Description: Im Rahmen von systematischen Untersuchungen der Mittleren Verweil-Zeit (MVZ) in sechs Porengrundwasserkörpern Österreichs mittels Isotopen- und Spurengasen musste festgestellt werden, dass die Verweilzeiten, die mittels des Spurengas SF6 (Schwefelhexafluorid) ermittelt wurden, überwiegend längere Perioden als die Tritium/Helium-3-Daten und die bestehenden hydrogeologischen Konzepte erwarten ließen. Um diese Unterschiede besser interpretieren zu können, wurden zwei Grundwassersituationen ausgewählt, die bereits sehr genau untersucht wurden und von denen viele ergänzende hydrologisch gut interpretierbare Daten vorlagen. Die Messung von Tritium, Tritium/Helium-3 und Krypton-85 ergaben an der Fischa-Dagnitz-Quelle sowie an einem 300 m oberhalb liegenden Brunnen (Südl. Wr. Becken) im April 2011 Modellalter zwischen acht und zehn Jahren. Das Spurengas SF6 ergab signifikant höhere Alter von 21 Jahren. Eine nochmalige Beprobung im November 2011 mit einer neuen SF6-Probenahmeart ergab eine gute Übereinstimmung mit den Tritium/Helium-3- (April + November) und Krypton-85-Daten (April). Die Probenahme am Lysimeter-Standort Wagna (Leibnitzer Feld) ergab für die Methoden Tritium, Tritium-Helium-3 und Krypton-85 übereinstimmende sehr geringe Modellalter von weniger als einem Jahr, jedoch die Spurengasmethode SF6 ergab mit der konventionellen Probenahme wie bereits im Jahre 2009 (21 Jahre) ein wesentlich höheres Modellalter von 16 Jahren. Aus den vorliegenden Messungen der zwei Untersuchungsgebiete kann gefolgert werden, dass unter den in Österreich üblichen hydrologischen Bedingungen (höher liegende bewaldete Einzugsgebiete), bei der konventionellen SF6-Probenahme samt anschließendem Transport SF6 verloren gehen kann und daher besonders die jungen Grundwasserproben als zu alt eingestuft werden. Als generelle Schlussfolgerung kann angeführt werden, dass die mehrmalige Messung von Sauerstoff-18, die zweimalige Messung von Tritium und die einmalige Messung von Tritium/Helium-3 eine gute Kombination ist, die mittleren Verweilzeiten an einer Messstelle verlässlich einzustufen. Krypton-85 wird wegen des großen Probenahmeaufwandes (Extraktion von 200 L) üblicherweise nur in Einzelfällen als Ergänzung herangezogen. Auch SF6 scheint nur mit einem höheren Probenahmeaufwand (abgeschmolzene Glasampullen) gute Ergebnisse zu bringen. FCKW-Messungen waren bisher in allen Beckenlagen in Österreich kontaminiert und dürften daher nur in unberührten alpinen Lagen erfolgreich sein.
Types:
SupportProgram
Origins:
/Bund/UBA/UFORDAT
Tags:
Wiener Becken
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FCKW
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Helium
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Krypton
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Messstation
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Sauerstoff
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Spurengas
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Österreich
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Grundwasserprobe
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Grundwasserzustand
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Lysimetrie
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Porenwasser
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Schwefelhexafluorid
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Tritium
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Messdaten
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Messverfahren
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Einzugsgebiet
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Sauerstoffgehalt
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Grundwasserleiter
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Stoffgemisch
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Vergleichsanalyse
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Wasserprobe
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Wasseruntersuchung
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Standortbedingung
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Wald
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Probenahme
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Hydrologie
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Fischa-Dagnitz-Quelle
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Altersabhängigkeit
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Zeitverlauf
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Isotop
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Leibnitzer Feld
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Messgenauigkeit
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PFEIL15: Ressourcenmanagement Wasser
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Verweilzeit
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License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Organisations
-
Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft Österreich (Geldgeber*in)
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Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)
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Umweltbundesamt GmbH (Betreiber*in)
Time ranges:
2011-11-10 - 2012-05-31
Alternatives
-
Language: Englisch/English
Title: Comparison of methods: tritium, tritium-helium, Sulphur hexaflouride (SF6), krypton-85 (ISOMETH)
Description: During a systematic investigation of the Mean Residence Time (MRT) in six Austrian porous groundwater bodies by isotope and tracer gas yielded MRTs of SF6 (sulphurhexafluorid) considably longer periods than the tritium/helium-3 data and the hydrogeological concepts. To investigate theses differences two groundwater sites were selected which has been studied previously in detail and were many well interpretable hydrological data are available.
The measurements of tritium, tritium/helium-3 and Krypton-85 yielded at the Fischa-Dagnitz Spring and a monitoring well 300 m above the spring (Southern Vienna Basin) model-ages between 8 - 10 years in April 2011. The simultaneous sampled tracer gas SF6 showed a significant older age of 21 years. A repeated sampling under constant hydrological conditions applying a more elaborate sampling technique in November 2011 showed a fairly good agreement with the tritium/helium-3 data (April + November) and the krypton-85 data (April).
The sampling at the groundwater well at the Lysímeter Wagna (Leibnitzer Feld) showed for the tritium/helium-3 and krypton-85 method very young model ages of less than one year, but the SF6-method yielded, similar as in 2009 (21 years), using just the conventionel sampling technique a significantly higher model age of 16 years.
From the present measurements one can conclude that under the prevailing hydrological conditions in Austria (mostly forested recharge areas at higher altitudes) durimg the conventional SF6-sampling and subsequent transport SF6- may be lost and therefore in particular the very young groundwater samples are assumed to be old.
In conclusion from the intensive investigations at the two areas the repeated (min 4x/yr.) measurements of oxygen-18, two times of tritium measurements and once a year a tritium/helium-3 measurement are a good combination to obtain reliable groundwater MRTs. Krypton-85 measurements will remain, due to the high sampling effort (extraction from 200 L), a complimentary measurement in special cases only. The SF6 method seems to provide reliable information only when sampled with some effort (melting glas ampuls in the field). CFC-measurements of groundwater from all investigated basins in Austria are contaminated by high concnetrations and seem to have only a chance of success in sparsly populated Alpine areas.
https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1045013
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