Hans Lüneburg: Hydrochemische Untersuchungen in der Elbmündung mittels Elektrokolorimeter
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Die Gegenproben wurden nicht nur mit aqua dest., sondern auch mit künstlichem Seewasser angesetzt, um
den Einfluß der Salzgehaltskomponenten des Meerwassers auf die verschiedenen Nährstoffreaktionen fest
zustellen. In der Tat sind geringe Abweichungen von den Verhältnissen in aqua dest. vorhanden, die aber
praktisch keine Rolle spielen. Bei den Silikatgegenproben bestehen zwar größere Unterschiede der Reaktion
zwischen Süß- und Seewasser; diese kommen hier jedoch nicht in Betracht, da der große Silikatgehalt der
Küstengewässer sowieso eine starke Verdünnung mit aqua dest. nötig macht.
Die Silikatgegenprobenuntersuchungen waren insofern mit einiger Schwierigkeit verknüpft, als es zur
Zeit der Untersuchung schwer möglich war, eine Ausgangslösung verbürgten Silikatgehaltes herzustellen.
Inzwischen ist mit Erfolg die Anwendung von Natriumsilicofluorid (Na 2 SiF 6 ) von amerikanischer Seite
vorgeschlagen worden.
Folgende Gegenprobenstufen wurden gewählt: 1. Phosphat: 5 mg, 10 mg, 20 mg, 30 mg und 40 mg
P0 4 -P/m 3 aus KH 2 P0 4 p. A. zu Enzymstudien nach Sörensen. — 2. Silikat: 100 mg, 200 mg, 400 mg, 600 mg,
800 mg und 1000 mg Si/m 3 aus Na 2 SiÖ 3 krist. — 3. Nitrit: 10 mg, 20 mg, 30 mg, 40 mg und 50 mg N0 2 -N/m 3
aus NaN0 2 p. A. in bac.
Es folgen die Ergebnisse der Gegenprobenserien.
1. Ergebnis der Phosphatgegenuntersuchung in aqua dest. und in künstlichem Seewasser von 35% 0 Salz:
Die oben erwähnten mg-Stufen wurden 3mal hintereinander angesetzt und wiesen nur wenig Abweichung
voneinander auf. In aqua dest. wichen die mittleren K-Werte der einzelnen mg-Stufen von der aus dem be
rechneten Kennwert sich ergebenden K-Linie um ca. ±20 K im Maximum ab. Das entspricht für die Stufen
5—40 mg einem durchsdinittlichen Maximalfehler von etwa ±1 mg. — In künstlichem Seewasser lag die
maximale Abweichung bei ±15 K. Der daraus errechnete durchschnittliche Maximalfehler beträgt ebenfalls
etwa ±1 mg. Der Salzfehler ist also nur gering. — Ein für immer gültiger Kennwert wurde nicht festgesetzt,
da die Phosphatreaktion von den verschiedensten Faktoren abhängt, wie z. B. vom Eisengehalt des Wassers,
von der Temperatur usw.
2. Ergebnis der Si-Gegenuntersuchung in aqua dest. und künstlichem Seewasser von 35% 0 Salz: In
aqua dest. wurden 4 Serien der oben erwähnten mg-Stufen und in Seewasser 2 Serien durchgeführt, die gegen
über den Phosphatuntersuchungen grundsätzlich neu sind (siehe Abb. 4).
Erstens ist die Beziehung des K-Wertes zur Si-Menge nicht linear, weil das Blaufilter BG 12 nicht hin
reichend monochromatisch ist. Die Berechnung eines Kennwertes und das Zeichnen einer K-Linie ist also
unmöglich, und man muß sich auf die Konstruktion der abgebildeten Eichkurve beschränken. Hierbei darf
übrigens nicht ohne weiteres der ermittelte Blindwert von den zu den einzelnen mg-Stufen gehörenden K-
Werten subtrahiert werden, da ja die Kurve immer flacher wird und damit ein und dasselbe, z. B. dem Blind
wert entsprechende K im Verlauf der Kurve nicht ein und derselben Si-Menge entspricht. Man wird vielmehr
zunädrst die Kurve aus den Mittelwerten der Serien konstruieren, wobei nicht mit dem Nullpunkt, sondern
dem Blind-K-Wert anzufangen ist. Extrapoliert man die so gefundene Kurve über den Blindwert hinaus, so
ergibt der Schnittpunkt mit der Abscisse die dem Blindwert entsprechende Si-Menge. Die um den Blindwert
verbesserte Eichkurve erhält man, indem von den K-Werten der einzelnen mg-Stufen das an diesen Kurven
stellen der Blind-Si-Menge entsprechende K subtrahiert wird. Die Eichkurve ist nur bis 500 mg Si/m 3 durch
geführt worden, da die Ergebnisse über diesen Wert hinaus immer ungenauer werden, wie Kontrollproben
einwandfrei erwiesen. Da der Si-Gehalt der Elbe einige Tausend mg/m 3 beträgt, muß stets eine lOfache Ver
dünnung angewendet werden. Die Fehlerbreite mußte anders als bisher ermittelt werden (vergleiche mit
Abb. 4). Es wurden die maximalen Abweichungen der Einzelwerte von den Mittelwerten der mg-Stufen
festgestellt; sie betrugen etwa ±5 K. Verschiebt man die Eichkurve um diese Größe, so wird der Fehler in
mg mit steigenden Si-Werten immer größer, da ja die Kurve immer flacher verläuft. So entsprechen diesen
±5 K im Bereich von 50 mg Si/m 3 ±10 mg, im Bereich von 200—300 mg Si/m 3 ±15 mg und im Bereich von
400—500 mg Si/m 3 ±20 mg. Aus dieser maximalen Streuung von ±20 mg zwischen 4C0 und 500 mg Si/m 3
und dem Maximalfehler des Blindwertes von ±10 mg, ergibt sich der nach oben abgerundete Maximalfehler
der Si-Methode zu ±30 mg. — Auf Grund dieses Ergebnisses werden die Si-Mengen auf 10 mg angegeben.
3. Ergebnis der Nitritgegenprobenuntersuchung in aqua dest. und künstlichem Seewasser von 35% 0
Salz: Die oben erwähnte Serie von Nitritwerten wurde 7mal in aqua dest. und, da die Abweichungen gering
waren, nur noch 2mal in Seewasser angesetzt. Im Maximum wichen die K-Werte dieser Serien um ca. ±20 K
von der aus dem idealen Kennwert sich ergebenden K-Linie ab. Das entspricht für die Stufen 10—50 mg ins
gesamt und unter Zugrundelegung des berechneten K-Ideal für 10 mg zu 175 K einem Maximalfehler von
etwa ±1 mg. Es sei nochmals darauf hingewiesen, daß dieser Kennwert, wie alle in der Arbeit erwähnten
Kennwerte, natürlich nur für die hier verwendeten Farbfilter gilt. Die Genauigkeit von ±lmg ist für das
Gebiet der Elbmündung völlig hinreichend, da die Schwankungen dort recht beträchtlich sind. Ein Salzfehler
oder Temperaturfehler besteht bei dieser Methode praktisch nicht.
Zusammenfassend sei die Angabegenauigkeit für alle hier untersuchten Faktoren wiedergegeben. Es
können garantiert werden: