Bild4

Die dann aus einer GASSYS-Kammer gezogene und analylierte Gasprobe repräsentiert die ungestörte Bodenluft, weil die Kammern für die Minuten der Beprobungsaktion ein Geschlossenes System bilden, dessen Umfeld dadurch nicht tangiert wird. In der gesättigten Bodenzone hingegen sind die Verhältnisse vielschichtiger. Hier geht es nicht mehr allein um die Wechselbeziehung zwischen zwei Gasräumen, die durch eine Membran getrennt sind, sondern um die Wechselbeziehungen zwischen Membran und einer wässrigen Phase auf der einen und zwischen Membran und einer gasförmigen Phase auf der ändern Seite. Liegt keine Membran trennend zwischen beiden Phasen, so laufen die Diffusionsprozesse ab, welche den Transfer von Gasmolekülen aus der wässrigen in die gasförmige Phase und umgekehrt beinhalten. Als Ergebnis solcher Diffusionsprozesse stellt sich ein Gleichgewicht ein, das durch eine definierte Verteilung eines Gases in der wässerigen und gasförmigen Phase (z. B. Luft) charakterisiert ist. Dieses Gleichgewicht wird durch das Henry-Gesetz beschrieben. Es besagt, dass die Konzentration von Molekülen des Gases i in der Flüssigkeit j proportional zum Partialdruck dieses Gases i im angrenzenden Mischgas (z. B. Luft) ist.

               ci,j = Pi*KH,i                             Gleichung 1
ci,j          Konzentration von Molekülen des Gases i in der Flüssigkeit j in mol/m3
Pi          Absolut-Partialdruck des Gases i in Pa
KH,i       Henry Konstante eines Stoffes i normiert für 25°C in mol/(m3*Pa)
Beim GASSYS bildet - wie oben gesagt - die Diffusionsmembran ein zusätzliches, wenn auch dünnschichtiges Medium, das mit der wässrigen Phase (Grundwasser) auf der einen Seite und mit der Mischgasphase auf der anderen Seite Kontakt hat und bezüglich der Gase korrespondiert. Das Ziel weiterführender Untersuchungen am Grundwasser-Zentrum (GWZ) Dresden war es nun, den Einfluss dieser Diffusionsmembran auf die Einstellung des Gleichgewichts zwischen einem Stoff im Grundwasser und dessen Gas im Innenraum der G/\SSYS-Kammern festzustellen. In den dazu durchgeführten Versuchen wurden die GASSYS-Kammern unter den realen Druck- und Temperaturbedingungen an verschiedenen wässrigen Lösungen mit definierter Zusammensetzung getestet. Dabei sind sowohl destilliertes Wasser, das mit einer definierten 1-Propanolmenge versetzt wurde, als auch Original-Grundwasser vom Testfeld untersucht worden. • Für die Versuche wurde ein Testbehälter aus Edelstahl mit einer Länge von 230 cm und einem Durchmesser von 5,5 cm zur Aufnahme des GASSYS und der Testlö-sung verwendet. Der Behälter ist - wie in Bild 5 dargestellt - soweit befüllt worden, dass sich das GASSYS vollständig in der Testflüssigkeit befand und sich darüber noch ein freier Gasraum von ca. 475 cm3 ausgebildet hat. Anschließend ist der gesamte Testbehälter in die Forschungsbohrung am GWZ in 30 m Tiefe eingehängt worden. Die Probenahme erfolgte wie am Standort über die 30 m langen Entnahmeleitungen aus Edelstahl mit einem Durchmesser von 1 mm. Zum Vergleich wurden nach dem Ausbau der Apparatur noch unmittelbar am Testbehälter eine Gas- und eine Wasserprobe gezogen.
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