Mikrobieller Abbau persistenter organischer Schadstoffe in der ungesättigten Zone (Sickerwasserprognose)< zurück

Das Bundesbodenschutzgesetz verlangt quantitative Daten zur Bewertung eines Schadstoffeintrages aus Altlasten oder abgelagerten kontaminierten Materialien mit dem Sickerwasser in das Grundwasser. Im Rahmen einer Sickerwasserprognose soll damit die Grundwassergefährdung langfristig abgeschätzt werden. Neben Einflussfaktoren wie Schadstoffsorption und -dispersion hat der mikrobielle Abbau organischer Schadstoffe auf der Sickerwassertransportstrecke eine große Bedeutung für diese Prognose, da biologische Abbauprozesse eine kontinuierliche Schadstoffelimination und damit eine langfristige Mininimierung der Grundwassergefährdung bewirken können.

Derzeit werden im Rahmen des BMBF-Förderschwerpunktes „Sickerwasserprognose“ ungesättigte Säulenexperimente durchgeführt, um die Rolle des biologischen Abbaus beim Sickerwasser-Transport organischer Schadstoffe näher zu untersuchen. Ziel dieses Projektes ist die qualitative und quantitative Bewertung mikrobieller Abbauprozesse in der ungesättigten Zone bei variierenden Randbedingungen. Auf der Basis der durchgeführten Experimente soll ein Testverfahren zur Ermittlung standortspezifischer kinetischer Parameter entwickelt werden, die in die Modellierung der Transportprozesse einfliessen können.

Bisher wurden biologisch inhibierte und biologisch aktive Säulenexperimente durchgeführt, um den Einfluss der Mikroorganismen auf die Schadstofffracht zu verdeutlichen. Mit Phenanthren als Modellschadstoff konnte gezeigt werden, dass unter Dauerberegnung von rund 3,5 mm/h schadstoffadaptierte Mikroorganismen Phenanthren aus dem Sickerwasser eliminieren und einen Schadstoffdurchbruch verhindern können. Unter biologisch inaktiven Bedingungen brach Phenanthren, in Abhängigkeit von der Sorptionskapazität des in die Säulen eingebauten Materials, nach wenigen ausgetauschten Porenvolumen durch.

Insgesamt belegen die bisher durchgeführten Untersuchungen, dass mikrobielle Abbauvorgänge einen maßgeblichen Einfluss auf den Sickerwassertransport organischer Schadstoffe ausüben. Unter aeroben Milieubedingungen sind Schadstoff-Adaptation und Gehalt an adaptierter Biomasse, Schadstofffracht und -Aufenthaltszeit sowie die Auswirkung variierender Niederschlagsintensitäten auf den Fluss des Sickerwassers in der ungesättigten Zone entscheidende Steuergrößen der biologischen Eliminationsleistung. Sofern keiner dieser Parameter den Abbau limitiert, können Schadstoffe wie Phenanthren auf der Transportstrecke bis unter die in der Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung vorgegebenen Prüfwerte eliminiert werden.

Ansprechpartner

Prof. Dr. Andreas Tiehm

Tel.: +49(0)721/9678-137
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Förderung

BMBF - Bundesministerium für Bildung und Forschung

im Rahmen der Sickerwasserprognose

Projektdauer

2001 - 2006