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3
3.9.4 Physikalisch-chemische
Prozesse beim Grundwasser-
fließen
Recht genaue Werte liefert, wie die Praxis ge-
zeigt hat, die Errechnung der elektrischen Leitfä-
higkeit nach R
OSSUM
(1975). Danach wird aus
dem Ergebnis einer Wasseranalyse zunächst über
die Äquivalentleitfähigkeit die Leitfähigkeit der
einzelnen (analytisch bestimmten) Ionen und
aus deren Konzentrationen jeweils getrennt nach
Kat- und Anionen die Ionenstärke errechnet, und
aus beiden (Äquivalentleitfähigkeit und Ionen-
stärke) jeweils das Mittel der Kat- und Anionen-
leitfähigkeit, die schließlich unter Berücksichti-
gung der (temperaturkorrigierten) Viskosität die
Gesamtleitfähigkeit ergeben. Die Berechnung
nach R
OSSUM
(1975) ist so genau, dass mögliche
analytische Bestimmungsfehler durch Vergleich
der errechneten und gemessenen elektrischen
Leitfähigkeiten aufgedeckt werden. Wenn z.B. die
Ionenbilanz der Analyse ergibt, dass die Anionen-
summe größer als die der Kationen und die er-
rechnete elektrische Leitfähigkeit niedriger als die
gemessene ist, dann wurde wahrscheinlich für ein
Kation eine zu niedrige Konzentration analysiert.
Umgekehrt resultiert bei einer zu hohen elektri-
schen Leitfähigkeit die Differenz wahrscheinlich
aus einem zu hohen Wert für ein Kation.
Das Mittel der Kationen- und Anionen-Sum-
men der Leitfähigkeiten entspricht der Leitfähig-
keit der untersuchten Wasserprobe. Umgekehrt
kann aus der Leitfähigkeit auf den gelösten Fest-
stoffinhalt größenordnungmäßig geschlossen
werden. Aus der Multiplikation der elektrischen
Leitfähigkeit
Die chemische Beschaffenheit des Grundwassers
hängt von den aus der Erdoberfläche durch die
versickernden Wässer eingetragenen Lösungsin-
halte, vor allem anthropogenen, sowie von der
chemisch-petrographischen Beschaffenheit des
durchflossenen Grundwasserleiters ab. Beim
Grundwasserfließen laufen nun Wechselwirkun-
gen mit dem Grundwasserleiter und unterschied-
lich beschaffenen Grundwässern ab (L
UCKNER
&
S
CHESTAKOW
, 1986). Man kann davon ausgehen,
dass die Beschaffenheit des Grundwassers, also
die in einer Wasseranalyse angegebenen Ionenin-
halte (qualitativ und quantitativ) das Ergebnis
von chemisch-physikalischen Prozessen in Rich-
tung auf einen Gleichgewichtszustand ist. Solche
Prozesse werden verschiedentlich als „Diagenese“
oder „Metamorphose“ des Wassers bezeichnet.
Eine Grundwasseranalyse ist als Ausdruck dieses
chemisch-physikalischen Gleichgewichtszustan-
des zu verstehen und lässt bei sorgfältiger Inter-
pretation die Vorgänge erkennen, die beim
Grundwasserfließen abgelaufen sind. Da im Un-
tergrund jedoch die petrographische Beschaffen-
heit eines Grundwasserleiters selten homogen ist,
werden sich die Gleichgewichtszustände ständig
ändern, und das umso mehr, je länger die Fließ-
wege sind. Insofern ist das Ergebnis einer chemi-
schen Wasseranalyse nur punktuell zu werten,
und erst im Vergleich mit anderen Analysener-
gebnissen sind die Vorgänge abzuleiten, die regio-
nal oder zeitlich abgelaufen sind. Eine Interpreta-
tion der chemischen Verhältnisse in Grundwas-
serleitern darf damit nicht statisch, sondern muss
dynamisch erfolgen.
(μS/cm) mit dem empirischen
Faktor 0,725 ergibt sich annähernd der Zahlen-
wert des Abdampfrückstandes in mg/l bei 100 °C.
Da die Ionenbeweglichkeit mit steigender
Temperatur zu- und mit fallender abnimmt, ist
die Leitfähigkeit temperaturabhängig. Tempera-
turkorrektur-Faktoren, mit denen die gemesse-
nen elektrischen Leitfähigkeiten entsprechend
der Wassertemperatur zur Umrechnung auf die
elektrische Leitfähigkeit bei 25 °C multipliziert
werden müssen, sind der Tab. 42 zu entnehmen.
Wie aus Tab. 43 zu ersehen, lässt sich der Was-
sertyp aus der Leitfähigkeit ersehen.
κ
3.9.4.1 Auflösung und Ausfällung
Die fundamentale Wechselwirkung zwischen
Grundwasser und grundwasserleitendem Gestein
ist die Auflösung oder Lösung von Mineralien.
Die verbreitetsten löslichen Salze im Untergrund
sind karbonatische, sulfatische und chloridische
Verbindungen, insbesondere CaCO
3
(Kalkstein),
CaCO
3
· MgCO
3
(Dolomit), MgCO
3
(Magnesit),
NaCl (Steinsalz) und CaSO
4
(Anhydrit) bzw.
