Einführung in die Wasserchemie

Vom globalen Wasserkreislauf bis zur Zusammensetzung von Mineralwasser: Diese Einführung in die Chemie des Wassers erklärt dem Umgang mit und die Analyse von Wasser in allen seinen Erscheinungsformen.

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

Autorentext
Georg Schwedt, geb. 1943, studierte Chemie in Göttingen und promovierte an der Universität Hannover. Im Anschluss übernahm er eine Abteilungsleitung 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 März 2010 den GDCh-Preis für Journalisten und Schriftsteller.

Klappentext

Eine leicht verständliche Übersicht zu Wasser in all seinen Erscheinungsformen und deren Bedeutung für Mensch und Natur Diese Einführung vermittelt ein umfassendes Bild der Ressource Wasser, angefangen vom natürlichen Wasserkreislauf und den zahlreichen Stoffkreisläufen, die daran gekoppelt sind, über die verschiedenen Wasserarten und deren Inhaltsstoffe bis hin zur Analyse und technischen Aufbereitung von Wasser für die Nutzung durch den Menschen. Der Autor versteht es dabei, die geologischen, chemischen, biologischen, technologischen und rechtlichen Aspekte der Wassernutzung im Zusammenhang darzustellen. Ein Schwerpunkt des Buches liegt auf den Wasserinhaltsstoffen und deren Nachweis in den unterschiedlichen Wasserarten, vom Trinkwasser bis zum Abwasser und vom Grundwasser bis zum Meerwasser. Gängige Verfahren der Aufbereitung und Reinigung von Wasser werden ebenso erläutert wie die Anforderungen an Heil- und Mineralwässer. Dieses Grundlagenbuch ist ein perfekter Einstieg für alle, die sich in Ausbildung und Beruf mit dem Thema Wasser befassen und mehr über seine Herkunft und sein Verhalten erfahren möchten.

Inhalt
Einleitung

Grundlagen der Hydrologie

• Definition und Entwicklungen
• Der hydrologische Kreislauf
• Das Kastenmodell der Gewässerchemie
• Verteilung des Wassers auf der Erde

• Wasserhaushalt der Erde - global und regional

  Stoffkreisläufe mit Beteiligung des Wassers

• Hydrogeochemie
• Wechselwirkungen zwischen Wasser und Land
• Stoffkreisläufe in Gewässern
• Wasserkreislauf im Wirkungsfeld Wasser-Boden-Vegetation
• pH-pE-Diagramme

• Kohlenstoff-Spezies im Kreislauf von Gewässern

  Wasserinhaltsstoffe

• Herkunft natürlicher Inhaltsstoffe in Grund- sowie Mineralwässern
• Spezielle Gleichgewichtssyteme
• Stoffkreislauf und Stoffumwandlungen von Metallen

• Anthropogene Stoffeinträge in Gewässer

  Wasserarten und ihre Herkunft

• Versuch einer Systematik
• Regenwasser - Niederschlagswasser
• Grundwasser, Quell- und Brunnenwasser
• Meerwasser
• Oberflächenwässer
• Trinkwasser
• Mineral- und Heilwasser

• Spezielle Wasserarten

  Wasseranalytik: vom Trinkwasser bis zum Abwasser

• Aus der Geschichte der Wasseruntersuchungen von Paracelsus bis Fresenius
• Methodik allgemein und spezielle Verfahren
• Analytik von Mineral- und Trinkwasser
• Spezielle Parameter in der Wasseruntersuchung
• Prozessanalytik im Wasserwerk und in der Abwasser-Kläranlage

• Gesetze, Verordnungen und Richtlinien

  Wasseraufbereitung und Abwasserreinigung

• Allgemeines
• Trinkwasseraufbereitung

• Abwasserreinigungsverfahren

  Zu Besuch in Wassermuseen

• Das Aquarius-Wassermuseum in Mülheim-Styrum
• Das Selterswassermuseum in Niederselters im Taunus