Inhalt der Ausgabe 04/2006

Bodenkontaminationen verursachen Schadstofffahnen im Grundwasser, deren Länge und Ausdehnung neben hydraulischen Bedingungen vor allem auch von natürlichen Abbau- und Rückhalteprozessen beeinflusst werden. Für biologisch abbaubare Schadstoffe werden insbesondere Oxidationsmittellimitierungen als eine entscheidende Einflussgröße auf die Fahnenlänge angesehen. Auf dem Gelände einer ehemaligen Gaskokerei in Düsseldorf Flingern soll geprüft werden, ob mittels Nitrat die mikrobielle Aktivität im Untergrund stimuliert werden und somit der Umfang und die Dauer eines Grundwasserschadens signifikant auf ein akzeptables Maß reduziert werden kann.

Bei Kontaminationen mit leichflüchtigen chlorierten Kohlenwasserstoffen (LCKW) bietet sich das Verfahren der In-situ-Reaktiven Zone (IRZ) an. Dies ist ein Verfahren, bei dem die in gewöhnliche Grundwassermessstellen injizierten Substrate in der Regel passiv mit dem natürlichen Grundwasserstrom verteilt und transportiert werden. Da der Abbau insbesondere der höher chlorierten LCKW anaerobe Bedingungen erfordert, wird als Injektionssubstrat ein organischer Kohlenstoff (Corg) verwendet. Dessen Zehrung in situ führt zur Ausbildung einer für die reduktive Dechlorierung von LCKW günstigen biogeochemischen Zone. Als Substrat können lösliche Stoffe, wie z. B. Melasse, Lactat oder Ethanol, oder unlösliche, langsam hydrolysierende Stoffe wie z. B. das speziell für diesen Zweck hergestellte Hydrogen Release Compound (HRC®) verwendet werden. Für unlösliche Substrate sind andere Applikationstechniken zu verwenden. Speiseölsuspensionen stellen ein Intermediär dar. Sie sind einerseits in flüssiger Form injizierbar, andererseits stellen die Öltröpfchen wegen ihrer geringen Löslichkeit ein Corg-Langzeitreservoir dar. Die umfangreichsten Erfahrungen liegen mit Melasse als Substrat vor. Neben solchen anaeroben IRZ werden derzeit auch aerobe IRZ angewendet. Hierbei wird Wasserstoffperoxyd (gegebenenfalls unter Zumischung von Nitrat) als Elektronenakzeptor zur Forcierung des aeroben mikrobiellen Schadstoffabbaus injiziert.

Batchuntersuchungen können ein Verfahren zur Bestimmung der Quellstärke von Altlastenmaterialien sein, wenn an die Versuchsbedingungen gewisse Voraussetzungen gestellt werden. Zum einen sollte die Versuchszeit so groß gewählt sein, dass sich Desorptionsgleichgewichte einstellen. Zum anderen sollten die eingesetzten Mischfrequenzen zur Verminderung der Versuchszeit gering sein, damit das Altlastenmaterial nicht mechanisch belastet wird und sich durch Abrieb nicht neue Sorptions-/Desorptionsoberflächen bilden.

In Säulentests konnte gezeigt werden, dass die Simulation extremer Freilandbedingungen bei PAK-kontaminierten Ablagerungsmaterialien zu einer signifikanten Erhöhung der PAK-Elutionsrate führen können. Insbesondere Aggregatdestabilisierungen durch Ionenauswaschung mit Bidest-Wasser (Altlastboden) oder „Frost-Tau-Zyklen“ (Bauschutt) erhöhten den Anteil eluierbarer PAK signifikant. Der Kontakt mit biologisch aktivem Bodenmaterial hingegen senkte die Quellstärke des Ablagerungsmaterials. Der kombinierte Einsatz von Säulenversuchen und Freiland-Simulationen kann dazu beitragen, Quellstärkebestimmungen von Ablagerungsmaterialien im Zeitraffer realitätsnäher vorzunehmen.