Ammonium (NH4+) und Ammoniak (NH3)
Ammonium (NH4+) und Ammoniak (NH3) gehören zu dem lebenswichtigen Nährstoffkreislauf des Stickstoffes (N). Beide Stoffe sind im Wasser in einem Lösungsgleichgewicht und wandeln sich durch Auf- oder Abnahme eines Wasserstoffions in die jeweils andere Form um.
Ammonium und Ammoniak sind Endprodukte des tierischen Eiweißstoffwechsels und werden von Lebewesen ausgeschieden. Weiterhin sind es Produkte des mikrobiellen Abbaus von Aminosäuren und anderen Stickstoffverbindungen (Ammonifizierung) toter pflanzlicher und tierischer Reste. Ammonium ist neben Nitrat und Nitrit ein guter Indikator für eine Gewässerverschmutzung mit Fäkalien, Gülle, Dünger sowie Faulprozessen.
Eine Gefährdung der Gewässer besteht durch den hohen Gehalt an Ammonium/Ammoniak in Einleitungen, durch die Umwandlung anderer Stoffe oder Eintrag von Dünger mittels Regenwasser. Der Eintrag von Nitrat und Nitrit kann durch mikrobielle Umwandlungsprozesse zur Bildung von Ammonium bzw. Ammoniak im Wasser führen. Auch als Folge von übermäßigem Algenwuchs durch Überdüngung kann es zum Absterben im Herbst und damit zu einer intensiven Bildung von Ammonium durch Faulungsprozesse kommen. Eine Überdüngung bzw. eine jahreszeitlich ungünstige Ausbringung von Gülle auf landwirtschaftlichen Flächen mit sandigen Böden führt zum Austrag von Nitrat, Nitrit und auch Ammoniak in die Gewässer.
Zur Bestimmung des Ammoniumgehaltes im Wasser wird eine frische Wasserprobe dem Gewässer entnommen und eine definierte Menge der Probe mittels eines Standardtestes untersucht. Der Gehalt wird als mg/l NH4+-N angegeben.
In normalen, stehenden oder fließenden Oberflächengewässern liegen die Werte des Ammoniums meist unter 0,1 NH4+-N (LAWA 1993). Der Schwankungsbereich in verschmutzten Gewässern liegt zwischen 40 und 115 mg/l NH4+-N (HÜTTER 1993).
Während Ammonium für Tiere unschädlich ist und von Pflanzen verwendet wird, wirkt Ammoniak fischgiftig. Grenzwerte für Forellen liegen bei 0,06 mg/l NH4+-N, für Karpfen bei 0,15 mg/l NH4+-N und für deren Brut bei 0,005 mg/l NH4+-N. Gehalte über diesem Wert sind schädigend. Der Anteil des gelösten Ammoniak ist direkt vom pH-Wert und der Temperatur des untersuchten Gewässers abhängig. Bei einem pH-Wert von 7 ist das Verhältnis von Ammonium/Ammoniak 300:1, bei einem Wert von pH 9,5 ist es hingegen 1:1. Mit steigender Wassertemperatur nimmt ebenfalls der Gehalt an fischgiftigen Ammoniak zu. Somit sind besonders Gewässer mit hohen Temperaturen bei gleichzeitig hohem pH-Wert gefährdet.
Geräte: Standardrundküvettentest NANOCOLOR Ammonium 50
Messung: photometrisch, Nachweis: DEV und DIN 38 406-E5-1.
Zitierte Literatur:
HÜTTER, L. A., 1993: Wasser und Wasseruntersuchung.- 5. erw. und akt. Aufl., Salle & Sauerländer, Frankfurt, 516 S.
LAWA Länderarbeitsgemeinschaft Wasser, 1993: Fließgewässer der Bundesrepublik Deutschland (1982-1991).- Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (Hrsg.), 165 S.
Aktualisierung: 18.05.2005