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DOI: http://dx.doi.org/10.1065/uwsf2001.05.053
Es fehlen einfache und sichere Methoden, mit der die komplizierte Topographie von Kontaminationsfahnen im Grundwasser abgebildet werden kann. Die konventionellen Methoden zur punktuellen Bestimmung von Schadstoffkonzentrationen können diese Anforderung nicht erfüllen. Zur erfolgreichen Implementierung und Nutzung des natürlichen Abbaus („Natural Attenuation“) ist jedoch die Überwindung dieser Defizite notwendig. Die Detektoren, die hier beschrieben werden, sind Teil eines Systems unterschiedlicher Sonden, das die Autoren entwickelt haben. Es dient zur Abbildung verschiedener Aspekte der Topographie und der zeitlichen Veränderung von Kontaminationsfahnen durch Monitoring im ungestörten Grundwasseraquifer von: -- relativen Frachten von Schadstoffen und Spurenstoffen mit Passivsammlern [4] und -- Redox-Milieu-Parametern. Die hier beschriebenen Detektoren sind vielseitig nutzbare bandförmige Sonden beliebiger Länge. Sie sind mit einem definierten Vorrat reaktiver Substanz beladen. Während der Messung hängt das Detektorband mit Gewicht beschwert vorzugsweise von einer Position oberhalb des Wasserspiegels bis in eine unbeschränkte Tiefe in der kompletten Wassersäule. Während der Reaktionsperiode kann der Detektor wiederholt zur optisch-visuellen Auswertung entnommen werden, um die Zeitdauer der Umsatzreaktion festzustellen. Mit den Detektoren können eine Reihe von Parametern in tiefenorientiertem lückenlosem Profil als optisch- visuell erkennbare Abbildung ermittelt werden: -- Lage von Redoxpotential-Schwellen Mn-IV–Mn-II, Fe-III–Fe-II, Sulfat-Sulfid -- Lage von Ocker-Fällungs- und Sulfid-Fällungshorizonten -- Relative Frachten der Summe reduzierend wirkender Stoffe (Messung der Zeit bis zur Umsetzung des vorgelegten Oxidationsmittel-Vorrats) -- Relative Frachten der Summe Eisensulfid-oxidierend wirkender Stoffe (Messung der Zeit bis zur Umsetzung des vorgelegten Reduktionsmittel-Vorrats) -- Lage von gelösten Eisen-II-Ionen führenden Horizonten -- Lage von gelösten Hydrogensulfid-Ionen und gelösten Schwefelwasserstoff- führenden Horizonten, -- Relative Frachten von Eisen-II-Ionen (Messung der Zeit bis zur Umsetzung des vorgelegten Oxidationsmittel-Vorrats) -- Relative Frachten von Hydrogensulfidionen und Schwefelwasserstoff (Messung der Zeit bis zur Umsetzung des vorgelegten Oxidationsmittel-Vorrats). Die Detektoren sind ebenso gut geeignet für die Untersuchungen in Gewässern, auch solchen von großer Tiefe z.B. künstliche und natürliche Seen, Meeres- und Ozeanbecken.

Abstract

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For the time being, simple and reliable methods which permit the imaging of the complex topography of contaminant plumes in groundwater are missing. The conventional methods for the punctual determination of contaminant concentrations cannot fulfill this demand. To successfully implement and utilize Natural Attenuation, these deficits have to be overwhelmed. The detectors described in the following represent only part of the probing device system the authors have developed; it shall enable their user to image different aspects of plume topography and its time dependent change by monitoring within the undisturbed groundwater aquifer in groundwater measuring levels: -- relative freights of contaminants and trace contaminants by passive samplers [4] and -- redox milieu parameters by detectors. The detectors offer multi-purpose, tape-like probing devices of unlimited length. They are charged with a defined reserve of reactive substances. During monitoring actions, the detector tape hangs vertically stretched by a weight preferably covering from the top to the bottom of the whole water column. During the reaction period, the detector may be relaunched for repeated visual inspection. The colour changes of the detectors enable the identification of a row of parameters in the vertically (depth-) oriented profile by unbroken optical/visually perceivable imaging: -- Position of Redox potential thresholds for Mn-IV-Mn-II, Fe-III- Fe-II, Sulfate-Sulfide -- Position of ochre precipitation and iron-sulfide precipitation horizons -- Relative freights of the sum of substances effecting reduction (period until defined oxidant reserve has been reduced) -- Relative freights of the sum of substances effecting iron-sulfide oxidation (period until defined reductant reserve has been reduced) -- Position of dissolved iron-II ions containing horizons -- Position of dissolved hydrogen-sulfide ions/hydrogen-sulfide containing horizons -- Relative freights of iron-II ions (period until defined oxidant reserve has been reduced) -- Relative freights of hydrogen-sulfide ions/hydrogensulfide (period until defined oxidant reserve has been reduced). Furthermore, the detectors are also suitable for the examination of waters even of great depth, as for example artificial or natural lakes, sea and ocean basins.