Transport von gelösten Stoffen im Grundwasser – Untersuchungen am Testfeld Krauthausen

Kurzfassung

In dem heterogenen Grundwasserleiter des Testfeldes Krauthausen wurden zur Untersuchung des Transports von gelösten Stoffen drei Tracerversuche (Bromid, Lithium, Uranin) durchgeführt. Um den Einfluss der natürlichen Heterogenität auf den Stofftransport zu untersuchen, wurden die transportrelevanten Parameter des Grundwasserleiters hoch aufgelöst untersucht. In den Tracerversuchen wurde bei den Stoffen Uranin und Lithium im Vergleich zu Bromid eine deutliche Retardierung festgestellt, die mit abnehmender Stoffkonzentration zunahm. Dieses Verhalten kann für Uranin und Lithium mit einer Freundlich-Sorptions-Isotherme beschrieben werden. Die longitudinale Aufweitung der Wolke von Lithium war deutlich größer als die von Uranin. Dies lässt sich durch eine höhere Einleitkonzentration von Lithium, abweichende Freundlich-Parameter und die unterschiedliche Sorptionskinetik erklären. Die Sorption von Uranin und Lithium war mit dem Tongehalt und der Kationenaustauschkapazität korrelierbar. Für die spezifische Oberfläche wurde eine Korrelation mit der Sorption von Uranin festgestellt. Die vertikalen Autokorrelationslängen der physiko-chemischen Parameter und der hydraulischen Durchlässigkeit sind von gleicher Größenordnung.

Abstract

To investigate solute transport, three tracer experiments (bromide, lithium, uranin) were conducted in a heterogeneous aquifer at test site Krauthausen. The impact on transport caused by natural heterogeneity was checked by detailed investigation of transport related parameters of the aquifer. Lithium and uranin compared to bromide showed a clear retardation which increased with decreasing concentrations. The behavior of lithium and uranin can be described by Freundlich isotherms. The longitudinal spreading of the lithium plume was much larger compared to the uranin plume. This can be explained by higher injection concentrations of lithium, the different Freundlich parameters and the different sorption-kinetic behavior. The sorption of lithium and uranin showed good correlation with the clay content and the cation exchange capacity. The specific surface area was only correlation with the sorption of uranin. The vertical correlation length of hydraulic conductivities and of the physico-chemical parameters are of the same order of magnitude