Die unabhängige Interessensvertretung der Schwimmteich- Besitzer und Betreiber.

www.asceuropa.org

DI Mag. W. WesnerMag. Andrea DiamantDr. A. Fuchs

Ausgabedatum: 30.06.2012

Formblatt ASC-A-0003

Bestimmung des extrahierbaren Gesamt-

phosphors mit 1n HClAbstract: Entscheidend für die Wasserqualität und den Pflegeaufwand eines biolo-gisch aufbereiteten Gewässers ist die sorgfältige Auswahl der Baumaterialien. Denn diese Gewässer sind dadurch definiert, dass Algen- und Biofilmwachstum durch Nährstofflimitierung begrenzt werden. Werden ständig Nährstoffe aus den Baumate-rialien herausgelöst, so kann keine Limitierung erreicht werden. Resultat: Kiesschüt-tungen mit Fadenalgen, grünes Wasser, oder ständig wiederkehrende, massive Belä-ge an allen Oberflächen. Phosphor ist das in Schwimmteichen und Naturpools zu limi-tierende Element. Daher ist es von Interesse, wieviel biologisch verfügbarer Phosphor durch Baumaterial eingebracht wird. Ein wässriger Auszug der Materialien liefert kei-nen Anhaltspunkt, da Biofilme, Algen und Pflanzen durch die Abgabe von Kohlensäu-re und organischen Säuren die an Kalzium oder Eisen gebundenen Phosphate mobi-lisieren. Auch organisch gebundenes Phosphat wird durch den Biofilm genutzt. Der mit 1n HCl extrahierbare Gesamtphosphor ermöglicht eine quantitative Aussage über die Eignung eines Baumaterials für den Einsatz in Schwimmteichen und Naturpools.

Die ARGE Gewässermanagement betreibt ein Analytisches Labor, welches sich zur Aufgabe gesetzt hat, eine spezielle Analytik für biologisch aufbereitete Gewässer quali-tätsgesichert anzubieten. Viele der genutz-ten Methoden wurden eigens für diesen Zweck entwickelt oder adaptiert. Infos und Kontakt: www.gewaessermanagement.at

Copyright ASC – Allgemeiner Schwimmteich Club Copyright ASC – Allgemeiner Schwimmteich Club Copyright ASC – Allgemeiner Schwimmteich Club

Die Bestimmung des extrahierbaren Ge-samtphosphors mit 1n HCl ist eine re-produzierbare Methode, mit welcher be-stimmt werden kann, wieviel Phosphor sich aus dem zu untersuchenden Mate-rial unter den Bedingungen in biologisch aufbereiteten Gewässern lösen kann. Bei dieser Analyse wird jedoch nicht der Phosphorgesamtgehalt eines Materials bestimmt, dieser kann wesentlich höher liegen. Diese Methode ist mit einer be-schleunigten Verwitterung zu verglei-chen, es werden jene Phosphate er-fasst, welche sich unter natürlichen Be-dingungen in den ersten Jahren in ei-nem Schwimmteich oder Naturpool lö-sen können.

Die Methode kann universell für alle Baumaterialien angewendet werden.

Probenahme

Mineralische Baumaterialien (Kiese, Bruch, Substrate etc.) weisen als Folge ihrer Entstehungsgeschichte oft große Inhomogenitäten bezüglich des Phos-phorgehaltes auf.

Um die Inhomogenitäten des beprobten Materials auszugleichen, werden von ei-nem Material mindestens drei repräsen-tative Mischproben entnommen, welche in drei Parallelansätzen verarbeitet wer-den. Nur wenn die Ergebnisse aller drei Proben in der gleichen Größenordnung liegen bzw. zumindest zwei Proben ähn-liche Ergebnisse liefern und der dritte Wert darunter liegt, kann davon ausge-gangen werden, dass die Analyse den Sachverhalt richtig darstellt. Anderen-falls ist die Inhomogenität zu hoch, so dass weitere Probenahmen und Bestim-mungen zur statistischen Absicherung des Ergebnisses durchgeführt werden müssen.

Von aushärtenden Baumaterialien (z.B. Zement, Mörtel Fliesenkleber, Fugen-masse etc.) werden für die Analyse Pro-bekörper hergestellt. Dabei sind die An-gaben vom Hersteller bezüglich Verar-beitung, Aushärtezeiten etc. unbedingt einzuhalten.

Copyright AS

C – Allgem

einer Schwim

mteich C

lub Copyright A

SC – A

llgemeiner S

chwim

mteich C

lub Copyright AS

C – A

llgemeiner Schw

imm

teich Club

Analyse

1 Gewichtsteil des zu beprobenden Ma-terials wird mit 2 Gewichtsteilen 1 nor-maler Salzsäure versetzt und anschlie-ßend 16 Stunden intensiv geschüttelt.

Nach dem Absetzen der Trübung wird der klare Überstand entnommen (zur Beschleunigung des Absetzvorganges kann zentrifugiert werden), und mit dem gleichen Volumen eines stark sauren Kationenaustauschharzes in der H+ Form zur Enthärtung versetzt. Danach wird 1 Minute intensiv geschüttelt.

Die Ionenaustauschkapazität des Har-zes muss größer gleich 1 val/kg betra-gen.

Anm.: Der Schritt der Enthärtung ist nö-tig, da hohe Kalziumkonzentrationen die Analyse stören. Auch zu hohe Ei-sen- und Aluminiumkonzentrationen, welche ebenso störend wirken können, werden dabei entfernt.

Aus der enthärteten Lösung wird ein Ali-quot entnommen und mit 39 Teilen de-stilliertem Wasser (1:40) verdünnt.

Der verdünnten Lösung wird ein Viertel des Volumens 5%ige Kaliumperoxodi-sulfat (K2S2O8) Lösung zugesetzt (1 Teil K2S2O8 Lösung + 4 Teile verdünntes Ali-quot).

Diese Lösung wird bei 130 °C für 30 Mi-nuten im Sanoklav inkubiert. Nach Ab-kühlung auf Raumtemperatur erfolgt die P-Bestimmung nach MURPHY & RILEY 1962 mit photometrischer Messung bei 890 nm Wellenlänge.

Der gemessene Phosphorgehalt wird auf die Einwaage bezogen. Die Angabe des Ergebnisses erfolgt in mg extrahier-barer Gesamtphosphor pro Kg Probe-material.

Murphy J.,Riley J.P. 1962: A modified single solution method for the determi-nation of phosphate in natural waters.. Analytica chimica acta, 27 (1962) 31-36.

Copyright AS

C – Allgem

einer Schwim

mteich C

lub Copyright A

SC – A

llgemeiner S

chwim

mteich C

lub Copyright AS

C – A

llgemeiner Schw

imm

teich Club

Interpretation der Ergebnisse:

An Hand der Ergebnisse der Analyse kann ein „Worst-Case-Szenario“ abge-schätzt werden. Dabei geht man davon aus, dass innerhalb einer Saison unter Einwirkung der Biologie der gesamte extrahierbare Phosphor in Lösung ge-bracht und in Biomasse umgewandelt wird.

Dazu wird die Menge an extrahierbaren Phosphat pro kg mit der eingesetzten Masse des jeweiligen Baustoffes multi-pliziert. Ein Beispiel: Die Analyse ergibt für einen Kies einen Wert von 1mg/kg P, es werden 10 Tonnen von diesem Kies eingebaut, die Menge des mit dem Kies eingebrachten Phosphors beträgt daher 10.000 x 1mg = 10g. Die Mengen des extrahierbaren Phosphors aller Baustoffe in einem Gewässer werden addiert. Zu erwartende Einträge durch Füllwasser usw. werden ebenfalls dazu gerechnet.

Aus dieser Summe lässt sich über die Faustregel, dass bei Biomasse der Phosphorgehalt ca. ein Tausendstel des Gewichtes ausmacht, eine maximale Biomasseentwicklung abschätzen. Aus 10 g Phosphor wie im Beispiel (ohne andere Baumaterialen oder Einträge zu berücksichtigen) kann die Biomasseent-wicklung von maximal 10 kg prognosti-ziert werden.

Die Erfahrungen zeigen, dass für einen Schwimmteich (Kategorie 1-3) mit 100 m³ Wasservolumen die Summe an ex-trahierbarem P aus allen verwendeten Materialien unter 50 g liegen sollte. Für Naturpools (100 m³, Kategorie 4 und 5) wird ein Gehalt an extrahierbarem P un-ter 10 g empfohlen. Bei einem oligotro-phen Biopool der Kategorie 5plus ist ein extrahierbarer P Gehalt unter 1 g für eine 100m³ Anlage Zielvorgabe.

Kiese mit Gehalten unter 1 mg/kg P sind verfügbar und werden unter Maß-gabe der oben angeführten Überlegun-gen (Mengenbegrenzung!) zum Einbau empfohlen.

Impressum: Allgemeiner Schwimmteich Club (ASC) Währingerstr. 56/11, 1090 Wien office@asceuropa.org Tel.: 0043 69919252223