Diffuse Schadstoffe als reaktive Tracer zur Identifikation und Quantifizierung der im Einzugsgebietsmaßstab relevanten Transportprozesse am Beispiel von Karstquellen

• Applicant: Professor Dr. Peter Grathwohl
• Subject Area: Hydrogeology, Hydrology, Limnology, Urban Water Management, Water Chemistry, Integrated Water Resources Management
• Term: from 2005 to 2010
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5456344

Zielsetzung des Projektes ist es herauszuarbeiten, welche Prozesse langfristig für den Verbleib persistenter organischer Verbindungen im Boden und für deren Transport ins Grundwasser im Feldmaßstab relevant sind. Dazu werden Vertreter aus der Gruppe der polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffe (PAK) ausgewählt, die in verhältnismäßig hohen Raten und flächenhaft durch die atmosphärische Deposition in Oberböden eingetragen werden und den verschiedensten Prozessen im Untergrund (Ad-/Absorption, Bioabbau, partikelgetragener Transport, preferential flow , etc.) unterliegen. Die PAK stellen damit reaktive und im Einzugsgebietsmaßstab räumlich integrierende Tracer dar, die es erlauben die transportrelevanten Prozesse zu identifizieren und zu quantifizieren. Die geplanten Arbeiten beinhalten sowohl Labor- als auch Felduntersuchungen. Für die Feldarbeiten wurde ein geeignetes Karsteinzugsgebiet ausgewählt, in dem eine zuverlässige Eintrags- und Austragsmassenbilanz erstellt werden kann und welches zusätzlich erlaubt, Fragen zur Verletzlichkeit und Gefährdung von Karstgrundwässem zu beantworten. Die geplanten Untersuchungen beinhalten die Bestimmung der atmosphärischen Deposition (Input), des Schadstoffinventars, der Speicherkapazität des Bodens und des Schadstoffaustrags (Output). Durch Beprobung von Sicker-, Grund- und Quellwässern sollen PAK-Transportraten über einen Zeitraum von ca. 2 hydrologischen Jahren bestimmt werden. Das ausgewählte Karstgebiet (Blautopfeinzugsgebiet) ist für diese Fragestellungen besonders geeignet, da das Sickerwasser direkt in den Höhlen, sozusagen in-situ, beprobt werden kann. Im geplanten Projekt soll erstmals die Frage beantwortet werden, wie relevant preferential flow , Bioabbau, etc. für die Bewertung einer potentiellen Grundwassergefährdung im Feldmaßstab sind. Es handelt sich damit auch um ein anwendungsorientiertes Projekt, das z.B. für die Sickerwasserprognose nach dem Bundesbodenschutzgesetz relevant ist.

• DFG Programme: Research Grants