Empfehlungen für die Charakterisierung und ... - BGR

Version 2.0 September 2008 Empfehlungen Sickerwasserprognose
2.2.3 Parametrisierung von Bodeneigenschaften für die Anwendung in analytischen
und numerischen Modellen und Verfahren
2.2.3.1 Sorptionseigenschaften eines Standortes für anorganische und organische
Schadstoffe
Die Ermittlung der Sorption eines Schadstoffes im Boden ist von elementarer Bedeutung für
die Sickerwasserprognose. Zur Abschätzung der Sorptionseigenschaften eines Bodens stehen
auf der Basis der vorher beschriebenen Standortaufnahme u.a. folgende geschätzte
oder gemessene Eigenschaften zur Verfügung:
� Bodenart, Tongehalt
� Organischer C-Gehalt (≈ 0.58 · Humusgehalt)
� pH-Wert
� Lagerungsdichte
Diese Bodenkennwerte erlauben bereits eine Abschätzung der Sorptionseigenschaften eines
Bodens in erster Näherung. Liegen weitere analysierte sorptionsrelevante Bodenkennwerte,
wie z.B. Kationenaustauschkapazität KAKeff oder Gehalte an Sesquioxiden (Feox, Alox, Mnox)
vor, kann die Ermittlung der Sorptionseigenschaften präzisiert werden.
Sorption von anorganischen Schadstoffen
Die Sorption eines Schadstoffes kann mit Hilfe von Sorptionsisothermen beschrieben werden.
Eine Sorptionsisotherme beschreibt die Verteilung eines Stoffes zwischen sorbierter
und gelöster Phase. Zur Beschreibung der typischerweise nichtlinearen Wechselwirkung von
anorganischen Schadstoffen mit der Bodenmatrix sind Freundlich-Isothermen weit verbreitet:
S = Kd · c n
bzw.
logS = log Kd + n·log c
S = sorbierte Schadstoffmenge (µg Schadstoff / kg Boden)
Kd = Verteilungskoeffizient
c = Konzentration des Schadstoffes in der Bodenlösung (μg/l)
n = Freundlich-Exponent
Zur Parametrisierung der Sorptionseigenschaften von Böden für anorganische Schadstoffe
können in guter Näherung substratübergreifende Sorptionsisothermen genutzt werden.
Dem Konzept der substratübergreifenden Isotherme liegt der Gedanke zugrunde, dass die
Sorption aus einfach zu ermittelnden Bodenkenngrößen wie z.B. pH(CaCl2)-Wert (H + -Kon-
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