Prognose der Rohwasserbeschaffenheit und Verockerungstendenz in den Förderbrunnen des Wassergewinnungsgebiets Großenkneten

Christine Kübeck1, Konstantin Scheihing2, Martin Meinken3
1 IWW Rheinisch-Westfälisches Institut für Wasser Beratungs- und Entwicklungs mbH
2 OOWV Oldenburgisch-Ostfriesischer Wasserverband
3 Ing.-Büro H.-H. Meyer

12.1 in Reaktive Stofftransportmodellierung

28.03.2020, 09:00-09:15, Telemann-Saal

Die Bildung von Verockerungen ist eine weit verbreitete Problematik, welche sich maßgeblich auf die Ergiebigkeit und Lebensdauer von Förderbrunnen auswirkt. Eine der Hauptursachen, die zu Brunnenverockerungen führt, ist die Förderung von Grundwässern unterschiedlicher Beschaffenheit und deren Mischung im Brunnen. In redoxzonierten Grundwasserleitern reagieren nitratbelastete, oberflächennahe Grundwässer mit den eisen(II)haltigen, tieferen Grundwässern unter Abscheidung von Eisenhydroxidphasen im Brunnen und einem reduktiven Abbau von Nitrat im Rohwasser. Diese Reaktion im unmittelbaren Umfeld des Brunnens kann zu einer signifikanten Minderung der Nitratkonzentrationen im geförderten Rohwasser führen.  

Zur Untersuchung der Rohwasserbeschaffenheit sowie der Verockerungstendenz in den Brunnen des Wassergewinnungsgebiets Großenkneten wurde im Rahmen des BMBF-geförderten Projektes go-CAM ein komplexes reaktives Stofftransportmodell mit dem Programm PHAST (USGS, Parkhurst et al 2004) erarbeitet. In das Modell gehen Informationen zum zeitlich und örtlich variablen Stoffeintrag (Nitrat, Chlorid, Sulfat, pH, etc.) und die im Grundwasserleiter vorhandenen reaktiven Feststoffphasen (u.a. Pyrit und Calcit) mit einem endlichen Phasenvorrat ein. Für die Wassergewinnung Großenkneten kann gezeigt werden, dass die beobachtete Senkung der Nitratkonzentrationen im Rohwasser der letzten Jahrzehnte nicht auf eine Minderung der Nitratkonzentrationen im oberflächennahen Grundwasser zurückgehen sondern die Folge einer autolithotrophen Denitrifikation in den tieferen Sedimentschichten ist. So führten insbesondere hohe Stickstoffeinträge unter landwirtschaftlichen Flächen in den 1980er Jahren zu einem erhöhten Umsatz von Pyrit und der Freisetzung von Eisen und Sulfat. Mit dem rezenten Rückgang der Stickstoffeinträge ist auch ein Rückgang der Eisenkonzentrationen im tieferen Grundwasser zu erwarten, was sich auf die Nitratkonzentrationen im Rohwasser und die Verockerungstendenz im Brunnen auswirken wird (Prognoseszenarien).



Parkhurst, D. L., Kipp, K. L., Engesgaard, P., Charlton, S. R. (2004). PHAST, a program for simulating ground-water flow, solute transport, and multicomponent geochemical reactions. US Geological survey techniques and methods.



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