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Geophysikalische Erkundung als Beitrag zur Bewertung der Langzeitsicherheit von Endlagern und Untertagedeponien - Geoelektrik, Seismik, Geologie

Geophysikalische Erkundung als Beitrag zur Bewertung der Langzeitsicherheit von Endlagern und Untertagedeponien - Geosonar- und Ultraschallverfahren

Erfassung des Schadstoffrueckhaltevermoegens der geologischen Barriere am Beispiel der Deponie Ihlenberg - Teilprojekt 3: Untersuchungen zur Schadstoffsorption, -diffusion und Kolloidtransport

Ziel ist die Bestimmung der geochemischen Einfluesse auf die Mobilisierung und den Transport von relevanten Schadstoffen in der ungesaettigten Zone des Deponiegrundes. Besonderer Nachdruck liegt dabei auf Veraenderungen von Schadstoff-Bindungsformen und der Rolle von Mikropartikeln. Fuer die Untersuchungen werden Laborlysimeter verwendet, die mit gestoert und ungestoert eingebautem Bodenmaterial unter verschiedenen Randbedingungen und mit unterschiedlichen Schadstoffen betrieben werden. Bei Substraten mit kleinen Durchlaessigkeitsbeiwerten werden Durchstroemungsversuche in Oedometer bei unterschiedlicher Auflast durchgefuehrt. Die kolloidale Phase stellt einen wesentlichen Faktor fuer den Transport schwerloeslicher Schadstoffe dar und wird mit einer neu entwickelten Zentrifugentechnik (Field-Flow-Sedimentation) erfasst. Einzelne Fraktionen werden mit problemspezifischen Methoden analysiert.

Erfassung des Schadstoffrueckhaltevermoegens der geologischen Barriere am Beispiel der Deponie Ihlenberg - Teilprojekt 2: Strukturerkundung mittels Widerstandstomographie

Weiterentwicklung und Anwendung eines neuartigen zerstoerungsfreien Verfahrens zur Strukturerkundung im gestoerten geologischen Lockergebirge mittels geoelektrischer Tomographie (Verfahrensprinzip durch Antragsteller am 13.4.94 schutzrechtlich gesichert). Anwendungsorientierte Grundlagenunterschungen zur 3D-computertomographischen Darstellung von geologischen Koerpern. Ausrichtung auf Deponierelevanz i.a. und strukturellstoffliche Konsistenz sowie Stroemungspfade (Grundwasserhydraulik) und Kontaminantendynamik im besonderen. Elektrische Leitfaehigkeit als Indikator. Bereitstellung eines modularen geoelektrischen Methodenpaketes (einschl. Hard- und Softwareloesungen) auf der Basis mehrfachueberdeckender raeumlicher Sende- und Empfangssysteme. Innovative Verkopplung der Daten aus Geolelektrik mit Bohrgeologie, Bohrlochgeophysik und Beprobung mittels quantiativer multivariater Statistik nach Best-Fitting-Kriterien. Geplanter Einsatz von zwei Doktoranden und mehreren Diplomanden dient Nachwuchsfoerderung und unterstuetzt Umsetzung der Methodik durch Erfahungstraeger ueber den Projektzeitraum hinaus.

Diffusion und Sorption von Schwermetallen in tonigen Barrieregesteinen

Tone und Tongesteine haben die Eigenschaften semipermeabler Membranen und eignen sich daher als geologische Barrieren gegenueber problematischen Abwaessern, Klaerschlaemmen und Deponiewaessern. Geologische Membranen verzoegern oder verhindern den Loesungsdurchfluss in unterschiedlicher Weise, wobei die Loesungsparameter, die Gesteinsparameter und die Parameter des geologischen Umfeldes den Grad der Barriereeignung bestimmen. Teile des Spektrums von Einflussgroessen werden durch das vorliegende Projekt abgedeckt und prinzipiell an ungestoerten Proben aus potentiellen bzw im Betrieb befindlichen Deponien gewonnen. Der Kleinsaeulenversuch als Pilotstudie zu wesentlich groesser dimensionierten Testanordnungen soll an geologisch detailliert identifizierten Tonen das Ad- und Desorptionsverhalten in Abhaengigkeit vom Diffusionspotential (kf-Wert) qualitativ und quantitativ ermitteln. Schwermetallbelastete Loesungen werden hier diffundiert. An acht Tongesteinen, welche ein breites Feld in Bezug auf Korngroesse, Durchlaessigkeit und mineralogische Zusammensetzung abdecken, wurden Schuettel- (Batch-), Diffusions-, Durchlaessigkeits- und Durchstroemungsversuche durchgefuehrt. Bei den verwendeten Schwermetallen Cd, Cr, Cu, Pb und Zn wurden fuer nahezu alle Tongesteine zwei unterschiedliche Sorptionsmechanismen festgestellt, eine rasch (innerhalb weniger Minuten) ablaufende Festlegung an den aeusseren Oberflaechen der Tonminerale sowie eine langsamere (Tage-Monate) Diffusion der Schwermetalle in die Zwischenraeume. Die Retardationsfaktoren (Ff5=vH20/vMe) liegen fuer die karbonatfreien Tone in der Regel zwischen 5 und 10. Fuer karbonatische Tone sind die Retardationsfaktoren bei Anwendung hochkonzentrierter Schwermetalloesungen infolge von Faellungsprodukten (hauptsaechlich Schwermetallkarbonate und -oxichloride) etwa um das Zehnfache hoeher. Die Untersuchungen wurden in einem Folgevorhaben (PD 88.064) fortgesetzt.

Geophysikalische Erkundung als Beitrag zur Bewertung der Langzeitsicherheit von Endlagern und Untertagedeponien - Elektromagnetik, Georadar, Quantitative Charakterisierung von Problemzonen

Teilvorhaben 5: Szenarioanalyse und Handlungsempfehlungen^Teilvorhaben 3: Versickerungs- und Migrationsversuche^Teilvorhaben 2: Geophysik^Handlungsempfehlungen zur Erkundung des Untergrundes von Deponie- und Altablagerungsstandorten in Thailand^Teilvorhaben 4: Hydrogeologie und Geochemie^Teilvorhaben 6: Geofernerkundung, Teilvorhaben 1: Gesamtprojektkoordinierung und Erprobung neuer geophysikalischer Verfahren

Erfassung des Schadstoffrueckhaltevermoegens der geologischen Barriere am Beispiel der Deponie Ihlenberg - Teilprojekt 1: Geologische Erkundung und geochemisch-mineralogische Untersuchungen

Ziel ist die Erfassung der Immissionswege einer Deponie und ihrer Auswirkungen auf den Untergrund der naeheren Umgebung. Aus einem breiten Analysenspektrum werden geeignete Parametergruppen ausgewaehlt, die Indikatorwirkung besitzen und mit geringem Aufwand untersucht werden koennen. Hierzu werden an Pegeln, Oberflaechengewaessern, Sedimenten aus dem flachen Untergrund sowie Bodenprofilen mit RFA, RDA, REM, AAS, ICP-AES, FTIR und Triaxzellen physikalische, mineralogische und chemische anorganische Parameter erhoben und mit geophysikalischen Bohrlochmessungen verglichen. Die Anwendung unterschiedlichster Elutionsverfahren soll ueber den Bindungsmechanismus Aufschluss geben, so dass geeignete Reaktionsmodelle zur Abschaetzung des Gefaehrdungspotentials entstehen koennen. Eventuelle Auswirkungen des atmosphaerischen Nahtransports auf und in den Boden werden exemplarisch bilanziert. Wegsamkeiten und Transportmechanismen im Untergrund sowie Wechselwirkungen zwischen geloester und fester Phase mit den Auswirkungen auf das Grundwasser werden bilanziert und modelliert.

Modelluntersuchung zur Wirkung organischer und metallorganischer Schadstoffe auf das Mikrogefuege und die Rueckhaltewirkungen von Tongesteinen. Teil 1: Analyse des Mikrogefueges der Tone^Entwicklung einer Entnahmesonde fuer tiefenorientierte Beprobung von Grund- und Bodenwasser zur Ortung von Schadstoffwolken^Entwicklung und Erprobung einer Apparatur und eines Auswerteverfahrens fuer hochaufloesende Messungen der induzierten Polarisation (TP des Verbundprojektes 'Deponien und Altlasten')^Ausbreitung von Schadstoffen aus Deponien im Untergrund aus klueftigem Fels unter Beruecksichtigung der Verformbarkeit des Felses unter Belastung^Methoden zur Erkundung und Beschreibung des Untergrundes von Deponien und Altlasten - Teilprojekt GY 7a: Entwicklung und Erprobung des CSAMTMAP-Verfahrens zur Erkundung des Untergrundes von Deponien und Altlasten'^Methoden zur Erkundung und Beschreibung des Untergrundes von Deponien und Altlasten - Teilprojekt GY 9: Bestimmung der Gesteinsdurchlaessigkeit u.a. Gesteinsparameter d. oberflaechennahen Untergrundes aus geophysikalischen Rammsonden-Loechern^Abschaetzung des Gefaehrdungspotentials von stark genutzten Trinkwasserbrunnen mit Hilfe von 14C-Grundwasserdaten^Methoden zur Erkundung und Beschreibung des Untergrundes von Deponien und Altlasten^Entwicklung seismischer Methoden zur petrophysikalischen Charakterisierung des Untergrundes bestehender oder geplanter Deponiestandorte^Entwicklung eines integrierten Mess- und Interpretationssystems fuer LF-R und TEM zur Erkundung obertaegiger Deponien und Altlasten^Entwicklung eines integrierten Mess- und Interpretationsverfahrens fuer LF-R und TEM zur Erkundung des Untergrundes obertaegiger Deponien und Altlasten^Entwicklung seismischer Verfahren zur Erkundung des Untergrundes von Deponien und Altlasten mit Verwendung von Luftschallquellen, Bohrlochquellen und -aufnehmerketten^Schadstoffausbreitung unter Deponien - Anpassung des Programmsystems ROCKFLOW an die besondere Problematik; insbesondere im Hinblick auf eine benutzerfreundliche Oberflaeche^Entwicklung eines integrierten Mess- und Interpretationsverfahrens fuer LF-R und TEM zur Erkundung des Untergrundes obertaegiger Deponien und Altlasten, Methoden zur Erkundung und Beschreibung des Untergrundes von Deponien und Altlasten

Der Untergrund wird als letzte und wichtigste Barriere (=geologische Barriere) zur Vermeidung des Austrags von Schadstoffen aus Deponien und Altlasten angesehen. Fuer die Neuanlage von Deponien sowie die Bewertung, Sicherung und ggf Sanierung von Altlasten ist eine detaillierte Erkundung und Beschreibung des Untergrundes notwendige Voraussetzung. Fuer die Bewaeltigung dieser Aufgabe sollen effektive und kostenguenstige Methoden entwickelt und erprobt werden. Beschreibung des Vorhabens: Methodische Forschung erfolgt mit universeller Anwendung an Teststandorten mit unterschiedlichen geologischen Gegebenheiten von Hochschulen, Industrie und Forschungsinstituten aus den Fachbereichen Hydrogeologie, Geophysik und Geochemie, und zwar: - Analyse des Deponieuntergrundes als geologische Barriere , - Bewertung der vorhandenen Methoden, - Weiterentwicklung und Optimierung eingefuehrter Verfahren sowie Entwicklung neuer Methoden, - Anwendung ausgereifter und neuer Methoden an Teststandorten zur Beurteilung ihrer Einsatzfaehigkeit, - Erstellung eines Methodenhandbuches und eines Beratungssystems. Anwendungsbereiche: Abfallwirtschaft und Altlastensanierung, Deponie-Standortauswahl.

Untersuchungen zur Auflockerungszone um Hohlraeume im Steinsalzgebirge, Untersuchungen zur Auflockerungszone um Hohlraeume im Steinsalzgebirge

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