View/Open - JUWEL - Forschungszentrum Jülich

Einleitung und Zielsetzung
Als Folge der festgestellten Grundwasserbelastungen wurden Risiko-Abschätzungen zu
Gesundheitsgefahren, möglichen Quellen und Senken des MTBE und verschiedenen Sanie-
rungsverfahren durchgeführt, so zum Beispiel mit dem Risk-Based Corrective Action
(RBCA)"-Ansatz . Mit Hilfe dieser fortschrittlichen und rationellen Methodik wird den für die
Sanierung eines Schadensfalls mit Mineralölkontamination verantwortlichen Personen eine
mehrstufige Vorgehensweise unter Berücksichtigung von Expositions- und Risikoabschät-
zungen vorgegeben . Ziel dabei ist die Sicherstellung eines geeigneten und kostengünstigen
Sanierungskonzeptes nach einheitlichen Standards. Im Gegensatz zu früheren konservativen
Vorgehensweisen wie z .B . Ausbaggern und Deponierung des kontaminierten Erdreiches ste-
hen in RBCA dem Nutzer modernere Sanierungsverfahren, wie z .B . Bioremediation zur Ver-
fügung .
In diesem mehrstufigen Risk-Management-Konzept sind in der ersten Stufe der Gefahrenbe-
urteilung ( Tier V') konservative Modellrechnungen zur Verbreitung von MTBE nach einer
Grundwasserkontamination enthalten (ASTM, 1999 ; ASTM, 1996 ; DEVAULL ET AL ., 1994) .
Hierbei ist es schwierig, aufgrund der vielen Einflussgrößen, den Transport von Mineralöl-
kohlenwasserstoffen aus dem Grundwasser in die Außenluft oder in Gebäude mathematisch
zu beschreiben . Ein Problem bei den Expositionsberechnungen ist die Vergleichbarkeit zwi-
schen Realität und Modell zu gewährleisten, ohne zu komplexe, nicht anwenderfreundliche
Modelle verwenden zu müssen . Wenn aber vereinfachte Screening-Verfahren zur möglichen
Expositionsbelastung des Menschen mit Schadstoffen verwendet werden, wie z .B . bei den
Transportprozessen aus dem Grundwasser in die Atmosphäre in RBCA, so ist die Korrektheit
der gewählten Vereinfachungen in den Modellen zu überprüfen . Die verwendeten Transport-
gleichungen sollten deshalb mit Datensätzen aus freilandähnlichen unter definierten Bedin-
gungen durchgeführten Experimenten verglichen werden . In der vorliegenden Arbeit wurden
dazu erste experimentelle Daten geliefert (s . 5 .4) .
Die Transportwege von MTBE nach einer Grundwasserkontamination durch den Boden in
die Atmosphäre sowie der biologische Abbau im verwendeten Boden waren die zentrale Fra-
gestellung in dieser Arbeit . Hierbei sollte zunächst geklärt werden, ob MTBE nach einer Kon-
tamination des Grundwassers durch einen definierten Bodenkörper wandert und in der At-
mosphäre nachgewiesen werden kann und mit welchen Konzentrationsbereichen hierbei ge-
rechnet werden muss. Ein ausführlicher Literaturüberblick zum Umweltverhalten von Mine-
ralölkohlenwasserstoffen, dem mikrobiellen Abbau und den Gesundheitsgefahren von MTBE
dient dem Verständnis der Problematik und als Grundlage für die Versuchsplanungen . Für
die Transportprozesse von MTBE aus dem Grundwasserleiter durch den natürlichen Boden in
die Atmosphäre gab es bis jetzt keine Untersuchungen in der Literatur . Ziel dieser Arbeit wa-
ren deshalb die Konzipierung und der Aufbau einer standardisierten Versuchsanlage zur
Bestimmung des Transports aus dem Grundwasser durch einen ungestörten Bodenkern unter
einfachen, definierten und reproduzierbaren Umweltbedingungen . In Validierungsversuchen
wurde die Funktionsfähigkeit des Systems überprüft .
Ein weiteres Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung einer neuen Probennahmeeinheit am
Windkanal des Instituts für Radioagronomie zur Messung der Emission von flüchtigen Mine-
ralölkohlenwasserstoffen aus einem Boden nach Grundwasserkontamination unter freiland-