Mechanismen der Sulfatfreisetzung aus Trümmerschuttböden

• Applicants: Dr. Jürgen Thieme; Professor Dr. Gerd Wessolek
• Subject Area: Soil Sciences
• Term: from 2008 to 2015
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 59001664

Im Stadtgebiet Berlin wurden nach Kriegsende 75 Mio. t Trümmerschutt abgelagert. Dieser enthält ca. 5,6 Mio. t Schwefel. Der seit 30 Jahren zu verzeichnende flächenhafte Anstieg der Sulfatgehalte in den oberflächennahen Grundwasserleitern ist vermutlich auf diesen Schwefeleintrag zurückzuführen. Unter der Annahme idealer Lösungsbedingungen konnten von diesem Vorrat in den vergangenen 50 Jahren lediglich 25% gelöst und in das Grundwasser transportiert werden. Das bedeutet, dass langfristig mit einem weiteren Anstieg der Sulfatgehalte gerechnet werden muss, was vor dem Hintergrund ebenfalls steigender Sulfatgehalte in den oberflächlichen Fließgewässern ein Problem für den urbanen Wasserkreislauf und die Trinkwasserversorgung Berlins darstellt. Ziel unseres Vorhabens ist es, die im Trümmerschutt vorhandenen Schwefelverbindungen zu identifizieren sowie die dominierenden Sulfatfreisetzungsprozesse, ihre Kinetik und Transportvorgänge aufzuklären. Das Arbeitsprogramm ist in vier Module gegliedert: 1. eine Substratcharakterisierung 2. Laborversuche zur Klärung der chemischen und physikalischen Einflussfaktoren auf die Freisetzung von Sulfat und seinen kolloidalen Transport, 3. Geländemessungen zur Sulfatdynamik sowie 4. eine inverse Modellierung. Letztere soll die langsam ablaufenden Sulfatdesorption anhand von Messdaten aus einem Sulfat-Tiefenprofil klären und zur Prognose der zukünftigen Sulfatkonzentrationen beitragen. In den Modulen 1 bis 3 kommen für die Untersuchung von S-Spezies synchrotronstrahlbasierte Techniken zum Einsatz.

• DFG Programme: Research Grants