Original paper

Labortests an Fluoreszenztracern zur Untersuchung geohydrodynamischer Prozesse im Boden

[Laboratory tests of fluorescent tracers for investigations of geohydrodynamic processes in soils.]

Richter, Michael; Mallon, Christine; Gründig, Marion

Kurzfassung

Fluoreszenzstoffe werden wegen ihrer hohen Nachweisempfindlichkeit im Rahmen von geohydrodynamischen Untersuchungen häufig zur Markierung von Grund- und Oberflächenwasser eingesetzt. Für den Einsatz bei Traceruntersuchungen zum Wassertransport im Boden sind bisher dagegen nur wenig Daten zu finden. Drei der am häufigsten eingesetzten Fluoreszenzstoffe (Uranin, Rhodamin WT, Eosin) wurden deshalb speziell auf ihre Eignung als hydrodynamischer Tracer im Boden mittels Batchverfahren und Bodensäulenexperimenten mit verschiedenen Bodenarten getestet. Die Konzentrationsmessungen erfolgten mit dem Feldfluorimeter GAT TD 10-AU, für das geeignete Filtersätze für diese Fluoreszenzstoffe zur Verfügung stehen. Obwohl bei den Batchtests teilweise relativ hohe Verteilungskoeffizienten ermittelt wurden, konnte anhand der Verweilzeitexperimente in Bodensäulen durch Vergleich mit Salztracern gezeigt werden, daß insbesondere durch Einsatz von Eosin hinreichend exakte Verweilzeitspektren aufgenommen werden können, welche als experimentelle Basis zur Modellierung des hydrodynamischen Transports im Boden geeignet sind. Ein Einsatz von Fluoreszenztracern für Felduntersuchungen ist demnächst geplant.

Abstract

Because of their high sensibility fluorescent dyes are often used as ground- and surface-water-tracers in geohydrodynamic research. However one can find only few dates for using fluorescent dyes in tracer tests of the water transport in soil. Therefore three of the most applicated fluorescent dyes (uranine, rhodamine WT, eosin) were tested particularly for their application as hydrodynamic tracers in soil by means of batch tests or soil. The concentration measurings were carried out with the field fluorometer GAT/TD 10/AU. For this device suitable filter sets are available for the used fluorescent dyes. Although very high distribution coefficients are measured in batch tests, sufficient exact residence time distributions are obtained in soil column tests for eosin in comparison with salt tracers. These dates can be used as experimental basis for the modelling of the hydrodynamic transport in the soil zone. The application of fluorescent tracers in site investigations is planned in the next future experiments.

Keywords

Experimentstracerfluorescent dyeseosinrhodamine WTuraninesoil zonehydrodynamicsresidence time.