Das Projekt "Elektrokinetische Bodensanierung: Einsatzmoeglichkeiten in KW-kontaminierten Feinklastika" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe, Geologisches Institut, Lehrstuhl für Angewandte Geologie durchgeführt. Die Sanierung von Schadensfaellen ist mittlerweile eines der wichtigsten Aufgabengebiete der Geowissenschaften und Umwelttechnik. Erhebliche Schwierigkeiten ergeben sich fuer Altlasten auf Deponie- und Gewerbeflaechen bei tiefreichenden Kontaminationen des tonigen Untergrundes durch toxische Kohlenwasserstoffgemische sowie bei Untergruenden aus einer Wechselfolge von tonigen fein- und sandig-kiesigen grobklastischen Sedimenten. Das hohe Schadstoffbindevermoegen und die geringe Durchlaessigkeit der tonigen Gesteine fuehrt zu einer massiven Anreicherung der Schadstoffe im Untergrund, die entsprechend der Umgebungsparameter im Anschluss an die Kontamination zu einer langanhaltenden Freisetzung grosser Schadstoffmengen durch Gleichgewichtsprozesse fuehren kann. Dem Stand der Technik entsprechend sind hydraulische sowie mikrobielle Sanierungsverfahren im gering durchlaessigen Untergrund nicht einsetzbar. Im vorliegenden Projektantrag steht die Entwicklung eines neuen, bisher nur unzureichend begleiteten Sanierungskonzeptes fuer gering durchlaessige Gesteine im Vordergrund. Durch den Einsatz von Strom ermoeglichen elektroosmotische und elektrolytische Prozesse eine gezielte Wanderung der Schadstoffe (Schwermetalle, polare organische Verbindungen) im Boden. Zudem scheint der in-situ Abbau von organischen Verbindungen aufgrund von elektrooxidativen Prozessen denkbar, die Sanierung auch gering durchlaessiger Gesteine somit durch die Kombination dieser zeitgleich ablaufenden Prozesse moeglich. Die theoretisch und in Laborversuchen gewonnenen Erkenntnisse werden in der Spaetphase des Projektes die Entwicklung der Sanierungstechnik an einem konkreten Modellschadensfall bestimmen.
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.