Die in Grundwassermessstellen mittels der RMD in den Schadstofffahnen aufgefundenen Übergangsbereiche zwischen den unterschiedlichen Redox-Milieuzonen sind direkt mit Sprüngen in der Konzentration der Reduktionsmittel und in der Konzentration der redox-sensitiven Parameter Fe(II), Mn(II), Sulfat und H2S gekoppelt. Am Beispiel eines mit polycyclischen Aromaten (PAK) belasteten Grundwassers, die hier zusammen mit einkernigen aromatischen Kohlenwasserstoffen (BTEX) und Phenolen in einem sandigen Porengrundwasserleiter eine Reduktionsmittel-Schadstoffahne bilden, konnte dies kürzlich nachgewiesen werden 1).
Aus dieser Veröffentlichung werden hier zwei Beispiele dafür gezeigt. Tabelle 1 zeigt das Beispiel aus der Übergangszone zwischen dem aerobem bis Mangan(II)-oxidierenden Milieu (Redox-Milieuzone 1) in das Mangan(IV)-reduzierende bis Eisen(II)-oxidierende Milieu (Redox-Milieuzone 2). Die Redox-Milieuzonen in disem Beispiel wurden mittels RMD-A detektiert.
Tabelle 1
Tabelle 2 zeigt das Beispiel aus der Übergangszone zwischen dem aerobem bis Mangan(II)-oxidierenden Milieu (Redox-Milieuzone 1) in das sulfatreduzierende bis methanogene Milieu (Redox-Milieuzone 4). Auch diese Redox-Milieuzonen wurde mittels RMD-A detektiert.
Tabelle 2
Farbreaktionen des vorhandenen Pigments und der jeweils in-situ neugebildeten Pigmente auf RMD-A
Redox-Milieuzone 1
Farbe: braungrau. Braunstein-Pigment auf dem RMD wird nicht abgebaut
- Mangan(II)-Oxidation zu Mangan(IV)
- Eisen(II)-Oxidation zu Eisen(III)
- Sulfid-Oxidation zu Sulfat
Redox-Milieuzone 2
Farbe: ocker, wenn Eisen(II) im Grundwasser vorhanden ist, sonst weiß. Braunstein-Pigment wird abgebaut und wandelt sich in der Gegenwart von Eisen(II)-Ionen pseudomorph in ockerfarbenes Eisenoxidhydrat um. Unter Eisenmangel erscheint die weiße Faser des Trägerbandes.
- Mangan(IV)-Reduktion zu Mangan(II)
- Eisen(II)-Oxidation zu Eisen(III)
- Sulfid-Oxidation zu Sulfat
Redox-Milieuzone 3
Farbe: Aufgehelltes Ocker. Ockerfarbiges Eisen(III)oxihydrat-Pigment wird unter Reduktion und Auflösung zu Eisen(II)carbonat bzw. Eisen(II)hydrogencarbonat umgesetzt. Dadurch entsteht die mehr oder minder intensive Aufhellung der Ockerfarbe.
- Mangan(IV)-Reduktion zu Mangan(II)
- Eisen(III)-Reduktionzu Eisen(II)
- Sulfid-Oxidation zu Sulfat
Redox-Milieuzone 4
Farbe: Grau bis schwarz. Ockerfarbiges Eisen(III)oxihydrat-Pigment wird unter Reduktion in der Gegenwart von Schwefelwasserstoff pseudomorph in schwarzes Eisen(II)sulfid-Pigment umgewandelt. Unmittelbar nach Entnahme der Detektorbänder beginnt das Eisensulfid an der Luft unter Rückbildung von Eisen(III)oxyhydrat-Pigment zu oxidieren. Aus diesem Grund werden die Detektorbänder sofort nach ihrer Entnahme fotografiert.
- Mangan(IV)-Reduktion zu Mangan(II)
- Eisen(III)-Reduktionzu Eisen(II)
- Sulfat-Reduktion zu Sulfid
Übersicht Redox-Milieuzonen
| Redox-Milieuzonen | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | |
| Mangan | Mangan(IV) | Mangan(II) | Mangan(II) | Mangan(II) |
| Eisen | Eisen(III) | Eisen(III) | Eisen(II) | Eisen(II) |
| Schwefel | Sulfat | Sulfat | Sulfat | Sulfid |
Literatur
1) M.Weede, P. Martus, P. Blum, F.D. Oeste, R. Melzer: Validierung redoxsensitiver Bänder – ein innovatives Verfahren zum Langzeitmonitoring von Schadstofffahnen; Symposium „Strategien zur Boden- und Grundwassersanierung“ 24.-25. November 2008, DECHEMA-Haus Frankfurt am Main, Tagungshandbuch, pp. 25-26