DE19621158C1 - Verfahren zur Bestimmung der optimalen Abpumpzeiten von Grundwasserbeobachtungsrohren - Google Patents
Verfahren zur Bestimmung der optimalen Abpumpzeiten von GrundwasserbeobachtungsrohrenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der
optimalen Abpumpzeiten von Grundwasserbeobachtungsrohren.
Das Verfahren ist anwendbar im Rahmen von repräsentativen
Beschaffenheitsuntersuchungen des Grundwassers.
Sowohl der Schutz des Grundwassers zur
Trinkwassergewinnung als auch die Überprüfung von
Altlastenverdachtsflächen, die Altlastenuntersuchung
und die Sanierung von Schadens fällen machen die
Gewinnung einer ständig Steigenden Anzahl von
Grundwasserproben notwendig. Um das Grundwasser zu
beproben, wurden und werden
Grundwasserbeobachtungsrohre errichtet. Ferner
wurde die Analytik zur Bestimmung der
Wasserinhaltsstoffe verfeinert und das Spektrum der
nachweisbaren Einzelstoffe ausgeweitet. Beides führte
zu einer neuen Qualitätsanforderung an die
Grundwasserprobe. Die hohen Anforderungen der Analytik
und der finanzielle Aufwand zur Gewinnung einer
Grundwasserprobe verlangen gleichermaßen eine
sorgfältige, teufenorientierte und repräsentative
Probennahme. Voraussetzung hierfür ist die richtige
Auswahl von Meßstellentyp, Beprobungstechnik und
Probenahmetechnologie. Darüberhinaus ist für die
Repräsentanz einer Grundwasserprobe die Kenntnis der
optimalen Abpumpzeit maßgeblich. Wenn eine Probe wegen
einer zu kurz gewählten Abpumpzeit größere Anteile
Standwasser aus dem Grundwasserbeobachtungsrohr
enthält, kann die Bewertung des Analysenergebnisses zu
falschen Schlußfolgerungen führen. Eine zu lange
Abpumpzeit hingegen kann Wasserkörper anderer Horizonte
heranziehen, was ebenfalls unerwünscht ist. Die
richtige Bestimmung der Abpumpzeiten für
Grundwasserbeobachtungsrohre ist ein bisher nicht
vollständig gelöstes Problem.
Vor jeder Probennahme muß das zu beprobende
Grundwasserbeobachtungsrohr abgepumpt werden, bis das
geförderte Wasser dem des umgebenden Grundwassers
entspricht und nicht mehr durch die Meßstelle
beeinflußt wird. Hierzu ist es bekannt, bis zur
Konstanz von elektrischer Leitfähigkeit, Temperatur und
pH-Wert abzupumpen. Gleichzeitig ist bekannt, daß die
elektrische Leitfähigkeit nur eine Orientierungsgröße
ist. Weitere bekannte Methoden sind Faustformeln wie
der mehrfache Austausch des Rohrinhaltes.
Zusammenfassend kann eingeschätzt werden, daß die
Konstanz der elektrischen Leitfähigkeit heute das
allgemein übliche Kriterium für die Bestimmung des
Zeitpunktes einer repräsentativen Probennahme ist,
obwohl über die Prozesse, die das Abfallen der
elektrischen Leitfähigkeit in einem
Grundwasserbeobachtungsrohr verursachen, nur wenig
bekannt ist.
Ein derartiges Verfahren zur Bestimmung der optimalen
Abpumpzeiten von Grundwasserbeobachtungsrohren zur
Festlegung eines optimalen Probenahmezeitpunkts ist aus
der DE 39 11 366 C2 bekannt, bei welchem die
Leitfähigkeit des Wassers überwacht und bei konstanter
Leitfähigkeit die repräsentative Probenahme eingeleitet
wird.
Nachteilig an dieser Methode ist, daß diese Konstanz
zwar als notwendige Bedingung für eine nachfolgende
Probennahme betrachtet werden muß, sie ist aber nicht
hinreichend, da die elektrische Leitfähigkeit auch vor
dem Zeitpunkt für die repräsentative Probennahme einen
Plateauwert erreichen kann. Das tritt beispielsweise
auf, wenn das Grundwasserbeobachtungsrohr Tage oder
Wochen vor der Probennahme schon einmal beprobt worden
ist. Die Radonaktivitätskonzentration hingegen kann als
zuverlässiges Kriterium auch dann noch eingesetzt
werden, wenn zwischen zwei Beprobungen nur wenige Tage
liegen.
Außerdem ist die relative Änderung zwischen dem
Ausgangswert (Standwasser) und dem Endwert
(Grundwasser) bei der Leitfähigkeit in der Regel um ein
Vielfaches kleiner als bei der
Radonaktivitätskonzentration, was das Festlegen des
optimalen Zeitpunktes für die repräsentative
Probennahme bei Verwendung der
Radonaktivitätskonzentration erleichtert.
Weiterhin wurde mit der DE 42 17 263 A1 eine Lösung
bekannt, mit welcher bei der Probenahme auch gasförmige
Bestandteile überwacht werden.
Allerdings handelt es sich bei dieser Lösung nicht
darum, Gas zur Festlegung des Probenahmezeitpunktes zu
nutzen, sondern um den zur GW-Probenahme analogen
Vorgang der Gasprobenahme.
Aus den Literaturstellen Health Physics, Vol. 53 (1987)
S. 181-186 und Radioisotopes, Vol. 30 (1981) S. 649-654
schließlich sind Verfahren zur Messung von Radon in
Luft (ungesättigte Zone, Bodenluft) mittels
LSC-Verfahren bekannt. Hier wird radonhaltige Luft mit
einem Einleitungsrohr in stehendes Wasser eingeblasen,
damit es sich im Wasser löst und dann aus dem Wasser
mit einem LSC-Cocktail wieder extrahiert und gemessen
werden kann.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren zur Bestimmung der für repräsentative
Beschaffenheitsuntersuchungen optimalen Abpumpzeiten
von Grundwasserbeobachtungsrohren zu schaffen, welches
es gestattet, mit vertretbarem Aufwand und hoher
Genauigkeit zuverlässig und reproduzierbar den
optimalen Abpumpzeitpunkt zu bestimmen und eine sichere
Bestimmung des Verhältnisses von Grundwasser zu
Standwasser in einer Grundwasserprobe zu gewährleisten.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 gelöst.
Zweckmäßige Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den
Unteransprüchen enthalten.
Ein besonderer Vorteil des Verfahrens besteht darin, daß
die Bestimmung der optimalen Abpumpzeiten
beziehungsweise des optimalen Zeitpunktes für die
Probenentnahme mit sehr hoher Genauigkeit und
Reproduzierbarkeit erfolgt, indem während des
Abpumpvorganges in definierter zeitlicher
Aufeinanderfolge Wasserproben entnommen werden, von den
entnommenen Proben die Radonaktivitätskonzentration
gemessen wird und das Erreichen einer im wesentlichen
konstant bleibenden Radonaktivitätskonzentration den
optimalen Zeitpunkt für repräsentative Probennahmen
signalisiert.
Das Verfahren soll nachstehend mit Hilfe der Zeichnung
näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 die Verteilung der
Radonaktivitätskonzentration an einem
Grundwasserbeobachtungsrohr,
Fig. 2 eine schematische Darstellung des
Probenahmegefäßes mit Einleitungsrohr,
Fig. 3 ein Diagramm der gemessenen
Radonaktivitätskonzentration und elektrischen
Leitfähigkeit während eines Abpumpversuches
mit Pumpe direkt unter der
Grundwasseroberfläche und
Fig. 4 ein Diagramm der gemessenen
Radonaktivitätskonzentration und elektrischen
Leitfähigkeit während eines Abpumpversuches
mit Pumpe im Filterbereich.
Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, treten im Bereich eines
Grundwasserbeobachtungsrohres im Grundwasser drei
unterschiedliche Radonaktivitätskonzentrationen auf.
Das Korngerüst des Grundwasserleiters produziert eine
Basisaktivität AGWL. Der eingebaute Filterkies 1 mit
fremder Herkunft und größerem Korndurchmesser
produziert seine eigene Radonaktivitätskonzentration
AFilter. Die Aktivität im nicht verfilterten Standrohr 2
des Grundwasserbeobachtungsrohres AGWBR hingegen ist
null.
Der Porenraum des Filterkieses 1 unterhalb der
Tonsperre 3 und das Filterrohr 1a des
Grundwasserbeobachtungsrohres werden vom Grundwasser
mit der Aktivität AGWL durchströmt. In Abhängigkeit von
der Strömungsgeschwindigkeit des Grundwassers und der
eingebauten Menge des Filterkieses 1 dominiert die
Aktivität des Grundwassers auch im Filterkies 1 und im
Innenraum des Filterrohres 1a. Im unverfilterten
Standrohr (Aufsatzrohr) 2 des
Grundwasserbeobachtungsrohres hingegen wird kein Radon
gebildet. Die Aktivität des Wassers im nicht
durchströmten Standrohr 2 sinkt deshalb entsprechend
der Gleichung für den radioaktiven Zerfall auf den Wert
null ab:
At = Ae e-λ t
mit
At = Radonaktivität zum Zeitpunkt t (1)
Ae = Radonaktivität im Gleichgewicht
λ = radioaktive Zerfallskonstante, lRn = 0,18 d-1
At = Radonaktivität zum Zeitpunkt t (1)
Ae = Radonaktivität im Gleichgewicht
λ = radioaktive Zerfallskonstante, lRn = 0,18 d-1
Dies bedeutet: Wenn durch eine Probennahme in das
Standrohr 2 Grundwasser mit der Aktivität AGWL gepumpt
wurde, kann wegen der kurzen Halbwertszeit des Radons
nach einer Standzeit von 26 Tagen nur noch eine
Aktivität von 1% des Ausgangswertes gemessen werden.
Damit ist Radon ein idealer Parameter zur Bestimmung
des Standwasseranteils in einer Grundwasserprobe. Mißt
man die Radonaktivitätskonzentration des abgepumpten
Wassers, so beginnt diese bei null und nähert sich
entsprechend dem Mischungsverhältnis von Grund- und
Standwasser einem Plateauwert. Anhand einer solchen
Kurve kann der Zeitpunkt für eine repräsentative Probe
nahme als Funktion der Austauschvolumina des
Grundwasserbeobachtungsrohres exakt bestimmt werden.
Bei allen Untersuchungen zum Abpumpverhalten eines
Grundwasserbeobachtungsrohres müssen die beiden
Möglichkeiten des unterschiedlichen Pumpeneinbaus im
Filterbereich oder direkt unterhalb der
Grundwasseroberfläche getrennt betrachtet werden.
Möglich ist der Einbau der Pumpe 4 ein Meter unter der
Filteroberkante beziehungsweise in Filtermitte oder bei
tiefen Grundwasserbeobachtungsrohren und dem Fehlen der
dafür notwendigen Pumpentechnik der Einbau der Pumpe 4
einen Meter unterhalb der Grundwasseroberfläche.
Durchgehend verfilterte Grundwasserbeobachtungsrohre
sind von den folgenden Betrachtungen ausgenommen.
Radon ist ein radioaktives Edelgas und hat drei Isotope
mit den Massenzahlen 219, 220 und 222. Sie sind Glieder
der natürlichen Zerfallsreihen von ²³⁸U, ²³²Th und ²³⁵U.
Entscheidend für das Vorkommen und die Verbreitung der
drei Radonisotope im Wasser sind ihre Halbwertszeiten.
Wenn sie zu kurz sind, zerfallen die Isotope am Ort
ihrer Entstehung. So gelangen Thoron (²²⁰Rn) mit 56 s
Halbwertszeit und Actinon (²¹⁹Rn) mit 4 s Halbwertszeit
kaum oder gar nicht in die bewegte flüssige Phase.
Radon-222 mit 3,8 d Halbwertszeit und seine
Folgeprodukte sind deshalb die Hauptquellen der
natürlichen Strahlenbelastung des Grundwassers.
Radon-222 (im folgenden als Radon bezeichnet) entsteht
aus Radium-226, einem Zerfallsprodukt des ²³⁸U. Die
Folgeprodukte des Radons sind Isotope der Elemente
Polonium, Wismut und Blei. Der Zerfall des Radons bis
zum ²¹⁴Po erfolgt durch drei Alpha- und zwei Beta-Zer
fälle. Das Gleichgewicht zwischen Radon und seinen
Folgeprodukten ist nach ca. drei Stunden erreicht.
Radon tritt insbesondere durch Rückstoßeffekte beim
Alpha-Zerfall aus Fest- und Lockergesteinen aus oder es
gelangt durch Diffusion an der Kornoberfläche in die
flüssige Phase. Es schließt sich ein wegen der kurzen
Halbwertszeit begrenzter Transportprozeß durch
Diffusion und die Grundwasserströmung (Migration) an.
Das Korngerüst des Grundwasserleiters produziert
permanent Radon und gibt dieses an die flüssige Phase
ab. Die Emanationsrate von Lockergesteinen hängt neben
der Konzentration des Vorgängerisotops Radium-226 auch
von der Korngröße und der Form der Kornoberfläche ab.
Die Radonaktivitätskonzentrationen des Grundwassers
korrelieren dabei mit der Stratigraphie des
Grundwasserleiters.
Nachfolgend soll das in Fig. 2 dargestellte
Probenahmegefäß 5 sowie die Meßtechnologie näher
beschrieben werden.
Das Probenahmegefäß 5 ist so geschaffen, daß beim
Befüllen und beim anschließenden Transport das sehr
mobile Radon nicht entweichen kann. Vor allem darf die
Wasserprobe nicht mit Luft in Kontakt kommen.
Realisiert wird daher eine turbulenzarme
Unterschichtung ohne Luftkontakt des auf der
Grundwasserprobe 11 schwimmenden Cocktails 14 beim
Befüllen des Probenahmegefäßes 5. Um dies zu
gewährleisten, ist ein Einleitungsrohr 6 mit
Schliffkern in einem Aufsatz 9 angeordnet, welcher auch
ein Entlüftungsrohr 10 aufweist, wobei sich das
Einleitungsrohr 6 in das Probenahmegefäß 5 hinein bis
kurz oberhalb des Probenahmegefäßbodens 7 erstreckt und
das Ende des Einleitungsrohres 6 sich unter der
Oberfläche eines Toluen-Szintillators befindet. Zu
Beginn der Probennahme wird das Probenahmegefäß 5 in
der Weise schräg gehalten, daß sich der Cocktail 14 am
Ende des Einleitungsrohres 6 sammelt und eine
ausreichende Überschichtung der einströmenden
Grundwasserprobe auch während der Anfangsturbulenzen
gesichert ist. Das Probenvolumen beträgt im
vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Liter. Nach der
Probennahme wird das Einleitungsrohr 6 aus dem
Probenahmegefäß 5 entfernt und das Probenahmegefäß 5
mit einem Stopfen aus Polyethylen fest verschlossen.
Zusätzlich werden zwischen dem Stopfen und dem Hals 5a
Dichtungen aus Teflon angeordnet.
Wegen der bezüglich Wasser um das Vielfache höheren
Löslichkeit von Radon in dem Toluen-Szintillator-Cock
tail, bildet der im engen Hals 5a des
Probenahmegefäßes 5 schwimmende Cocktail 14 einen
sicheren Schutz gegen Radonverluste beim Transport der
Probe.
Um Radonverluste schon bei der Probennahme zu vermeiden
und gleichzeitig die Probenahmebedingungen objektiver
zu gestalten, wird der Aufsatz 9 mit Entlüftungsrohr 10
sowie das Einleitungsrohr 6 mit Schliffkern aus Glas
gefertigt. Der Cocktail 14 wird bereits vor der
Probennahme in das Probenahmegefäß 5 gegeben und mit
Hilfe des Einleitungsrohres 6 von der Grundwasserprobe
11 unterschichtet. Beim Einsatz der Unterwasserpumpe 4
wird über einen Bypass und einen Polyethylenschlauch 12
und bei den Membranpumpen über eine direkte Ankopplung
des Polyethylenschlauches 12 über eine Schlauchkupplung
13 die Grundwasserprobe 11 ohne Kontakt mit der Luft
direkt über das Einleitungsrohr 6 unter den Cocktail 14
geleitet. Zum Schutz des gläsernen Einleitungsrohres 6
vor Beschädigungen kann eine zweite Schlauchkupplung
derart eingesetzt werden, daß das Einleitungsrohr 6 mit
einem Stück Schlauch über die Schlauchkupplung 13 fest
verbunden bleibt und die Ankopplung und Trennung des
Polyethylenschlauches 12 über eine zweite
Schlauchkupplung erfolgt. Die Probennahme erfolgt so
turbulenzarm und blasenfrei.
Die mit der Unterwassermotorpumpe 4 gewonnene Wasser
probe wird über einen Bypass und ein Einleitungsrohr
blasenfrei und ohne Luftkontakt in ein Probenahmegefäß 5
mit einem Volumen von 1 Liter gefördert. In diesem
Probenahmegefäß 5 befinden sich 20 ml eines Toluen-Szin
tillators (Cocktail, Toluene Scintillator der Firma
Packard, 5 g PPO und 0,1 g POPOP pro Liter Toluen), der
von der Grundwasserprobe unterschichtet wird. Im Labor
wird das Radon durch Schütteln des Probenahmegefäßes 5
extrahiert und der abpipettierte Cocktail in ein Meßgefäß
gegeben. Die Messung der Meßgefäße erfolgte mit einem
Flüssigszintillationsspektrometer TRI-CARB 2550 TR/AB
der Fa. Packard. Zur Beurteilung der Richtigkeit der
Meßergebnisse kann die Alpha/Beta-Diskriminierung
herangezogen werden. Die Radonkonzentration zum
Zeitpunkt der Probennahme wird durch Regression aus
mehrfachen Messungen eines Meßgefäßes berechnet. Die im
Flüssigszintillationsspektrometer ermittelten
Radonkonzentrationen werden in cpm (counts per minute)
angegeben.
Zur Messung der elektrischen Leitfähigkeit und
gegebenenfalls des pH-Wertes und der Temperatur werden
Meßsonden und eine Durchflußmeßzelle eingesetzt. Der
geförderte Grundwasserstrom wird über einen Bypass in
zwei Teilströme zur Gewinnung der Grundwasserproben und
zum Durchströmen der Durchflußmeßzelle aufgeteilt. Es
erfolgte keine Drosselung des Förderstromes während der
Probennahme, da die Radonaktivitätskonzentration vom
Förderstrom unabhängig ist.
Nachfolgend sollen zwei Abpumpversuche näher erläutert
werden. Die zwei beprobten Grundwasserbeobachtungsrohre
waren baugleich. Sie hatten einen Rohrdurchmesser von
4,5′′ bei einem Bohrdurchmesser von 13′′ und waren mit
einem 1 m-langen Edelstahlwickelfilter ausgebaut. Die
Korngröße des Filterkieses betrug 2-8 mm, die Porosität
wurde mit 0,25 angenommen. Unter Austauschvolumen wird
im folgenden das Volumen des
Grundwasserbeobachtungsrohres einschließlich des
Porenraumes der Kiesfilterschüttung verstanden.
Im Versuch A wurde die Pumpe 4 einen Meter unter der
Grundwasseroberfläche (Einbautiefe 6 m) in ein
Grundwasserbeobachtungsrohr mit einer stehenden
Wassersäule bis zur Filterunterkante von 39 m
eingebaut. Die Filterkiesschüttung war 5,5 m mächtig.
Bei konstanter Förderleistung der Pumpe von 1,75 m³/h
wurde im Abstand von drei Minuten jeweils eine Probe
zur Bestimmung der Radonaktivitätskonzentration
genommen. Gleichzeitig wurde die elektrische
Leitfähigkeit minütlich aufgezeichnet. Der Versuch
dauerte 120 min (Fig. 3).
Im Versuch B wurde die Pumpe im Filterbereich des
zweiten Grundwasserbeobachtungsrohres installiert
(Einbautiefe 48 m, stehende Wassersäule bis zur
Filterunterkante 43 m). Die Kiesschüttung war 6,5 m
mächtig, die Pumpenleistung betrug 1,73 m³/h. Die
Probennahme erfolgte wie beim Versuch A bei einer
Versuchsdauer von 50 min (Fig. 4).
Die Auswertung ergab, daß bei Versuch A das gesamte
Standwasser im Grundwasserbeobachtungsrohr und im
Filterkies vor der repräsentativen Probennahme
ausgetauscht werden mußte. Die
Radonaktivitätskonzentration begann erwartungsgemäß bei
Null und stieg bis zu einem Plateauwert von 5180 cpm/l
an (Fig. 3). Diese Kurve ist ein sicheres Maß für das
Verhältnis von Standwasser zu Grundwasser in der Probe.
Eine repräsentative Grundwasserprobe konnte bereits
nach 1,2 Austauschvolumina entnommen werden. Der
Anstieg der elektrischen Leitfähigkeit erfolgte
deutlich vor dem Anstieg der
Radonaktivitätskonzentration.
Bei Versuch B kam es unmittelbar nach dem Einschalten
der Pumpe zur Förderung von Grundwasser. Aus der
Radonaktivitätskonzentration konnte wieder direkt das
Verhältnis von Grundwasser zu Standwasser in der Probe
bestimmt werden. Danach enthielt bereits die erste
Probe 82% Grundwasser. Die Zumischung des Standwassers
bei dieser Anordnung erstreckte sich trotzdem über
einen längeren Zeitraum, der normiert auf das
Austauschvolumen (hier eine fiktive Rechengröße)
bei 1,0 eine repräsentative Probennahme gestattete
(Plateau der Radonaktivitätskonzentration bei
4470 cpm/l). Die Leitfähigkeit zeigte bei dieser
Anordnung nur eine geringe Zunahme von 30 µS/cm bis zum
Plateauwert von 525 µS/cm.
Mit Hilfe der Radonaktivitätskonzentration konnte der
Zeitpunkt für die repräsentative Probennahme für ein
Grundwasserbeobachtungsrohr mit eingebauter Pumpe 4
direkt unter der Grundwasseroberfläche und ein zweites
Grundwasserbeobachtungsrohr mit eingebauter Pumpe 4 im
Filterbereich sicher bestimmt werden. Dabei war die
relative Amplitudenänderung der Radon
aktivitätskonzentration in beiden Versuchen dreimal
größer als die der elektrischen Leitfähigkeit (100% zu
32% im Versuch A und 18% zu 6% im Versuch B).
Die Messung der Radonaktivitätskonzentration während
des Abpumpvorganges gestattet die sichere Bestimmung
des Verhältnisses von Grundwasser zu Standwasser in
einer Grundwasserprobe. Ursache ist der schnelle
Zerfall des Radons im Standwasser eines
Grundwasserbeobachtungsrohres aufgrund seiner kurzen
Halbwertszeit in Verbindung mit der ständigen
Radonemanation im Korngerüst des Grundwasserleiters.
Damit besteht die Möglichkeit, das Abpumpverhalten von
Grundwasserbeobachtungsrohren allgemein zu untersuchen
und zwar für beliebige Fälle des möglichen
Pumpeneinbaues.
Darüberhinaus kann die Radonaktivitätskonzentration
genutzt werden, um objektspezifisch Abpumpzeiten für
Grundwasserbeobachtungsrohre zu bestimmen. Das
erscheint für die Fälle sinnvoll, in denen keine
Klarheit über die genaue Abpumpzeit herrscht und dem
Ergebnis einer Wasseranalyse besondere Bedeutung
zukommt, beispielsweise als Nachweis für den Erfolg
einer kostenintensiven Sanierungsmaßnahme. Denkbar wäre
auch der Einsatz der Radonaktivitätskonzentration für
Grundwasserbeobachtungsrohre der Ländermeßnetze, wo ein
hohes Maß an Repräsentanz erforderlich ist und Aufwand
und Nutzen in einem ausgezeichneten Verhältnis
zueinander stehen. Auch bei der Bewertung der
Funktionstüchtigkeit von Alt-Grund
wasserbeobachtungsrohren kann die Verwendung der
Radonaktivitätskonzentration sinnvoll sein. Die Filter
älterer Grundwasserbeobachtungsrohre verockern, was die
hydraulische Funktionstüchtigkeit beeinträchtigt. Die
Filter werden nicht mehr oder nur noch wenig vom
Grundwasser durchströmt. Zur Bewertung der
hydraulischen Funktionstüchtigkeit kann eine
Schöpfprobe aus dem Filterbereich entnommen werden. Ist
die Radonaktivitätskonzentration dieser Probe Null,
wird der Filter nicht mehr vom Grundwasser durchströmt.
Wird nach dem Entnehmen der Schöpfprobe ein
Abpumpversuch durchgeführt und die
Radonaktivitätskonzentration während des
Abpumpversuches gemessen, kann aus dem Verhältnis der
Radonaktivitätskonzentrationen der Schöpfprobe zum
Plateauwert des Versuches auf die Durchströmung des
Filters geschlossen werden.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist es möglich, daß eine
Gesamtaktivitätskonzentration gemessen wird, wobei die
Radonaktivitätskonzentration einen großen Beitrag zur
Gesamtaktivitätskonzentration liefert und andere
Nuklide mit größeren Halbwertszeiten das Verfahren
nicht stören.
Ebenso ist es möglich, daß die Messung der
Radonaktivitätskonzentration online erfolgt.
Claims (8)
1. Verfahren zur Bestimmung der optimalen Abpumpzeiten
von Grundwasserbeobachtungsrohren zur Festlegung
des Zeitpunktes für eine repräsentative
Probennahme,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - während des Abpumpvorganges in definierter zeitlicher Aufeinanderfolge Wasserproben entnommen werden,
- - von den entnommenen Proben die Radonaktivitätskonzentration gemessen wird und
- - das Erreichen einer im wesentlichen konstant bleibenden Radonaktivitätskonzentration den optimalen Zeitpunkt für eine repräsentative Probennahme von Grundwasser aus dem Grundwasserbeobachtungsrohr anzeigt.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
zusätzlich zur Messung der
Radonaktivitätskonzentration die elektrische
Leitfähigkeit gemessen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Messung der Radonaktivitätskonzentration
offline erfolgt derart, daß
- - die Wasserprobe ohne Luftkontakt in ein Probenahmegefäß gefördert wird,
- - in dem Probenahmegefäß ein Toluen-Szintillator angeordnet ist,
- - der Toluen-Szintillator von der Wasserprobe unterschichtet wird,
- - nachfolgend das Radon durch Schütteln des Probenahmegefäßes extrahiert und
- - der Toluen-Szintillator-Cocktail abpipettiert und in ein Meßgefäß eingebracht wird und nachfolgend
- - die Messung der Meßgefäße zur Bestimmung der Radonaktivitätskonzentration mit einem Flüssigszintillationsspektrometer erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
zur Erhöhung der Zählraten bei geringen
Radonaktivitätskonzentrationen nach
Cocktailnachfüllung mehrfach abpipettiert und in
dasselbe Meßgefäß abgefüllt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Beurteilung der Richtigkeit der Meßergebnisse
durch Alpha/Beta-Diskriminierung erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Radonkonzentration zum Zeitpunkt der
Probennahme unter Berücksichtigung der
Halbwertszeit des Radons durch Mehrfachmessung mit
anschließender Regression bestimmt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Messung der Radonaktivitätskonzentration
online erfolgt.
8. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß eine
Gesamtaktivitätskonzentration
bestimmt wird, wobei die
Radonaktivitätskonzentration einen großen Beitrag
zur Gesamtaktivitätskonzentration liefert und
andere Nuklide mit größeren Halbwertszeiten das
Verfahren nicht stören.
Priority Applications (14)
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|---|---|---|---|
| DE19621158A DE19621158C1 (de) | 1996-05-14 | 1996-05-14 | Verfahren zur Bestimmung der optimalen Abpumpzeiten von Grundwasserbeobachtungsrohren |
| DE29704842U DE29704842U1 (de) | 1996-05-14 | 1997-03-10 | Vorrichtung zur Bestimmung der optimalen Abpumpzeiten von Grundwasserbeobachtungsrohren |
| SK1473-98A SK285033B6 (sk) | 1996-05-14 | 1997-05-14 | Spôsob určenia optimálnych dôb odčerpávania a použitie radónu na rozlíšenie stanovištnej a podzemnej vody |
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Publications (1)
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- 1996-05-14 DE DE19621158A patent/DE19621158C1/de not_active Expired - Fee Related
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- 1997-03-10 DE DE29704842U patent/DE29704842U1/de not_active Expired - Lifetime
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| CN108254224B (zh) * | 2018-03-12 | 2020-05-19 | 上海大学 | 一种用于自动水样采集***的液体采样瓶 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| DE29704842U1 (de) | 1997-05-22 |
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