Angewandte Hydrogeologie - Hydrogeologie - page 375

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Nanopartikel einen Großteil zum Schadstoff-
transport in den Oberflächengewässern beitra-
gen, indem sie entweder an die Oberfläche von
Kolloiden gebunden sind, oder sich mehrere Na-
nopartikel zu Aggregaten im μm-Bereich zusam-
mensetzen. Wenig ist bislang über das Verhalten
von Nanopartikeln im Grundwasser bekannt,
doch wurde in Untersuchungen festgestellt, dass
Eisenoxide in Größenordnungen von ca. 7 nm
Oxidationsreaktionen im Grundwasser beschleu-
nigen können (M ADDEN & H OCHELLA , 2005). In
Versuchen konnte zudem eine Wirksamkeit von
nullwertigem Nanoeisen bei der Sanierung von
Schadensfällen im Untergrund gezeigt werden.
Durch Injektion von suspendierten Fe(0)-Na-
nopartikeln lassen sich beispielsweise chlororga-
nische Lösungsmittel dehalogenieren, Pestizide
abbauen und Schwermetalle im mo bi li sieren.
Aufgrund ihrer sehr geringen Größe sind Na-
nopartikel porengängig und damit hoch mobil.
Einschränkende Eigenschaften sind hierbei z.B.
die Partikelgröße, die Ionenstärke sowie die
Oberflächenladung und deren Verhalten gegen-
über pH-Wert, Redoxpotential und weiteren
oberflächenaktiven Substanzen ( VON DER K AM -
MER & H OFMANN , 2007). Bislang sind auch noch
keine genauen Aussagen über die Persistenz von
Nanopartikeln, d.h. deren Abbau, oder die Eigen-
schaften deren Zwischenprodukte zu treffen.

(Flüssen, Bächen) gezielt nach Metall-Ionen, un-
tersucht ihre Gehalte und verfolgt ihre Spur ge-
wässeraufwärts bis zur Lagerstätte. Bei der Beur-
teilung von Stoffeinträgen in das Grundwasser ist
daher in den Gebieten mit vermuteten und be-
kannten Lagerstätten ein Zuordnung zu treffen,
ob diese Stoffe geogenen oder anthropogen Ur-
sprungs sind.

4.7.3 Reduzierung der
Grundwasserbelastungen

Die vielfach verbreitete Meinung, dass in den Un-
tergrund eingesickerte Schadstoffe durch natürli-
che Vorgänge nicht beseitigt werden, trifft nach
den vorliegenden Untersuchungsergebnissen
nicht zu. Im Untergrund finden nämlich Verdün-
nungs- und Reinigungsvorgänge statt, die zu ei-
ner Minderung der belastenden Inhaltsstoffe füh-
ren und in der wasserungesättigten intensiver als
in der wassergesättigten Zone ablaufen (Abb. 67).
Die unter natürlichen Bedingungen stattfinden-
de Reduzierung der Schadstoffkonzentrationen
durch physikalische, chemische und biologische
Prozesse wird auch als Natural Attenuation be-
zeichnet (H OPPE , 2002). Folgende Prozesse beein-
flussen die Rückhaltung und Wirkung von
Schadstoffen:

4.7.2.11 Geogene
Grundwasserbelastungen

• Biologischer Abbau des Schadstoffes,

• Dispersion und Verdünnung des Fluids,

• Adsorption des Schadstoffs an Bodenpartikel,

Neben den anthropogenen Belastungen sind
auch die geogenen Belastungen zu erwähnen.
Diese können je nach ihrer chemischen Zusam-
mensetzung das Grundwasser nachhaltig beein-
trächtigen. Dies betrifft insbesondere die Ausbis-
se von Erzlagerstätten (Gänge, Adern). An sol-
chen exponierten Stellen kann es durch Lösung
und Transport von Metallen zu einer nachhalti-
gen Veränderung des Grundwassers kommen.
Auch Austritte aus Salzlagerstätten können die
Umgebung beeinträchtigen. Auslöser ist das hohe
Lösungsverhalten des Wassers, das im Zusam-
menhang mit anderen Atmosphärilien die zutage
tretende Lagerstätte anlöst bzw. auslaugt. In der
Lagerstättenerkundung macht man sich diesen
Umstand zu Nutze. So sucht man in Gewässern

• Verflüchtigung des Schadstoffs,

• Chemische und biochemische Stabilisierung,

• Umwandlung oder Zerstörung des Schad-

stoffs.

Diese Erkenntnisse veranlassten H ÖLTING et al.
(1995), die Schutzfunktion der Grundwasser-
überdeckungen zu quantifizieren. Solche Vorgän-
ge führen häufig auch zu einer Umwandlung
(Metabolisierung) eingebrachter organischer
und anorganischer Stoffe im lebenden Organis-
mus, Vorgänge, die im Einzelnen kompliziert sind
(D AMRATH et al., 1979). G OLWER et al. (1976) fas-
sen solche Vorgänge zusammen (Abb. 136):