Vom Feuerlöschübungsbecken zur Trinkwasserfassung Transport von perfluorierten Chemikalien (PFC) in der ungesättigten Bodenzone und im Grundwasser
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- Nora Alexandra Grosse
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1 Vom Feuerlöschübungsbecken zur Trinkwasserfassung Transport von perfluorierten Chemikalien (PFC) in der ungesättigten Bodenzone und im Grundwasser Marktredwitzer Bodenschutztage Dr. Jörg Danzer _boden & grundwasser~ Sachverständige, Sonthofen Melanie Herbst Bundeswehrdienstleistungszentrum (BwDLZ) Landsberg, Penzing Thomas Schiele Wasserwirtschaftsamt (WWA) Kempten
2 Outline Eigenschaften von Perfluor-Chemikalien (PFCs) Daten von zwei Feuerlöschübungsbecken (FLÜB) Transportverhalten im Boden Transportverhalten im Grundwasser Gefahrenbeurteilung Schlussfolgerungen für Untersuchungs-, Sanierungsund Sicherungsmaßnahmenkumentieren"
3 3M Lightwater - Datenblatt
4 Phys.-chem. Eigenschaften
5 Phys.-chem. Eigenschaften 2 PFOS pka : -3,27 sehr starke Säure PFOA pka: 2,50 starke Säure Bei natürlichen ph-werten deprotoniert Einfach negativ geladen ( Kopf Wasser zugewandt) CMC wird nicht erreicht Sorption von Monomeren Organischer Kohlenstoff steuert die Adsorption
6 Folie 6: Übersichtslageplan Südbayern mit Lage der untersuchten Liegenschaften (Folie entfernt)
7 Folie 7: Ausschnitt topografische Karte Flughafen Unterallgäu (Folie entfernt)
8 Folie 8: Ausschnitt geologische Karte Unterallgäu mit Legende (Folie entfernt)
9 Bohrprofil GW 05 Unterallgäu
10 Folie 10: Ausschnitt topografische Karte Unterallgäu mit Höhengleichen Tertiäroberfläche (Folie entfernt)
11 Luftbild FLÜB Unterallgäu
12 Luftbild aktuelle Nutzung UA Overlay FeuerlöschÜbungsbecken (FLÜB)
13 Fotos Unterallgäu
14 Folie 14: Ausschnitt topografische Karte Flughafen Oberbayern (Folie entfernt)
15 Folie 15: Ausschnitt geologische Karte Oberbayern (Folie entfernt)
16 Geol. Schnitt - Oberbayern
17 Schotterterrassen Oberbayern
18 Grundriss FLÜB - Oberbayern
19 Folie 19: Foto FLÜB Oberbayern mit Wasser und Bewuchs (Folie entfernt)
20 GW-Leiter Oberbayern
21 Hydrogeologie Lösslehmüberdeckung 4 m (UA) bis 6 m (Obb) Terrassenschotter Porengrundwasserleiter, ungespannt Flurabstand 10 m (UA) bis 16 m (Obb) Aquifermächtigkeit 0,5 m bis 7 m GW-Fließrichtung: NE, NNE (UA), N (Obb) z.t. dem Relief des Tertiärs folgend Hydraulische Durchlässigkeit: ca m/s bis 10-2 m/s Hydraulische Gradienten: 0,001 bis 0,003 entieren"
22 Petrographie Schotter 33 % Helle Kalke (Jura, Trias) 34 % Dunkle Kalke (Jura, Trias) 11 % Dolomite (Trias) 10 % Sandsteine (Flysch, Helvetikum, Molasse) 7 % kristalline Gerölle 1 % Hornsteine (Jura) 4 % Sonstigeentieren"
23 Folie 23: Luftbild Oberbayern mit Lage Beprobungspunkten Oberboden, Voruntersuchung LfU (Folie entfernt)
24 PFCs im Boden Oberbayern (LfU)
25 PFCs Inventar Boden - Obb m m m m
26 PFCs im Boden (Eluat) - Obb 0 0,1 PFOS Tiefe [m] 0,1 0,3 0,3 0,5 KRB1,1 KRB2,1 KRB3,1 KRB4,1 0,5 1,0 1,0 1,5 1,5 2,0 2,0 3,0 5 m Abstand zum Feuerlöschübungsbecken 3,0 4, PFHxS 0 0,1 Tiefe [m] 0,1 0,3 0,3 0,5 KRB1,1 KRB2,1 KRB3,1 KRB4,1 0,5 1,0 1,0 1,5 1,5 2,0 2,0 3,0 3,0 4, Eluat-Konzentration [µg/l] 300
27 PFCs im Boden (Eluat) - Obb 0 0,1 PFOS Tiefe [m] 0,1 0,3 0,3 0,5 KRB1,1 KRB2,1 KRB3,1 KRB4,1 0,5 1,0 1,0 1,5 1,5 2,0 2,0 3,0 15 m Abstand zum Feuerlöschübungsbecken 3,0 4, HxS 0 0,1 Tiefe [m] 0,1 0,3 0,3 0,5 KRB1,1 KRB2,1 KRB3,1 KRB4,1 0,5 1,0 1,0 1,5 1,5 2,0 2,0 3,0 3,0 4, Eluat-Konzentration [µg/l] 300
28 Folie 28: Luftbild Oberbayern mit Tortendiagrammen PFC-Konzentrationen im Grundwasser (Folie entfernt)
29 PFCs Grundwasser - Unterallgäu
30 Folie 30: Topografische Karte Unterallgäu mit Grundwassergleichen und PFC-Konzentrationen im Grundwasser (Folie entfernt)
31 PFCs Adsorption & Retardation Kd = KOC x foc Rd = 1 + Kd x (Ld/ne) Ld = Lagerungsdichte (1,7 kg/l) ne = effektives Porenvolumen
32 Emission und Emissionsdauer Masse in Schadstoffquelle, z.b. PFOS ca. 50 kg Emission, Fracht (Masse pro Zeit) die die Schadstoffquelle verlässt: Vgw = B x hgw x Kf x i (Volumenstrom) E = Vgw x CA E = 650 mg/d (240 g/a) Emissiondauer: ca. 240 Jahre
33 Sanierung, Sicherung Sanierung durch Ausbau und Entsorgung Volumen: Fläche ca m² x 6 m Tiefe = m³ Masse: m³ x 1,7 t/m3 = t Entsorgungskosten: DK-I bis DK-II (50 /t 75 /t) BE, Ausbau ca bis Gesamtkosten: 4 Mio. bis 6 Mio. Sicherung durch Versiegelung (z.b. Schwarzdecke) Fläche ca m² x 60 /m2 = inkl. BE (auf die Oberfläche, ohne Bodenaushub)
34 Untersuchung Abstromerkundung (z.b. Immissionspumpversuche, Direct Push), Emissions- und Frachtermittlung Vorfeld-Messstellen (Wasserversorger) Laterale und vertikale Ausdehnung Bestimmung Gesamtgehalte im Feststoff Bestimmung Eluatgehalte abfallrechtliche Klassifizierung Welche Fracht ist tolerierbar?
35 Fazit Schadstoffquellen (FLÜB) räumlich gut eingrenzbar Abfallrechtliche Klassifizierung: DK-I bis DK-II (DepV) Lange Emissionsdauern (10er bis 100er Jahre) Geringe Adsorption und Retardation in Boden & GW Lange PFC-Fahnen im GW (mehrere 100er Meter bis Kilometer) Gefahr für Wirkungspfad Boden-Grundwasser Wasserversorgungen / Trinkwasser Pump & Treat lediglich Sicherungsmaßnahme (keine Sanierung) Quelle entfernen Eintrag/Fracht minimieren (Versiegelung) Priorität hoch schnelle Sicherung durch einfache Maßnahmen
36 Dank LRA Landsberg/Lech WWA Weilheim StBA Landsberg/Lech LRA Unterallgäu BwDLZ Landsberg/Lech BAIUD Kompetenzzentrum LfU Bayern Ihnen für die Aufmerksamtkeit vielen Dank! :-)
Vom Feuerlöschübungsbecken zur Trinkwasserfassung - Transport von perfluorierten Chemikalien (PFC) in der ungesättigten Bodenzone und im Grundwasser
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