TU Berlin

Fachgebiet HydrogeologieReaktive Transportmodellierung

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Reaktive Transportmodellierung

Transport und Biodegradation von organischen Schadstoffen in der hyporheischen Zone

Lupe

Die Grenzzone zwischen Fliessgewässern und angrenzenden Grundwasserleitern (hyporheische Zone) ist von außerordentlicher ökologischer und chemischer Relevanz für die Qualität von Trinkwasser in Regionen mit intensiver urbaner und landwirtschaftlicher Nutzung. Mittels kontrollierter Feldexperimente und reaktiver Transportmodellierung wurden für die hyporheische Zone a) optimale natürliche (Temperatur und stabile Wasserisotope) und b) anthropogene (Acesulfame) Tracer untersucht. Es konnte die transiente Dynamik des Fluss- und Grundwasser-austausches und die Redox-Zonierung über verschiedene Hoch- und Niedrigwasserzyklen simuliert werden und für das Röntgenkontrastmittel Iomeprol der redoxsensitive Abbau als co-metabolischer Prozess identifiziert werden.

gefördert durch das BMU

Partikulärer Transport von organischen Schadstoffen (Co-Transport von DOM und Sulfonamiden) sowie Nanopartikeln (Ag Nanopartikel) in variabel gesättigten Böden

Experimentell bestimmte und simulierte Durchbruchskurve von Sulfadiazin (SDZ), Sulfamethoxypyridazin (SMPD), Sulfamethoxazl (SMOX) und organischem Material (F, SF, W)
Lupe

Colloids and nanoparticles are transported differently in soils under variable hydrogeochemical conditions due to their unique physicochemical properties. Using advective-transport equations will fail to describe their component-specific behavior in soils and groundwater. Some artificial nanoparticles act as contaminants, such as nanosilver particle, while other artificial nanoparticles can be also used for soil remediation, such as carbon nanoparticles or iron nanoparticles. Transport of colloids and particles can be described by the colloid filtration theory. However, further processes, such as aggregation or facilitated transport (DOM+sulfonamides) must be considered as well. Based on experimental and numerical investigations key processes that drive colloid (DOM) and nanoparticle (Ag NP) transport under variable hydrogeochemical and hydrological conditions combing the classic colloid filtration theory (CFT) with the Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek (DLVO) theory were identified. The most important parameter beyond the ionic strength is the air-water interface that is responsible in a variable saturated system if the transport of the nanoparticles is retard or facilitated.

gefördert durch die DFG (Forschergruppe 655) und das BMBF (Nanomobil)

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