Grundwasserverschmutzung Flashcards
wie funktioniert die Nutzung der Erdwärme mittels Flachsonde?
eine Trägerflüssigkeit zirkuliert durch die Sonde. Diese nimmt die Wärme aus dem Boden auf und gibt sie an den Wärmetausche ab.
Günstig, da keine Tiefenborungen nötig sind.
Nicht sehr effektiv, erst bei sehr großen Flächen.
wie funktioniert die Nutzung der Erdwärme mittels Tiefenbohrung?
relativ effektiv, wenig Platzaufwand aber teuer, da sehr tief gebohrt werden muss.
wie bei Flachsonden: eine Trägerflüssigkeit zirkuliert durch die Sonde. Diese nimmt die Wärme aus dem Boden auf und gibt sie an den Wärmetausche ab. Aber mehr Wärme kann pro Durchlauf wegen der tiefen Bohrung aufgenommen werden.
wie funktioniert die Nutzung der Erdwärme mittels Grundwasser?
am effektivsten. 2 Brunnen: aus dem 1. wird das relativ warme Wasser ausgepumpt, Wärme wird an Wärmetauscher abgegeben und in den 2. Brunnen wird das Wasser wieder dem Grundwasser zugeführt.
Gleiche Kosten wie bei einer Tiefenbohrung.
Nachteile: großes Grundstück, da Brunnen weit entfernt stehen müssen, Wasserrechtliche Bewilligung wird benötigt, Gefahr der Grundwasserverschmutung ist größer
Auf was hat die Grundwasserbelastung (in Form von Temp.) einen Einfluss?
hat Einfluss auf
- geochemische
- hydraulische
- biologische Prozesse im Grundwasserleiter
Höhere Temperaturen im Grundwasser führt zu?
Änderungen im Löslichkeitsverhalten:
- Calcitausfällung
- Änderung des Porenvolumens
- Sauerstoff-Löslichkeit
Was sind die Gefahren der Salzwasser-führenden Grundwasserleite?
zur CO2 Speicherung
- Verdrängung von Tiefengrundwasser aus den Verpressungshorizonten in obere Grundwasserstockwerke.
- Durch die Verpressung können leichte Erdbeben entstehen die zu Rissen und Undichtigkeit führen können.
In Ö verboten
Was ist die CO2-Sequestrierung oder CCS-Technik?
zur CO2-Abscheidung und Speicherung:
Ziel ist die Reduzierung von CO2-Emissionen in die Atmosphäre durch die Abspaltung am Kraftwerk und Einlagerung in unterirdische Lagerstätten.
Was sind Schadstoffe und wie gelangen die ins Grundwasser?
Schadstoffe sind umweltbelastende Substanzen, die Menschen, Tiere und Pflanzen potentiell gefährden können.
Grundsätzlich können Schadstoffe auf natürliche Art und Weise oder durch menschliche Aktivitäten in Grundwässer gelangen.
Entweder punktuell oder diffus
Wo kommen die Schadstoffe die ins Grundwasser gelangen her?
- Industrie und Gewerbe
- Militärtandorte
- Verkehrssektor
- Unfälle beim Transport oder mangelhafte Anwendung und Lagerung von wassergefährdenden Stoffe
- Landwirtschaft
Was sind die in der Umwelt am häufigsten vorkommenden Kohlenwasserstoffe?
Erdgas und Erdöl
Was ist im Grundwasser der weit verbreitetste Schadstoff?
Mineralöl
Unterschied zwischen BTEX-Verbindungen und Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAKs)
BTEX: einkernig Aromaten (= Mineralölbestandteile und werden in großem Ausmaß produziert, sehr flüchtig verbreitet sich daher schnell)
PAKs: mehrkernige Aromaten
die Mineralöl-Komponenten der Reihe nach nach ihrer Abbaurate ordnen.
als erstes: geradkettige Alkane –> verzweigte Alkane –> Aromaten mit niedrigem Molekulargewicht –> PAKs und zyklische Alkane
wofür steht DNAPLs?
Dense Nonaqueous-Phase Liquids; Schwerphase
Merkmale der DNAPLs?
- gehören oft zu den halogenierten org. Verb.
- schlecht oder sogar unlöslich in Wasser
- dichter als Wasser, wenig viskos
- toxisch und schwer abbaubar
Was sind Umweltrelevante DNAPLs?
–> hochtoxisch und krebserregend
(kein Prüfungsstoff)
- chlorierte Lösungsmittel
- andere halogenwerte organische Verb.
- sonstige org. Verb.
- Pesizide
- am problematischten sind die leichtflüchtigen chlorierten Kohlenwasserstoffe (LCKWs)
Verbreitung und Abbau von MTBE?
Verbreitung: sehr gut wasserlöslich –> schnelle Ausbreitung
Abbau: aerob von Bakt. und Pilzen, sehr langsam. Unerwünschte Abbauprodukte sind möglich.
Abbau auch unter mhethanogenen und eisenreduzierenden Bedingungen möglich.
Was ist TNT?
Sprengstoff, weit verbreitete Altlast seit 2. Weltkrieg.
Krebserregende und blutschädigend, hemmt Wachstum von Bakt.
Persistente Verbindung (Beständig gegen Abbau), nicht mineralisierbar. Schwerflüchtig, schlecht wasserlöslich, adsorbiert stark.
Unterschied Altlasten mit nassem/trockenem Fuß?
Altlast mit trockenem Fuß reicht nich in Grundwasserleiter. deshalb leicht sanierbar
Definition Schadstoffherd?
Ort höchster Stadstoffkonzentration
Definition Schadstofffahne?
Schadstoffe gelangen in gesättigte Zone. Schadstofffahne dehnt sich theoretisch so lange aus bis der Schadstoffherd aufgelöst ist.
Wie kann das Ausbreiten von Schadstoffen im Grundwasser verlangsamt werden?
durch Sorptions- und Desorptionsprezesse.
Sowie biotische- und abiotische Abbauprozesse
Was ist Advektion im Hinblick auf die Hydrologie?
Transport eines im Wasser gelösten bzw. suspendierten Stoffes mit der Strömung des Wassers
Was sind die häufigsten Schadstoffe bei Grundwasserschadensfällen?
Chlorierte Kohlenwasserstoffe an erster Stellend dann Mineralölkohlenwasserstoffe.
Was sind Altablagerungen?
Ablagerungen von Abfällen
Was sind Altstandorte?
Standorte von Anlagen, in denen mit umweltgefährdenden Stoffen umgegeben wurde.
Was sind Altlasten?
Altablagerungen und Altstandorte
Was sind Verdachtsflächen?
abgrenzbare Bereiche von Altablagerungen und Altstandorten, von denen auf Grund früher Nutzungsformen erhebliche Gefahren für die Gesundheit der Menschen oder der Umwelt ausgehen können
Was sind Altlastenatlas?
Ausgewiesene Altstandorte und Altlasten und deren Einstufung in Prioritätenklassen, die aufgrund einer Gefährdungsabschätzung als Sicherungsverwahrung- oder sanierungsbedürftig bewertet wurden.
Beispiel für diffuse und punktuelle Grundwasserverschmutzung?
Landwirtschaft:
Punktuell:
z.B. Sickerwasser aus undichten Güllebehältern, unsachgemäße Handhabung von Pestiziden
Diffuse Einträge:
großflächige Kontaminationen des Grundwassers. Flächige Verbreitung von Düngemitteln und Pestiziden
Auswirkungen der Landwirtschaft auf Grundwassersysteme
- Trockenlegung von Land (ehemalige Feuchtgebiete)
- Veränderung des Bodengefüges und damit auch des Bodenwasserhaushalts
- Bewässerungen: Senkung des Grundwasserspiegels
- Gefährdung des Grundwassers durch Verunreinigungen mit Schadstoffen (Nitrat, Pestizide)
wie und in welcher Form kommt N in das Grundwasser?
Biologisch: Stickstofffixierung (keine große Rolle)
meist Anthropogen (Landwirtschaft, Industrie, Verkehr)
- -> Mineraldünger
- -> org. Dünger (Gülle)
Warum ist im Grundwasser hpts. Nitrat vorzufinden und nicht Ammonium?
(1) Ammonium NH4+: adsorbiert an Tonmineralien und Humusbestandteile Nitrat nicht.
(2) In Gegenwart von Sauerstoff Nitrifikation: mikrobielle Oxidation des NH4+ zu NO3-
Grundwasserverschmutzung mit Nitrat: Gesundheitsrisiko?
Nitrat kann Schwermetalle als Kationen enthalten, ansonsten Primärwirkung nicht schädlich.
–> Problematisch ist nur sekundär- und tertiärwirkung
kann zu Methämoglobinämie (Blausucht) und Krebs führen
Was ist ein Indikator für Nitratbelastung in Europa?
Verbrauch an Düngemittel
aktuelle Grenzwert für Nitrat im Trinkwasser?
50 mg/l.
EU-Grenzwert von Pestiziden?
0,1 µg/l
was ist das häufigste Pestizid im GW?
Atrazin
Der mikrobielle Abbau von Pestiziden wird durch welche 3 Faktoren limitiert?
Struktur, Wasserlöslichkeit und Sorptionsvermögen
Pestizide müssen laut Pflanzenschutzgesetz abbaubar sein, wieso gibt es dann nach Jahren immer noch Rückstände?
oft keine vollständige Abbaubarkeit. toxische Zwischenprodukte werden angereichert, da Pestizide nicht schnell genug minimalisieren. Schädigen Organismen und Trinkwasser.
Was sind bsp für natürliche Belastung des GW?
Eisen (größtes Problem), Salze, Fluorid, Arsen, Radioaktive Substanzen.
Was ist für die Art der natürlichen Belastung von GW verantwortlich?
Geochemische und geologische Bedingungen, unter denen sich problematische Stoffe aus dem Gestein herauslösen
GW-Verschmutzung durch Fluorid. Wo kommt das her und Auswirkungen auf Gesundheit?
ist in vielen Mineralien vorhanden. Freisetzung durch Verwitterungsprozesse.
–> Gefleckter Zahnschmelz, Skelettveränderungen, Einfluss auf Schilddrüse, neurologische Symptome
GW-Verschmutzung durch Arsen. Wo kommt das her und Auswirkungen auf Gesundheit?
in vielen Mineralien vorhanden (v.a. Intermetallische Verbindungen). Tritt in Gewässern in 2 Oxidationsstufen auf (Arsenit & Arsenat). Können auch durch mikrobielle Aktivitäten entstehen. Freisetzung v.a. bei reduzierenden bzw. oxidierenden Bedingungen.
Toxisch: Arsenvergiftung –> Tumore, Absterben betroffener Regionen
Wie gelangen Pathogenese MO (durch Fäkalabfälle) in das Aquifer?
- unzureichende Deckschichten
- Hochwasser
- infiltrierende, kontaminierte Oberflächengewässer
- Undichte Brunnen
- zu viel Gülle
- kaputte Abwasserleitungen
