Optimierung einer d15N-NH4-Isotopenanalysemethode als Beitrag zur Prozessidentifikation in belasteten Grundwassersystemen

Stipendiatin/Stipendiat: Patricia Stock

Stickstoff und seine Verbindungen stellen ein zunehmendes Problem für die Umwelt dar. Ein Beispiel dafür ist Ammonium, welches durch seine gute Wasserlöslichkeit eine besondere Gefährdung für Gewässer und Grundwasser darstellt. Diese Forschungsarbeit ist auf den Grundwasserschutz fokussiert. Vor allem für die Gefährdungsbeurteilung von ammoniumbelasteten Standorten bzw. den Wirkungsnachweis von natürlichen Abbauprozessen oder Grundwassersanierungsmaßnahmen ist es notwendig, einen Abbau des Ammoniums eindeutig nachweisen zu können. Dafür können Analysen der d15N-Isotopenverhältnisse des NH4 wertvolle Hinweise liefern.
Ziel der Arbeit ist es, die Methodik der d15N-NH4-Isotopenanalyse und insbesondere der dafür notwendigen, fraktionierungsfreien Probenpräparationsmethode für Ammonium aus natürlichen Wässern methodisch zu optimieren und an natürlichen Wässern zu validieren. Dafür wurde eine bisher nicht für natürliche Wässer eingesetzte Methode erfolgreich eingearbeitet und mit einer Volumenreduktion gekoppelt.
Des Weiteren soll die Eignung der Präparationsmethode für die d15N-NH4-Isotopenanalytik als Beitrag zur Prozessidentifikation in NH4-belasteten Grundwassersystemen in Laborversuchen sowie an Proben vom Feldstandort Berlin-Friedrichshagen geprüft und ein Modell aufgebaut werden, um diese Ergebnisse zur Prozessidentifikation zu nutzen. Die derzeit am Feldstandort laufende Grundwassersanierungsmaßnahme wurde bereits in Säulenversuchen abgebildet. Basierend auf diesen Analyseergebnissen wird nun ein Modell erstellt, welches die Abgrenzung von NH4-Abbau und Sorption eindeutig ermöglicht. Zusätzlich ist geplant, regelmäßig Proben am Standort zu entnehmen und mit der Analysemethode zu analysieren. Zur Prozessidentifikation soll auf das erstellte, analytisches Modell aufgebaut werden. Damit soll ein eindeutiger Wirkungsnachweis für die Sanierungsmaßnahme, sowie ein Beitrag zur Prozessidentifikation erbracht werden.

Förderzeitraum:
01.11.2015 - 31.01.2020

Institut:
Technische Universität Dresden
Fakultät Forst-, Geo- und Hydrowissenschaften
Institut für Grundwasserwirtschaft

Betreuer:
Prof. Dr. Rudolf Liedl

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Publikationen: