Das Projekt "Bestimmung der langfristigen Denitrifikationskapazität von Lockergesteinsaquiferen anhand von 15N-Tracerexperimenten an Grundwassermessstellen - Entwicklung einer neuen Methode für die Praxis zur Identifizierung denitrifizierender Bereiche" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Göttingen, Büsgen-Institut, Abteilung Ökopedologie der gemäßigten Zonen durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens:
In vielen Grundwasserleitern werden die Grenzwerte für Nitrat im Rohwasser der Wasserwerke nur deshalb eingehalten, weil Prozesse der Nitratelimination wie die Denitrifikation vorhanden sind. Für die Bewirtschaftung der Grundwasserressourcen sind Erkenntnisse zur Art, Intensität, räumlichen Verteilung und Lebensdauer dieser Prozesse von großer Bedeutung. Einige dieser Informationen ließen sich bisher nur durch Laboruntersuchungen an Bohrkernen gewinnen. Wegen des hohen Kosten- und Arbeitsaufwands für diese Untersuchungen liegen derartige Ergebnisse nur vereinzelt vor. Es sollte deshalb ein Verfahren entwickelt werden, bei dem über eine in situ- Messung der aktuellen Denitrifikationsaktivität eine Abschätzung des langfristigen Nitratabbaupotentials und der Menge an reaktivem Material (Gehalt an organischem Kohlenstoff und Sulfid) im Aquifer möglich ist.
Fazit:
Zusammenfassend ist festzustellen, dass das Ziel der Ermittlung von Transferfunktionen zur Prognose des im Laborversuch gemessenen Denitrifikationspotentials aus Sedimentparametern oder mittels Tracerversuchen im Gelände erfüllt wurde. Eine grobe Einteilung von Aquiferbereichen nach der minimalen Lebensdauer der Denitrifikation anhand von 15N-Tracerveruchen ist damit grundsätzlich möglich. Allerdings bestehen weiterhin Unsicherheiten im Hinblick auf die Frage, welcher Anteil des reaktiven Stoffdepots langfristig, d. h. über Jahrzehnte hinweg, für die Denitrifikation verfügbar ist. Eine weitere Unsicherheit besteht darin, dass in tieferen Aquiferbereichen, die von der Nitratfront bisher nicht erreicht wurden, die bisherige Form der Tracerversuche eine Unterschätzung des Denitrifikationspotentials ergibt. Es wurden methodische Fortschritte erzielt, die erstmals eine in-situ-Analytik bei 15N-Tracerversuchen sowie eine verbesserte Datenauswertung erlauben und die somit für die Etablierung der vorgestellten Methode in der Praxis eine wichtige Voraussetzung darstellen.
Das Projekt "Teilprojekt 3: Modellierung der Abbaukinetik chlorierter Kohlenwasserstoffe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kiel, Institut für Geowissenschaften, Lehrstuhl für Angewandte Geologie durchgeführt. Das beantragte Vorhaben ist ein Teilprojekt des Forschungsvorhabens 'Raumdifferenziertes innovatives Monitoring von CKW-Grundwasser-Kontaminationen in einem strukturierten Lockergesteinsaquifer am Beispiel eines CKW-Schadensfalls in Hannover-Südstadt'. Soll das 'natural attenuation-Konzept' in die Sanierungsplanung einbezogen werden, ist nachzuweisen, dass der Kontaminant im Aquifer abgebaut wird, und dass es so zu einer begrenzten Ausbreitung der Schadstofffahne kommt. Um das Verhalten eines Schadstoffes im Untergrund prognostizieren zu können, müssen sowohl sie Strömungs- und Transportprozesse also auch die mikrobiellen und chemischen Umsetzungen in dem heterogenen Aquifersystem gut bekannt sein. Der Schwerpunkt dieses Projektes liegt auf der Modellierung der Abbauprozesse der LHKW und der daraus resultierenden geochemischen Veränderungen des Grundwassers. Das dafür notwendige Reaktions-Transport-Modell wird voraussichtlich wie das betrachtete System selbst sehr komplex, was erstens Parametrisierung und zweitens die Handhabbarkeit durch andere Anwender erschwert. Aufgrund des hohen Bedarfs an Rechenzeit ist es zudem nur bedingt zur Prognose der weiteren Entwicklung der Schadstoffausbreitung in einem großräumigen Modell verwendbar. Zur Vereinfachung der Anwendbarkeit und zur Beurteilung des großräumigen Schadensfalls wird daher versuchen, den Umfang der beteiligten Prozesse und deren Kinetik möglichst so stark zu vereinfachen, dass die oben genannten Probleme nicht mehr zum Tragen kommen gleichzeitig aber auch das Ergebnis noch repräsentativ bleibt. Erwartet wird, dass sich diesem Ansatz allgemeine Ansätze zu fast an allen Standorten notwendigen vereinfachenden Annahmen bei der Reaktions-Transport-Modellierung machen lassen. Getestet werden soll der Ansatz im bestehenden Strömungs- und Transportmodell der Landeshauptstadt Hannover, wodurch auch Prognosen der Schadstoffausbreitung für den Standort ermöglicht werden soll.
