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Redox-Sensitivität organischer Spurenkontaminanten
Redox-Sensitivität und Langzeit-Persistenz organischer Spurenkontaminanten im Grundwasser - abwasserbürtige Substanzen
Projektbeschreibung
Die zunehmende Verschmutzung der aquatischen Umwelt mit einer Vielzahl organischer Spurenstoffe, wie z.B. pharmazeutischer Rückstände, ist ein Problem globalen Ausmaßes. Erste Studien zeigten, dass es notwendig ist, das Verhalten und die Elimination (bzw. Persistenz) organischer Spurenstoffe mit den hydraulischen und hydrochemischen Bedingungen im Grundwasser zu korrelieren, um die die Elimination kontrollierenden Schlüsselparameter zu identifizieren.
Im Rahmen des Projekts wird das Verhalten abwasserbürtiger organischer Spurenstoffe im Grundwasser untersucht, wobei der Schwerpunkt der Untersuchungen auf dem redox-sensitiven Abbau und der Langzeit-Persistenz der Substanzen liegt. In einem “Redox-Screening“, für das kontaminiertes Grundwasser unter jeweils anoxischen und oxischen Bedingungen inkubiert wird, werden zunächst diejenigen Substanzen identifiziert, die eine Redox-Sensitivität zeigen. Im Anschluss daran wird die Redox-Sensitivität der identifizierten Verbindungen mit Hilfe von Säulenversuchen unter variablen Redoxbedingungen geprüft. Die Laborversuche werden von Felduntersuchungen begleitet, die eine umfangreiche Datierung und Beprobung der Kontaminationsfahnen ehemaliger Rieselfelder beinhalten. Die Ergebnisse liefern Hinweise auf die Langzeit-Persistenz abwasserbürtiger organischer Spurenstoffe unter definierten hydrochemischen Bedingungen.
Im Anschluss werden die anhand von Labor- und Felduntersuchungen gewonnenen konzeptionellen Modelle durch reaktive Transportmodellierungsansätze bestätigt, mit deren Hilfe auch Abbauraten unter verschiedenen Redoxbedingungen gewonnen werden.
Kooperationspartner
Berliner Wasserbetriebe
Finanzierung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), Projekt Ma 3274 5-1
Projektlaufzeit
2010- 2013
Bearbeiter*innen
Dr. Victoria Burke,
Aline Henzler
Thi Thuy Hang Nham
Publikationen
Burke, V., Greskowiak, J., Massmann, G. (2017). Redox and Temperature Dependent Attenuation of Twenty Organic Micropollutants - A Systematic Column Study. Water Environment Research 89(2), 155-167
Burke, V., Greskowiak, J., Asmuß, T., Bremermann, R., Massmann, G. (2014). Temperature dependent redox zonation and attenuation of wastewater-derived organic micropollutants in the hyporheic zone. Science of the Total Environm. 482–483: 53–61.
Burke, V., Dünnbier, U., Massmann, G. (2013). The effect of aeration on the removal of wastewater derived pharmaceutical residues from groundwater – a laboratory study. Water Sci. and Technol. 67(3): 658–666
Burke, V., Treumann, S., Duennbier, U., Greskowiak, J., Massmann, G. (2013): Sorption behavior of 20 wastewater originated micropollutants in groundwater - Column experiments with pharmaceutical residues and industrial agents, J. Cont. Hydrol., 154, 29-41
Burke, V., Richter, D., Hass, u., Duennbier, U., Greskowiak, J., Massmann, G. (2014): Redox dependent removal of 27 organic trace pollutants – Compilation of results from tank aeration experiments. Environm. Earth Sci. 71(8): 3685-3695.
Hass, U., Dünnbier, U., Massmann, G. (2012). Occurrence of psychoactive compounds and their metabolites in groundwater down gradient of a decommissioned sewage farm in Berlin (Germany). Environm. Sci. and Poll. Res. 19(6): 2096-2106
Henzler, A., Greskowiak, J., Massmann, G. (2016), Seasonality of temperatures and redox zonations during bank filtration – A modeling approach, Journal of Hydrology, 535: 282-292
Henzler, A.F., Greskowiak J., Massmann, G. (2014): Modeling the fate of organic micropollutants during river bank filtration (Berlin, Germany), J. Cont. Hydrol., 156, 78-92