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........
| Ion | mg/l | mmol/l | meq/l |
| NH4+ | 0,3 | 0,167 | 0,167 |
| K+ | 1,2 | 0,031 | 0,031 |
| Gesamthärte | 17,9 °d | 3,07 | 6,14 |
| Na+ (geschätzt) | -- | -- | -- |
| HCO3- | 317,2 | 5,20 | 5,20 |
| CL- | 15 | 0,423 | 0,423 |
| SO42- | 24,3 | 0,254 | 0,508 |
| NO3- | 0 | 0 | 0 |
| NO2- | nicht nachweisbar | nicht nachweisbar | nicht nachweisbar |
| PO43- | 0,1 | 0,001 | 0,003 |
Probestelle Nr. 1.2 - Metzbach ( Schrebergärten )
Datum :
23.04.2001
Uhrzeit : 1525 Uhr
Wetter : klarer Himmel, sonnig
Lufttemperatur : 20,2°C
Durchschnittliche Tiefe : 0,13 m
Fließgeschwindigkeit : 0,637 m/s
Abflussmenge : 0,07 m3/s
Trübung : keine Trübung, Wasser klar
Geruch : kein Geruch
Flussbett : Sandig, wenig Schlick
Vegetation am Ufer : Sträucher und Gras
Physikalisch-chemische Untersuchung
Wassertemperatur
: 11°C
pH - Wert : 7,92
elektr. Leitfähigkeit : 533 µS
Sauerstoff(O2) : 9,75mg/l
Sauerstoff - Sättigung : 91,40 %
| Ion | mg/l | mmol/l | meq/l |
| NH4+ | 0,4 | 0,022 | 0,022 |
| K+ | 1,0 | 0,026 | 0,026 |
| Gesamthärte | 18,1 °d | 3,23 | 6,46 |
| Na+ (geschätzt) | -- | -- | -- |
| HCO3- | 317,2 | 5,20 | 5,20 |
| CL- | 18 | 0,51 | 0,51 |
| SO42- | 25 | 0,26 | 0,52 |
| NO3- | 6 | 0,098 | 0,098 |
| NO2- | nicht nachweisbar | nicht nachweisbar | nicht nachweisbar |
| PO43- | 0,1 | 0,001 | 0,003 |
Probestelle Nr. 1.3 - Metzbach ( Autobahn )
Datum :
23.04.2001
Uhrzeit : 1540 Uhr
Wetter : klarer Himmel, sonnig
Lufttemperatur : 15°C
Durchschnittliche Tiefe : 0,16 m
Fließgeschwindigkeit : 0,426 m/s
Abflussmenge : 0,08 m3/s
Trübung : keine Trübung, Wasser klar
Geruch : kein Geruch
Flussbett : Algen, Moos, Kies, wenig Schlick
Vegetation am Ufer : Gras, Bäume, Getreide
Physikalisch-chemische Untersuchung
Wassertemperatur
: 12,5°C
pH - Wert : 7,89
elektr. Leitfähigkeit : 559 µS
Sauerstoff(O2) : 9,6 mg/l
Sauerstoff - Sättigung : 93,8 %
| Ion | mg/l | mmol/l | meq/l |
| NH4+ | 0,2 | 0,011 | 0,011 |
| K+ | 8,3 | 0,213 | 0,213 |
| Gesamthärte | 19,3 °d | 3,45 | 6,90 |
| Na+ (geschätzt) | -- | -- | -- |
| HCO3- | 329,4 | 5,40 | 5,40 |
| CL- | 19 | 0,536 | 0,536 |
| SO42- | 39,1 | 0,407 | 0,407 |
| NO3- | 11 | 0,178 | 0,178 |
| NO2- | nicht nachweisbar | nicht nachweisbar | nicht nachweisbar |
| PO43- | 0,4 | 0,004 | 0,012 |
Bakteriologische Untersuchung
| Gesamtkeimzahl | ca. 20 - 30 Kolonien = | 103 - 104 / ml |
| Coliforme Keime | 7 Kolonien = | 102 / ml |
Biologische Untersuchung
Biologische Bestimmung der Gewässergüte nach DIN 1990
Zur biologischen Bestimmung der Gewässergüte verwendeten wir das Verfahren nach DIN 1990 (DIN = Deutsche Industrienorm). Dabei wird für den für eine bestimmte Wasserqualität typischen Tieren Ein bestimmter Indikatorwert (Zeigerwert, SAPROBIE-Wert) zugeordnet. Die Anzahl der Tiere wird mit dem für sie definierten Zeigerwert Multipliziert. Die so errechneten mathematischen Produkte werden addiert und die errechnete Summe durch die Gesamtzahl aller gefundenen Tiere dividiert.
Das Ergebnis entspricht der biologischen Gewässergüte.
Das in Deutschland verwendete Gewässergütesystem unterscheidet 4 Güteklassen und 3 Zwischenstufen.
Güteklasse
I (1,0 - 1,7) blau (nicht belastet)
Güteklasse II (1,8 - 2,2) grün (mäßig belastet)
Güteklasse III (2,3 - 3,1) gelb (kritisch belastet)
Güteklasse IV (3,2 - 4,0) rot (übermäßig belastet)
Zwischenstufen I/II II/III III/IV
Biologische Untersuchung MS 1.3 - METZBACH ( AUTOBAHN )
| Gefundene Tiere | Anzahl Tiere (A) | Zeigerwert (s) | Produkt (A x s) |
| Eintagsfliegenlarve Ephéméroptères |
1
|
2,0
|
2,0
|
| Flohkrebs
Gammaridés |
21
|
2,0
|
42,0
|
| Egel Sangsue |
3
|
2,5
|
7,5
|
| Gesamtzahl
Tiere |
25
|
Summe
(A x s) |
51,5
|
| Biologische Gewässergüte = Summe (A x s) / Gesamtzahl Tiere = 51,5 / 25 = 2,06 |
Bild
1 a - Messstellen 1.1 - 1.3 METZBACH
Vergleich der Ionen-Konzentrationen (mmol/l)
Bild
1 b - Messstellen 1.1 - 1.3 METZBACH
Vergleich der Ionenkonzentrationen (meq/ l)
2. Lahn
Messstelle Nr. 2 - Lahn ( Lahnbrücke Dutenhofen)
Datum : 11.06.01
Uhrzeit : 1345 Uhr
Wetter : Sonnenschein, kaum bedeckt
Lufttemperatur : 15,5 °C
Durchschnittliche Tiefe : 1,95 m
Fließgeschwindigkeit : 1,12 m/s
Abflussmenge : 35,4 m3/s
Trübung : keine Trübung, klares Wasser
Geruch : kein Geruch
Flussbett : Schlamm, Sand, Lehm und Algen, vereinzelt Seerosen
Vegetation am Ufer : Bäume, Sträucher, Brennesseln
Physikalisch-chemische Untersuchung
Wassertemperatur
: 16 °C
pH - Wert : 7,34
elektr. Leitfähigkeit : 409 µS
Sauerstoff(O2) : 9 mg/l
Sauerstoff-Sättigung : 94,1 %
| Ion | mg/l | mmol/l | meq/l |
| NH4+ | 0,5 | 0,028 | 0,028 |
| K+ | 5,4 | 0,138 | 0,138 |
| Gesamthärte | 10 °d | 1,79 | 3,58 |
| Na+ (geschätzt) | 21 | 0,914 | 0,914 |
| HCO3- | 146 | 2,39 | 2,39 |
| CL- | 32 | 0,902 | 0,902 |
| SO42- | 22,5 | 0,234 | 0,468 |
| NO3- | 13 | 0,21 | 0,21 |
| NO2- | 0,7 | 0,015 | 0,15 |
| PO43- | 0,7 | 0,00736 | 0,02121 |
Bakteriologische Untersuchung
| Gesamtkeimzahl | ca. 20 - 30 Kolonien = | 103 - 104 / ml |
| Coliforme Keime | 4 - 5 Kolonien = | 102 - 103/ ml |
Bild 2 Messstelle 2 - LAHN
Ionen-Konzentration in mmol/l bzw. meq/l
3. Dill
Messstelle
Nr. 3 - Dill (Dillbrücke Wetzlar-Innenstadt)
Datum : 11.06.2001
Uhrzeit : 1310 Uhr
Wetter : bedeckt, frisch, windig
Lufttemperatur : 14°C
Durchschnittliche Tiefe : 1,10m
Fließgeschwindigkeit : 1,29 m/s
Abflussmenge : 28,4 m3/s
Trübung : keine Trübung, klares Wasser
Geruch : ohne Geruch
Flussbett : Algen, Moose, Steine sind teilweise schwarz
Vegetation am Ufer : Büsche, Sträucher und kleine Bäume
Physikalisch-chemische Untersuchung
Wassertemperatur
: 14°C
pH - Wert : 7,04
elektr. Leitfähigkeit : 380 µS
Sauerstoff(O2) : 9,4 mg/l
Sauerstoff Sättigung : 94%
| Ion | mg/l | mmol/l | meq/l |
| NH4+ | 0,6 | 0,033 | 0,033 |
| K+ | 2,3 | 0,059 | 0,059 |
| Gesamthärte | 11,2 °d | 2,0 | 4,0 |
| Na+ (geschätzt) | -- | -- | -- |
| HCO3- | 146 | 2,40 | 2,40 |
| CL- | 35 | 0,987 | 0,987 |
| SO42- | 12,5 | 0,130 | 0,260 |
| NO3- | 22 | 0,355 | 0,355 |
| NO2- | 0,6 | 0,013 | 0,013 |
| PO43- | 0,5 | 0,0052 | 0,0156 |
Bakteriologische Untersuchung
| Gesamtkeimzahl | 20 - 30 Kolonien = | 103 - 104 / ml |
| Coliforme Keime | Ca.9 Kolonien = | 103/ ml |
Bild 3
Messstelle
3 - DILL
Ionen-Konzentrationen in mmol/l bzw. meq/l
Auswertung der Messergebnisse
Der Vergleich
der Analysenwerte für Nitrat, Phosphat und Ammonium als Indikatorwerten
für Belastungen durch Stoffeinträge von Siedlungsabwässern und Landwirtschaft
zeigt bei LAHN und DILL deutlich höhere Werte als beim METZBACH.
Die Belastung durch Siedlungsabwässer ist für die beiden Flüsse, bedingt
durch die größere Besiedlungsdichte der Uferregionen, ein wichtiger
Faktor für die gesamte Wasserqualität.
Da die Entsorgung der Siedlungs- und Gewerbeabwässer in der Region über
ein gut ausgebautes Netz von Kläranlagen erfolgt, überwiegen die aeroben
Abbauprodukte aus organischen Belastungen und der Sauerstoffgehalt der
Gewässer bleibt auf Grund geringer Sauerstoffzehrung hoch.
Die Betrachtung der Analysenwerte für den METZBACH zeigt, dass der Stoffeintrag
aus der Landwirtschaft ebenfalls zu berücksichtigen ist. Da Uferregionen
des Baches durch Ackerbauflächen geprägt sind, steigt auch der Gehalt
an Phosphat und Nitrat kontinuierlich an, während die Ammonium-Werte
konstant bleiben. Es ist anzunehmen, dass ein Teil des Nitrat- und Phosphat-Gehaltes
von LAHN und DILL aus den Zuflüssen stammt.
Auffallend ist ein hoher Anteil an Erdalkali-Ionen und HCO3-Ionen. Das
lässt darauf Schließen, dass das Regenwasser entsprechende Mineralstoffe
aus den umgebenden Gesteinsformationen aufgenommen hat.
Die Gewässergüte-Beurteilung
unterscheidet in Deutschland vier Gütestufen:
Stufe I blau (unbelastet)
Stufe II grün (mäßig belastet)
Stufe III gelb (kritisch belastet)
Stufe IV rot (übermäßig belastet)
sowie die Zwischenstufen I/II II/III III/IV
Unter Berücksichtigung der Sauerstoffsättigung, der bakteriologischen und biologischen Ergebnisse kann man die Gewässergüte der untersuchten Wasserläufe in den ent- sprechenden Gewässerabschnitten der Stufe II (METZBACH) bzw. II/III (LAHN u. DILL) zuordnen.
Présentation du groupe de projet ""
Notre
groupe de travail (cours facultatif) est composé de 4 élèves, Dennis
Goritzka, Maximilian Untenecker, André Przibilla, Norbert Hofmann et
de notre Professeur de chimie, Herr Domevscek.
Nous avons 18 ans et sommes dans la 12ème (12. Klasse) d'un lycée de
formation professionnelle (Berufliches Gymnasium, ce qui correspond
dans le système éducatif français à des sections dites " techniques
ou technologiques ") En dehors des cours de disciplines d'enseignement
général (Mathématiques, Langues vivantes et autres) nous avons aussi
d'autres cours d'enseignement théorique et pratique dans le domaine
de l'informatique et du traitement de données.
Nous participons à ce cours facultatif (Arbeitsgemeinschaft) afin de mieux nous former. L'initiative de ce cours revient à notre enseignent, Herr Domevscek qui en est aussi le responsable.
Le
cours dans le cadre du projet 
s
a lieu maintenant depuis déjà 2 ans.
Le travail nous y plaît bien.
Résultats du recherche sur les cours d'eau
L'environnement des cours d'eau étudiés
La
LAHN et la DILL sont les deux principaux cours d'eau de la région autour
de Wetzlar.
Grâce à l'analyse de la qualité de l'eau et à sa composition nous voulons
savoir si ces deux rivières sont particulièrement polluées. Si cela
devait être le cas il faudrait alors essayer d'en déterminer les causes
et estimer les effets sur l'environnement.
Parmi les sources possibles de pollution il convient de nommer l'agriculture,
l'industrie, les activités industrielles et les eaux usées provenant
des zones habitées et des communes environnantes.
Sur
les rives immédiates des deux cours d'eau dominent les prés, le pâturage
et les forêts. Dans la région c'est surtout l'agriculture et l'activité
forestière qui sont les plus importantes.
De
nombreuses petites et moyennes entreprises de transformation longent
la DILL. Il en va de même de la LAHN le long de laquelle se trouvent
des villes comme MARBURG, GIESSEN et WETZLAR ainsi que de grosses entreprises
industrielles.
La région est dans l'ensemble une région de type rural. Hormis les trois villes importantes citées plus haut d'environ 70 000 hab. Le long de la LAHN, il y a aussi plusieurs petites villes le long de la DILL qui vont jusqu'à 50 000 hab.
Description des station de prélèvement
LAHN
(MS 2)
cette station se trouve à environ 10 km en aval de la station d'épuration
de la ville de Gießen: L'analyse pourrait indiquer la présence de Substances
polluantes venant des eaux usées d'origine urbaine.
DILL
(MS 3)
elle se trouve à Wetzlar, juste avant le confluent de la DILL et de
la LAHN. C'est à cet endroit qu'on peut le mieux constater l'effet conjugué
des différentes pollutions.
METZBACH (MS
1.1 - 1.3)
ce
cours d'eau est un affluent de la LAHN et traverse des zones agricoles
avec peu d'habitations et d'industries. En comparant à la qualité de
l'eau des deux autres rivières on pourrait ainsi éventuellement constater
l'influence des eaux usées en provenance des zones habitées et industrielles.
1. Metzbach
Messstelle Nr. 1.1 Metzbach ( Haustädter Mühle )
Date
: 23.04.01
Heure : 1500 heure
Temps : ciel dégagé, ensoleillé
Température extérieure : 17°C
Profondeur moyenne : 0,17 m
Vitesse : 0,347 m/s
Débit : 0,06 m3/s
Turbidité : aucune turbidité, eau claire
Odeur : aucune odeur
Lit du cours d'eau : algues, mousse, pierres, gravier, peu de vase
Végétation des rives : arbustes, herbe, arbres
Analyse physico-chimique
Température
de l'eau : 11°C
pH : 7,76
Conductivité : 501 µS
Oxygène(O2) : 9,75 mg/l
Saturation d'Oxygène : 91,40 %
| Ion | mg/l | mmol/l | meq/l |
| NH4+ | 0,3 | 0,167 | 0,167 |
| K+ | 1,2 | 0,031 | 0,031 |
| Dureté Totale | 17,9 °d | 3,07 | 6,14 |
| Na+ (estimé) | -- | -- | -- |
| HCO3- | 317,2 | 5,20 | 5,20 |
| CL- | 15 | 0,423 | 0,423 |
| SO42- | 24,3 | 0,254 | 0,508 |
| NO3- | 0 | 0 | 0 |
| NO2- | pas mesurable | pas mesurable | pas mesurable |
| PO43- | 0,1 | 0,001 | 0,003 |
Station de prélèvement 1.2 - Metzbach ( Schrebergärten )
Date
: 23.04.2001
Heure : 1525 heure
Temps
: ciel dégagé, ensoleillé
Température extérieure : 20,2°
Profondeur moyenne : 0,13 m
Vitesse : 0,637 m/s
Débit: 0,07 m3/s
Turbidité : aucune turbidité, eau claire
Odeur : aucune odeur
Lit du cour d'eau : sableux, peu de vase
Végétation des rives : arbustes et herbe
Analyse physico-chimique
Température
de l'eau : 11°C
pH : 7,92
Conductivité : 533 µS
Oxygène(O2) : 9,75mg/l
Saturation d'oxygène : 91,40 %
| Ion | mg/l | mmol/l | meq/l |
| NH4+ | 0,4 | 0,022 | 0,022 |
| K+ | 1,0 | 0,026 | 0,026 |
| Dureté totale | 18,1 °d | 3,23 | 6,46 |
| Na+ (estimé) | -- | -- | -- |
| HCO3- | 317,2 | 5,20 | 5,20 |
| CL- | 18 | 0,51 | 0,51 |
| SO42- | 25 | 0,26 | 0,52 |
| NO3- | 6 | 0,098 | 0,098 |
| NO2- | pas mesurable | pas mesurable | pas mesurable |
| PO43- | 0,1 | 0,001 | 0,003 |
Station de prélèvement 1.3 - Metzbach ( Autobahn )
Date
: 23.04.2001
Heure : 1540 heure
Temps : ciel dégagé, ensoleillé
Température extérieure : 15°C
Profondeur moyenne : 0,16 m
Vitesse : 0,426 m/s
Débit : 0,08 m3/s
Turbidité : aucune turbidité, eau claire
Odeur : aucune odeur
Lit du cours d'eau : algues, mousse, gravier, peu de vase
Végétation des rives : herbe, arbres, céréales
Analyse physico-chimique
Température
de l'eau : 12,5°C
pH : 7,89
Conductivité : 559 µS
Oxygène(O2) : 9,6 mg/l
Saturation d'oxygène : 93,8 %
| Ion | mg/l | mmol/l | meq/l |
| NH4+ | 0,2 | 0,011 | 0,011 |
| K+ | 8,3 | 0,213 | 0,213 |
| Dureté totale | 19,3 °d | 3,45 | 6,90 |
| Na+ (estimé) | -- | -- | -- |
| HCO3- | 329,4 | 5,40 | 5,40 |
| CL- | 19 | 0,536 | 0,536 |
| SO42- | 39,1 | 0,407 | 0,407 |
| NO3- | 11 | 0,178 | 0,178 |
| NO2- | pas mesurable | pas mesurable | pas mesurable |
| PO43- | 0,4 | 0,004 | 0,012 |
Analyse bactériologique
| Germes total | ca. 20 - 30 colonies = | 103 - 104 / ml |
| Coliformes totaux | 7 colonies = | 102 / ml |
Analyse biologique
Pour examiner la qualité de l'eau par l'indice biotique, nous avons appliqué la méthode de DIN 1990 (DIN = Deutsche Industrienorm = norme de l'Industrie allemande).
Cette méthode distingue la qualité de l'eau en 4 classes :
classe
I (pollution nulle)
classe II (pollution faible)
classe III (pollution critique)
classe IV (pollution très forte)
ainsi
que les degrés intermédiaires : I / II II / III III / IV
Pour déterminer l'indice biotique on se réfère à la relation entre les
animaux typiques et une certaine qualité de l'eau. Chaque animal typique
représente une valeur indicative. Le nombre des individus de chaque
race est multiplié par la valeur indicative spécifique. Les produits
mathématiques sont additionnés et la somme est divisée par le nombre
total des animaux trouvés.
La résultat est l'indice biotique.
Analyse biologique MS 1.3 - METZBACH ( AUTOBAHN )
| Animaux trouvés | Nombre des individus(A) | Valeur Indicatif (s) | Produit (A x s) |
| Eintagsfliegenlarve Ephéméroptères |
1
|
2,0
|
2,0
|
| Flohkrebs
Gammaridés |
21
|
2,0
|
42,0
|
| Egel Sangsue |
3
|
2,5
|
7,5
|
| Nombre total des individus |
25
|
Somme
(A x s) |
51,5
|
| Qualité de l'eau = Somme (A x s) / Nombre total des individus= 51,5 / 25 = 2,06 |
Graphique
1 a - Comparaison de la concentration en ions (mmol/L)
entre les stations de prélèvement 1.1 - 1.3
Graphique
1 b - Comparaison de la concentration en ions (meq/L)
entre Les stations de prélèvement 1.1 - 1.3
2. Lahn
Station de prélèvement 2 - Lahn ( Lahnbrücke Dutenhofen)
Date
: 11.06.01
Heure : 1345 heure
Temps : ensoleillé, à peine couvert
Température extérieur : 15,5 °C
Profondeur moyenne : 1,95 m
Vitesse : 1,12 m/s
Débit : 35,4 m3/s
Turbidité : aucune turbidité, eau claire
Odeur : aucune odeur
Lit du cours d'eau : boue, sable, argile, algues, quelques nénuphars
isolés
Végétation des rives : arbres, arbustes, orties
Analyse physico-chimique
Température
de l'eau : 16 °C
pH : 7,34
Conductivité : 409 µS
Oxygène(O2) : 9 mg/l
Saturation d'oxygène : 94,1 %
| Ion | mg/l | mmol/l | meq/l |
| NH4+ | 0,5 | 0,028 | 0,028 |
| K+ | 5,4 | 0,138 | 0,138 |
| Dureté totale | 10 °d | 1,79 | 3,58 |
| Na+ (estimé) | 21 | 0,914 | 0,914 |
| HCO3- | 146 | 2,39 | 2,39 |
| CL- | 32 | 0,902 | 0,902 |
| SO42- | 22,5 | 0,234 | 0,468 |
| NO3- | 13 | 0,21 | 0,21 |
| NO2- | 0,7 | 0,015 | 0,15 |
| PO43- | 0,7 | 0,00736 | 0,02121 |
Analyse bactériologique
| Germes total | ca. 20 - 30 colonies = | 103 - 104 / ml |
| Coliformes totaux | 4 - 5 colonies = | 102 - 103/ ml |
Graphique
2 Station de prélèvement 2 - LAHN
Concentration en ions (mmol/L) et (meq/L)
3. Dill
Station de prélèvement 3 - Dill (Dillbrücke Wetzlar-Innenstadt)
Date
: 11.06.2001
Heure : 1310 heure
Temps : couvert, frais, venteux
Température extérieure : 14°C
Profondeur moyenn e: 1,10m
Vitesse : 1,29 m/s
Débit : 28,4 m3/s
Turbidité : aucune turbidité, eau claire
Odeur : aucune odeur
Lit du cours d'eau : algues, mousse, pierres en partie noir
Végétation des rives : bosquets, arbustes et petits arbres
Analyse physico-chimique
Température
de l'eau : 14°C
pH : 7,04
Conductivité : 380 µS
Oxygène(O2) : 9,4 mg/l
Saturation d'oxygène : 94%
| Ion | mg/l | mmol/l | meq/l |
| NH4+ | 0,6 | 0,033 | 0,033 |
| K+ | 2,3 | 0,059 | 0,059 |
| Dureté totale | 11,2 °d | 2,0 | 4,0 |
| Na+ (estimé) | -- | -- | -- |
| HCO3- | 146 | 2,40 | 2,40 |
| CL- | 35 | 0,987 | 0,987 |
| SO42- | 12,5 | 0,130 | 0,260 |
| NO3- | 22 | 0,355 | 0,355 |
| NO2- | 0,6 | 0,013 | 0,013 |
| PO43- | 0,5 | 0,0052 | 0,0156 |
Analyse bactériologique
| Germes total | 20 - 30 colonies = | 103 - 104 / ml |
| Coliformes totaux | Ca.9 colonies = | 103/ ml |
Bild 3
Graphique
3 Station de prélèvement 3 - DILL
Concentration en ions (mmol/L) et (meq/L)
Évaluation des résultats
La comparaison des valeurs d'analyse pour le nitrate, le phosphate et l'ammonium Comme valeurs indicatives pour des pollutions dues au déversement d'eaux usées Venant de zones d'habitation et de l'agriculture montre des valeurs nettement plus Élevées dans le cas de la LAHN et de la DILL que dans celui du ruisseau METZBACH.
La pollution par les eaux usées d'origine domestique est pour les deux cours d'eau due à la concentration des agglomérations sur les rives. Ceci constitue un facteur important pour la qualité de l'eau.
Le traitement des eaux usées de la région s'effectue par un réseau bien développé de Stations d'épuration. Ce pour cette raison que les aérobies de produits de décomposition des matières organique prédominent et que la teneur en oxygène reste élevée sur la base d'un faible consommation d'oxygène dissous dans l'eau. L'évaluation d'analyse pour le METZBACH montre qu'il faut également prendre en Considération les pollutions d'origine agricole. Du fait que les régions riveraines du Cours d'eau sont des terres agricoles, la teneur en phosphate et en nitrate augmente Également de façon continue, tandis que les valeurs d'ammonium restent constantes. On peut supposer qu'une partie de la teneur en phosphate et en nitrate de la LAHN e de la DILL vient des affluents. La part élevée des ions alcalino-terreux et bicarbonate est frappante. Cela laisse supposer que l'eau de pluie véhicule des minéraux drainés les couches rocheuses avoisinantes. L'échelle pour déterminer la qualité de l'eau distingue en Allemagne 4 classes:
classe
I bleue - (non pollue)
classe II vert - (pollution faible)
classe III jaune - (pollution critique)
classe IV rouge - (pollution très forte)
Ainsi que les degrés intermédiaires I/II II/III III/IV
Compte
tenu de la saturation d'oxygène, des résultats bactériologiques et biologiques,
on peut coordonner la qualité de l'eau du METZBACH à la classe II.
Pour la LAHN et la DILL on peut constater une qualité de l'eau de la
classe II/III
Version française: Christian ALIX / Ralf DOMEVSCEK
Presentation
of the study group ""
at the "Werner-von-Siemens-Schule"
Our study
group at the "Werner-von-Siemens-Schule" consists of four students
and our chemistry teacher. Our names are Dennis Goritzka, Maximilian
Untenecker, André Przibilla, Norbert Hofmann and Mr. Domevscek. We
are 18 years old and study in the 12th grade of a "Berufliches Gymnasium."*
Beside lessons in general subjects (such as mathematics, languages)
we additionally have theoretical and practical training in "computing
and information sciences." We take part in this study group, because
we want to broaden our horizon and to improve our knowledge. Our teacher
and project manager Mr. Domevscek was the one to have the idea of
joining the project "EurEAU@ctions." We have been working on the project
"EurEAU@ctions" within our study group for two years now. Of course,
ever since we started we have had a lot of fun, but also a lot of
work.
* Type of school at upper secondary level offering a three-year course of full-time education which includes both the general education subjects taught at upper Gymnasium level (Gymnasiale Oberstufe) and career-oriented subjects, such as business and technology. This instititon leads to a general entrance qualification for higher education (Allgemeine Hochschulreife). Source: Secretariat of the Standing Conference of the Ministers of Education and cultural affairs of the Länder
The Environment of the Examined Rivers
Lahn and Dill are the most important rivers in the area around the city of Wetzlar. By analysing the quality of the water and the composition of the substances in it respectively, we intended to find out whether these two rivers were extraordinarily polluted. If there was evidence for specific pollution, it would be necessary to examine its sources and consequences, too. Possible sources for extraordinary pollution are agriculture, industries and sewage of cities and communities. The areas directly connected with the banks of Lahn and Dill are mainly meadows, pastures and woodland. This region is influenced by agriculture, most of the area is used as grazing land and forestry. Along the river Dill there are a lot of small and mediumsized enterprises of the iron and metal processing industry. You can also find those and partly even bigger industrial companies in the cities of Marburg, Gießen and Wetzlar, which are along the river Lahn. After all the region is characterized by rather rural settlements. Beside the three cities on the Lahn (Marburg, Gießen, Wetzlar - each about 70,000 inhabitants) there are several other smaller cities with about 50,000 inhabitants on the Dill.
Description of the Test Points
LAHN
(MS 2)
The test point is about 10 km after the purification plant of the
city Gießen. The analysis allows to draw conclusions from urban waste
water to a contamination of the river.
DILL
(MS 3)
The test point is situated in Wetzlar, just a bit before the DILL
flows into the LAHN. Occurring pollution of the DILL should be best
noticable at this point.
METZBACH (MS
1.1 - 1.3)
This river is an inflow to the river LAHN and its course leads through
agricultural areas characterized by a low density in settlement and
industry.
1. Metzbach
Sampling place 1.1 Metzbach - Hausstädter Mühle (mill)
Date
: 04/23/01
Time : 3 p.m.
Weather : clear sky, sunny
Air Temperature : 17°C
Average Depth : 0,17 m
Speed : 0,347 m/s
Flow of Water : 0,06 m3/s
Turbidity : no turbidity, clear water
Smell: no smell
River Bed : alga, moss, stones, pebbles, some sludge
Vegetation on the Bank : bushes, grass, trees
Physical-Chemical Analysis
Water
Temperature : 11°C
pH : 7,76
Conductivity : 501 µS
Dissolved Oxygen(O2) : 9,75 mg/l
Oxygen Saturation : 91,40 %
| Ion | mg/l | mmol/l | meq/l |
| NH4+ | 0,3 | 0,167 | 0,167 |
| K+ | 1,2 | 0,031 | 0,031 |
| Hardness | 17,9 °d | 3,07 | 6,14 |
| Na+ (estimated) | -- | -- | -- |
| HCO3- | 317,2 | 5,20 | 5,20 |
| CL- | 15 | 0,423 | 0,423 |
| SO42- | 24,3 | 0,254 | 0,508 |
| NO3- | 0 | 0 | 0 |
| NO2- | not found | not found | not found |
| PO43- | 0,1 | 0,001 | 0,003 |
Sampling place 1.2 - Metzbach - Schrebergärten (allotments)
Date
: 04/23/01
Time : 3.25 p.m.
Weather : clear sky, sunny
Air Temperature : 20,2°C
Average Depth : 0,13 m
Speed : 0,637 m/s
Flow of Water : 0,07 m3/s
Turbidity : no turbidity, clear water
Smell : no smell
River Bed : sandy, some sludge
Vegetation on the Bank : bushes and grass
Physical-Chemical Analysis
Water
Temperature : 11°C
pH : 7,92
Conductivity : 533 µS
Dissolved Oxygen (O2) : 9,75mg/l
Oxygen Saturation : 91,40 %
| Ion | mg/l | mmol/l | meq/l |
| NH4+ | 0,4 | 0,022 | 0,022 |
| K+ | 1,0 | 0,026 | 0,026 |
| Hardness | 18,1 °d | 3,23 | 6,46 |
| Na+ (estimated) | -- | -- | -- |
| HCO3- | 317,2 | 5,20 | 5,20 |
| CL- | 18 | 0,51 | 0,51 |
| SO42- | 25 | 0,26 | 0,52 |
| NO3- | 6 | 0,098 | 0,098 |
| NO2- | not found | not found | not found |
| PO43- | 0,1 | 0,001 | 0,003 |
Sampling place 1.3 - Metzbach Autobahn (motorway)
Date
: 04/23/01
Time : 3.40 p.m.
Weather : clear sky, sunny
Air Temperature : 15°C
Average Depth : 0,16 m
Speed : 0,426 m/s
Flow of Water : 0,08 m3/s
Turbidity : no turbidity, clear water
Smell : no smell
River Bed : alga, moss, pebbles, some sludge
Vegetation on the Bank : grass, trees, cereals
Physical-Chemical Analysis
Water
Temperature : 12,5°C
pH : 7,89
Conductivity : 559 µS
Dissolved Oxygen (O2) : 9,6 mg/l
Oxygen Saturation : 93,8 %
| Ion | mg/l | mmol/l | meq/l |
| NH4+ | 0,2 | 0,011 | 0,011 |
| K+ | 8,3 | 0,213 | 0,213 |
| Total Hardness | 19,3 °d | 3,45 | 6,90 |
| Na+ | -- | -- | -- |
| HCO3- | 329,4 | 5,40 | 5,40 |
| CL- | 19 | 0,536 | 0,536 |
| SO42- | 39,1 | 0,407 | 0,407 |
| NO3- | 11 | 0,178 | 0,178 |
| NO2- | not found | not found | not found |
| PO43- | 0,4 | 0,004 | 0,012 |
Bacteriological Analysis
| Total Count | ca. 20 - 30 colonies = | 103 - 104 / ml |
| Coliforms | 7 colonies = | 102 / ml |
Biological Analysis
Biotic Rating of Water Quality under German Industrial Standards (DIN1990)
To
assess the quality of water under biological aspects, we used the
method under DIN 1990 (German Industrial Standards).
This works as follows. A certain water quality is always accompanied
by certain animals which typically live under those conditions. Now
every relevant species gets an assigned indicator value (SAPROBIE-value).
The counted number of animals of a species in the area has to be multiplied
with the defined indicator value.
These mathematical products have to be added in a next step and finally
this sum must be divided by the number of all animals counted.
The result resembles the biotic water quality.
In Germany, the rating system for water quality distinguishes four grades and three sub classes.
Quality
Class I (1,0 - 1,7) blue (no pollution)
Quality Class II (1,8 - 2,2) green (moderate pollution)
Quality Class III (2,3 - 3,1) yellow (critical pollution)
Quality Class IV (3,2 - 4,0) red (extreme pollution)
Sub Classes I/II II/III III/IV
Biological Analysis MS 1.3 - METZBACH-AUTOBAHN
| Species Found | Animals Counted (A) | Assigned Value (s) | Product (A x s) |
| Day
Fly Larva Ephéméroptères |
1
|
2,0
|
2,0
|
| Gammaridés |
21
|
2,0
|
42,0
|
| Leech Sangsue |
3
|
2,5
|
7,5
|
| Sum |
25
|
Sum
(A x s) |
51,5
|
| Biotic Water Quality = Sum (A x s) / Sum of Animals Counted = 51,5 / 25 = 2,06 |
Figure 1 a - Sampling places 1.1 - 1.3 METZBACH
Comparison of Ionic Concentration (mmol/l)
Figure 1 b - Sampling places 1.1 - 1.3 METZBACH
Comparison of Concentration (meq/ l)
2. Lahn
Sampling place 2 - Lahn ( Lahnbrücke Dutenhofen)
Date
: 06/11/01
Time : 1.45 p.m.
Weather : sunny, few clouds
Air Temperature : 15,5 °C
Average Depth : 1,95 m
Speed : 1,12 m/s
Flow of Water : 35,4 m3/s
Turbidity : no turbidity, clear water
Smell : no smell
River Bed : mud, loam, alga, some water lilies
Vegetation on the Bank : trees, bushes, stinging nettles
Physical-Chemical Analysis
Water
Temperature : 16 °C
pH : 7,34
Conductivity : 409 µS
Dissolved Oxygen (O2) : 9 mg/l
Oxygen Saturation : 94,1 %
| Ion | mg/l | mmol/l | meq/l |
| NH4+ | 0,5 | 0,028 | 0,028 |
| K+ | 5,4 | 0,138 | 0,138 |
| Total Hardness | 10 °d | 1,79 | 3,58 |
| Na+ (estimated) | 21 | 0,914 | 0,914 |
| HCO3- | 146 | 2,39 | 2,39 |
| CL- | 32 | 0,902 | 0,902 |
| SO42- | 22,5 | 0,234 | 0,468 |
| NO3- | 13 | 0,21 | 0,21 |
| NO2- | 0,7 | 0,015 | 0,15 |
| PO43- | 0,7 | 0,00736 | 0,02121 |
Bacteriological Analysis
| Total Count | circa 20 - 30 colonies = | 103 - 104 / ml |
| Coliforms | 4 - 5 colonies = | 102 - 103/ ml |
Figure
2 Sampling place 2 - LAHN
Concentration (mmol/l and meq/l)
3. Dill
Sampling place 3 - Dill (Dillbrücke Wetzlar-Innenstadt/City Centre)
Date
: 06/11/01
Time : 1.10 p.m.
Weather : overcast, chilly, windy
Air Temperature : 14°C
Average Depth : 1,10m
Speed : 1,29 m/s
Flow of Water : 28,4 m3/s
Turbidity : no turbidity, clear water
Smell : no smell
River Bed : alga, moss, stones - partly black
Vegetation on the Bank : bushes, shrubs and small trees
Physical-Chemical Analysis
Water
Temperature : 14°C
pH : 7,04
Conductivity : 380 µS
Dissolved Oxygen (O2) : 9,4 mg/l
Oxygen Saturation : 94%
| Ion | mg/l | mmol/l | meq/l |
| NH4+ | 0,6 | 0,033 | 0,033 |
| K+ | 2,3 | 0,059 | 0,059 |
| Total Hardness | 11,2 °d | 2,0 | 4,0 |
| Na+ (estimated) | -- | -- | -- |
| HCO3- | 146 | 2,40 | 2,40 |
| CL- | 35 | 0,987 | 0,987 |
| SO42- | 12,5 | 0,130 | 0,260 |
| NO3- | 22 | 0,355 | 0,355 |
| NO2- | 0,6 | 0,013 | 0,013 |
| PO43- | 0,5 | 0,0052 | 0,0156 |
Bacteriological Analysis
| Total Count | 20 - 30 colonies = | 103 - 104 / ml |
| Coliforms | Circa.9 colonies = | 103/ ml |
Bild 3
Figure
3 Sampling place 3 - DILL
Concentration (mmol/l and meq/l)
Evaluation of the Test Results
Comparing
the data for nitrate, phosphate and ammonium, which indicate contamination
through agriculture and waste water, it can be noticed that both,
LAHN and DILL, scores distinctly higher than METZBACH.
Given a higher settlement density along the shores of LAHN and DILL,
the pollution through sewage has an important impact on the entire
quality of the water. As the waste water disposal is carried out by
a well developed network of purification plants, biological pollution
prevails through aerobe degradation products and the concentration
of oxygen in the water remains high, because the oxygen consumption
is low.
A look at the measured
values of the METZBACH shows that it is equally necessary to take
pollution through agriculture into consideration. Since the region
along the banks of the creek is used as farming land, the concentration
of phosphate and nitrate continues to rise while the data for ammonium
remains the same. It can be assumed that parts of the nitrate and
phosphate concentration in LAHN and DILL derive from the inflows.
Furthermore it is noticeable that there is a remarkable strength of
alkali-ions and HCO3 ions. This suggests that rainwater washed those
minerals out of surrounding rocks and took them into the river.
In Germany, the rating system for the water quality distinguishes four grades and three sub classes.
Quality
Class I blue (no pollution)
Quality Class II green (moderate pollution)
Quality Class III yellow (critical pollution)
Quality Class IV red (extreme pollution)
Sub Classes I/II II/III III/IV
Taking into account the oxygen-saturation, the bacteriological and biotic ratings and results, the quality of the water of the examined rivers in the tested areas can be assessed as follows :
METZBACH
: Level II
LAHN/DILL : Level II/III
Englisch version: T. Putschli (DIPF)
Université
de Liège