In dieser Arbeit wird die Frage thematisiert, inwiefern die verschiedenen Lithologien entlang eines Flusses das Oberflächengewässer beeinflussen. Als das dazu geeignete Gewässer wurde die Wutach ausgewählt. In dem Verlauf des Flusses treten viele unterschiedliche Lithologien in Erscheinung, einige von ihnen sind sehr gut löslich und andere nur sehr schwer. Die Frage ist nun, ob die teilweise kurzen Strecken schon ausreichen, um eine messbare Beeinflussung der Flusschemie zu bewirken und ob man anhand eines Messergebnisses rückwirkend Aussagen über die Lithologie treffen kann. Auch der landwirtschaftliche Aspekt spielt in der Messreihe eine Rolle, da sich im Einzugsgebiet der Wutach viele landwirtschaftliche Betriebe befinden, die auch reichlich mineralische Dünger verwenden. Um zu verifizieren, ob Nebenflüsse eine Erhöhung der Konzentration im Flusswasser hervorrufen, wurden die Konzentrationen an Anionen und Kationen in zwei Nebenflüssen der Wutach gemessen und analysiert, ob diese eine erhebliche Auswirkung auf die Wasserchemie der Wutach haben.
Das kristalline Grundgebirge des Schwarzwaldes mit der darin liegenden Wutach-Region ist Teil einer großräumigen Struktur, die sich von der Iberischen Halbinsel bis nach Osteuropa zieht. Diese wird als Varisziden bezeichnet. Die Varisziden hatten ihren Ursprung in der variszischen Orogenese, die als Folge einer Kollision zwischen den paläozoischen Großkontinenten Gondwana und Laurussia vom späten Devon bis ins Oberkarbon stattfand. Dabei wurden mehrere dazwischenliegende Mikrokontinente mit eingeschlossen. Im hochmetamorphen Kernbereich der Varisziden befindet sich der Schwarzwald. Während der variszischen Gebirgsbildung bildeten sich verschiedene Gneise und Granite, die im südöstlichen Grundgebirge des Schwarzwaldes in verschiedenen Ausprägungen vorliegen. Die Granite sind vor allem im Oberdevon und Karbon als granitische Gesteinsschmelze während der variszischen Orogenese in das Gneisgebirge eingedrungen.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
1.1 Geologischer Rahmen
1.2 Fragestellung
2. Material und Methoden
2.1 Probenentnahme
2.2 Probenaufbereitung
3. Ergebnisse
3.1 Elektrische Leitfähigkeit
3.2 pH-Wert Messung
3.3 Temperatur
3.4 Konzentration von Magnesium, Kalium und Natrium
3.5 Konzentration von Chlorid
3.6 Konzentration von Calcium
3.7 Konzentration von Hydrogencarbonat und Sulfat
3.8 Konzentration von Fluor
3.9 Konzentration von Nitrat
4. Diskussion
4.1 Temperatur und pH-Wert
4.2 Eintrag an Kationen/Anionen
4.2.1 Magnesium
4.2.2 Kalium
4.2.3 Natrium und Chlorid
4.2.4 Calcium
4.2.5 Hydrogencarbonate
4.2.6 Sulfate
4.2.7 Fluor
4.2.8 Nitrat
4.3 Einfluss Nebenfluss
5. Zusammenfassung
Zielsetzung & Themen
Diese Arbeit untersucht den Einfluss der verschiedenen Lithologien entlang der Wutach auf die Zusammensetzung des Flusswassers, wobei zusätzlich der anthropogene Einfluss durch landwirtschaftliche Aktivitäten und Nebenflüsse betrachtet wird.
- Lithologischer Einfluss auf die Wasserchemie
- Analyse von Kationen und Anionen im Flussverlauf
- Untersuchung landwirtschaftlicher Einträge
- Auswirkung von Nebenflüssen auf die Konzentrationen
- Vergleich der Messwerte mit geologischen Gegebenheiten
Auszug aus dem Buch
1.1 Geologischer Rahmen
Das kristalline Grundgebirge des Schwarzwaldes mit der darin liegenden Wutach Region ist Teil einer großräumigen Struktur, die sich von der Iberischen Halbinsel bis nach Osteuropa zieht. Diese wird als Varisziden bezeichnet [Hebestreit 1999]. Die Varisziden hatten ihren Ursprung in der variszischen Orogenese, die als Folge einer Kollision zwischen den paläozoischen Großkontinenten Gondwana und Laurussia vom späten Devon bis ins Oberkarbon stattfand. Dabei wurden mehrere dazwischenliegende Mikrokontinente mit eingeschlossen [Spektrum 2018]. Im hochmetamorphen Kernbereich der Varisziden befindet sich der Schwarzwald. Während der variszischen Gebirgsbildung bildeten sich verschiedene Gneise und Granite, die im südöstlichen Grundgebirge des Schwarzwaldes in verschiedenen Ausprägungen vorliegen [Hebestreit 1999]. Die Granite sind vor allem im Oberdevon und Karbon als granitische Gesteinsschmelze während der variszischen Orogenese in das Gneisgebirge eingedrungen.
Kristalline Gesteine, die vor etwa 350 bis 330 Millionen Jahren im Karbon in vielen Kilometer Tiefe eine Metamorphose unterlaufen haben, sind die ältesten vorkommenden Gesteine im Wutachgebiet. Diese treten als Todtmoos- Gneisanatexit-Formation bei dem Zusammenfluss der Gutach mit der Haslach, bis hin zur Mündung des Reichenbächles auf (vgl. Abb. 2, Bereich zwischen Probennummer 10 und 11). Vom mineralogischen Standpunkt her handelt es sich dabei um Biotit-Plagioklas-Quarz-Kalifeldspat-Gneise. Oberhalb des Zusammenflusses befindet sich die Wiese-Wehra-Formation mit Biotit-Quarz-Plagioklas-Gneisen mit größeren Kalifeldspat-Einsprenglingen. Während des frühen Karbons stiegen granitische Schmelzen im
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Diese Einleitung beschreibt den geologischen Rahmen des Schwarzwaldes und der Wutach-Region sowie die Forschungsfrage bezüglich des lithologischen Einflusses auf die Wasserchemie.
2. Material und Methoden: Dieses Kapitel erläutert die Auswahl des Untersuchungsgebiets, die Probenentnahme unter Berücksichtigung verschiedener Lithologien sowie die anschließende chemische Aufbereitung der Proben im Labor.
3. Ergebnisse: Hier werden die Messreihen der verschiedenen physikalisch-chemischen Parameter grafisch dargestellt und kurz beschrieben, um einen ersten Überblick über die chemische Zusammensetzung des Wutachwassers zu geben.
4. Diskussion: Dieses Kapitel interpretiert die gemessenen Daten im Kontext der Geologie und anthropogener Einflüsse, wobei die Veränderungen der Ionenkonzentrationen detailliert auf ihre Ursachen untersucht werden.
5. Zusammenfassung: Die Zusammenfassung führt die zentralen Erkenntnisse der Untersuchung zusammen und bewertet den Einfluss von Lithologie, Landwirtschaft und Nebenflüssen auf die Chemie des Flusswassers der Wutach.
Schlüsselwörter
Wutach, Lithologie, Wasserchemie, Geologie, Muschelkalk, Paragneis, Kationen, Anionen, Landwirtschaft, Dünger, Nebenflüsse, Ionenkonzentration, Flusswasser, Hydrogencarbonat, Calcium.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Bachelorarbeit untersucht, inwiefern die geologische Beschaffenheit des Untergrunds (Lithologie) entlang der Wutach die chemische Zusammensetzung des Flusswassers beeinflusst.
Was sind die zentralen Themenfelder der Analyse?
Die Untersuchung konzentriert sich auf die Analyse verschiedener Ionen (Kationen und Anionen) sowie physikalischer Parameter wie pH-Wert und elektrische Leitfähigkeit im Verlauf des Flusslaufs.
Welches primäre Ziel verfolgt die Arbeit?
Das Hauptziel ist zu klären, ob die lithologischen Wechsel entlang der Wutach eine messbare Veränderung der Wasserchemie bewirken und ob diese Konzentrationsänderungen auf bestimmte geologische Einheiten zurückgeführt werden können.
Welche wissenschaftliche Methode wird für die Untersuchung verwendet?
Es wurde eine Probenahme an 20 Stellen entlang des Flussverlaufs durchgeführt, gefolgt von einer labortechnischen Analyse der Wasserproben mittels Flammen-Absorptionsspektrometer und Ionenchromatograph.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die methodische Beschreibung, die detaillierte Darstellung der Messergebnisse für jeden Parameter sowie die anschließende Diskussion, welche diese Ergebnisse geologisch und anthropogen interpretiert.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die Arbeit lässt sich durch Begriffe wie Wutach, Lithologie, Wasserchemie, Geologie, Kationen, Anionen, Landwirtschaft und Ionenkonzentration charakterisieren.
Welche Rolle spielt die Landwirtschaft für die Wasserqualität der Wutach?
Die Landwirtschaft leistet einen signifikanten Beitrag, insbesondere durch den Einsatz mineralischer Dünger, was sich in erhöhten Konzentrationen von Nitrat, Kalium und Chlorid zeigt.
Wie beeinflussen Nebenflüsse die Chemie der Wutach?
Die Analyse zeigt, dass der Einfluss der untersuchten Nebenflüsse auf die Konzentrationen in der Wutach aufgrund der starken Verdünnung durch das größere Wasservolumen der Wutach eher gering bleibt.
Warum wurde für die Untersuchung gerade die Wutach gewählt?
Die Wutach wurde aufgrund ihrer abwechslungsreichen Geologie gewählt, die eine Untersuchung von Auswirkungen unterschiedlicher Gesteinstypen auf engem Raum ermöglicht.
Zu welchem Schluss kommt der Autor bezüglich des Muschelkalks?
Der Autor stellt fest, dass leicht lösliche Gesteine wie der obere Muschelkalk einen deutlich stärkeren Einfluss auf die Wasserchemie haben als schwerlösliche Gesteine wie Granit oder Paragneis.
- Citar trabajo
- Anonym (Autor), 2018, Einfluss der Lithologie auf die Wasserchemie eines Flusses, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/583574
