Angewandte Grundwasserchemie, Hydrogeologie und hydrogeochemische Modellierung: Grundlagen, Anwendungen und Problemlösungen
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IMAGE 1
INHALT
TEIL I GRUNDWASSERCHEMIE UND HYDROGEOCHEMISCHE MODELLIERUNG 1
WASSERINHALTSSTOFFE, GRUNDWASSERTEMPERATUR UND
GRUNDWASSERMESSSTELLENTYPEN 3
1.1 ALLGEMEINES 3
1.2 GRUNDWASSERZUSAMMENSETZUNG 4
1.3 HERKUNFT UND UEBLICHE KONZENTRATIONEN VON ANORGANISCHEN
WASSERINHALTSSTOFFEN 12
1.4 IONENBILANZ UND WEITERE PLAUSIBILITAETSKONTROLLEN BEI WASSERPROBEN 13
1.5 GRUNDWASSERTEMPERATUR 16
1.6 GRUNDWASSERMESSSTELLENTYPEN 25
LITERATUR 27
2 CHEMISCHE GRUNDLAGEN DER ANORGANISCHEN WASSERCHEMIE 31 2.1
GRUNDLEGENDE BEGRIFFE DER ANORGANISCHEN WASSERCHEMIE 31 2.2 GRUNDLAGEN
ANORGANISCHER HYDROGEOCHEMISCHER REAKTIONEN 35 2.2.1
SAEURE-BASE-REAKTIONEN 36
2.2.2 REDOXREAKTIONEN 46
2.2.3 LOESUNGS-FAELLUNGS-REAKTIONEN 55
2.2.4 KOMPLEXBILDUNG UND-DISSOZIATION 61
2.2.5 GAS-WASSER-REAKTIONEN 64
2.2.6 IONENAUSTAUSCH UND SORPTION 65
LITERATUR 67
3 KALK-KOHLENSAEURE-GLEICHGEWICHT 69
3.1 GRUNDLAGEN DES KALK-KOHLENSAEURE-GLEICHGEWICHTES 69 3.2 BESTIMMUNG
VON H 2 CO 3 *, HCO 3 ~ UND CO 3 2 ~ AUS KS- UND KB-WERTEN 75
3.3 ABSCHAETZENDE BESTIMMUNG DES KALK-KOHLENSAEURE- GLEICHGEWICHTES 77
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN HTTP://D-NB.INFO/1009480898
DIGITALISIERT DURCH
IMAGE 2
VIII INHALT
3.4 BESTIMMUNG DES KALK-KOHLENSAEURE-GLEICHGEWICHTES DURCH VERSUCHE 82
3.5 PH-PUFFERUNG DER KOHLENSAEURESPEZIES UND VON GESTEINEN 82 3.6
BERECHNUNG DES KALK-KOHLENSAEURE-GLEICHGEWICHTES 85 3.7 AUFBEREITUNG ZUR
ERZIELUNG DES KALK-KOHLENSAEURE- GLEICHGEWICHTES 89
3.8 VERAENDERUNG DES KALK-KOHLENSAEURE-GLEICHGEWICHTES DURCH KOCHEN ODER
KOHLENDIOXIDENTGASUNG 91
LITERATUR 99
4 CHEMISCHE GRUNDLAGEN DER ORGANISCHEN HYDROCHEMIE UND DES VERHALTENS
ORGANISCHER STOFFE IM UNTERGRUND 101 4.1 GRUNDLAGEN UND SYSTEMATIK
ORGANISCHER STOFFE 101
4.2 STOFFEIGENSCHAFTEN UND DARAUS RESULTIERENDES VERHALTEN ORGANISCHER
STOFFE IM UNTERGRUND 104
4.2.1 AGGREGATZUSTAENDE UND STOFFUEBERGAENGE 104
4.2.2 WASSERLOESLICHKEIT UND DICHTE, BILDUNG EINER EIGENEN FLUESSIGPHASE
105
4.2.3 OKTANOL-WASSER-VERTEILUNGSKOEFFIZIENT, SORPTION UND RETARDATION
108
4.2.4 VERFLUECHTIGUNG IN DIE GASPHASE (UEBERGANG IN DIE
GRUNDLUFT/BODENLUFT) 114
4.2.5 ABBAU ORGANISCHER STOFFE 117
4.3 BESCHREIBUNG DES STOFFVERHALTENS AUSGESUCHTER ORGANISCHER STOFFE 122
4.3.1 KETTENFOERMIGE KOHLENWASSERSTOFFE (INKL. MKW, LCKW) 122
4.3.2 LEICHT FLUECHTIGE CHLORIERTE (KETTENFOERMIGE) KOHLENWASSERSTOFFE
(LCKW, CKW) 125
4.3.3 AROMATISCHE KOHLENWASSERSTOFFE (BTEX, PAK) 128 LITERATUR 136
5 ENTWICKLUNG HYDROGEOCHEMISCHER MODELLE IN DER HYDROGEOLOGIE 139 5.1
ALLGEMEINE EINFUEHRUNG 139
5.2 EINGABE EINER WASSERANALYSE UND SPEZIESBERECHNUNGEN MIT PHREEQC-2
141
5.3 MODELLIERUNG VON REVERSIBLEN GLEICHGEWICHTSREAKTIONEN (HOMOGEN UND
HETEROGEN) 149
LITERATUR 153
6 HYDROGEOCHEMIE DER WASSERAUFBEREITUNG UND BEISPIELE DER MODELLIERUNG
155
6.1 HYDROCHEMIE DER WASSERAUFBEREITUNG 155
6.2 HYDROGEOCHEMISCHE MODELLIERUNG DER PROZESSE IN DER
WASSERAUFBEREITUNG 161
LITERATUR 169
IMAGE 3
INHALT IX
TEIL II SPEZIELLE HYDROGEOLOGIE/HYDROCHEMIE UND WASSERWIRTSCHAFT
7 AUSWIRKUNGEN DES DEUTSCHEN BRAUNKOHLENBERGBAUS AUF DEN CHEMISMUS DES
GRUNDWASSERS - UEBERBLICK UEBER DIE REVIERE 173 7.1
GRUNDWASSERVERHAELTNISSE IM RHEINISCHEN BRAUNKOHLENREVIER 177 7.2
PYRITOXIDATION DURCH BELUEFTUNG EINES AQUIFERSEDIMENTS UEBER
DEN TROCKEN FALLENDEN FILTER EINER GRUNDWASSERMESSSTELLE BEI ABSENKUNG
DER GRUNDWASSEROBERFLAECHE 189
7.3 EINFLUSS DER AUSSENKIPPE *SOPHIENHOEHE" DES TAGEBAUS HAMBACH AUF DIE
GRUNDWASSERBESCHAFFENHEIT 191
7.4 MODELLIERUNG DES HYDROCHEMISMUS IN KIPPENGRUNDWASSERLEITERN UND VON
DURCH BRAUNKOHLENGEWINNUNG BEEINFLUSSTEN OBERFLAECHENGEWAESSERN 194
7.4.1 GENESE DES KIPPENGRUNDWASSERCHEMISMUS 194
7.4.2 ENTWICKLUNG DES HYDROCHEMISMUS BEIM UEBERTRITT VON KIPPENWAESSERN IN
EINEN TAGEBAURESTSEE 202
7.5 VERAENDERUNG DES HYDROCHEMISMUS DURCH HYDRAULISCHE VERAENDERUNGEN 208
7.5.1 ZUSTROM VON CHLORIERTEN KOHLENWASSERSTOFFEN ZU DEN BRUNNEN EINES
WASSERWERKS AUFGRUND EINES SUEMPFUNGSBEDINGTEN VERSCHWENKENS DES
EINZUGSGEBIETS . 208 7.5.2 VERAENDERUNG DER GRUNDWASSERBESCHAFFENHEIT
DURCH
BERGBAUBEDINGTEN WECHSEL DER ZUSTROMRICHTUNG 210 LITERATUR 212
8 WASSERGEWINNUNG DURCH UFERFILTRATION UND GRUNDWASSERANREICHERUNG
(RUHRTAL) 215
LITERATUR 224
9 VERSAUERUNGSPROBLEME IN GRUNDWASSERLEITERN (SENNESANDE) 225 LITERATUR
236
10 HYDROGEOCHEMISCHE UNTERSUCHUNGEN BEI DER NUTZUNG VON TIEFEREN
GRUNDWAESSERN (NIEDERRHEIN) 237
10.1 UNTERSUCHUNGSGEBIET L:VENLOER SCHOLLE 238
10.1.1 NICKELMOBILISIERUNG 239
10.1.2 PROGNOSE ZUR ENTWICKLUNG DER NITRAT- UND SULFATKONZENTRATION IM
TIEFENGRUNDWASSER DES NEURATHER SANDES 244
10.2 UNTERSUCHUNGSGEBIET 2: KREFELDER SCHOLLE 251
LITERATUR 259
11 NITRAT UND WEITERE DURCH DUENGUNG/LANDWIRTSCHAFT EINGETRAGENE STOFFE
261
11.1 STICKSTOFFKREISLAUF UND LANDWIRTSCHAFTLICHE EINTRAEGE IN DAS
GRUNDWASSER 261
IMAGE 4
X INHALT
11.2 DURCH LANDWIRTSCHAFTLICHE EINTRAEGE AUSGELOESTE PROZESSE IN
GRUNDWASSERLEITERN 266
11.3 BESTIMMUNG DES NITRATABBAUWEGES UND DER ABBAUKAPAZITAET IN
SAEULENVERSUCHEN 272
11.4 NITRATBESTAENDIGKEIT - DAUER EINES NITRATDURCHBRUCHES IN
FOERDERBRUNNEN 275
11.5 NITRATREDUKTION UND ISOTOPIE 276
11.6 BEISPIEL 1 : ZUSTROM NITRATHALTIGEN OBERFLAECHENNAHEN GRUNDWASSERS
IN DAS ZWEITE GRUNDWASSERSTOCKWERK UEBER EIN *GEOLOGISCHES FENSTER" UND
FEHLEN VON NITRATREDUKTIONSPROZESSEN IM GRUNDWASSERLEITER 277 11.7
BEISPIEL 2: ZUSTROM NITRATHALTIGEN OBERFLAECHENNAHEN
GRUNDWASSERS IN DAS ZWEITE GRUNDWASSERSTOCKWERK UEBER DEN AUSSTRICH DER
STOCKWERKSTRENNENDEN GERINGLEITER UND AUSBLEIBEN VON
NITRATREDUKTIONSPROZESSEN IM GRUNDWASSERLEITER 280 11.8 BEISPIEL 3 :
NITRATDURCHBRUCHSKURVEN AN VERSCHIEDENEN
GRUNDWASSERMESSSTELLEN ALS BELEG FUER EINE ERSCHOEPFUNG DES
NITRATABBAUPOTENZIALS 281
11.9 BEISPIEL 4: RUECKGANG DER NITRATKONZENTRATION DURCH GROSSRAEUMIGE
INFILTRATION NITRATFREIEN WASSERS 282
LITERATUR 285
12 HYDROGEOLOGISCHE VERHAELTNISSE IN EINEM KARST- (HELLWEGGEBIET
INKLUSIVE DER PADERBORNER HOCHFLAECHE) UND KLUFTGRUNDWASSERLEITER
(ZENTRALES MUENSTERLAND) 289
12.1 KARSTGRUNDWASSER DER PLAENERKALKE (CENOMAN UND TURON) 289 12.2
KLUFTGRUNDWASSER IM EMSCHERMERGEL (CONIAC) 295
LITERATUR 298
13 HYDROGEOLOGISCH-WASSERWIRTSCHAFTLICHE VERHAELTNISSE IM RUHRGEBIET 301
LITERATUR 311
14 DER MUENSTERLAENDER KIESSANDZUG - EIN RINNENFOERMIGER GRUNDWASSERLEITER
313
14.1 VERBREITUNG UND EIGENSCHAFTEN DES KIESSANDZUGES 313 14.2
HYDROCHEMISMUS DES KIESSANDZUGES 318
LITERATUR 322
15 EDTA-BELASTUNG IM GRUNDWASSER ZWEIER TRINKWASSEREINZUGSGEBIETE DURCH
UFERFILTRATION 325
15.1 EINFUEHRUNG UND BESCHREIBUNG DES UNTERSUCHUNGSGEBIETES 325 15.1.1
AUFBAU DES GRUNDWASSERLEITERS 325
15.1.2 EDTA-BELASTUNG DER BRUNNEN DES QUARTAEREN GRUNDWASSERLEITERS 326
IMAGE 5
INHALT XI
15.2 DURCHFUEHRUNG DER UNTERSUCHUNGEN 327
15.2.1 EINSATZ UND AUFTRETEN VON EDTA IN GEWAESSERN (LITERATURAUSWERTUNG)
327
15.2.2 STRATEGIEN ZUR UNTERSUCHUNG DER EDTA-BELASTUNG IM GRUNDWASSER DES
UNTERSUCHUNGSGEBIETES UND EINGESETZTE METHODEN 328
15.3 UNTERSUCHUNGSERGEBNISSE ZUR EDTA-BELASTUNG 330
15.3.1 ERGEBNISSE VON FLACHEN GRUNDWASSERMESSSTELLEN UND DER
GUELLEBEPROBUNG 330
15.3.2 ERGEBNISSE DER TIEFENSPEZIFISCHEN BEPROBUNG DES GRUNDWASSERS VON
MEHRFACHMESSSTELLEN UND MULTI-LEVEL-MESSSTELLEN 330
15.3.3 ERGEBNISSE VON TIEFEREN GRUNDWASSERMESSSTELLEN, DES
OBERFLAECHENGEWAESSERS UND DES KLAERANLAGENABLAUFES 333
LITERATUR 335
ORGANISCHE - UEBUNGSAUFGABEN - LOESUNGEN 337
ANORGANIK - UEBUNGSAUFGABEN - LOESUNGEN 379
SACHVERZEICHNIS 445 |
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