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Calcitfällung und Phosphor-Kopräzipitation im Phosphorhaushalt eines eutrophen Hartwassersees mit anoxischem Hypolimnion (Willersinnweiher, Ludwigshafen am Rhein)

Schmid, Johannes

English Title: Calcite precipitation and phosphorus coprecipitation within the phosphor budget in a hardwater lake with an anoxic hypolimnion (Lake Willersinnweiher, Ludwigshafen am Rhein, Germany)

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PDF, German
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Abstract

Untersucht wurde die autochthone Calcitfällung mit der Kopräzipitation von Phosphor hinsichtlich der Bedeutung für den trophischen Zustand und die trophische Entwicklung des eutrophen Willersinnweihers. Die Beprobungen des Sees in hoher zeitlicher Auflösung mit der Analyse zahlreicher physikalischer und chemischer Parameter zeigen die Dynamik und Wechselwirkungen der biologischen und chemischen Prozesse im See. Über den Einsatz von Sedimentationsfallen und über die Untersuchung von Sedimentkernen wurde die Calcitbildung und -sedimentation im See erfaßt und bilanziert. Durch sequentielle Extraktionen wurden die Phosphor-Bindungsformen im sedimentierten Material des Freiwassers (Sedimentationsfallen) und der Sohlsedimente analysiert, um Erkenntnisse über die carbonatgebundene Phosphor-Fraktion zu erhalten. Der Vergleich der Phosphor-Bindungsformen des partikulären Marterials aus dem Freiwasser und der Sohlsedimente erbrachte interessante Ergebnisse über die Phosphor-Immobilisierung und frühdiagenetische Prozesse im Sohlsediment. Die Betrachtung der bilanzierten Phosphor-Immobilisierung über die Calcitfällung innerhalb des Phosphor-Haushalt des Sees erlauben letztlich, Aussagen über die Bedeutung der Kopräzipitation von Phosphor mit Calcit für den trophischen Zustand und die trophische Entwicklung des Sees zu treffen. Die Ergebnisse zeigen, daß die Phosphor-Immobilisierung über die autochthone Calcitfällung im Seewasser den dominierenden seeinternen Prozeß im Willersinnweiher darstellt, der bedeutende Phosphormengen aus dem Seewasser entfernt, in das Sohlsediment verlagert und dort dauerhaft und redoxunabhängig immobilisiert. Somit weist der Prozeß der Calcitfällung mit der Kopräzipitation von Phosphor das Potenzial auf, die trophische Situation des Willersinnweihers maßgeblich zu beeinflussen und muß als ein entscheidender Faktor für die positive trophische Entwicklung des Sees angesehen werden.

Translation of abstract (English)

The autochthonous precipitation of calcite with the coprecipitation of phosphate was studied with regard to the importance for the trophical state and evolution of the eutrophic hardwater lake Willersinnweiher. Sampling of lake water in high chronological solution with the analysis of numerous physical and chemical parameters show the dynamics and reciprocal actions of the biological and chemical processes in lake Willersinnweiher. By sampling sediment traps and sediment cores the calcite precipitation and sedimentation in lake Willersinnweiher could be calculated. The phosphorus-binding forms in the material of the sediment traps and the sediment cores were investigated by sequential extraction in order to analyse the carbonate bound phosphorus. The arrangement of the phosphorus-binding forms of the particular materials from the lake water and the sediment cores shows interesting results about the phosphorus immobilisation and early diagenetic processes in the sediment. The consideration of the calculated phosphorus immobilisation by the coprecipitation with calcite within the phosphorus budget of the lake shows the importance of phosphorus elimination by calcite precipitation for the trophical state and evolution of lake Willersinnweiher. The results show that the phosphorus immobilisation by calcite coprecipitation in the lake water represents the dominating lake-intern process in Lake Willersinnweiher which removes large amounts of phosphorus from lake water and relocates it into the sediment where it is immobilised permanently. Thus, the process of autochthonous calcite precipitation with the coprecipitation of phosphate shows significant effects to the trophic development of lake Willersinnweiher and must be taken as a determining factor for the positive trophical state of the lake.

Item Type: Dissertation
Supervisor: Glaser, Prof.Dr. Rüdiger
Date of thesis defense: 15. May 2002
Date Deposited: 22. May 2002 00:00
Date: 2002
Faculties / Institutes: Fakultät für Chemie und Geowissenschaften > Institute of Geography
Subjects: 550 Earth sciences
Controlled Keywords: Phosphor, Limnologie, Kalzit, Sediment, Kohlendioxid
Uncontrolled Keywords: Kalzitfällung , Phosphorkopräzipitation , anoxisches Hypolimnion , sequentielle Extraktion , Hartwasserseephosphorus , autochthonous calcite precipitation , phosphorous coprecipitation , carbon dioxide , hardwater lake
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