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Stabile Isotope als Tracer zur Bestimmung der Abstandsgeschwindigkeit in Trinkwassergewinnungsbrunnen aus Uferfiltrat

Determination of fluid velocities in drinking water supply wells using bank filtration by means of stable isotope tracers

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An Erratum to this article was published on 12 October 2016

Zusammenfassung

Für Trinkwasserbrunnen, die Wasser aus Uferfiltrat gewinnen, besteht grundsätzlich die Gefahr einer Verunreinigung durch infiltrierendes, mit Schadstoffen belastetes Flusswasser. Die im Flusswasser natürlich auftretenden Schwankungen im Sauerstoff- und Wasserstoffisotopenverhältnis erreichen nach einer gewissen Zeit die in Grundwasserfließrichtung liegenden Messstellen und Brunnen. Der zeitliche Versatz von Isotopenereignissen und die Bestimmung der besten Korrelation zwischen den gemessenen Kurven ermöglicht die Ermittlung der Abstandsgeschwindigkeit. In dieser Studie wurde die Eignung der isotopen-geochemischen Methode zur Bestimmung der Abstandsgeschwindigkeit zwischen dem Main und den Uferfiltratbrunnen in der Nähe der Stadt Volkach (Bayern) untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass die Abstandsgeschwindigkeit bei ca. 2,9 m d-1 liegt. Daraus ergibt sich eine Laufzeit von rund 50 Tagen zwischen Fluss und Brunnen. Frühere Abschätzungen der Verweilzeit konnten in dieser Studie mittels stabiler Isotope konkretisiert werden und zeigen das große Potenzial dieser Methode.

Abstract

A potential risk for drinking water wells that gain their water from bank filtration is contamination by pollutants from infiltrating river water. Natural occurring variations in the stable isotope ratio of the river water can be detected in observation wells and drinking water production wells. The flow velocity can then be assessed from the time shift of isotope events and best fit of the measured curves. The determination of the fluid velocity by means of stable isotopes were investigated at a study site in the vicinity of the city Volkach (Bavaria) between the River Main and riverbank drinking water wells. The results revealed a velocity of approx. 2.9 m per day, which results in an average flow time of about 50 days between the river and the drinking water wells. The isotope measurements of this study helped to better constrain earlier estimates of residence times and demonstrated the high potential of this method.

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Danksagung

Wir bedanken uns bei Frau Silke Meyer (GZN) für die Durchführung der Isotopenanalysen sowie der Fernwasserversorgung Franken für ihre tatkräftige Unterstützung bei den Probennahmen. Dieses Projekt wurde im Rahmen des Projektes RISK-IDENT durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) durchgeführt (Förderkennzeichen 02WRS1273). Finanzielle Unterstützung erfolgte durch das Landesamt für Umwelt (LfU) (Förderkennzeichen 76-0270-21701/2014). Wir danken den beiden Gutachtern für ihre sorgfältige Durchsicht des Manuskriptes.

Author information

Authors and Affiliations

  1. Department Geographie und Geowissenschaften, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), GeoZentrum Nordbayern, Schlossgarten 5, 91054, Erlangen, Deutschland

    Robert van Geldern, Alfons Baier & Johannes A.C. Barth

  2. Dienststelle Wielenbach, Bayerisches Landesamt für Umwelt (LfU), Demollstraße 31, 82407, Wielenbach, Deutschland

    Angela Kolb

Authors
  1. Robert van Geldern
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  2. Angela Kolb
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  3. Alfons Baier
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  4. Johannes A.C. Barth
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Corresponding author

Correspondence to Robert van Geldern.

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Ein Erratum zu diesem Beitrag ist unter http://dx.doi.org/10.1007/s00767-016-0342-z zu finden.

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van Geldern, R., Kolb, A., Baier, A. et al. Stabile Isotope als Tracer zur Bestimmung der Abstandsgeschwindigkeit in Trinkwassergewinnungsbrunnen aus Uferfiltrat. Grundwasser 20, 169–179 (2015). https://doi.org/10.1007/s00767-015-0296-6

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