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Vom Love Canal zum Superfund: Warum lösten NAPLs eine Welle von Umweltbewegungen aus?
Nicht-wässrige Phasenflüssigkeiten (NAPLs) beziehen sich auf eine Art organischer flüssiger Schadstoffe, die mit Wasser relativ unverträglich sind, wie etwa Erdölprodukte, Kohlenteer, chlorierte Lösungsmittel und Pestizide. Die Strategien zur Entfernung dieser Schadstoffe wurden seit dem späten 20. Jahrhundert ausgeweitet, was direkt die wachsenden Bedenken hinsichtlich des Umweltschutzes und der öffentlichen Gesundheit widerspiegelt.
NAPLs können aus vielen Quellen in die Umwelt gelangen, einschließlich unsachgemäßer chemischer Entsorgung, undichten unterirdischen Lagertanks, Entwässerung von Klärgruben usw.
Zu Beginn des 20. Jahrhunderts galt Grundwasser als saubere und sichere Wasserquelle, und auf seine Versorgung und Nutzung wurde besonderes Augenmerk gelegt. Es wird allgemein angenommen, dass Wasser in Grundwasserleitern durch den Boden gefiltert wird und dadurch Schadstoffe entfernt werden, was dazu geführt hat, dass die Grundwasserverschmutzung vernachlässigt wird. Mit dem Fortschritt von Wissenschaft und Technologie, insbesondere dem Aufkommen der Gaschromatographie-Technologie, hat sich jedoch das Verständnis der Grundwasserverschmutzungsprobleme erheblich verbessert, insbesondere die Erkennung und Analyse von NAPLs, was uns dazu veranlasst, auf die potenziellen Gefahren für die öffentliche Gesundheit zu achten.
Historischer Hintergrund: Die Geburt der Umweltbewegung
Im Jahr 1976 deckte ein Zeitungsbericht über die Niagarafälle die Bodenverunreinigung im Gebiet des Love Canal auf und rückte in den Mittelpunkt der öffentlichen Aufmerksamkeit. Anschließend führte die Empörung über das weitverbreitete Vorkommen dieser Schadstoffe und ihre Gesundheitsrisiken zur Verabschiedung des Comprehensive Environmental Response, Compensation, and Liability Act (CERCLA) und zur Gründung von Superfund. Diese Gesetzesentwürfe veränderten nicht nur das Gesicht der Umweltpolitik, sondern beschleunigten auch die Finanzierung der Forschung zur Grundwasserverschmutzung.
Erste Sanierungsstrategien konzentrierten sich auf die Wiederherstellung der Wasserqualität durch Pumpen und Aufbereiten von Grundwasser, bekannt als „Pump-and-Treat“-Strategie. Dieser Ansatz erwies sich jedoch aufgrund der großen Wassermengen, die aufbereitet werden mussten, und seines invasiven Verhaltens als unpraktisch. Mit der Vertiefung der Forschung beginnen immer mehr Experten, nach innovativen Lösungen zu suchen, um den Herausforderungen der Erkennung und Reparatur von NAPLs zu begegnen.
Natur und Übertragungsmechanismus von NAPLs
Das Verhalten von NAPLs in der Untergrundschicht wird durch ihre physikalischen und chemischen Eigenschaften sowie durch die Untergrundmaterialien beeinflusst. Die unterirdische Schicht wird im Allgemeinen in zwei Hauptzonen unterteilt: die ungesättigte Schicht und die gesättigte Schicht. NAPLs werden typischerweise aus verschiedenen Quellen als punktuelle Schadstoffe freigesetzt und dringen bei starken Niederschlägen in gesättigte Schichten ein. Die Komplexität dieses Prozesses macht es schwierig, das Verhalten von NAPLs vorherzusagen und zu reparieren.
NAPLs werden je nach Dichte in zwei Typen unterteilt: leichte nichtwässrige Phasenflüssigkeiten (LNAPLs) und schwere nichtwässrige Phasenflüssigkeiten (DNAPLs). Erstere schwimmen auf der Wasseroberfläche, während letztere dazu neigen, in die Tiefe zu sinken Schichten.
Entwicklung von Sanierungsstrategien
Mit zunehmendem Verständnis von NAPLs werden Reparaturstrategien vielfältiger. Frühe Pumpbehandlungsstrategien wurden nach und nach durch Kontrollstrategien ersetzt, die Strukturen einbeziehen, um sekundäre Schäden an der Umwelt zu vermeiden. Darüber hinaus wurden viele fortschrittliche Nachweis- und Analysemethoden wie Gaschromatographie und Hochdruckflüssigkeitschromatographie entwickelt, um NAPLs effektiver nachzuweisen.
Die Datenerfassung ist oft heterogen und komplex, daher ist es wichtig, die geografische Verteilung und Phasenverteilung von NAPLs genau zu beurteilen.
Die größte Herausforderung bei der Reparatur von DNAPLs besteht darin, dass sie möglicherweise tief in die Risse im unterirdischen Bodenmaterial eindringen, was innovativere technische Techniken zur Reparatur erfordert. Darüber hinaus ermöglicht die Entwicklung biologischer Sanierungsstrategien die Beschleunigung natürlicher Prozesse, um das Vorhandensein von NAPLs in der Umwelt zu reduzieren.
Schlussfolgerung
Insgesamt hat die Verschmutzung nichtwässriger Flüssigkeiten nicht nur gravierende Auswirkungen auf die Umwelt, sondern löst auch eine breite Diskussion und Reflexion in der Gesellschaft aus. Können wir angesichts der sich verändernden Umwelt einen langfristigen Weg finden, Entwicklung und Umweltschutz in Einklang zu bringen, die Sicherheit fester Wasserquellen und ein gesundes Lebensumfeld in der Zukunft zu gewährleisten und Lösungen für aufkommende Umweltprobleme zu finden?
