gewässern 34Literaturnachweis 354 Wasserinhaltsstoffe 374.1 Herkunft natürlicher Inhaltsstoffe in Grund- sowie Mineralwässern 374.2 Spezielle Gleichgewichtssysteme 414.3 Stoffumwandlungen und Stoffkreisläufe von Metallen 504.4 Anthropogene Stoffeinträge in Gewässer 54Literaturnachweis 605 Wasserarten und ihre Herkunft 615.1 Versuch einer Systematik 615.2 Regenwasser – Niederschlagswasser 635.3 Grundwasser, Quell- und Brunnenwasser 685.4 Meerwasser 795.5 Oberflächenwässer 825.6 Trinkwasser 865.7 Mineral- und Heilwasser 925.8 Spezielle Wasserarten – nach ihrem Gebrauch 104Literaturnachweis 1086 Wasseranalytik – vom Trinkwasser bis zum Abwasser 1096.1 Geschichte und Entwicklung der Wasseruntersuchung von Paracelsus bis Fresenius 1096.2 Methodik allgemein und spezielle Verfahren 1166.2.1 Summenparameter 1166.3 Analytik von Mineral- und Trinkwasser 1286.4 Spezielle Parameter in der Wasseruntersuchung 1356.5 Prozessanalytik im Wasserwerk und in der Abwasserkläranlage 1496.6 Gesetze, Verordnungen und Richtlinien 154Literaturnachweis 1677 Wasseraufbereitung und Abwasserreinigung 1717.1 Allgemeines 1717.2 Trinkwasseraufbereitung 1727.3 Abwasserreinigungsverfahren 1807.3.1 Verfahren und Vorgänge der Denitrifikation 188Literaturnachweis 1918 Zu Besuch in Wassermuseen 1938.1 Das Aquarius-Wassermuseum in Mülheim-Styrum 1938.2 Das Selterswassermuseum in Niederselters im Taunus 196Literaturnachweis 199Literatur 201Stichwortverzeichnis 207

Die Grundlagen der Wasserchemie einem breiten Publikum konzentriert darzustellen ist eine gewaltige Herausforderung. Die umfangreichen, jahrzehntelangen Erfahrungen, insbesondere auf dem Gebiet der Analytik, prädestinieren Herrn Prof. SCHWEDT für dieses Projekt. Die Herausforderung lag insbesondere darin begründet, alle Aspekte, nicht nur die analytischen, auch für Studierende und Praktiker der Ingenieurwissenschaften, Geologie, Geographie, aber auch der Medizin (Fachgebiet Hygiene) näher zu bringen. Nach einer allgemeinen Einleitung werden im zweiten Kapitel die Grundlagen der Hydrologie vermittelt. Stoffkreisläufe in Gewässern werden im dritten Kapitel abgehandelt. Insbesondere werden die Zusammenhange pH-Wert und Kohlensäure - Gleichgewicht sehr anschaulich dargestellt. Die Inhaltsstoffe natürlicher Wasser bilden den Fokus im Kapitel 4. Abgehandelt werden zunächst die Herkunft natürlicher Inhaltsstoffe von Grund- und Mineralwässern. Die speziellen Gleichgewichte in natürlichen Gewässern, insbesondere das Kohlensäure - Kalk - Gleichgewicht und der Kreislauf der Stickstoffverbindungen werden sehr gut veranschaulicht, da sie von entsprechenden graphischen Darstellungen flankiert werden. Wasserarten und ihre Herkunft werden im nachfolgenden Kapitel besprochen. Die Wasseranalytik ist der Fokus des Kapitels 6. Rund ein Drittel des Buchumfanges sind der Analytik gewidmet. Es ist ein Streifzug von der Geschichte bis zur Gegenwart. Grundlagen und Methoden werden sehr konzentriert dargestellt, ohne sich in Details zu verlieren. Die Auflistung einzelner analysenvorschriftenwäre an dieser Stelle auch nicht zielführend. Aber das umfangreiche Literaturverzeichnis stellt eine Quelle für weitergehende Informationen dar. Die Aufbereitung von Wasser und die Reinigung von Abwasser werden im vorletzten Kapitel thematisiert. Die Darstellung der Verfahren ist sehr informativ und wird durch entsprechende Abbildungen illustriert. Zum Abschluss werden zwei Wassermuseen vorgestellt. Für eine weitere Auflage wäre es wünschenswert, wenn sich die Anzahl erhöhen könnte. Exkursionen in derartige Einrichtungen sind eine interessante Möglichkeit, die vielen Aspekte des Wassers auch in einem anderen Kontext zu sehen. Insgesamt muss gesagt werden, dass die Chemie des Wassers sehr umfangreich ist und in einer Einführung nicht erschöpfend dargestellt werden kann, auch aufgrund des begrenzten Buchumfanges. Da jedes Kapitel abschließend durch ein umfangreiches Literaturverzeichnis ergänzt ist, bietet dies eine Möglichkeit tiefer in die Materie einzudringen. Fazit: Das Werk ist für eine umfangreiche Zielgruppe konzipiert. Für Lehrkräfte insbesondere für Chemie und Biologie ist es eine gute Grundlage, sich in die speziellen Facetten der Chemie des Wassers einzuarbeiten. Der Inhalt überschreitet die Unterrichtsthemen der Ökologie im schulischen Kontext. Aber für Lehrkräfte, die sich dafür interessieren, bzw. aber auch für Schulen, die ökologische Projekte als Schwerpunkt haben, kann dieses Werk als Fundgrube sehr empfohlen werden.Wolfgang Proske, MNU Journal - Ausgabe xx.2023