Das Projekt "Themenverbund 2: Verbundprojekt 'Monitoring und Bewertung von ENA im Vergleich zu NA an einem BTEX- und PAK-belasteten Porengrundwasserleiter (Gaswerk Flingern)' - Teilprojekt 2: Entwicklung einer Erkundungsmethode über Thermolanzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Tübingen, Institut und Museum für Geologie und Paläontologie, Lehrstuhl für Angewandte Geologie durchgeführt. Die Untersuchungen sollen die Limitationen des biologischen Schadstoffabbaus aufgrund einer räumlichen Trennung von Schadstoffen und Elektronenakzeptoren aufzeigen und klären, ob Sauerstoff direkt am biologischen Schadstoffabbau beteiligt ist, oder wie in Seesedimenten nur zur Reoxidation von z.B. Sulfid und Fe(II) dient. Gleichzeitig soll eine Methode entwickelt werden, bei der man aufgrund der Wärmeentwicklung die Zonen hoher biologischer Aktivität lokalisieren und damit die Ränder von Schadstofffahnen lokalisieren kann. Die räumliche Trennung von Elektronenakzeptoren und -Donoren wird im Labor in Tankexperimenten untersucht, wo es zu einer Gradientenbildung kommt. Die Parameter werden mit Mikroelektroden und einer spezial HPLC gemessen. Im Feld werden die Erkenntnisse über die Mikroskalen mit einer Beprobung im Zentimetermaßstab verglichen. Dazu wird ein Plexiglasbrunnen eingebracht mit spezieller Probenahmetechnik. Temperaturmesslanzen liefern dazugehörige Wärmeproduktionsdaten. Die Grundlagenergebnisse werden in internationalen Zeitschriften publiziert. Die Wärmemesstechnik soll patentiert und in Lizenz vergeben werden.
Das Projekt "Teilprojekt: Untersuchung von Steuerprozessen und kapazitätsbestimmenden Matrixeigenschaften beim Transport von Spurenelementen in redox-variablen Grundwasserleitern (Beispiel: Insel Hengsen)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Arbeitsbereich 1-03 Umweltschutztechnik durchgeführt. Partikel im Sub-Mikronbereich können den Transport schwerlöslicher Komponenten, z.B. von Schwermetallen, im Grundwasser vermitteln. Steuerfaktoren sind vor allem organische Substanzen, die über die Änderung der pH- und Redoxbedingungen sowie durch veränderte Ionengehalte auf die Feststoffe im Aquifer einwirken. Wichtige Steuerfaktoren (gelöste sowie retardierte reaktive oder refraktäre organische Substanzen, Redox- und pH-Bedingungen, Ionengehalte) und kapazitätsbestimmende Eigenschaften der Aquifer-Matrix (pH/Redoxpuffer-, Austausch- und Säurebildungs-kapazitäten) sollen mit Hilfe von Laborexperimenten an Feststoffproben aus dem Untersuchungsgebiet -Insel Hengsen- untersucht werden. Außerdem sollen Bildungsbedingungen und Eigenschaften von kolloidalen Trägermedien näher betrachtet werden. Hier sind neben Laborexperimenten auch Untersuchungen an Feld-Redoxsystemen geplant. Die Abtrennung der Fein- und Mikropartikel wird mit moderner SPLITT- und FFF-Technik erfolgen, die Charakterisierung mit UV-VIS-Spektrometrie, Fluoreszenz-Spektrometrie sowie ICP-MS und Elektronenmikroskopie. Ein Schwerpunkt ist die Charakterisierung und Fraktionierung der als DOC nur summarisch erfaßten organischen Substanz. Der gezielte Einsatz bestimmter Fraktionen organischer Substanz (gewonnen aus Stauseesediment) in Säulen / Permeameterexperimenten und die nachfolgende Charakterisierung der SM-Verteilung kann Einblick in durch organische Makromoleküle vermittelte Transport- und Retentionsprozesse von Schwermetallen bei der Untergrundpassage geben. Einen weiteren Schwerpunkt bildet die Untersuchung der auf der Kapazitätsseite den, die Redoxpotentiale hauptsächlich bestimmenden, organischen Substanzen gegenüberstehenden Redoxpuffersysteme. Hier spielt vor allem die Verfügbarkeit von dreiwertigem Eisen als Elektronenakzeptor eine Rolle, während die Funktion organischer Substanz als Puffersystem potentiell kalkulierbar, real aber noch weitgehend unklar ist.