Das Projekt "Teilprojekt 1: Standortcharakterisierung, Untersuchung des Einflusses von Auxiliarsubstraten und Nachweis des aeroben Abbaus von LCKW" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ARCADIS Consult GmbH durchgeführt. Projektziel: Ziel ist es, zunächst den Standort eingehend zu charakterisieren. Ferner soll eine Methode entwickelt werden, mit der geprüft werden kann, ob die vorhandenen Auxiliarsubstrate in der anaeroben sowie in der aeroben Abbauzone ausreichend sind, um eine vollständige Dechlorierung der LCKW zu erlauben. Mit dem Nachweis abbauaktiver Mikroorganismen sowie am Abbau beteiligter Enzyme soll insbesondere für den aeroben Bereich ein Baustein zur 'line of evidence' (dass tatsächlich ein aerober Abbau abläuft) erarbeitet werden. Daneben sollen Methoden zur Verfügung gestellt werden, mit deren Hilfe eine Prognose der künftigen Schadstoffentwicklung zuverlässiger zu erstellen ist. Die Arbeitsergebnisse sollen allgemein verfügbar sein. Der ökonomische Nutzen ist daher primär volkswirtschaftlicher Art. Projekt Ergebnis: Am Standort Düsseldorf liegt eine LCKW-Fahne innerhalb eines Terrassenkies-Grundwasserleiters vor. Die hohe Grundwasserabstandsgeschwindigkeit hat zu der vergleichsweise hohen Fahnenlänge von ca. 3,5 km beigetragen. Eingetragen wurde hauptsächlich Tetrachlorethen (PCE), 1,1,1-Trichlorethan (TCA) sowie BTEX und PAK. Innerhalb der Fahne sind mehrere sekundäre Schadstoffeinträge mit LCKW und/oder nicht-chlorierten Schadstoffen aufgetreten. Die Hauptschadstoffquelle wurde 1997 hydraulisch gesichert. In den Folgejahren (2002 und 2003) wurden 2 Grundwasserentnahmegalerien innerhalb der Fahne eingerichtet. Eine detaillierte Standorterkundung ergab, dass die Einträge der Auxiliarsubstrate (z.B. BTEX) eine Transformation der LCKW unter natürlichen Bedingungen, z.T. bis zum Ethen und Ethan erlaubt haben. Heute können fast nur noch die Metabolite cDCE, VC und DCA nachgewiesen werden. Entlang der Fahnenachse liegt eine Redoxsequenz von methanogen bis aerob vor. Lokal werden die jeweiligen Redoxzonen durch die Sekundäreinträge so verändert, dass ein komplexes Muster unterschiedlicher biogeochemischer Abbaubedingungen entsteht. Die hydraulische Sicherung führt durch Unterbindung der Nachlieferung von Auxiliarsubstraten in die Fahne zu einer Änderung der Redoxbedingungen. Der durch die Sicherung verursachte laterale Grundwasserzustrom führt zu einer langsamen Aerobisierung. Dies kann sich nachteilig, wenn noch die Ausgangsprodukte, oder vorteilhaft, wenn aerob abbaubare Metabolite vorliegen, auf den natürlichen LCKW-Abbau auswirken. Die Fahnenspitze befindet sich etwa 500 m vom Vorfluter (Rhein) entfernt. Rheinhochwasser führten zeitweise zu einer Umkehr der Grundwasserströmungsrichtung; im Bereich der Fahnenspitze wird aber nur noch ein Schlingern der Fahne beobachtet, das zu einer Vergrößerung eines aeroben Saums führt, in dem aerobe Abbauvorgänge forciert werden. Anscheinend findet ausschließlich dort eine Mineralisierung der Restschadstoffe statt. Insgesamt ergibt sich aufgrund der hydraulischen Maßnahmen sowie wegen einer natürlichen Schadstoffmineralisierung eine seit 1997 stagnierende bzw. schrumpfende Fahne. Wegen eines unterschiedlichen ve
Das Projekt "Untersuchungen zur Stimulierung des biologischen Abbaus komplexer halogenorganischer Schadstoffe in industriellem Abwasser (Deutsch-Israelische Wassertechnologie-Kooperation)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DVGW Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e.V. - Technisch-wissenschaftlicher Verein - Technologiezentrum Wasser (TZW) durchgeführt. Am israelischen Beispielstandort Ramat Hovav fallen mit einer Vielzahl von halogenierten Chemikalien belastete Abwässer an, die unvollständig aufgereinigt in Verdunstungsbecken gesammelt werden und für die derzeit keine effiziente Sanierungstechnologie zur Verfügung steht. Mit dem beantragten Projekt soll ein verbessertes Prozessverständnis zu anaeroben und aeroben biologischen Abbauprozessen der komplexen halogenorganischen Substanzgemische erreicht werden. Die erzielten Ergebnisse sollen Möglichkeiten zur Abreinigung der Schadstoffe am Standort Ramat Hovav aufzeigen. Generell können die gewonnenen Erkenntnisse sowohl in der Abwasserreinigung als auch in der Altlastensanierung umgesetzt werden. Es werden sowohl Standortproben als auch vorhandene Laborkulturen zur Anwendung kommen. Mit Hilfe von kleinskaligen Batchversuchen sollen die Abbauprozesse und deren Stimulierungsmöglichkeiten unter variierenden Versuchsbedingungen (anaerob - aerob, Einzelsubstanzen - komplexe Substanzgemische, Stimulierung mit Auxiliarsubstraten und Nährstoffen) untersucht werden. Darauf aufbauend wird der Abbau in Festbettreaktoren unter umweltrelevanten Bedingungen untersucht. Die Entwicklung und Anwendung innovativer molekularbiologischer Techniken ermöglicht vertiefte Erkenntnisse über die beteiligten Organismen und eröffnet Möglichkeiten für schnelle und präzise Nachweismethoden für diese Abbauprozesse. Alle Arbeiten erfolgen in enger Abstimmung mit dem israelischen Kooperationspartner.