Input-output models

Summary Elementary mass balance and export models are explored in relation to eutrophication as caused by phosphorus and nitrogen. New criteria for phosphorus loading are given in relation to the ratio ‘mean depth-water fill-in-time’ . The results suggest that lakes having long water renewal times are much more sensitive to phosphorus loading than would appear from mean depth only. Further, from comparison of the relative residence time of nitrogen and phosphorus, it is deduced that—with increasing eutrophication—the nitrogen metabolism is speeded up beyond the point of simple proportionality which would explain the transition from phosphorus to nitrogen limitation in highly eutrophied lakes. It is further suggested that the principles derived from eutrophication in regard to the metabolism of phosphorus and nitrogen in lakes are applicable also to other environmental compartments and stress factors.

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Zusammenfassung Elementare Massenbilanzen und Exportmodelle werden bezüglich ihrer Bedeutung für die Eutrophierung von Seen mit Phosphor und Stickstoff untersucht. Als neues Kriterium für die Phosphorbelastung wird das Verh?ltnis ?mittlere Wassertiefe-Zeit der Wassererneuerung? eingeführt. Die Beobachtungen lassen vermuten, dass Seen mit langen Wassererneuerungsperioden viel empfindlicher auf die Phosphorbelastung ansprechen, als aus ihrer mittleren Tiefe geschlossen werden k?nnte. Aus dem Vergleich der mittleren Aufenthaltszeiten von Stickstoff und Phosphor ergibt sich, dass mit zunehmender Eutrophie der Stickstoffumsatz weit st?rker beschleunigt wird, als der einfachen Proportionalit?t zu seiner Konzentrationszunahme entsprechen würde. Dies erkl?rt die Verschiebung von Phosphor zu Stickstoff als limitierendem Faktor in hocheutrophierten Seen. Es wird vermutet, dass die Prinzipien, welche bezüglich der Eutrophierung aus dem Umsatz von Phosphor und Stickstoff in Seen abgeleitet werden, auch für andere Lebensr?ume und andere Belastungsfaktoren angewendet werden k?nnen.

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Résumé Un équilibre massive élémentaire et des modèles de sortie ont été explorés en relation avec l’eutrophisation provoquée par le phosphore et l’azote. De nouveaux critères ont été décrits en relation avec le taux ?profondeur moyenne?—durée de remplissage d’eau? . Les résultats suggèrent que les lacs dont la durée de renouvellement de l’eau est longue, sont beaucoup plus sensibles aux charges de phosphore, que ne laisserait appara?tre le critère seul de la profondeur moyenne. De plus, en comparant les durées relatives de séjour de l’azote et du phosphore, on déduit que—avec la progression de l’eutrophisation—le métabolisme de l’azote est accéléré au delà du point de simple proportionalité qui expliquerait la transition du phosphore à l’azote en tant que nutriment limitant dans des lacs fortement eutrophes. En outre, il est suggéré que les principes, dérivant de l’eutrophisation des lacs en relation avec le métabolisme du phosphore et de l’azote, sont également applicables à d’autres compartiments et facteurs de containte de l’environnement.

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Paper given at the Conference on Chemical-Ecological Considerations for Defining the Goals of Water Pollution Control, Kastanienbaum, Switzerland, April 19–21, 1972.     

Chemische Gewässerverunreinigung und Wassernutzung

Pollution by chemicals of natural water resources frequently impairs production of drinking water. Enrichment by refractory dissolved organic compounds is the main reason as can be easily observed in the river Rhine. Characterization of pollution is possible by analysis of individual compounds and by the ratios of parameters such as DOC, COD and UV-extinction. Experience shows that future water pollution control technology has to include physical-chemical processes for the elimination of refractory substances.      

Gewässerfeindliche Wirkungen von Phosphaten in Flüssen und Bächen

Phosphates cause an increasing proliferation of submerged flowering plants or green filamentous and other algae types in surface waters. These tangles of growth impede the water flow, distort the flow rates calculated on the basis of the water level, disturb and disrupt bathers, shipping activities, fishing and fish breeding, power plant operations, the replenishment of the underground aquifer and the preparation of water for drinking. Primary and secondary wastewater treatment cannot offset the strong imbalance produced in surface waters. Protective measures are discussed.      

On the relation between residual currents and the wind field in the German Bight

Summary The long-period part (T>25 h) of currents measured at close spacing in the German Bight in June 1968 is investigated. The north component of the bottom current is shown to be highly correlated with the east component of the wind in this area, the wind-generated changes of the mass-field giving rise to a quasi-geostrophic current near the bottom.This current responds without perceptible delay to the variations of wind fields with periods considerably longer than those of the seiches of the North Sea. The accelerations linked to such long periods are so small as to be negligable and the residual currents can be regarded as quasi-stationary.

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Über die Beziehung zwischen Reststrom und Windfeld in der Deutschen Bucht

Zusammenfassung Es werden engabständige Strommessungen in der Deutschen Bucht aus dem Juni 1968 in ihrem langperiodischen Teil (T>25 h) untersucht. Dabei ergibt sich, daß die Nordkomponente des Bodenstromes (v) stark korreliert mit der Ostkomponente des Windes (U) in diesem Gebiet. Die winderzeugten Veränderungen des Massenfeldes verursachen eine quasi-geostrophische Strömung am Boden.Diese Strömung reagiert ohne erkennbare Verzögerung auf solche Veränderungen des Windfeldes, die erheblich größere Perioden haben als die Eigenschwingungen der Nordsee. Die damit verbundenen Beschleunigungen sind sehr klein und so zu vernachlässigen; daher kann man die Restströmung auch als quasi-stationär ansehen.

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Sur la relation entre les courants résiduels et le champ du vent en baie Allemande

Résumé La partie à longue période (T>25 h) de courants measurés en des points rapprochés en baie Allemande en juin 1968 est étudiée. La composante Nord du courant de fond se révèle largement corrélée avec la composante Est du vent dans cette zone. Les modifications du champ de masse dues au vent donnent naissance à un courant quasi-géostrophique près du fond.Ce courant répond sans délai perceptible aux variations du champ du vent avec des périodes considérablement plus longues que celles des seiches de la mer du Nord. Les accélérations liées à de telles longues périodes sont si petites qu'elles peuvent être négligées et les courants peuvent être considérés comme quasi-stationnaires.

     

Die Strahlenblende von Accesa (SW-Toskana)

Zusammenfassung Innerhalb der Blei-Kupfer-Zink-Vererzung der Grube Accesa tritt Strahlenblende auf. Sie besteht zum größten Teil aus Sphalerit und geringen Mengen Wurtzit. Die Chalkopyriteinschlüsse dieses Zinksulfids lassen sich den die Altersstellung der Blende kennzeichnenden Strukturtypen zuordnen. Die Strahlenblende wird als eine frühe Ausscheidung angesehen, die sich im Verlauf der Vererzung in spätige Zinkblende umwandelt. Ihre Eigenschaften und ihre Veränderungen während der Mineralisation werden im folgenden dargestellt.

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Fibrous sphalerite from accesa, Southwest Tuscany, Italy

Summary Within the lead-copper-zinc-mineralization at Accesa Mina a Strahlenblende (fibrous sphalerite) has been found. The main component is sphalerite with very small amounts of wurtzite. The chalcopyrite inclusions in this zinc sulfide may be attributed to certain types of texture according with their age of formation. The Strahlenblende is believed to have formed early in the succession, grading into younger sparlike sphalerite. Its properties and later alteration during ore mineralization will be described.

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Mit 3 Abbildungen     

Iceland and the North Atlantic: A review

Iceland is a special volcanic island in an anomalous ocean basin. A review of the unusual features shows that among others topography and gravity are broadly positive, spreading has been and still is complex, seismicity is slightly diffuse and the chemistry of the basalts is different from that at normal ridges. In summary we observe a tendency of lithospheric dispersal and spreading in the North Atlantic and its surroundings. These observations together with what is known about Icelandic crust, heat flow, tectonic history, etc., point to a hot mantle upwelling beneath Iceland. The shape of the upwelling currents is not known. Although at present much speculation is possible, the authors prefers to think of a broad rising region uplifting the lithospheric plates such that they tend to slide away from Iceland more forcefully than is the case from normal spreading ridges.