Investigations into the Distribution of Element Concentrations in a Recent Dam and their Seasonal and Hydrographical Correlation (Bitterfelder Muldestausee, Saxony-Anhalt)

• Published in: Acta Hydrochimica et Hydrobiologica 2004-02, Vol.31 (4-5), p.378-390
• Main Authors: Junge, Frank W., Jendryschik, Karl
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: Element Distribution; Elementverteilung; Epilimnion; Flussstausee; Hydrochemie; Hydrochemistry; Hydrologie; Hydrology; Hypolimnion; Ionenpotential; Potential; River Dam; Spurenelement; Trace Element
• ISSN: 0323-4320; 1521-401X
• DOI: 10.1002/aheh.200300497

Examination of the levels of dissolved matter in layered water bodies (case I) of the Bitterfelder Muldestausee (dam) showed a specific distribution of the element concentrations largely depending on the ion potential (inner migration factor) and the degree of saturation for oxygen (outer migration factor). During the summer, the elements (and/or ions) Al, PO 43—‐P, V, As, Mo, B, Ce, Y, Zr, Sb, Cr characterized by a high ion potential and a high energy coefficient chiefly accumulate in the epilimnion rich in oxygen. However, the hypolimnion, which is free of oxygen, features increased concentrations of the dissolved elements (and/or ions) Mn, Co, NH 4+‐N, Zn, Cd, Cu, and Ni. From the beginning of the hydrologic winter (case II), the lake water is completely intermingled with the cold incoming Mulde water streams, and the anoxic conditions of the deep water zones disappear. The distribution of element concentrations intermingled in the water body is characterized by processes of dilution and increases in concentration as well as by element‐specific precipitation and reverse dissolution. Zur Verteilung der Konzentrationen gelöster Elemente im Wasserkörper eines rezenten Flussstausees und ihre saisonalen und hydrographischen Abhängigkeiten (Bitterfelder Muldestausee, Sachsen‐Anhalt) Untersuchungen des Lösungsinhaltes im geschichteten Wasserkörper (Fallbeispiel I) des Bitterfelder Muldestausees zeigen eine im Wesentlichen vom Ionenpotential (innerer Migrationsfaktor) und vom Sauerstoffsättigungsgrad (äußerer Migrationsfaktor) abhängige spezifische Verteilung der Elementkonzentrationen. Während der Sommerperiode reichern sich die durch ein hohes Ionenpotential und einen hohen Energiekoeffizienten ausgewiesenen Elemente (bzw. Ionen) Al, PO 43—‐P, V, As, Mo, B, Ce, Y, Zr, Sb, Cr bevorzugt im Wasserkörper des sauerstoffreichen Epilimnion an. Hingegen ist das sauerstofffreie Hypolimnion durch erhöhte Konzentrationen an den gelösten Elementen (bzw. Ionen) Mn, Co, NH 4+‐N, Zn, Cd, Cu und Ni ausgewiesen. Mit Einsetzen des hydrologischen Winters (Fallbeispiel II) kommt es zu einer vollständigen Durchmischung des Seekörpers durch das kalt einströmende Muldewasser und zur Aufhebung der anoxischen Tiefenwasserverhältnisse. Die Verteilung der Elementkonzentrationen im durchmischten Wasserkörper wird durch Prozesse der Verdünnung und/oder Aufkonzentrierung sowie der elementspezifischen Fällung und/oder Rücklösung bestimmt.