Das Projekt "EDV-Modellierung von Grundwasserstroemen und Stofftransport in der Umgebung von Grubenbauen im Hinblick auf die Verbringung von Reststoffen als Versatz und Baustoff nach unter Tage" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DMT-Gesellschaft für Forschung und Prüfung mbH durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist es, ein Finite Elemente Modell zur Simulation der Stroemungsverhaeltnisse in einem durchbauten Steinkohlegebirge zu erstellen. Zunaechst werden die physikalischen bzw. mathematischen Grundlagen im Hinblick auf ungesaettigte Stroemung kurz erlaeutert. Fuer das entwickelte Modell wird mit dem Programmsystem SICK 100 gerechnet. Die verschiedenen Rechenergebnisse werden miteinander verglichen und Ueberlegungen ueber weitere Auswirkungen auf den Stofftransport durchgefuehrt.
Das Projekt "Papyrus-Sümpfe am Nordrand von Lake George, Queen Elizabeth-Park, West-Uganda, als geochemische Barriere gegen Ausbreitung der Schwermetalle aus dem Kupferbergbau Kilembe?" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Braunschweig, Institut für Geowissenschaften durchgeführt. In einem früheren Projekt haben wir festgestellt, daß aus Aufbereitungsabgängen des ehemaligen Kupferbergbaues Kilembe im westlichen Uganda durch Niederschläge beträchtliche Schwermetallmengen (Cu, Co, Ni, Cd) sowie Sulfat mobilisiert und in den Fluß Nyamwamba eingebracht werden. Nyamwamba kommt von den Gletschern der Ruwenzori Mountains und fließt mit hohem Gefälle durch das Bergbaugebiet. Nach ca. 10-15 Kilometern, am flachen Boden des Rift Valley, mündet der hier Rukoki genannte, nunmehr träge Fluß in einen breiten Feuchtgebietsgürtel am Nordufer des Lake George, welcher den Nordrand des Queen Elizabeth Nationalparks bildet. In diesen Papyrus-Sümpfen ist aus theoretischen Gründen eine Immobilisierung der Schwermetalle zu erwarten, da Moore oft eine äußerst effiziente geochemische Barriere darstellen. Aus physikalischen oder geochemischen Gründen kann jedoch auch ein Durchbrechen der Schwermetallfahne eintreten. Wir wollen deshalb in diesem Projekt das Fluß-Moor-See-System hydrologisch, sedimentologisch und geochemisch untersuchen und das Verhalten der Schwermetalle modellieren, letztlich mit dem Ziel, Aussagen zum Ausmaß, zur Bedeutung und zur zukünftigen Entwicklung der Umweltbelastung machen zu können. Dazu ist geplant, Wasser- und Sedimentproben aus Rukoki, aus dem Moor und aus dem See zu gewinnen, ihre anorganischen und organischen Anteile zu charakterisieren, und dies mit Metallgehaltsanalysen zu korrelieren. Sedimentkerne aus dem See sollen Daten zur geogenen Metallbelastung vor dem Beginn des Bergbaues ergeben. Wesentlich sind ferner sequentielle Laugungsexperimente mit dem Ziel, Bindungsform und Stabilität der Schwermetallkomplexe einzuschätzen. Als Grundlage für die Probenahme, für eine räumliche Darstellung und Analyse der Daten sowie für die Interpretation des Gesamtsystems soll mittels LANDSAT-Daten eine Karte erstellt werden. Abschließend streben wir Aussagen zur Verfügbarkeit der Schwermetalle an, mit Folgerungen für mögliche toxische Wirkungen auf die Fauna dieses Teiles des Queen Elizabeth Nationalparks und für die regionale Bevölkerung.
Das Projekt "Konstruktion und Optimierung von passiven geochemischen Barrieren zur in-situ-Sanierung CKW-kontaminierter Aquifere" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Wasserbau durchgeführt. Generelles Prozessverstaendnis der reduktiven Dehalogenierung von CKW an Fe. Systematische Untersuchung des Einflusses grundwasserrelevanter anorganischer und organischer Komponenten auf die reduktive Dehalogenierung von CKW. Optimierung des Reaktormaterials (Fe) bez. der Kinetik des CKW-Abbaues durch Einsatz von Metallgemischen/Bimetallen. Schaffung von technischem know-know bei grossskaligem Bau und Betrieb von in-situ-Reaktoren.
Das Projekt "Sanierung saurer Bergbauabwaesser aus Altablagerungen des Schieferbergbaus - Teilprojekt: Modellierung hydraulischer Einfluesse auf die Auswaschungsrate der Verwitterungsprodukte aus einer Beispielhalde" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth, Lehrstuhl für Hydrologie, Limnologische Station durchgeführt. In diesem Projekt wurden am Beispiel der Bergehalden des thueringischen Schieferbergbaus aus das Ausmass der Gewaesserbelastung durch Verwitterungsprodukte der Pyritoxidation ermittelt und die Transportmechanismen von Aluminium und Sulfat aus den Halden ins Grund- und Oberflaechenwasser untersucht. Das Vorherrschen von Al und Mg in den sauren Sickerwaessern (pH 4-5) und die positive Korrelation zwischen Mg und Sulfat deuten darauf hin, dass in erster Linie der Chlorit des Tonschiefers (Mg-Al-Silicat) durch den Saeureangriff zersetzt wird. Das Potential an akkumulierten Verwitterungsprodukten wird durch die Dauer der Trockenperiode zwischen Niederschlaegen bestimmt. Niederschlagsintensitaet und -dauer bestimmen massgeblich, ob und in welchem Ausmass die Auswaschung erfolgt. Bereits unter Basisabflussbedingungen fuehrt langsam draenendes Sickerwasser aus der ungesaettigten Zone des Haldenkoerpers zu einem stetigen Austrag von Verwitterungsprodukten. Regen- oder Schneeschmelzereignisse koennen starke Saeureschuebe initiieren. Ausschlaggebend ist hierbei die Mobilisierung von wasser- und schadstoffgesaettigten Bereichen im Basisbereich der Halde (Kapillarsaum) durch den steigenden Grundwasserspiegel in der Halde, die als Hauptursache der beobachteten hohen Saeure- und Stofffrachten gelten kann. Der Anstieg des Grundwassers wird durch lateral zufliessendes Grundwasser und die Hochwasserwelle aus dem oberen Einzugsgebiet bedingt. Fuer die Behandlung nicht vermeidbarer Sickerwaesser wurde ein Passivbehandlungsverfahren realisiert, welches aus drei Hauptbehandlungsstufen besteht: Kalksteindraenage, Absetzbecken und Makrophytenanlage. In der Kalksteindraenage erfolgt die Entsaeuerung des Wassers und die Ausfaellung von Aluminium. Durch kurzzeitige Erhoehung der Stroemungsgeschwindigkeit werden die Faellungsprodukte aus der Kalksteinschuettung ausgetragen und sedimentieren in dem nachgeschalteten Absetzbecken. Zur Endreinigung durchlaeuft das Wasser ein mit Makrophyten bewachsenes Feuchtgebiet, in dem Mangan als vierwertiges Manganoxidhydrat aus dem Wasser ausgefaellt sowie Zink und Nickel an den eingebrachten Substraten sorbiert werden. Mit dieser Anlage wurde in einem Teilstrom von etwa 1,5 m3/h eine Anhebung des pH-Wertes von 4,2 auf Werte um 7,5, eine Abtrennung der Metalle Aluminium, Kupfer, Mangan und Zink mit jeweils groesser 95 Prozent und eine Abtrennung des Nickels von etwa 80 Prozent erreicht. Sanierungsansaetze zur Verminderung des Austrages von Verwitterungsprodukten aus den Schieferhalden und zur Verbesserung der Wasserqualitaet in den Fliessgewaessern sollten auf folgende Massnahmen gerichtet sein: - Minimierung der Fliesskomponenten, - Abfangen von Belastungsspitzen und - naturnahe Behandlung nicht vermeidbarer Sickerwaesser.