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Verhalten von Schadstoffen in geologischen Systemen (Boden und Grundwasser)

Ziele: 1. Bestimmung effektiver Transportparameter wie Dispersion und hydraulische Leitfaehigkeit aus kleinskaligeren Modellen. 2. Identifikation charakteristischer Parameter zur Beschreibung von Adsorption und Desorption loeslicher Substanzen am bzw. vom Sediment. 3. Rekonstruktion von Fliesswegen und Transportgroessen aus geophysikalischen Messungen. 4. Analyse der Transportprozesse in Batch- und Saeulenversuchen (im Labor) und im Feldmassstab (Versuchsgelaende mit 72 Grundwassermessstellen). 5. Entwicklung von Softwarepaketen zur Simulation des Verhaltens von Schadstoffen in Grundwasserleitern, die sowohl fuer UNIX Umgebungen als auch fuer die Parallelrechner des Forschungszentrums verfuegbar sind. Auf Grund ihrer komplementaeren Eigenschaften kommen hierbei sowohl 'Finite Elemente (FE)' als auch 'Partide-Tracking' zum Einsatz.

Untersuchung der Wasserverunreinigungen

Ziel des Vorhabens ist die Aufklaerung der chemischen Vorgaenge in der aquatischen Umwelt (Boden, Binnengewaesser, technologische Reinigungsprozesse). Gegenwaertige Schwerpunkte der Arbeiten sind dabei die Untersuchung der Stoffumsaetze bei der Grundwasserbildung, insbesondere die Aufnahme von Haerte und Nitrat, sowie des Verhaltens der Reststoffe biologisch behandelter Abwaesser, etwa bei der Mobilisierung von Schwermetallen im Sediment. Es werden dazu Messverfahren, vor allem fuer organische Wasserinhaltsstoffe, entwickelt und eingesetzt. Die Stoffumsaetze werden mit Hilfe mathematischer Modelle beschrieben.

Steigerung der Messgenauigkeit von Echoloten bei der Aufnahme von Gewaessersohlen und gleichzeitiger Unterscheidung der dort vorhandenen Sedimente

Fuer die Ermittlung der schiffbaren Wassertiefe (hierzu zaehlt auch die 'Nautische Tiefe') sowie auch z.B. fuer Baggermassnahmen oder Sedimentverlagerungen ist die Kenntnis ueber die Gewaessersohle (Zusammensetzung, Struktur und Tiefenlage) erforderlich. Echolote werden standardmaessig fuer die Messung grosser Wassertiefen (i.d.R. groesser 2,50m) eingesetzt, aber je nach verwendeter Ultraschallfrequenz werden unterschiedliche Tiefen an ein und demselben Messort ermittelt. Die Frequenzen umfassen den Bereich von 1...1000 kHz, wobei 15...200 kHz die am haeufigsten benutzten Frequenzen sind. Im allgemeinen dringen niedrige Frequenzen in den Gewaessergrund ein, waehrend hohe Frequenzen (groesser 100 kHz) bereits an der Sohlenoberflaeche reflektiert werden. Die Eindringtiefe des Ultraschallsignals ist abhaengig von der Dichte und der Scherfestigkeit des Sohlenmaterials, der Messfrequenz, der Impulslaenge und der Verstaerkung des Echolotsignals. Die funktionale Abhaengigkeit ist bisher nur teilweise untersucht worden.

40 Jahre nach der Reaktorkatastrophe in Tschernobyl

Zum vierzigsten Mal jährt sich am 26. April 2026 die Explosion im Kernkraftwerk Tschernobyl. Schon drei Tage nach der Katastrophe waren damals erhöhte Radioaktivitätswerte in Deutschland messbar. Sehr schnell wurden die Kapazitäten vorhandener Messstellen personell und apparativ erweitert. Heute wird das für Tschernobyl charakteristische Radionuklid Cäsium-137 im Großteil der Proben kaum noch nachgewiesen. Die Konzentrationen waren in 92 Prozent aller landwirtschaftlich erzeugten Proben aus NRW im Jahr 2024 so niedrig, dass sie nicht mehr quantifizierbar waren. Nach dem Ereignis in Tschernobyl im Jahr 1986 waren die Auswirkungen in Nordrhein-Westfalen jedoch deutlich messbar. Über den Fallout nach der Reaktorkatastrophe gelangte das künstliche Radionuklid Cäsium-137 auch nach Nordrhein-Westfalen. Es ist bis heute ein Maß für die Auswirkungen dieser Reaktorkatastrophe. Erhöhte Messwerte für dieses Nuklid gab es nach dem Ereignis unter anderem in Rindfleisch- und Milchproben aus NRW. Die höchsten Werte traten 1986 nach Durchzug der radioaktiven Luftmassen zunächst oberirdisch auf, zum Beispiel in Oberflächengewässern, Blattgemüse und Weidegras. Es dauerte einige Jahre, bis die radiologischen Messwerte wieder auf ein niedriges Niveau abgesunken sind. Auch die Anzahl der Proben, in denen Cäsium-137 noch gefunden wird, ist rückläufig. Bis 1990 wurde in etwa 90 Prozent aller Rindfleischproben aus NRW Cäsium-137 quantifizierbar nachgewiesen. Inzwischen liegt diese Quote bei unter 20 Prozent. Als direkte Folge von Tschernobyl wurde in Deutschland das "Integrierte Mess- und Informationssystem" (IMIS) vom Bund eingerichtet. Deutschlandweit sind am IMIS-Messprogramm mehr als 50 Labore bei Bundesbehörden und in den Ländern beteiligt. In Nordrhein-Westfalen gab es 1986 fünf Stellen, die radiologische Belastungen messen konnten: das damalige Materialprüfungsamt in Dortmund, das Staatliche Veterinäruntersuchungsamt in Detmold, das Chemische Landesuntersuchungsamt in Münster, das Landesamt für Wasser und Abfall mit Sitz in Düsseldorf und die Zentralstelle für Sicherheitstechnik und Strahlenschutz der Gewerbeaufsicht ebenfalls in Düsseldorf. Diese fünf Einrichtungen wurden als amtliche Messstellen zur Überwachung der Umweltradioaktivität festgelegt, und sind seitdem jeweils für einen der fünf Regierungsbezirke zuständig. Das Analysespektrum sowie die Anzahl und Art der Proben wurden erheblich erweitert. Bis dahin waren bereits Trinkwasser und Umweltproben aus Gewässern, Fischen, Sedimenten und Böden routinemäßig auf Strahlenbelastung überwacht worden. Ab 1986 bezogen die Messstellen in NRW auch Lebens- und Futtermittel in die Untersuchungen ein. Wenige Monate später im Dezember 1986 trat das Bundes-Strahlenschutzvorsorgegesetz in Kraft. Damit wurden Untersuchungen u.a. von Nahrungsmitteln pflanzlicher und tierischer Herkunft, von Milch und Milchprodukten sowie von Abwässern, Klärschlämmen und Düngemitteln Teil der vorgeschriebenen Routineüberwachung. In der Messtechnik wurden bereits etablierte Verfahren, wie die Gamma-Spektrometrie oder Messungen von Tritium und Strontium-90, um Alpha- und Beta-Messungen erweitert. Für eine erste, schnelle Einschätzung der Nuklidzusammensetzung nach einem radiologischen Ereignis wurden spezielle Messfahrzeuge etabliert. Sie verfügen über mobile Messeinrichtungen, mit denen die regionale Deposition auf der Bodenoberfläche bestimmt und die Ergebnisse noch vor Ort an das bundesweite Mess- und Informationssystem IMIS übermittelt werden können. An IMIS sind alle amtlichen Messstellen des Bundes und der Länder angeschlossen. Das System gibt bis heute einen bundesweiten Überblick über die aktuelle radiologische Lage. Damit können bei einem Ereignis, bei dem Radioaktivität in die Umwelt gelangt, gezielt entsprechende Sofortmaßnahmen getroffen werden. In einer solchen Lage, z. B. nach einem Unfall in einem Kernkraftwerk mit möglichen Auswirkungen auf das Gebiet der Bundesrepublik, müssen alle Beteiligten schnell handeln. Deshalb finden auf Bundesebene regelmäßig Übungen statt, an denen alle Bundesländer beteiligt sind. In Nordrhein-Westfalen könnten im Ernstfall alle fünf amtlichen Messstellen gemeinsam täglich 250 Proben untersuchen. Mehr zum Thema Umweltradioaktivität und Jahresberichte der amtlichen Messstellen in NRW: https://www.lanuk.nrw.de/themen/umwelt-und-gesundheit/strahlung/radioaktivitaet IMIS beim Bundesamt für Strahlenschutz: https://www.bfs.de/DE/themen/ion/notfallschutz/bfs/umwelt/imis.html Radiologische Messwerte im Geoportal des Bundesamtes für Strahlenschutz: https://www.imis.bfs.de/geoportal/ Download Pressemitteilung zurück

Geologische Übersichtskarte der Bundesrepublik Deutschland 1:200.000 (GÜK200) - CC 2326 Lübeck

Blatt Lübeck erfasst einen Teil des Norddeutschen Tieflandes, der im Norden und Nordosten von der Kieler Bucht, Lübecker Bucht bzw. Wismarer Bucht begrenzt ist. Die Morphologie und Geologie des Tieflandes ist eiszeitlich geprägt, wobei glaziale Sedimente der Weichsel-Kaltzeit den Kartenausschnitt dominieren. Die Verbreitung glazifluviatiler Sande und Kiese tritt gegenüber den Geschiebelehmen der Grundmoräne zurück. Limnische Ablagerungen der Schmelzwasserseen sind ebenfalls weit verbreitet. Die pleistozänen Ablagerungen werden z. T. von holozänen Sedimenten überlagert. So sind allein unter den quartären Einheiten des Kartenblattes 90 Überlagerungsfälle erfasst. Entlang der Küstenlinie lagern den glazialen Sedimenten mariner Sand und Schlick auf. In den Niederungen des Festlandsbereiches handelt es sich z. B. um Torf der Nieder- und Hochmoore bzw. Auesedimente. Ältere Sedimentgesteine treten nur sehr vereinzelt unter der quartären Deckschicht zu Tage. So sind marine Tone auf Fehmarn (Eozän) und bei Ahrensburg (Miozän) sowie Anhydrit-Vorkommen bei Bad Segeberg (Zechstein) aufgeschlossen. Neben der Legende, die über Alter, Petrographie und Genese der dargestellten Einheiten informiert, gewähren zwei geologische Schnitte einen Einblick in den Aufbau des Untergrundes. Die Profile kreuzen in ihrem West-Ost- bzw. Nordwest-Südost-Verlauf verschiedene Salzstrukturen.

Vegetationsfreies Schlick, - Sand- und Mischwatt, FFH-LRT 1140

Bekannte Vorkommen des LRT 1140 Vegetationsfreies Schlick-, Sand- und Mischwatt gemäß Anhang I FFH-Richtlinie

Wissenschaftliche Begleitung des Modell- und Demonstrationsvorhabens 'Humusaufbau in landwirtschaftlich genutzten Böden, Schwerpunkt Ackerbau

Nachhaltige Entwicklung der Bundeswasserstraßen, Aufbau eines flächendeckenden Sedimentkatasters

Die WSV (inkl. der Oberbehörden BfG und BAW) hat im Rahmen ihrer Hoheitsaufgaben einen ständigen Bedarf an Daten und Informationen über Menge und Qualität der Sedimente in den verwalteten Gewässern und führt deshalb gewässerkundliche Messungen selbst durch oder beauftragt Dritte damit. Erhoben werden Daten über die physikalischen Randbedingungen sowie chemische und biologische Daten. Im Forschungskonzept der BfG wird die Bedeutung der Sammlung und Bereitstellung umfassender Kenntnisse über Sedimente als Voraussetzung eines tiefen System- und Prozeßverständnisses - und somit als Basis eines integralen Sedimentmanagements betont. Bisher liegen die in der WSV, der BfG und der BAW verfügbaren Daten über die Menge und Beschaffenheit von Sedimenten, Schwebstoffen und Böden in bzw. an Bundeswasserstraßen in sektoralen, maßnahmenbezogenen Datensammlungen unterschiedlichster Form vor. Mit dem Sediment- und Bodenkataster der WSV wird ein gewässerkundliches Fachinformationssystem zur Dokumentation, Recherche, Interpretation, Analyse und Bewertung der quantitativen, qualitativen und biologischen Eigenschaften der Sedimente / Böden in bzw. an Bundeswasserstraßen aufgebaut.

Untersuchung des Feststofftransportes und der Hoehenveraenderung der Flusssohle schiffbarer Gewaesser

Zweck und Ziel: Langfristige und grossraeumige Ermittlung der Hoehenveraenderungen der schiffbaren Gewaesser durch Erosion und Ablagerung im Zusammenhang mit den Ermittlungen des Feststofftransportes (Geschiebe- und Schwebstofftransport), den Baumassnahmen, den Bagger- und Verklappungsmassen usw. Ausfuehrung: Im Berichtszeitraum wurden die Schwebstoffdauermessungen an rund 60 Messstellen in den Bundeswasserstrassen fortgefuehrt. Der wesentliche Schwerpunkt der Arbeiten lag in der Untersuchung der Zusammensetzung der Sedimente aus Baggerbereichen verschiedener Bundeswasserstrassen in Zusammenarbeit mit den Fachgruppen Chemie und Biologie. Die Untersuchungen befassten sich mit der Frage, ob und welchen Einfluss die Umlagerung von Baggergut innerhalb der Bundeswasserstrassen auf die Schwebstoffverhaeltnisse ausuebt und ob der guetemaessige Zustand der Wasserstrasse beeinflusst wird. Ergebnisse: Siehe Teil II (Taetigkeitsbericht) abschnitt 3.2.1.

Probleme der Belastung von Fliessgewaessern in Baden-Wuerttemberg

Im Rahmen einer Reihe von Diplomarbeiten werden Messungen zur Belastung kleinerer Fliessgewaesser im Einzugsgebiet des oberen und mittleren Neckar vorgenommen. Es erfolgen jeweils Guetebewertungen nach Saprobienindices und nach Schwermetallgehalten der pelitischen Sedimentfraktion in Gewaessern (Pb, Cd, Cr, Zn).

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