Uni-Bayreuth

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Untersuchungen zum Sorptionsverhalten von Alkylphenolen

Martin Binder1, Diana Burghardt1, Frank Engelmann2, Charlotte Kopf1, Isabel Jordan1, Anika Paschiller1, Rudolf Liedl1
1 TU Dresden, Institut für Grundwasserwirtschaft, Bergstraße 66, 01062 Dresden
2 Sensatec GmbH, Büro Brandenburg, Ebereschenstraße 29, 16833 Fehrbellin

O 15.2 in Forum Junge Hydrogeologen (H 36, NW III)

28.05.2014, 12:20-12:40, H36, NWIII

Kurzkettige Alkylphenole gehören als Nebenprodukte der meisten Kohleveredelungsprozesse zu typischen organischen Schadstoffen in Böden und Grundwässern von Altstandorten der kohlechemischen Industrie. In den letzten Jahren konnten für diese Kon­taminationen ENA-Maßnahmen entwickelt und getestet werden (Engelmann, 2011), wobei ein aerober, mi­kro­­­biologischer Abbau hier der effizienteste Schadstoffminderungsprozess ist (DGFZ, 2000).

Besonders an Altstandorten der Kohleveredlung werden die Grundwasserleiter jedoch oftmals durch inhomogen verteilte und stark kohlehaltige Schichten geprägt. Um deren Beitrag zum natürlichen Rückhalt von Alkylphenolen durch Adsorption quantifizieren zu können, werden derzeit entsprechende, grundlegende Laborversuche durchgeführt. Zu diesem Zweck wurden von einem Altstandort der Kohleveredlung ein Alkylphenol-haltiges Grundwasser sowie Sedimentproben mit verschiedenen Kohlegehalten gewonnen und damit Batchversuche zur Ermittlung von Adsorptionskapazitäten und –kine­tiken durchgeführt (IGW, 2014).  

Anschließend ist das Adsorptionsverhalten ausgewählter Alkylphenole (Phenol, m-,p-Methyl­phe­nol, 2,4-2,5-Di­methyl­phenol, 2,3,5-Tri­methyl­­phenol) durch Anpassung von Adsorptionsisothermen (Henry, Freundlich, Langmuir) zu beschreiben. Zudem ist zu prüfen, ob es sich hierbei um Gleich- oder Nichtgleichgewichtsprozesse (Intrapartikeldiffusion) handelt. Parallel zu den Adsorptionsuntersuchungen werden 1D-Durchströmungs­versuche durchgeführt, um sediment- bzw. standortspezifische Transportparameter (Porositäten und K-Werte) zu ermitteln. Alle Ergebnisse werden anschließend genutzt, um eine bisher nur auf Schätzwerten basierende, analytische 1D-Stofftransportprognose-Rechnung (Burghardt u. Liedl, 2013) zu ertüchtigen. Bei Indikation eines signifikanten, kinetischen Adsorptionsverhaltens der Alkylphenole an den kohlehaltigen Sedimenten ist eine numerische Abbildung dieses Prozesses mit dem Programm SMART (Finkel et al., 2002) geplant. Hierzu ist die zugehörige Schadstoffdatenbank entsprechend anzupassen und ggf. zu erweitern.



Burghardt, D., Liedl, R. (2013) : Analytische 1D-Stofftransportrechnung zum Ausbreitungsverhalten von Phenol und Benzol am Standort Lauchhammer‘, Studie im Auftrag der Sensatec GmbH

DGFZ (2000) : Fortführung der mikrobiologischen Untersuchungen der Grundwasserleiter am Standort der ehemaligen Kokerei Lauchhammer. Studie im Auftrag der LMBV mbH.

Engelmann, F.I. (2011) : Gekoppelte Niederdruck-Hochdruckimpuls-Direktgas-Injektion zur Steuerung anaerober und aerober Reaktionsräume zur Verbesserung der Grundwasserqualität im stofflich belasteten Zustrom von Wassernutzungsbereichen. Arbeitspaket 2: Entwicklung eines raumwirksamen Gasmeßsystems, Förderkennzeichen: KF2171902SB9, Projektförderung BMWT, Programm ZIM–KOOP. 2010-2011

Finkel, M., Liedl, R., Teutsch, G. (2002) : Modelling Reactive Transport of Organic Solutes in Groundwater  With a Lagrangian Streamtube Approach. {aus Schulz, H. & Teutsch, G. (Hrsg.): Geochemical Processes – Concepts for Modelling Reactive Transport in Soils and Groundwater, DFG Research Report, Wiley-VCH, Kapitel 7 (pp. 115-134)}

IGW (2014) : Untersuchungen zum Adsorptionsverhalten von Alkylphenolen. Studentische Projektarbeit im Rahmen des MSc-Studienganges Wasserwirtschaft (Mai 2013 – Mai 2014), in Bearbeitung.



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Letzte Änderung 24.03.2014