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Institut Dr. Flad
Berufskolleg für Chemie, Pharmazie und Umwelt

Ausbildung mit Markenzeichen. Seit 1951.
Chemischer Index und Gewässergüte Die Bestimmung eines Chemischen Indexes zur Ermittlung der Gewässergüteklasse von Fließgewässern

Phosphat (PO43-)

Phosphor ist ein sehr reaktives Element und kommt daher in der Natur nicht elementar, sondern nur in Form verschiedener organischer und anorganischer Verbindungen vor. Die verschiedenen chemischen Bindungstypen des Phosphors (z. B. organisch gebundener Phosphor, Polyphosphate und ortho-Phosphat) bedingen ein unterschiedliches chemisches und physikalisches Verhalten dieser Verbindungen. Im natürlichen, unbelasteten Grund- und Gebirgswasser liegt Phosphat hauptsächlich als löslicher Bestandteil der natürlichen phosphathaltigen Mineralien Apatit und Phosphorit und damit als ortho-Phosphat vor. Die meist unterhalb von 0,1 mg/L PO43- -Gehalte in solchen Gewässern sind als natürlich zu betrachten und können in dieser Größenordnung auch im Trinkwasser vorhanden sein.

Der Eintrag von Phosphor in seinen verschiedenen chemischen Bindungsformen in die Umwelt durch die industrielle Gesellschaft hat einen wesentlichen Einfluss auf die Phosphorgehalte im Grund-, Oberflächen- und Trinkwasser. Bedingt durch eine Vielzahl von phosphorhaltigen Produkten in Haushalt und Industrie ist in den letzten Jahrzehnten eine ernstzunehmende Phosphatbelastung der Umwelt eingetreten. Ein Großteil des konsumierten Phosphors ist als natürlicher Bestandteil in Nahrungsmitteln enthalten. Der Rest stammt aus Wasch-, Reinigungs- und Spülmitteln. Der größte Teil des Phosphors wird über die kommunale Kanalisation den Kläranlagen zugeführt, dort in eine schwerlösliche Form überführt und abfiltriert. Dieser Niederschlag kann dann einem "Phosphatrecycling", d. h. einer Umarbeitung in Düngemittel zugeführt oder in Deponien gelagert werden.

Da Phosphor in seinen verschiedenen organischen Bindungsformen ein unverzichtbarer Bestandteil nahezu sämtlicher Organismen und Pflanzen ist, gelten phosphatreiche Substanzen als bewährte Düngestoffe (z. B. Gülle oder Kunstdünger). Durch einen übermäßigen Gebrauch phosphatreicher Düngemittel können sehr hohe Phosphatkonzentrationen im Boden entstehen. Das Auswaschen intensiv landwirtschaftlich genutzter Böden durch Regenwasser kann dann zu erhöhten Phosphatgehalten im Grund- und Oberflächenwasser führen.

Die Entwicklung phosphatfreier Waschmittel war ein wichtiger Schritt zur Entlastung der Umwelt durch Herabsetzen des Phosphatgehaltes in den häuslichen Abwässern. Eine weitere, nicht unwesentliche Phosphatbelastung für die Umwelt kann durch den übermäßigen Verbrauch sogenannter Weichmacher oder Enthärter entstehen. Diese Substanzen (Natriumpolyphosphate) enthärten das Wasser, indem sie mit Calcium lösliche Verbindungen bilden. Natriumpolyphosphate werden sowohl im Warmwasserbereich des Haushalts wie auch zunehmend zur Trinkwassernachbehandlung eingesetzt. Defekte oder ungenügend gewartete Anlagen können zur erhöhten Phosphatbelastung des Trinkwassers führen.

Phosphor hat keine bisher nachgewiesene gesundheitsbeeinträchtigende Eigenschaft. Aufgrund der wachstumsfördernden Wirkung auf Pflanzen kann jedoch ein erhöhter Phosphorgehalt zur sogenannten Eutrophierung von Gewässern führen. Ebenso wie bei erhöhten Nitratgehalten führt dann ein durch übermäßiges Pflanzenwachstum hervorgerufener Fäulnisprozess zu einer Sauerstoffverarmung im Gewässer. Die Folge ist ein "Umkippen" des Gewässers und das Ausbilden eines lebensfeindlichen, anaeroben Milieus. Die vielen Möglichkeiten des Phosphoreintrags in die Umwelt erfordert gerade bei diesem Parameter eine Mäßigung des Verbrauchs und eine sorgfältige Überwachung. Ein erhöhter Phosphatgehalt im Trinkwasser ist weiterhin neben Ammonium und Nitrit ein wichtiger Hinweis auf die mögliche Verschmutzung des Wassers mit Fäkalien.

Aufgrund der vielen bekannten Verbindungen des Phosphors werden zum Teil dessen Grenz- und Richtwerte in verschiedenen chemischen Formeleinheiten ausgedrückt. EU-Richtlinien beziehen sich oft auf Phosphorpentoxid (P2O5), während Grenzwerte nach Verordnungen der Bundesrepublik Deutschland als ortho-Phosphat (PO43-) angegeben werden. Veröffentlichungen, die der tatsächlich bei normalen pH-Werten im Wasser vorliegenden Form des Phosphats Rechnung tragen, beziehen sich oft auf das Hydrogenphosphat (HPO42-).

 

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Nitrat-Testdurchführung Phosphat: Grenzwerte und Richtlinien

 

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