Uferfiltration - Säulenversuche zur Reinigungsleistung der hyporheischen Zone hinsichtlich organischer Spurenstoffe

Victoria Burke1, Janek Greskowiak1, Gudrun Massmann1
1 Carl von Ossietzky Universität Oldenburg

O 14.2 in Urbane Hydrogeologie

15.04.2016, 14:00-14:15, Audimax B, Geb. 30.95

 

Als Instrument der künstlichen Grundwasseranreicherung ist der Prozess der Uferfiltration hinsichtlich der Wasserversorgung in urbanen Ballungsräumen von großer Bedeutung. Neben dem quantitativen Aspekt der Reservoiranreicherung sind Uferfiltrationsprozesse auch hinsichtlich der Grundwasserqualität äußerst relevant. Eine Vielzahl veröffentlichter Studien konnten bereits nachweisen, dass zahlreiche physikalische und chemische Reinigungsprozesse während der Untergrundpassage zu einer signifikanten Qualitätsverbesserung des Uferfiltrats führen (z.B. Hiscock & Grischek, 2002).

 

Die hyporheische Zone fungiert als Schnittstelle zwischen Oberflächenwasser und Grundwasser und gilt als hochreaktiv hinsichtlich der Eliminierung von anthropogenen Verunreinigungen (z.B. Jüttner, 1999). Im Rahmen der vorliegenden Studie wurden Laborversuche durchgeführt, um die Reinigungsleistung der hyporheischen Zone hinsichtlich abwasserbürtiger, organischer Spurenstoffe quantitativ zu untersuchen. Dazu wurden drei ungestörte Sedimentkerne an unterschiedlichen, intensiv genutzten Uferfiltrationsstandorten entnommen und unter Laborbedingungen mit natürlichem Oberflächenwasser vom jeweiligen Standort betrieben. Nach einer Konditionierungsphase von mehreren Monaten erfolgten tiefenorientierte Probenahmen, um anhand von Tiefenprofilen Aussagen über das Verhalten der Zielsubstanzen entlang des Fließpfades treffen zu können. Untersucht wurden eine Reihe pharmazeutischer Wirkstoffe und Metabolite, darunter Antiepileptika, Antihypertensiva und Analgesika, die in der Vergangenheit wiederholt im Oberflächenwasser der Untersuchungsstandorte nachgewiesen wurden.

 

Während für einige der untersuchten Substanzen keine oder nur geringe Konzentrationsminderungen entlang des Fließweges beobachtet wurden (z.B. Carbamazepin, Candesartan), zeigten andere eine deutliche Verringerung der Ausgangskonzentration (z.B. Acesulfam, Metoprolol). Diese sind sowohl auf auf mikrobiellen Abbau als auch Sorptionsprozesse zurückzuführen. Weiterhin konnten standortspezifische Unterschiede im (Abbau)verhalten der Zielsubstanzen beobachtet werden, die der chemischen und physikalischen Variabilität der einzelnen Sedimente zugeordnet werden.

 

Insgesamt unterstreichen die aufgenommenen Daten die Relevanz der hyporheischen Zone im Rahmen der natürlichen Aufbereitung abwasserbeinflussten Oberflächenwassers im System des halbgeschlossenen Wasserkreislaufes. Weiterführend soll eine hydrochemische Modellierung auf Basis der erhobenen Daten dazu beitragen,  Schlüsselparameter für den Abbau organischer Spurenstoffe zu identifizieren.

 



Hiscock, KM.; Grischek, T., (2002): Attenuation of groundwater pollution by bank filtration. Journal of Hydrology, 266: 139-144.

 

Jüttner, F., (1999): Efficacy of bank filtration for the removal of fragrance compounds and aromatic hydrocarbons. Water Science and Technology, 40: 123-128.

 



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