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Auf Grundlage der gemessenen Konzentrationen in der wässrigen und in der gasförmigen Phase erfolgte eine inverse Bestimmung von Übergangs- bzw. Henry-Konstanten gemäß Gleichung 1 für den Stoffübergang vom Grundwasser in den Diffusionssammler bzw. in den freien Gasraum.

Ergebnisse und Ausblick
Die im Grundwasser-Zentrum (GWZ) durchgeführten Untersuchungen zeigten, dass für das Wasser-Membran-Luft-System wie es bei GASSYS gegeben ist, tendenziell das Gleiche gilt wie für das Wasser-Luft-System: Je größer die Henry-Konstante eines betrachteten Stoffes ist, desto niedriger ist unter Gleichgewichtsbedingungen auch die Konzentration eines Stoffes in der gasförmigen Phase gegenüber seiner Konzentration in der wässrigen Phase. Für die Praxis bedeutet das: Man muss entsprechend kleinere Konzentrationen des Stoffes in der gasförmigen Phase nachweisen. Als Beispiel hierfür sei 1-Propanol angeführt, das gem. [3] mit

Kh,1-Pr op = 1.1 bis 1,6 • 104 mol/(m3 • Pa)

eine verhältnismäßig große Henry-Konstante hat. Die als Analogon zur Henry-Konstante mit den GASSY-Proben für 1-Propanol bestimmte Übergangskonstante hat sich als etwa zweimal so groß erwiesen, wie die mit den Gasraum-Proben ermittelte. Letztere stimmten in der Größenordnung mit der in [3] angegebenen Henry-Konstante überein. Dieses für GASSYS ungünstige Ergebnis ist darauf zurückzuführen, dass die EVA-Mem-bran die vom Wasser her eintretenden Dämpfe des 1-Propanols geringer aufnimmt und in die GASSYS-Kammer weiter geben kann als ein direkt mit dem Wasser korrespondierender Gasraum. Andererseits zeigte beispielsweise eine von der Landesgewerbeanstalt Bayern (LGA, Nürnberg) durchgeführte Untersuchung, dass Dichlordifluormethan, welches eine gegenüber l-Propanol sehr viel niedrigere Henry-Konstante von hat, in den GASSYS-Kammern mit erheblich höheren Konzentrationen festgestellt wurde, als bei der parallelen Wasseranalytik nach DIN 38407-F5 [4].
Weiterführende Darstellungen zu dieser Thematik enthält das Buch von E. Staude (1992)"Membranen und Membranprozesse'' [6]. Wenn man über das ursprüngliche GASSY-Ziel einer Relativwerterfassung für Zeitreihenmessungen zur Überwachung von Schadstoffbelastungen des Grundwassers hinausgehen will und eine Realwerterfassung anstrebt, dann sind weitere Untersuchungen zur Bestimmung spezifischer Gleichgewichtskonstanten von GASSYS erforderlich. Dies könnte für die Überwachung leicht flüchtiger Stoffe von besonderem Interesse sein. Andererseits könnte man die über GASSYS gewonnenen Werte mit den gleichzeitig an benachbarten Grundwassermessstellen auf andere Weise ermittelten Konzentrationen in Bezug setzen und dadurch ihren Informationsgehalt erhöhen. Bei den Untersuchungen im Grundwasser-Zentrum Dresden (GWZ) wurde auch geprüft, ob es einen signifikanten Einfluss eines im Wasser gelösten Stoffgemisches auf die Erfassung eines Einzelstoffes gegenüber dessen Erfassung im Ein-Stoff-Systems gibt. Ein solcher konnte analytisch bislang jedoch nicht sicher nachgewiesen werden. Die in den Untersuchungen gewonnenen Messwerte reflektieren den Eignungsgrad des Probenahmesystems zur Überwachung der Grundwasserqualität, wobei Stoffe mit höherem Dampfdruck und niedrigerer Henry-Konstante das Ziel sind. Vorteilhaft war, dass die Beprobung der Membrankammern von GASSYS reproduzierbare Werte lieferte.

Literatur
[1] Uhlig. U. et.al.: „Untersuchungen zur l.NAPL - Mobilisierung / Solubilisierung im Untergrund zur Effektivitätserhöhung hydraulischer Sanierungsmaßnahmen" Forschungsbericht, 2003
[2] Kaiser. H.. Schillinger C: „Neue Entnahmetcchnik für Bodengase". Nürnberg: LGA Rundschau. (1). 2001.
[3] Sander. R: „Compilation of Henry's Law Constants for Inorganic and Organic Species of Potential Importance in F.nvironmental Chemistry". Max-Planck Institute of Chemistry. Air Chemistry Department, April 8,1999.
[4] Institut für Umweltgeologie und Altlasten der Landesgewerbeanstalt Bayern (LGA). Nürnberg und KaiserGEOconsult GmbH. Erlangen: Bericht an das Bayerische Staatsministerium für Landes-entwicklung und Umweltfragen zum F & E-Projekt „Erprobung eines segmentierten Gassammelsystems für horizontbezogene Gasbeprobung in Wasser und Böden von bereits untersuchten Arealen", 1999
[5] Uhlig, U., Tränckner, S.. Luckner, L.. Hofmann. W.: „Neues Verfahren zur In-situ-Alkoholwäsche eines mit LNAPL kontaminierten Untergrundes" Mainz: TerraTech (5), 2004
[6] Staude E.: „Membranen und Membranprozesse". Weinheim: VCH-Verlagsgesellschaft GmbH


Anschrift der Autoren:
Dipl.-Ing. / Dipl.-Hydrol. Uli Uhlig
Grundwasserforschungsinstitut GmbH Dresden
Meraner Str. 10, D 01217 Dresden
Tel.: 0351/4050671
E-Mail: uuhlig@gfi-dresden.de

Prof. Dr. Helmut Kaiser
KaiserGEOconsult GmbH
Heindelstraße 21, D 91056 Erlangen
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