Anthropogene Huminstoffe als Sorbenzien und Reagenzien zur Immobilisierung von organischen Schadstoffen in Grundwaessern

The fundamentals of an in-situ process for purification of groundwater contaminated with HOC were to be developed. Organic compounds in contaminated aquifers are decomposed too slowly or incompletely and are passed on with the groundwater flow. This can be prevented by sorption to, and reaction with, the aquifer matrix. Humic materials are known to have a high sorption and reaction potential for HOC. Based on the findings of Karickhoff and Chiou, a linear dependence between the hydrophobic properties of a pollutants and the extent of association with the sorbed organic matter have often been described in the relevant literature (Karickhoff 1979, Chiou 1979). This reversible distribution process is assumed to be caused by the incompatibility of HOC with water. Bound residues suggest irreversible interactions. They are observed, e.g., during contact of humic substances with amines and phenols, but they also occur with microbiologically metabolised PAH (Kaestner 1995, Lenke 1999, Bollag 1999). The role of humic substances in electron transport between the redox partners in redox reactions is still unclearDiese Arbeit wurde mit dem Ziel angefertigt, die Grundlagen fuer ein In-situ-Verfahren zur Reinigung von mit hydrophoben organischen Verbindungen (HOC, engl. hydrophobic organic compounds) kontaminierten Grundwaessern zu entwickeln. Da viele organische Verbindungen unter Bedingungen, wie sie haeufig in kontaminierten Aquifers vorkommen (Mangel an Elektronenakzeptoren, Naehrstofflimitierung, langsamer Stoffaustausch), auf biologischem Wege nicht, zu langsam oder nur unvollstaendig abgebaut werden, wandern sie mit dem Grundwasserstrom und breiten sich aus. Anstelle eines biologischen Abbaus koennen HOC durch Sorption an und Reaktion mit der Aquifermatrix an ihrer Ausbreitung im Grundwasser gehindert werden. Huminstoffe (HS) sind fuer ihre Sorptions- und Reaktionspotential gegenueber HOC bekannt. Aufbauend auf den Befunden von Karickhoff und Chiou werden in der Literatur vielfach lineare Beziehungen zwischen der Hydrophobie eines Schadstoffs (Octanol-Wasser-Koeffizient, reziproke Wasserloeslichkeit) und dem Ausmass der Assoziation mit der sorbierten organischen Substanz (SOM, engl. sorbed organic matter) beschrieben [Karickhoff 1979], [Chiou 1979]. Als Triebkraft fuer diesen reversiblen Verteilungsprozess wird die Unvertraeglichkeit der HOC mit Wasser verantwortlich gemacht. Gebundene Reste (engl. bound residues) sind Ausdruck irreversibler Wechselwirkungen. Sie werden v.a. beim Kontakt von HS mit Aminen und Phenolen beobachtet, treten aber auch bei mikrobiologisch metabolisierten PAK auf [Kaestner 1995], [Lenke 1999], [Bollag 1999]. HS spielen eine derzeit noch unzulaenglich verstandene Rolle im Elektronentransport zwischen den Redoxpartnern in Redoxreaktionen. (orig.)SIGLEAvailable from TIB Hannover: RR 6252(2000,37) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekDEGerman