Das vom BMBF geförderte Forschungsprojekt "Deponieuntergrund" hat als vollen Titel "Erarbeitung eines Methodenpakets zur Erfassung des Schadstoff- Rückhaltevermögens der geologischen Barriere am Beispiel der Deponie Ihlenberg". Es besteht aus drei Standorten mit den Teilprojekten: 1.) Schwerin: "Geologische Erkundung und geochemisch-mineralogische Untersuchungen", 2.) Leipzig: "Strukturerkundung mittels geoelektrischer Widerstandstomographie" und 3.) Hamburg-Harburg: "Untersuchung zum Einfluß von Schadstoffsorption und diffusion sowie des kolloidalen Transports zur Entwicklung optimierter Vorgehensweisen bei der Bestimmung des Schadstoffrückhaltepotentials des Deponieuntergrundes als geologische Barriere". Hierbei werden im Geologischen Dienst bodenanalytische Daten erhoben (Meß- Rohdaten, kombinierte Daten, Meßreihen, statist. Aussagen über Daten). Sie sind verteilt abgelegt in Laborbüchern, Rohdatenfiles der Meßgeräte, Spreadsheet-Daten. Es handelt sich um bodenchemische und bodenphysikalische Daten. Die Daten sind in einem Bericht (ggf. Zwischenbericht) abgelegt. Ein Methodenhandbuch ist in der Veröffentlichung (Vor. Termin Ende 2002)
Das in Kooperation mit den Geologischen Gemeinschaftsaufgaben (GGA) durchgeführte Untersuchungsprogramm an mecklenburgischen und vorpommerschen Seen betrifft die Zusammensetzung der subrezenten Sediemente und ihre Datierung. Es werden in Hannover und Schwerin geochemische und hydrochemische Daten erhoben und bewertet (Meß-Rohdaten, kombinierte Daten, Meßreihen, statistische Aussagen über Daten). Sie sind verteilt abgelegt in Laborbüchern, Rohdatenfiles der Meßgeräte, Spreadsheet-Daten. Es handelt sich um chemische und physikalische Daten. Die Daten sind in eigenen und Fremden Berichten ausgewertet und bewertet (ggf. Zwischenberichten) und abgelegt.
Das vom Land geförderte Untersuchungsprogramm an der Deponie Ihlenberg (ehemals Schönberg) umfaßt die geochemischen und hydrochemischen Daten und Ihre Bewertung aus der Landesuntersuchung (keine Daten der (Eigen-)-Überwachung). Hierbei werden im LUNG bodenanalytische Daten erhoben und sowie Fremddaten verarbeitet (Meß-Rohdaten, kombinierte Daten, Meßreihen, statistische Aussagen über Daten). Sie sind verteilt abgelegt in Laborbüchern, Rohdatenfiles der Meßgeräte, Spreadsheet-Daten. Es handelt sich um bodenchemische und bodenphysikalische Daten. Die Daten sind in eigenen und fremden Berichten ausgewertet und bewertet (ggf. Zwischenberichten) und abgelegt.
Das Projekt "Methoden zur Erkundung und Beschreibung des Untergrundes von Deponien und Altlasten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe durchgeführt. Der Untergrund wird als letzte und wichtigste Barriere (=geologische Barriere) zur Vermeidung des Austrags von Schadstoffen aus Deponien und Altlasten angesehen. Fuer die Neuanlage von Deponien sowie die Bewertung, Sicherung und ggf Sanierung von Altlasten ist eine detaillierte Erkundung und Beschreibung des Untergrundes notwendige Voraussetzung. Fuer die Bewaeltigung dieser Aufgabe sollen effektive und kostenguenstige Methoden entwickelt und erprobt werden. Beschreibung des Vorhabens: Methodische Forschung erfolgt mit universeller Anwendung an Teststandorten mit unterschiedlichen geologischen Gegebenheiten von Hochschulen, Industrie und Forschungsinstituten aus den Fachbereichen Hydrogeologie, Geophysik und Geochemie, und zwar: - Analyse des Deponieuntergrundes als geologische Barriere , - Bewertung der vorhandenen Methoden, - Weiterentwicklung und Optimierung eingefuehrter Verfahren sowie Entwicklung neuer Methoden, - Anwendung ausgereifter und neuer Methoden an Teststandorten zur Beurteilung ihrer Einsatzfaehigkeit, - Erstellung eines Methodenhandbuches und eines Beratungssystems. Anwendungsbereiche: Abfallwirtschaft und Altlastensanierung, Deponie-Standortauswahl.
Das Projekt "Entwicklung einfacher Strategien zur Reduzierung der Mobilisierbarkeit von Schwermetallen aus untertägig abgelagerten Abfällen (ESTER)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) gGmbH - Fachbereich Endlagersicherheitsforschung durchgeführt. Der Zutritt von Wasser zu einer UTD (Untertagedeponie) ist als zu berücksichtigender Ereignisablauf beim Langzeitsicherheitsnachweis von besonderer Bedeutung. Über lange, geologische Zeiträume können ein Eindringen salinarer Lösungen bzw. von Grundwasser in eine UTD und nachfolgend ein Schadstoffaustrag und -transport im Deckgebirge nicht ausgeschlossen werden. Dies gilt insbesondere für die gegenwärtig ausschließlich praktizierte Nutzung von Hohlräumen, die im Rahmen eines Gewinnungsbergbaues entstanden sind und infolgedessen in Hinblick auf die Wirksamkeit natürlicher geologischer Barrieren nicht optimiert sind. In vielen Abfällen sind Schwermetalle wie Cadmium, Blei oder Zink zum Teil in recht hohen Konzentrationen enthalten, die durch Auslaugung prinzipiell mobilisierbar sind. Die Freisetzung derartiger toxischer Inhaltsstoffe stellt bei der untertägigen Deponierung von Abfällen ein erhebliches Gefährdungspotential dar. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von anwendbaren Strategien, um bei untertägigen Abfalldeponierungen durch einfache und nach Möglichkeit kostengünstige Maßnahmen eine erhebliche Verringerung einer durch Einwirkung von Wässern verursachten Schadstofffreisetzung zu bewirken. Die Arbeiten konzentrieren sich dabei beispielhaft auf die Schwermetalle Cd, Pb und Zn. Bei den Untersuchungen zur Schadstofffreisetzung aus Abfällen unter Normalbedingungen werden erstmals auch langsam ablaufende Prozesse gezielt untersucht. Derartige Prozesse sind insbesondere bei der Bewertung der langfristigen Wirksamkeit der Maßnahmen zur Reduzierung von Schadstofffreisetzungen von Bedeutung. Auf der Basis der experimentellen Daten werden geochemische Modelle entwickelt, die die Lösungsentwicklung beschreiben. Sind die Reaktionen, die zur Schwermetallfreisetzung in Lösung führen, identifiziert und anhand der experimentellen Daten quantifiziert, werden Strategien zur Minimierung der Quellterme entwickelt, die im Normalfall in der gezielten Beeinflussung des geochemischen Milieus bestehen (z.B. durch Zugabe von Braunkohlenfilteraschen o.ä. in geeigneten Mengen). Geochemische Modellrechnungen werden dabei als Prognoseinstrumentarium eingesetzt, um geeignete Systeme bzw. optimale Mischungsverhältnisse bzw. zu identifizieren. Anschließend werden erneut Auslauguntersuchungen durchgeführt, um die Wirksamkeit der Strategien zu überprüfen. Ein wichtiges übergeordnetes Ziel des Vorhabens ist es, ein Schema zur Ableitung von Strategien zur Minimierung des Quellterms zu entwickeln, das über die im Rahmen des Vorhabens betrachteten Fälle hinaus auf andere Schwermetalle und Systeme übertragbar ist.
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Gesamtprojektkoordinierung und Erprobung neuer geophysikalischer Verfahren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe durchgeführt. Die Gesteinsschichten des Untergrundes reduzieren den Austrag von Schadstoffen aus Deponien und Altablagerungen. Fuer die Erkundung dieser geologischen Barriere besteht in den sich schnell entwickelnden Regionen Suedostasiens Bedarf an oekologisch wirksamen sowie oekonomisch vertretbaren Verfahren und Handlungsempfehlungen, die auf die Verhaeltnisse in der Region abgestimmt sind. Das interdisziplinaere Projekt will die Verbundvorhaben 'Deponieuntergrund' erarbeiteten Technologien an die Rahmenbedingungen in Thailand anpassen und durch einen Technologietransfer zu einer nachhaltigen Sicherung sauberen Trinkwassers beitragen. Die Einbindung deutscher Firmen mit dem Ziel, auf dem suedostasiatischen Markt deutsches Know-how einzufuehren, sichert Arbeitsplaetze in Deutschland. Ziel des Teilvorhabens der BGR ist die Gesamtprojektkoordinierung sowie die Erprobung neuer geophysikalischer Verfahren.
Das Projekt "Gebirgseigenschaften maechtiger Tonsteinserien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Regierungspräsidium Freiburg, Abteilung 9 - Landesamt für Geologie, Rohstoffe und Bergbau durchgeführt. Auf 6 Versuchsfeldern am Rande der Schwaebischen Alb werden im Opalinuston in Bohrloechern in Situ-Messungen insbesondere zur Erforschung der Gebirgsdurchlaessigkeit durchgefuehrt. Nach Kern- und Kluftaufnahme werden in den Bohrungen unterschiedliche hydraulische Tests durchgefuehrt (Pump-, Slug-, Puls-, Drillstem-, Injections- und teilweise WD-Tests sowie Fluid-Loggin-Messungen), um die Gebirgsdurchlaessigkeit zu erforschen. Labormessungen am Kernmaterial und Wasseranalysen sowie Tracerversuche in den Bohrungen sollen Hinweise auf die Chemie des Tonsteins und des darin zirkulierenden Wassers sowie auf Fliessgeschwindigkeiten im Kluftgestein und seine Sorptions- und Dispersionsfaehigkeiten liefern.
Das Projekt "Durchfluss- und Sorptionsverhalten ausgewaehlter geologischer Einheiten gegenueber organischen und anorganischen Modellsubstanzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Würzburg, Institut für Geologie, Lehr- und Forschungsbereich Hydrogeologie und Umwelt durchgeführt. Dem geologischen Untergrund kommt bei der Auswahl von Deponiestandorten trotz mehrschichtiger kuenstlicher Deponiebasisabdichtungen eine primaere Bedeutung zu. Erfahrungen in der Geotechnik haben in den vergangenen Jahren gezeigt, dass bodenphysikalische Kriterien allein zur Beurteilung der mineralischen Deponiebarrieren nicht mehr ausreichend sind. Chemische Reaktionen der aus der Deponie austretende Schadstoffe koennen die physikalischen Eigenschaften des geologischen Untergrundes veraendern. Ziel des Vorhabens war es, Untersuchungen zu den chemischen Reaktionen innerhalb einer Tonschicht im Zusammenhang mit diversen Prueffluessigkeiten durchzufuehren und Veraenderungen im Durchflussverhalten zu erfassen. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurden in Laborversuchen 6 Tonsteine aus der Trias und dem Jura untersucht. Neben sedimentpetropraphischen und mineralogischen Untersuchungen wurden an einer speziell angefertigten Durchstroemungsapparatur die Durchlaessigkeiten der Tonsteine gegenueber entsalztem Wasser bestimmt. In darauffolgenden Versuchen erfolgte die Durchstroemung mit Prueffluessigkeiten, wobei der Durchlaessigkeitsbeiwert (kf-Wert) nach der Darcy-Beziehung als Mass fuer die Bestaendigkeit der Tonschichten diente. Weiterhin durchgefuehrte Tracerversuche dienten zur Bestimmung weiterer hydraulischer Kenngroessen. DER STAND DES VORHABENS ANFANG 1995: An Durchstroemungsversuchen mit einer Laufzeit von einem Jahr konnte bei einer Beaufschlagung mit Essigsaeure anfaenglich eine erhoehte Durchlaessigkeit der Tonsteine und eine Loesung der Porenzemente festgestellt werden. Bei der Durchstroemung mit Aceton, Ethylenglykol, Natriumchlorid und Phenol zeigte sich eine geringfuegige aber kontinuierliche Verringerung des Durchflusses. Der kf-Wert als Mass fuer die Veraenderung verringerte sich bis um eine Zehnerpotenz. Generell laesst sich feststellen, dass selbst nach einer Durchstroemungszeit von einem Jahr die Wechselwirkungen zwischen Permeat und Tonstein nicht abgeschlossen sind.
Das Projekt "Diffusion und Sorption von Schwermetallen in tonigen Barrieregesteinen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe, Geologisches Institut, Lehrstuhl für Angewandte Geologie durchgeführt. Tone und Tongesteine haben die Eigenschaften semipermeabler Membranen und eignen sich daher als geologische Barrieren gegenueber problematischen Abwaessern, Klaerschlaemmen und Deponiewaessern. Geologische Membranen verzoegern oder verhindern den Loesungsdurchfluss in unterschiedlicher Weise, wobei die Loesungsparameter, die Gesteinsparameter und die Parameter des geologischen Umfeldes den Grad der Barriereeignung bestimmen. Teile des Spektrums von Einflussgroessen werden durch das vorliegende Projekt abgedeckt und prinzipiell an ungestoerten Proben aus potentiellen bzw im Betrieb befindlichen Deponien gewonnen. Der Kleinsaeulenversuch als Pilotstudie zu wesentlich groesser dimensionierten Testanordnungen soll an geologisch detailliert identifizierten Tonen das Ad- und Desorptionsverhalten in Abhaengigkeit vom Diffusionspotential (kf-Wert) qualitativ und quantitativ ermitteln. Schwermetallbelastete Loesungen werden hier diffundiert. An acht Tongesteinen, welche ein breites Feld in Bezug auf Korngroesse, Durchlaessigkeit und mineralogische Zusammensetzung abdecken, wurden Schuettel- (Batch-), Diffusions-, Durchlaessigkeits- und Durchstroemungsversuche durchgefuehrt. Bei den verwendeten Schwermetallen Cd, Cr, Cu, Pb und Zn wurden fuer nahezu alle Tongesteine zwei unterschiedliche Sorptionsmechanismen festgestellt, eine rasch (innerhalb weniger Minuten) ablaufende Festlegung an den aeusseren Oberflaechen der Tonminerale sowie eine langsamere (Tage-Monate) Diffusion der Schwermetalle in die Zwischenraeume. Die Retardationsfaktoren (Ff5=vH20/vMe) liegen fuer die karbonatfreien Tone in der Regel zwischen 5 und 10. Fuer karbonatische Tone sind die Retardationsfaktoren bei Anwendung hochkonzentrierter Schwermetalloesungen infolge von Faellungsprodukten (hauptsaechlich Schwermetallkarbonate und -oxichloride) etwa um das Zehnfache hoeher. Die Untersuchungen wurden in einem Folgevorhaben (PD 88.064) fortgesetzt.
Das Projekt "Erfassung des Schadstoffrueckhaltevermoegens der geologischen Barriere am Beispiel der Deponie Ihlenberg - Teilprojekt 3: Untersuchungen zur Schadstoffsorption, -diffusion und Kolloidtransport" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Arbeitsbereich 1-03 Umweltschutztechnik durchgeführt. Ziel ist die Bestimmung der geochemischen Einfluesse auf die Mobilisierung und den Transport von relevanten Schadstoffen in der ungesaettigten Zone des Deponiegrundes. Besonderer Nachdruck liegt dabei auf Veraenderungen von Schadstoff-Bindungsformen und der Rolle von Mikropartikeln. Fuer die Untersuchungen werden Laborlysimeter verwendet, die mit gestoert und ungestoert eingebautem Bodenmaterial unter verschiedenen Randbedingungen und mit unterschiedlichen Schadstoffen betrieben werden. Bei Substraten mit kleinen Durchlaessigkeitsbeiwerten werden Durchstroemungsversuche in Oedometer bei unterschiedlicher Auflast durchgefuehrt. Die kolloidale Phase stellt einen wesentlichen Faktor fuer den Transport schwerloeslicher Schadstoffe dar und wird mit einer neu entwickelten Zentrifugentechnik (Field-Flow-Sedimentation) erfasst. Einzelne Fraktionen werden mit problemspezifischen Methoden analysiert.
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