Sorptionsverhalten organischer Schadstoffe in heterogenem Aquifermaterial am Beispiel des Phenanthrens

Kurzfassung

Anhand von definierten Laborversuchen zum Sorptionsverhalten von hydrophoben organischen Schadstoffen wurde der Zusammenhang zwischen den sorptionsrelevanten Parametern und den physikalischen und chemischen Eigenschaften der Gesteine untersucht. Zu diesem Zweck wurden an den verschiedenen petrographischen Komponenten eines Kieses aus dem Neckartal und an den Festgesteinen aus deren Liefergegieten Experimente zur Sorptionskapazität und -kinetik von Phenanthren durchgeführt. Die Sorptionskapazität hängt vom Gehalt an organisch gebundenem Kohlenstoff und von der Zusammensetzung des organischen Materials ab. Die Sorptionskinetik folgt dem Modell der Intrapartikel-Porendiffusion. Die Diffusivität kann analog zu Archie's Law aus der Porosität abgeleitet werden. Prozesse wie Verwitterung und Transport haben keinen wesentlichen Einfluß auf die sorptionsrelevanten Parameter.

Abstract

In laboratory batch experiments equilibrium sorption and sorption kinetics of phenanthrene in the different petrographic components of a gravel aquifer material (river Neckar valley) and the source rocks of the valley sediments were investigated. The sorption coefficients depend on organic carbon content and the composition of the organic matter. The sorption kinetics follow the intraparticle pore diffusion modell. Diffusivities can be predicted from the intraparticle porosity analogous to Archie's Law. No significant influence of weathering processes and transport of the aquifer sediments was found for the sorption parameters.