Säulenversuche

Gegenüber den statischen Testverfahren wird der dynamische Säulenversuch durch das vertikale Durchströmen einer nicht beweglichen Feststoffphase (Boden) mit einer Flüssigphase (Wasser oder 0,001 molare Calciumchlorid-Lösung) charakterisiert. Mit diesem Ansatz kann zusätzlich die zeitliche Entwicklung einer Stofffreisetzung innerhalb der Versuchsdurchführungszeit erfasst werden, nachteilig ist allerdings der hohe Zeit- und Analysenaufwand. Wie der beobachtete zeitliche Verlauf auf natürliche Bedingungen im Untergrund übertragen werden kann bzw. wie die Ergebnisse interpretiert und bewertet werden, ist von der Zielsetzung und der Durchführung des Säulenversuchs abhängig.

Schematischer Aufbau eines Säulenversuchs

Für Säulenversuche wird manuell homogenisiertes Bodenmaterial auf eine definierte Korngröße gesiebt. Das Packen der Säule (Größe im Normalfall: Länge 20 bis 30cm, Durchmesser 4 bis 6 cm) erfolgt sukzessive bei simultaner Flutung der Säule. Dabei wird Wasser in kleinen Mengen zugegeben und das Probenmaterial bis zum Niveau des Wasserspiegels eingebaut. Die gepackten Säulen werden anschließend an eine kalibrierte Peristaltik-Pumpe angeschlossen und die Probe vollständig mit der Flüssigphase gesättigt. Es muss eine Sättigungsdauer von mindestens 5 h und maximal 7,5 h eingehalten werden.

Aufbau für Säulenversuch im LfU-Labor

Nach dieser Zeit wird die Pumpe dann mit einer angepassten Flussrate wieder in Betrieb genommen und kontinuierlich laufen gelassen. Die Eluate werden jeweils nach Erreichen eines bestimmten Wasser/Feststoff-Verhältnisses entnommen. In der Regel erhält man zu Beginn die höchsten Konzentrationen, die dann mit zunehmender Versuchsdauer abnehmen und sich dabei einem Gleichgewichtszustand nähern.