Einsatz reaktiver Tracer zur Bewertung der Langzeitstabilität und Reaktivität von Fe(0)-Reaktionswänden

Permeable Fe(0)-Reaktionswände werden zunehmend zur In-situ-Behandlung von Grundwasserkontaminationen eingesetzt. Dabei beschränkt sich jedoch der Monitoringansatz zum Nachweis der Funktionsfähigkeit bisher auf Konzentrationsmessungen des Schadstoffs im An- und Abstrom sowie innerhalb der Reaktionswand. Dieser konventionelle Ansatz ist aber wenig hilfreich zur Identifikation von Problemen bei nicht optimal funktionierenden Reaktionswänden. In dieser Arbeit wurde deshalb der Einsatz konservativer und reaktiver Tracer zur Problemidentifikation in Fe(0)-Reaktionswänden untersucht, da bei diesem kombinierten Verfahren zusätzlich zu den hydraulischen Eigenschaften auch die Reaktivität des Fe(0)-Materials über den gesamten Fließweg ermittelt werden kann. Die Ergebnisse verschiedener Säulenversuche zeigten, dass die Konzentrationsveränderung natürlicher Grundwasserinhaltsstoffe wie z. B. der gesamt gelöste anorganische Kohlenstoff (TIC) oder Nitrat, nicht aber der pH-Wert, gute Indikatoren für den Reaktivitätszustand der Fe(0)-Reaktionswand darstellen und somit Hinweise auf die notwendigen zeitlichen Monitoringintervalle geben. Durch “Forced-gradient“ Tracerversuche mit Nitrat als reaktivem und Lithiumbromid als konservativem Tracer an der Fe(0)-Reaktionswand Rheine und dem „Funnel & Gate“-Fe(0)-System Tübingen konnten so unterschiedliche bautechnische Probleme und Fehler als Erklärung für die nicht optimale Effizienz der Fe(0)-Reaktionswand-Systeme eingegrenzt werden.