Language
Country/Area
No result found
Die unsichtbare Bedrohung: Warum sind NAPLs so schwer zu erkennen und zu entfernen?
Nicht-wasserlösliche Phasenflüssigkeiten (NAPLs) sind organische flüssige Schadstoffe, die relativ unlöslich in Wasser sind. Typische Beispiele sind Erdölprodukte, Kohlenteer, chlorierte Lösungsmittel und Pestizide. Mit der Ausweitung der Strategien zur Schadstoffbeseitigung im späten 20. Jahrhundert erlangte die Beseitigung von NAPLs zunehmende Aufmerksamkeit, ihre Erkennung und Beseitigung ist jedoch noch immer mit zahlreichen Herausforderungen verbunden. NAPLs können aus einer Vielzahl von Quellen in die Umwelt freigesetzt werden, unter anderem durch unsachgemäßen Umgang mit Chemikalien, Lecks aus unterirdischen Lagertanks, das Entleeren von Klärgruben und Sickerwasser aus Überläufen oder Mülldeponien. Aufgrund der Komplexität der NAPL-Bewegung im Untergrund ist eine Charakterisierung schwierig. Für die Auswahl geeigneter Sanierungsstrategien ist jedoch ein grundlegendes Verständnis dieser Parameter von entscheidender Bedeutung.
Historischer HintergrundNAPLs stellen aufgrund ihrer Beteiligung an biologischen Abbauketten und der damit verbundenen Bildung chemischer Zwischenprodukte ein besonders großes Risiko für die menschliche Gesundheit dar.
Vor 1978 war das öffentliche Bewusstsein für die Verschmutzung des Grundwassers relativ gering, da das Grundwasser historisch gesehen eine wichtige Wasserquelle für die öffentliche Wasserversorgung, private Brunnen und landwirtschaftliche Systeme war. Da man allgemein davon ausgeht, dass Verunreinigungen herausgefiltert werden, wenn Wasser durch den Boden fließt, schenkt man der unterirdischen Umweltverschmutzung keine große Aufmerksamkeit. In den 1960er Jahren begann man im Zuge einer groß angelegten Untersuchung der Literatur zur Grundwasserverschmutzung auf das Vorhandensein organischer Schadstoffe wie Erdöl-Kohlenwasserstoffe aufmerksam zu machen. Mit der Entwicklung der Gaschromatographie Anfang der 1970er Jahre wurde es möglich, Grundwasserverunreinigungen zu erkennen, die für menschliche Sinne nicht wahrnehmbar waren. Diese Entwicklung führte zur Entdeckung extrem gefährlicher NAPLs, beispielsweise chlorierter Lösungsmittel, und verlagerte den Schwerpunkt von der einfachen Substanzerkennung auf eingehende Forschungen zur Behandlung und Entfernung von NAPLs.
Transportmechanismen von NAPLs
Das Verhalten von NAPLs im Untergrund wird sowohl von der Zusammensetzung des darunter liegenden Gebiets als auch von den Eigenschaften der NAPLs bestimmt. Die unterirdische Umgebung kann in zwei Hauptzonen unterteilt werden: die ungesättigte Zone (vadose Zone) und die gesättigte Zone (phreatische Zone). Wenn bei hohen Niederschlagsbedingungen Flüssigkeit in die ungesättigte Zone eindringt, sickert sie in die gesättigte Zone, sofern das Flüssigkeitsvolumen groß genug ist. Das Verhalten von NAPLs hängt auch mit ihren physikalischen Eigenschaften zusammen. Je nach Dichte von NAPLs im Verhältnis zu Wasser können sie in leichte nicht-wasserlösliche Phasenflüssigkeiten (LNAPLs) und schwere nicht-wasserlösliche Phasenflüssigkeiten (DNAPLs) unterteilt werden.
LNAPLs neigen dazu, über dem Wasserspiegel zu schwimmen, während DNAPLs unter den Wasserspiegel sinken. Die Anwesenheit von DNAPLs verursacht dauerhafte Schäden an Grundwasserquellen und der ökologischen Umwelt.
Herausforderungen der Entfernungsstrategie
Eine relativ kleine Menge NAPL kann zu toxischen Zuständen im Grundwasser führen, und NAPL kann im Boden verbleiben und das Grundwasser über Jahre oder sogar Jahrhunderte verunreinigen. Darüber hinaus ist die Erkennung von NAPLs aufgrund ihres mehrphasigen Verhaltens schwieriger, sodass bei der Entfernung von NAPLs die Erkennungsstrategien koordiniert werden müssen. In dieser Hinsicht ist die Quantifizierung der geografischen und phasenbezogenen Verteilung von NAPLs von entscheidender Bedeutung, um die Eignung von Sanierungsstrategien zu bestimmen. Selbstverständlich gehen eine wirksame Erkennung und Sanierung Hand in Hand und erfordern nicht nur eine spezifische Boden- und Wasserstandscharakterisierung, sondern auch eine Umweltüberwachung in Echtzeit.
AbschlussDurch weitere Forschung können wir möglicherweise bessere Wege finden, diese unsichtbaren Gefahren zu bekämpfen.
Die wirksame Erkennung und Entfernung dieser schwer fassbaren NAPLs bleibt eine ungelöste Herausforderung. Technologische Fortschritte können zwar zu neuen Lösungen führen, entscheidend sind jedoch kontinuierliche Forschungs- und Managementanstrengungen. Können wir angesichts dieser Herausforderungen die Beschränkungen der bestehenden Technologie durchbrechen und Lösungen finden, die sowohl effizient als auch wirtschaftlich sind?
