Zusammenfassung
An einem ehemaligen Kokereistandort im Ruhrgebiet wurde das Potenzial von Natural Attenuation (natürlicher Abbau und Rückhalt) für mono- (BTEX) und polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) im Grundwasser auf einer Fließstrecke von ca. 500 m untersucht. Das Schadenszentrum befindet sich unter eingeebnetem Bergematerial in ca. 5–6 m Tiefe unter Geländeoberkante innerhalb einer ca. 4–6 m mächtigen Schluff-Sand-Wechselfolge (K f =1,4⋅10−7 m/s). Im gesamten Aquifer resultieren Fließzeiten von wenigen Hundert Jahren vom Schadstoffzentrum bis zur Vorflut. Hauptkontaminanten sind Benzen (bis ca. 200.000 μg/l) und Naphthalen (bis ca. 8.500 μg/l). An der Fahnenspitze liegen seit 9 Jahren schrumpfende Konzentrationen vor, die in Einklang mit einem mittels Kohlenstoffisotopie nachgewiesenen Benzenabbau liegen. Schwefelisotopendaten belegen, dass bakterielle Sulfatreduktion nachweislich eine wesentliche Rolle spielt. Mit ca. 300–1.800 mg/l Sulfat ist derzeit eine ausreichende Bereitstellung von Sulfat gegeben. Seit Beginn der Messungen am Standort ist kein BTEX- und PAK-Austrag in die Vorflut erkennbar.
Abstract
Natural attenuation of mono- (BTEX) and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) was studied in groundwater at a former gas plant site over a distance of about 500 m. The contamination source was located within a 4–6 m thick succession of interbedded silt and sand (K f =1,4⋅10−7 m/s) at a depth of about 5–6 m below the surface. Groundwater flow times between source and the receiving surface waters were determined on the order of a few hundred years. The main contaminants were found to be benzene and naphthalene with concentrations up to 200,000 and 8,500 μg/l, respectively. Over the past 9 years, concentrations within the contaminant plume have decreased and degradation of benzene was proven by compound specific carbon isotope analyses. In addition, sulphur isotope studies revealed that sulphate reduction has played a significant role. This was supported by ambient sulphate concentrations of 300–1,800 μg/l at the site that are sufficient to sustain a long-term perspective for this process. In agreement with these physico-chemical conditions, no transfer of BTEX or PAHs from the plume into the nearby river has been observed.
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Danksagung
Die vorliegende Arbeit entstand in Kooperation mit der RAG Montan Immobilien GmbH und der RAG Aktiengesellschaft, und unser Dank gilt hier besonders Frau S. Konzelmann-Krause und Herrn M. Laßl. Unser weiterer Dank gilt Herrn Prof. Dr. Torsten C. Schmidt, Universität Duisburg-Essen, für die kritische Durchsicht und Diskussion des Manuskriptes. Herrn Dr. F.D. Oeste (gM-Ingenieurbüro, F.D. Oeste) wird für den Einbau und die Auswertung der Redoxbänder gedankt. Unser Dank gilt weiterhin Frau A. Reschka und den Herren A. Fugmann und A. Lutter für ihre Hilfe bei den Laborarbeiten und Isotopenmessungen.
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Nagel, A., Strauss, H., Stephan, M. et al. Nachweis von Natural Attenuation mittels Isotopenuntersuchungen an einem ehemaligen Kokereistandort. Grundwasser 16, 235–245 (2011). https://doi.org/10.1007/s00767-011-0174-9
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