Geoscience Reference
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4
ausgewiesenen Fachleuten geplant und durchge-
führt werden.
8,05 d) in NaCl-, NH
4
Br- bzw. NaJ-Lösungen.
Derartige Markierungsversuche sind aber wegen
der Auflagen der Strahlenschutzverordnung
(Berlin, 2001) inzwischen so aufwändig gewor-
den, dass sie nur noch zur Lösung spezieller Auf-
gaben eingesetzt werden.
Als brauchbarer Ersatz kommen mit schweren
stabilen Isotopen angereicherte Wässer in Be-
tracht (M
OSER
& R
AUERT
, 1980, s. S. 64). Die Mar-
kierungsversuche verlangen dann laufende Pro-
bennahmen in zeitlich kurzen Abständen und La-
boranalysen der isotopischen Zusammensetzung
anstelle der früher üblichen kontinuierlichen
Messung der Radioaktivität vor Ort. Die zeitliche
Änderung der Delta-Werte liefert bei Anwendung
geeigneter geohydraulischer Modelle verschiede-
ne geohydraulische Parameter. Die hydraulische
Durchlässigkeit von Grundwassergeringleitern
kann aber auch mit kosmogenem
14
C in alten
Grundwässern ohne künstliche Markierungen
bestimmt werden (Abschn. 3.9.2.2, G
EYH
et al.,
1986).
4.2.4.2 Bestimmung der
geohydraulischen Leitfähigkeit
mittels Salz als Tracer
Verwendet wird meistens Kochsalz (NaCl) mit
dem Beiwert
k
T
= 2,5 · 10
-6
g · s/cm
4
. Der Nach-
weis erfolgt durch Titration oder elektrische Leit-
fähigkeitsmessung (K
Äß
, 2004, M
AURIN
& Z
ÖTL
,
1959) (Abschn. 3.9.3.8).
Beispiel:
Bei einem Volumenstrom (z.B. Quellenschüt-
tung) von
V
·
= 3 · 10
5
cm
3
/s und einer Entfernung
l
= 8 · 10
5
cm errechnet sich die benötigte Masse
an Kochsalz (Beiwert
k
T
= 2,5 · 10
-6
g · s/cm
4
) wie
folgt:
6
4
5
3
5
m
2,5 10
(g s/cm ) 3 10 (cm /s) 8 10 cm
4.2.4.4 Bestimmung der
geohydraulischen Leitfähigkeit
mittels Sporen als Tracer
m
600 000 g
600 kg
Im Vergleich zum vorherigen Beispiel (Uranin)
ist der Verbrauch also wesentlich größer und der
Versuch entsprechend aufwändiger.
Gelegentlich wird auch Lithiumchlorid (LiCl)
und Strontiumchlorid (SrCl
2
) benutzt. Der na-
türliche Lithium-Gehalt im Grundwasser ist
meist gering. Der Nachweis erfolgt flammenpho-
tometrisch. Der geogene Hintergrund für Stron-
tium ist i.A. wesentlich höher als für Lithium, da-
her ist seine Anwendung weniger geeignet.
Nach einem von M
AURIN
& Z
ÖTL
(1959) erarbei-
teten Verfahren, das sich besonders gut für Karst-
gebiete eignet, werden mit Lebensmittelfarben
gefärbte Bärlapp-Sporen (
Lycopodium clavatum
)
als Tracer verwendet. Durch solche Versuche
wurden z.B. von H
ÖLTING
& M
ATTHEß
(1963) im
Zechstein-Karst NW-Hessens im Gebiet Korbach
Abstandsgeschwindigkeiten
v
a
von 55 bis 355 m/h
ermittelt; das Verfahren wird in dieser Veröffent-
lichung eingehend beschrieben. Bei der Auswer-
tung solcher Versuche ist jedoch zu beachten, dass
es sich um Triftgeschwindigkeiten handelt, die
kleiner als die Abstandsgeschwindigkeit sein kön-
nen.
Die Sporentriftmethode ist durch Anfärbung
der Sporen mit fluoreszierenden Farbstoffen we-
sentlich verbessert worden (K
Äß
, 2004). Bärlapp-
sporen können nur in Karst- und Kluftgrundwas-
serleitern eingesetzt werden. Im Porengrundwas-
ser würden sie aufgrund ihrer Größe (Sporen-
durchmesser = rd. 30 μm) auf kurzer Fließstrecke
vollkommen zurückgehalten werden. Einen ele-
4.2.4.3 Bestimmung der geo-
hydraulischen Leitfähigkeit mittels
künstlicher radioaktiver Tracer
Für Markierungsversuche mit künstlichen radio-
aktiven Substanzen sind nur Isotope mit kurzen
Halbwertszeiten geeignet, die in sehr geringen
spezifischen, damit nicht gesundheitsschädigen-
den Aktivitäten in das Grundwasser eingebracht
werden. Bewährt haben sich
24
Na (Halbwertszeit
Τ
1/2
= 14,9 h),
82
Br (
Τ
1/2
= 35,9 h) und
131
J (
Τ
1/2
=
