Das Projekt "Aufklaerung des Verhaltens von Schadstoffen in Pedo- und Hydrosphaere" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Karlsruhe GmbH Technik und Umwelt, Institut für Technische Chemie, Bereich Wasser- und Geotechnologie, Technische Mineralogie durchgeführt. Geochemische Fixierung von Schadstoffen in Speichermineralen. Untersuchung der Bildungsbedingungen und Struktur von Erdalkalisilikaten, die als Speichermineral geeignet sein koennen: Synthese und Strukturmodell, das die Ableitung thermodynamischer Daten erlaubt. Ermittlung der Mineralneubildungen bei Verwitterung schadstoffhaltiger Rueckstaende zur Identifikation potentieller Speicherminerale fuer Schadstoffe: Zeitrafferexperimente der Verwitterung von Hochtemperatur-Muellverbrennungsschlacken und Untersuchung der Mineralneubildungen aus schwefelhaltigen Rueckstaenden. Untersuchung der Verwendung von Natriumkarbonatsodalith als technische Base zur Inertisierung.
Das Projekt "Teilprojekt: Jarosite und Alunite als Speicherminerale für toxische Inventare der Tagebaukippen Mitteldeutschlands: Stabilität und Einfluß auf die Schwermetallhaushalte in den Restwässern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Photonenforschung und Synchrotronstrahlung durchgeführt. In den Braunkohletagebaukippen von Cospuden und Zwenkau laufen als Folge der Oxidation von FeS2 geochemische Prozesse ab, die zu einer teilweisen Fixierung toxischer Elemente in sekundaeren Mineralneubildungen, im wesentlichen in Jarositen ((Na,K)Fe3(SO4)2(OH)6), fuehren. Die Verhaeltnisse in den Kippen sind gegenwaertig weitgehend untersaettigt, die pH-Werte niedrig. Mit zunehmender Wassersaettigung der Kippen als Folge der Flutung (pH-Anhebung) wird es zur Aufloesung und Neubildung von Mineralen kommen. Ziel ist es, das Aufloeseverhalten (Mechanismus und Kinetik) der Jarosite zu quantifizieren, die Bildung neuer Mineralphasen zu verfolgen und deren Eigenschaften zur Immobilisierung oekotoxischer Elemente zu bestimmen. Die enorme kristallchemische Variabilitaet der Jarosite hat grossen Einfluss auf die Weite ihrer Stabilitaetsfelder. Verlaessliche Korrelationen zwischen den ermittelten chemischen Daten und den strukturellen Details der Minerale sind daher die Grundlage zur Voraussage der Aufloesekinetik. Unser mineralogisch ausgerichtetes Vorhaben im Rahmen des DFG-Schwerpunktprogrammes 'Geochemische Prozesse mit Langzeitfolgen im anthropogen beeinflussten Sickerwasser und Grundwasser' wird die Aufloesungs- und Mineralneubildsungsreaktionen, ausgehend vom Jarosit und Alunit, aufklaeren. Das Verstaendnis solcher grundlegender Mechanismen und der Kinetik der Freisetzung und Fixierung toxischer Inventare aus und in Festphasen ist eine der notwendigen Bedingungen, Aussagen ueber die Verteilung von Elementen zwischen Festphasen und Loesungen fuer die Modellierung der hydrochemischen Ausbreitung verfuegbar zu machen.