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Journal Cover Grundwasser
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   Hybrid Journal Hybrid journal (It can contain Open Access articles)
   ISSN (Print) 1432-1165 - ISSN (Online) 1430-483X
   Published by Springer-Verlag Homepage  [2335 journals]
  • Nachrichten
    • PubDate: 2017-02-10
      DOI: 10.1007/s00767-017-0352-5
  • Grundwasserfließgeschehen Mecklenburg-Vorpommerns – Geohydraulische
           Modellierung mit Detrended Kriging
    • Authors: Toralf Hilgert; Heiko Hennig
      Abstract: Zusammenfassung Für Mecklenburg-Vorpommern wurde landesweit die Grundwasserdruckfläche berechnet. Das gewählte Verfahren ist eine Kombination aus geohydraulischer Modellierung und Detrended Kriging. Dabei wurde das generelle Grundwasserfließgeschehen (Trendfläche) mithilfe einer horizontal-ebenen Grundwasserströmungsmodellierung abgebildet. Die Abweichungen der gemessenen Grundwasserstände von der modellierten Trendfläche unterlagen keinem regionalen Trend mehr und konnten somit über das Ordinary Kriging interpoliert werden. Aus der Summe der Trendfläche und der interpolierten Residuen ergab sich anschließend die Grundwasserdruckhöhe. Die Vorgehensweise ermöglichte es überdies, die Plausibilität der gemessenen Wasserstände durch einen Vergleich mit den geohydraulisch berechneten Wasserständen zu prüfen und sie ggf. unterschiedlichen Grundwasserleitern zuzuordnen. Das Ergebnis sind zwei geohydraulisch begründete Grundwasserdruckflächen – die Druckfläche für den flächenhaft verbreiteten Hauptgrundwasserleiter und die Druckfläche für den jeweils oberen Grundwasserleiter, die lokal von der des Hauptgrundwasserleiters abweichen kann.
      PubDate: 2017-02-01
      DOI: 10.1007/s00767-016-0348-6
  • Verfahren zur Analyse klimatischer und anthropogener Einflüsse auf die
    • Authors: Gunter Wriedt
      Abstract: Zusammenfassung Einschränkungen bei der Anwendung des Wiener-Mehrkanalfilters zur Analyse anthropogener Einflüsse auf die Grundwasserstandsentwicklung erfordern ein von unbeeinflussten Referenzmessstellen unabhängiges Prüfverfahren. Dieser Artikel stellt einen einfachen Ansatz vor, den Zusammenhang zwischen Grundwasserstand und Klimaparametern für Grundwasserstandsmessstellen zu analysieren. Hierzu wird eine theoretische „klimatische Ganglinie“ aus der monatlichen klimatischen Wasserbilanz unter Berücksichtigung der Einflüsse der ungesättigten Zone sowie der lokalen Grundwasserstandsamplitude abgeleitet. Über einen Vergleich mit der beobachteten Grundwasserstandsdynamik können die Übereinstimmung mit der Entwicklung klimatischer Kenngrößen und mögliche anthropogene Einflüsse beurteilt werden. Für 284 von 573 untersuchten Grundwassermessstellen in Niedersachsen konnte zwischen 1981 und 2015 eine natürliche Gangliniendynamik nachgewiesen werden. Anthropogene Einflüsse waren an 221 Messstellen nachweisbar, für 68 Messstellen war keine Einordnung möglich. Eine Zuordnung konnte damit für 88 % der Messstellen erfolgen. Für unbeeinflusste und geringfügig beeinflusste Messstellen wurde eine hohe Anpassungsgüte erreicht. Über eine Kreuzvalidierung für zwei Zeiträume konnte die Prognosefähigkeit des Verfahrens für unbeeinflusste Messstellen dargelegt werden.
      PubDate: 2017-01-27
      DOI: 10.1007/s00767-016-0349-5
  • One Frog in a Well? Many Frogs in Many Wells!
    • Authors: Stefan Peiffer
      PubDate: 2017-01-26
      DOI: 10.1007/s00767-016-0351-y
  • ‘Frog in a Well’ or a pending paradigm shift in
    • Authors: K. Udo Weyer
      PubDate: 2017-01-25
      DOI: 10.1007/s00767-016-0350-z
  • Hydraulic linkage of a storm water tank to a karst spring
    • Authors: Morgan Tranter; Ferry Schiperski; Johannes Zirlewagen; Traugott Scheytt
      Abstract: A significant proportion of the global water supply is ensured by karst aquifers. However, these are often highly vulnerable to contamination. A storm water tank located in the rural karst catchment area of the Gallusquelle spring (Swabian Alb, southwest Germany) about 9.1 km away was identified as a potential source of contamination. A tracer experiment was carried out in order to evaluate this hydraulic connection. For this, 2.5 kg of the fluorescence dye sulforhodamine G was injected directly at the spillway location. The proposed hydraulic connectivity of the storm water tank to the Gallusquelle spring has been confirmed with this experiment. The maximum tracer velocity of 149 m h−1 highlights rapid groundwater flow through karst conduits. The low tracer mass recovery rate of 14.1% is an indication of a retention capacity along the flow path. This was confirmed by a release of withheld tracer triggered by a heavy storm event 16 days after the injection.
      PubDate: 2017-01-20
      DOI: 10.1007/s00767-016-0346-8
  • Verminderte Tiefbrunnenergiebigkeit durch Versandung und Versinterung bei
           Veränderung der Grundwasserchemie
    • Authors: Christoph Knuth; Frank Wisotzky; Norbert Becke
      Abstract: Zusammenfassung In drei Tiefbrunnen einer Wassergewinnung am Niederrhein wird ein Nachlassen der Brunnenergiebigkeit beobachtet. Für die Untersuchung der Ursache der Minderung der spezifischen Brunnenergiebigkeit wurden sowohl Feststoffanalyseverfahren (Mikroskopie, Canorg-Messungen, XRD-Analysen, REM-Analysen) genutzt, als auch hydrogeochemische Berechnungen durchgeführt. Eine untersuchte Probe aus dem Brunnensumpf weist sowohl auf einen hydromechanischen Eintrag von Sand aus dem Aquifer in den Brunnen hin, als auch auf die Bildung von Inkrustationen in Form von Calcit (Versinterung) innerhalb des Brunnens. Ausgewertete Wasseranalysen zeigen, dass sich im Verlauf der letzten 10 Jahre nahezu alle gemessenen Ionenkonzentrationen erhöhten, was auf eine generelle Änderung der hydrochemischen Verhältnisse des Aquifers hindeutet. Hydrogeochemische Modellrechnungen zeigen zudem, dass Übersättigungen bezüglich der Mineralphasen Eisenhydroxid und Calciumcarbonat vorliegen und so eine Bildung von Inkrustationen möglich ist.
      PubDate: 2017-01-04
      DOI: 10.1007/s00767-016-0347-7
  • Hydrogeochemie und geogene Fluorid- und Borproblematik des Emschermergels
           im Münsterland
    • Authors: Frank Wisotzky; Björn Droste; Andre Banning
      Abstract: Zusammenfassung Die Sediment- und Grundwasserchemie des Emschermergels im Münsterland (NRW) wurde untersucht. Die Geochemie (Canorg- und Spyrit) wurde an 160 Gesteinsproben analysiert. Unterhalb einer geogenen Verwitterungszone wurden unverwitterte, pyrithaltige Gesteine vorgefunden. Die Grundwasserchemie des Emschermergels in Ostwestfalen wurde anhand von 580 Einzelanalysen aus Hausbrunnen, ergänzt durch weitere Literaturdaten, zusammengetragen und ausgewertet. Die Grundwässer weisen zum Teil hohe Fluorid- und Borkonzentrationen von jeweils bis zu 10 mg/l auf – regional liegen bis zu 30 % der Wässer über 1,5 mg/l Fluorid, und bis zu 50 % über 1 mg/l Bor – die räumliche Verteilung scheint vom Vorhandensein einer Quartärüberdeckung abzuhängen. Grundwässer mit hohen Fluoridkonzentrationen zeigen geringe Ca2+-Konzentrationen und umgekehrt, was auf eine Gleichgewichtseinstellung mit der Mineralphase Fluorit hindeutet. Grenzwertüberschreitende Gehalte treten fast ausnahmslos in Ionenaustauschwässern des Na-HCO3-(Cl)-Typs mit pH > 7,5 auf. Als wahrscheinlicher Hauptmobilisierungsmechanismus beider Kontaminanten erscheint die pH-gesteuerte Desorption von Mineraloberflächen. Die geologische Primärquelle ist unbekannt, eine nähere geochemisch-mineralogische Untersuchung des Emschermergels wäre wünschenswert.
      PubDate: 2017-01-03
      DOI: 10.1007/s00767-016-0345-9
  • Erratum zu: CO 2 storage related groundwater impacts and protection
    • Authors: Sebastian Fischer; Stefan Knopf; Franz May; Dorothee Rebscher
      PubDate: 2016-11-07
      DOI: 10.1007/s00767-016-0344-x
  • Nachrichten
    • Authors: Jörg Böger
      PubDate: 2016-11-03
      DOI: 10.1007/s00767-016-0343-y
  • Identifikation und Regionalisierung von Nitratabbauprozessen in einem
           Grundwasserleiter – Möglichkeiten und Nutzen für die Wassergewinnung
    • Authors: Anna Jesußek; Carsten Hansen; Siegfried Wilde
      Abstract: Zusammenfassung Infolge des Nitratabbaus im Grundwasserleiter über Pyrit (autotrophe Denitrifikation) und organisch gebundenen Kohlenstoff (heterotrophe Denitrifikation) steigen die Eisen-, Sulfat- und Hydrogenkarbonatkonzentrationen im Grundwasser. Mischen sich eisenreiche Wässer aus der reduzierten Zone mit Grundwässern aus der oxidierten Zone setzt im Nahbereich der Brunnen eine fortschreitende Verockerung ein. Am Beispiel des Wassergewinnungsgebietes Ortheide (Emsdetten) wurden mithilfe hydrogeochemischer Stoffflussmodellierungen (PhreeqC) unter Verwendung hydrogeochemischer Daten die Verteilung von Pyrit im Untergrund, die Umsatzanteile der Denitrifikationsprozesse sowie die Entwicklung der Rohwasserbeschaffenheit einschließlich der Verockerungsgefährdung der Brunnen abgeleitet. Anhand der lokalisierten „Lieferzonen“ von Nitrat, Eisen und Hydrogenkarbonat zu den Brunnen wurde die wasserwirtschaftliche Sensitivität von landwirtschaftlichen Nutzflächen hinsichtlich der Nitratgefährdung der Rohwässer und der Verockerungsneigung der Brunnen eingestuft.
      PubDate: 2016-10-26
      DOI: 10.1007/s00767-016-0337-9
  • Identifizierung der Eintragsquellen von Antibiotika in das Grundwasser
           viehstarker Regionen
    • Authors: Stephan Hannappel; Claudia Köpp; Sebastian Zühlke; Frederike Balzer; Dietrich Schulz
      Abstract: Zusammenfassung In den letzten Jahren wurden Antibiotika aus der Gruppe der Sulfonamide vereinzelt im oberflächennahen Grundwasser an Standorten mit erhöhter Viehbesatzdichte gefunden. Da einige dieser Wirkstoffe in der Tier- und Humanmedizin eingesetzt werden, kann der Eintrag über organische Wirtschaftsdünger (Gülle/Gärreste) oder über häusliches Abwasser erfolgen. Mit zusätzlichen temporären Grundwassermessstellen, Befragungen der Landwirte und der chemischen Analytik von Grundwasser, Gülle, Gärresten sowie Abwasser von Kleinkläranlagen wurde eine zeitlich und räumlich intensivierte Untersuchung durchgeführt. Für Sulfadimidin und Sulfadiazin konnte an den meisten Standorten der eindeutige Nachweis erbracht werden, dass der Eintrag über Wirtschaftsdünger, vorwiegend Gülle, erfolgt. Die Konzentrationen lagen deutlich unter 100 ng/l (Grenzwertvorschlag Umweltbundesamt für Arzneimittel). Sulfamethoxazol trat in zwei Grundwasserproben in z. T. sehr hohen (>100 ng/l) und stark schwankenden Konzentrationen auf. Es wurde wie sein humaner Hauptmetabolit wiederholt in Abwasserproben benachbarter häuslicher Kleinkläranlagen gefunden. Diese Anlagen emittieren lokal in das oberflächennahe Grundwasser und liegen hydraulisch im unmittelbaren Zustrom zu den Grundwassermessstellen. Dort wurde auch der Humanabwassertracer Acesulfam-K nachgewiesen.
      PubDate: 2016-10-18
      DOI: 10.1007/s00767-016-0339-7
  • Ausbreitung und Vermischung geogener, kohlendioxidführender Thermalsole
           in oberflächennahem Grundwasser, Bad Nauheim
    • Authors: Rafael Schäffer; Ingo Sass
      Abstract: Zusammenfassung Im oberflächennahen Grundwasser Bad Nauheims sind außergewöhnlich hohe Temperaturen, Salz- und Kohlendioxidkonzentrationen beobachtet worden. Letztere sind auch in der Bodenluft nachweisbar. Das Zentrum dieser Anomalie befindet sich im weltbekannten Jugendstilensemble des Sprudelhofs, in dem aus zwei über 150 Jahre alten Bohrungen kohlendioxidhaltige Thermalsole aus einer maximalen Teufe von 180 m u. GOK gefördert wird. Der Soleaufstieg erfolgt natürlich durch Gaslift. Durch zahlreiche anthropogene Eingriffe in den Untergrund des Sprudelhofes sind in den vergangenen Jahrhunderten die natürlichen Aufstiegswege der Thermalsole, deren Vermischung, Verdünnung und Ausbreitung in den oberflächennahen Grundwasserleitern verändert worden. Durch die Korrosion der Brunnenausbauverrohrung tritt Thermalsole noch im Untergrund unkontrolliert aus den Fassungen aus, das natürliche Vermischungssystem ist reaktiviert worden. Zur Erkundung der Kontamination wurde ein Messstellennetz errichtet. Kernstück bilden Duo-Brunnen, die unabhängige Beprobungen des Grundwassers und der Bodenluft ermöglichen. Für die zwei obersten Grundwasserstockwerke wurden gut übereinstimmende Sole-Grundwasser-Mischungsverhältnisse sowie ein Gradient der Zunahme der elektrischen Leitfähigkeit berechnet.
      PubDate: 2016-10-17
      DOI: 10.1007/s00767-016-0341-0
  • Erratum zu: Stabile Isotope als Tracer zur Bestimmung der
           Abstandsgeschwindigkeit in Trinkwassergewinnungsbrunnen aus Uferfiltrat
    • Authors: Robert van Geldern; Angela Kolb; Alfons Baier; Johannes A. C. Barth
      PubDate: 2016-10-12
      DOI: 10.1007/s00767-016-0342-z
  • Long-term transport behavior of psychoactive compounds in sewage-affected
    • Authors: Hang Thuy Thi Nham; Janek Greskowiak; Enrico Hamann; Raffaella Meffe; Ulrike Hass; Gudrun Massmann
      Abstract: The present study provides a model-based characterization of the long-term transport behavior of five psychoactive compounds (meprobamate, pyrithyldione, primidone, phenobarbital and phenylethylmalonamide) introduced into groundwater via sewage irrigation in Berlin, Germany. Compounds are still present in the groundwater despite the sewage farm closure in the year 1980. Due to the limited information on (i) compound concentrations in the source water and (ii) substance properties, a total of 180 cross-sectional model realizations for each compound were carried out, covering a large range of possible parameter combinations. Results were compared with the present-day contamination patterns in the aquifer and the most likely scenarios were identified based on a number of model performance criteria. The simulation results show that (i) compounds are highly persistent under the present field conditions, and (ii) sorption is insignificant. Thus, back-diffusion from low permeability zones appears as the main reason for the compound retardation.
      PubDate: 2016-09-29
      DOI: 10.1007/s00767-016-0336-x
  • Chemische Quell- und Prozessindikatoren im Grundwasser
    • PubDate: 2016-09-28
      DOI: 10.1007/s00767-016-0340-1
  • Potenziale der Nutzung organischer Spurenstoffe als Indikatoren in
    • Authors: Roland Reh; Karsten Nödler; Olav Hillebrand; Tobias Licha
      Abstract: Zusammenfassung Die Bewertung von Risiken für die Trinkwasserversorgung erfordert eine grundlegende hydrogeologische Modellvorstellung des Einzugsgebiets. Aufgrund der großen Heterogenität ist in Kluft- und Karstgrundwasserleitern die Anwendung ergänzender hydrogeochemischer Methoden unumgänglich. Die Aussagekraft und Anwendbarkeit der üblicherweise genutzten künstlichen Markierungsstoffe, Umwelttracer oder stabilen Isotope ist häufig limitiert. Eine Vielzahl von Studien belegt die Anwesenheit von anthropogenen organischen Verbindungen wie Pestiziden, Arzneimitteln, Rostschutzmitteln oder auch Koffein im Nano- bis Mikrogramm-pro-Liter-Bereich im Grundwasser. Dieser Beitrag zeigt beispielhaft, wie das Vorkommen sowie die Konzentrationsverteilung organischer Spurenstoffe die hydrogeologischen Eigenschaften von Grundwasserleitern reflektieren und diese damit für die Beantwortung bestimmter hydrogeologischer Fragestellungen herangezogen werden können.
      PubDate: 2016-09-26
      DOI: 10.1007/s00767-016-0338-8
  • Endlagerung radioaktiver Abfälle in Deutschland – Es geht uns
           alle an
    • Authors: Elke Bozau
      PubDate: 2016-08-24
      DOI: 10.1007/s00767-016-0333-0
  • Erratum zu: Integrierter Ansatz zur Beurteilung eines Aufsuchungsantrages
           auf Schiefergas in Hessen
    • Authors: Johann-Gerhard Fritsche; Jan Brodsky; Heiner Heggemann; Michaela Hoffmann; Martin Hottenrott; Matthias Kracht; Wolfgang Liedmann; Thomas Reischmann; Fred Rosenberg; Inga Schlösser-Kluger
      PubDate: 2016-07-28
      DOI: 10.1007/s00767-016-0334-z
  • Grundwasser in Nürnberg: Wichtige Einheiten und deren Nutzbarkeit
    • Authors: Alfons Baier; Robert van Geldern; Gisela Löhr; Hannah L. Subert; Johannes A. C. Barth
      Abstract: Zusammenfassung Bereits für die mittelalterliche Freie Reichsstadt Nürnberg hatten die lokal vorhandenen Grundwasservorkommen eine existentielle Bedeutung und auch heute ist die ansteigende Nutzung und Gefährdung urbaner Grundwasservorkommen wichtig. Da Aquifersysteme unter urbanen Gebieten verstärkt an Bedeutung gewinnen, stellen wir hier am Beispiel des „Nürnberger Beckens“ eine detaillierte stratigraphische und hydrogeologische Übersicht des Untergrundes von Nürnberg vor. Es konnten mindestens sieben eigenständige Aquifere nachgewiesen werden. Allerdings zeigen hydrochemische und stabile Isotopenuntersuchungen, dass eine strenge hydraulische Abgrenzung zwischen den einzelnen Grundwasserleitern und Grundwasserhemmern nicht überall vorliegt. Darüber hinaus ermöglichen tektonische Diskontinuitätsflächen den Aufstieg von CO2-reichen Tiefenwässern. Dies ist auch durch häufiges Auftreten von artesischen Grundwässern belegt. Wichtige oberflächennahe Einheiten sind vier in die Keupergesteine eingetiefte Paläotäler, die durch Auswertungen von über 2400 Bohrungen erkundet wurden. Die hier anstehenden Lockergesteins-Aquifere bieten unter anderem vorzügliche Nutzungsmöglichkeiten für den Betrieb geothermischer Anlagen für Heizung und Kühlung.
      PubDate: 2016-07-20
      DOI: 10.1007/s00767-016-0332-1
School of Mathematical and Computer Sciences
Heriot-Watt University
Edinburgh, EH14 4AS, UK
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