@phdthesis{Oelsner2003, author = {Oelsner, Karin}, title = {Abbauverhalten von komplexen Cyaniden unter besonderer Ber{\"u}cksichtigung der Eisen(III)-hexacyanoferrat(II)-Verbindungen und Beurteilung des Gefahrenpotenzials f{\"u}r den Menschen und die Umweltschutzg{\"u}ter}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-000000391}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2003}, abstract = {Die Gef{\"a}hrdung der menschlichen Gesundheit und der Umwelt durch Eisencyanidkomplexe h{\"a}ngt haupts{\"a}chlich von der potenziellen Bildung der {\"a}ußerst toxischen leicht freisetzbaren Cyanide ab. Die Autorin untersucht das Abbauverhalten der komplexen Cyanide an deinkingschlammhaltigem Kompost, in dem die Cyanide als Eisen(III)-hexacyanoferrat(II), auch bekannt als Berliner Blau, vorliegen. Im Detail werden der Einfluss der Photolyse, der Hydrolyse, des pH- und Redox-Milieus und biologischer Prozesse auf das Verhalten der Eisencyanidkomplexe untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass die Persistenz der photolytisch freigesetzten Cyanid-Ionen begrenzt ist. Demzufolge stellen sie kein Gesundheitsrisiko f{\"u}r den Menschen dar und k{\"o}nnen keine toxische Wirkung in biotischen Systemen entfalten. Im Sinne des Bundes-Bodenschutzgesetzes (BBodSchG) sind die als Berliner Blau vorliegenden Eisencyanidkomplexe nicht in der Lage, die Bodenfunktionen oder den Wasserkreislauf nachhaltig zu sch{\"a}digen.}, subject = {Kompost; Cyanide; Umwelttoxikologie; Umweltgef{\"a}hrdung; Hexacyanoferrate; Abbaubarkeit; Cyanid; Leicht freisetzbares Cyanid; Eisencyanidkomplex; Berliner Blau; Eisen(III)-hexacyanoferrat(II)}, language = {de} } @phdthesis{Herd2002, author = {Herd, Rainer}, title = {Rohstoffgeologische, lagerst{\"a}ttenkundliche und umweltgeochemische Untersuchungendes Lena-Beckens in Jakutien, Russland}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-000000295}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2002}, abstract = {10 Kohlenlagerst{\"a}tten bzw. -vorkommen im gering erkundeten Lena-Kohlen-Becken wurden chemisch-physikalisch, petrographisch, organisch-geochemisch sowie palynologisch untersucht und hinsichtlich ihrer Genese, ihrer spezifischen Eigenschaften und ihres Verwertungspotentials charakterisiert. Es wird gezeigt, dass die Kohlen des Lena-Beckens trotz betr{\"a}chtlicher Entfernungen zueinander unter sehr {\"a}hnlichen Bildungsbedingungen entstanden sind. Es handelt sich haupts{\"a}chlich um Humuskohlen, die in artenarmen oberjurassischen und unterkretazischen Waldmooren gebildet wurden. Die Vegetation bestand haupts{\"a}chlich aus Gymnospermen mit bisaccaten Pollenformen (Pinaceen, Taxaceen). Die westlichen Kohlenvorkommen entstanden unter Plattform-Bedingungen am Rande des Sibirischen Kratons und zeichnen sich durch weitgehend flache Lagerung und geringere Inkohlungsgrade bei gr{\"o}ßeren Fl{\"o}zm{\"a}chtigkeiten aus. Die {\"o}stlichen Kohlenvorkommen bildeten sich in der Vorsenke des Werchojansker Gebirges. Aufgrund der tieferen Versenkung sind diese Kohlen st{\"a}rker inkohlt und teilweise gefaltet. Die Inkohlungsgrade reichen vom Mattbraunkohlen- bis zum Gasflammkohlenstadium und nehmen von Westen nach Osten in Richtung auf das Orogen zu. Die große Verbreitung der Kohlen des Lena-Beckens, ihre {\"u}ber große Gebiete flachen, oberfl{\"a}chennahen Lagerungsverh{\"a}ltnisse (Koeff.: 0,8 - 4,5) sowie ihre Energieinhalte (Ho: 18 - 34·10³ MJ/t), niedrige Asche- (4 - 15 \%) und Schwefelgehalte (0,2 - 1 \%) machen sie zu einer interessanten Ressource, die sich f{\"u}r die Strom- und W{\"a}rmeerzeugung gut eignet. Desweiteren wurden Wasser- und Sedimentproben der Fl{\"u}sse Lena, Wiljuj, Aldan und Marcha auf Schwermetalle, Quecksilber, Cyanid und Radionuklide untersucht um potentielle Auswirkungen der Bergbauaktivit{\"a}ten (Diamanten- und Goldbergbau) sowie der seismischen Erkundungsarbeiten mit Kernsprengstoffen auf die Oberfl{\"a}chengew{\"a}sser zu kl{\"a}ren. Die Analysenergebnisse werden mit Standardwerten verglichen und diskutiert. Es konnten bis auf signifikante Thallium-Konzentrationen im Bereich der Fl{\"u}sse Wiljuj und Marcha, welche m{\"o}glicherweise auf Emissionen der diamantenproduzierenden Industrie zur{\"u}ckgehen, keine weiteren direkten bergbaubedingten Belastungen an den untersuchten Lokationen nachgewiesen werden.}, subject = {Jakutien; Lena-Gebiet; Braunkohle; Lagerst{\"a}ttenkunde; Sibirien; Kohlenpetrographie; Geochemie; Goldgewinnung; Diamantengewinnung}, language = {de} } @phdthesis{Mbua2013, author = {Mbua, Roy Lyonga}, title = {Water supply in Buea, Cameroon : analysis and the possibility of rainwater harvesting to stabilize the water demand}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus-29522}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2013}, abstract = {Water scarcity is a global phenomenon which affects close to 2.8 billion people worldwide especially in developing countries. Buea (Cameroon) is blessed with abundant water resources but paradoxically the inhabitants of this region are facing a serious water crisis. The increase in population and rapid urbanization exert tremendous pressure on the water resources of this community. Also, the capacity of the main water supply authority CAMWATER (Cameroon Water Utilities Corporation) is insufficient to cater for the 90000 inhabitants. This thesis explores the potential of domestic rainwater harvesting (rooftop rainwater harvesting) as the best alternative to fulfill the water demand of the population. It also promotes artificial groundwater recharge as the best way to sustainably deal with excess rainwater to decrease surface runoff and avoid flooding especially in the high altitude villages on the eastern slopes of Mount Cameroon during the rainy season. Furthermore, it examines the willingness of the community to accept this innovative alternative which will solve their water supply problems. In an effort to combat water scarcity and decrease poverty in this region, this research analyses the possibility of domestic rainwater harvesting as a worthwhile alternative to augment the present conventional water supply systems to stabilize the water demand and create avenues for economic development. Buea has high rainfall (4000mm/year); harvesting the rainwater during the rainy season, storing it for usage in the dry season and using the excess to recharge groundwater aquifers will definitely ameliorate the status quo. To realize these objectives, a series of double ring infiltration tests were carried out in 9 different locations. The aim of these tests was to measure infiltration rates and therefore locate areas of good artificial groundwater recharge potential. Also, 220 questionnaires were distributed in 10 villages within the municipality in an effort to characterize the water consumption pattern of the population. The study confirms that the Buea water crisis is mainly as a result of poor water management and not due to physical or economic water scarcity. It reveals that about 86\% of the population experience water shortages and CAMWATER has to double up its present capacity in order to meet up with demand. Over 80\% of the population is willing to consider rainwater harvesting as a good alternative to augment their domestic water supply if government provides subventions to cover half of the installation costs. Conclusively, domestic rainwater harvesting if carried out extensively will rescue the Buea population from a disastrous water deficiency leading to detrimental environmental problems.}, subject = {Buea; Regenwasser; Wasserversorgung; Kamerun; Regenwasserbewirtschaftung; Wasserbedarf; Wasserversorgung; Buea; Cameroon; Buea; Rainwater harvesting; Infiltration; Groundwater recharge}, language = {en} } @phdthesis{Ewusi2006, author = {Ewusi, Anthony}, title = {Groundwater exploration and management using Geophysics : Northern Region of Ghana}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus-378}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2006}, abstract = {Groundwater has been identified as the best source for rural water supply in most rural communities in the Northern region of Ghana because it eliminates the problems of water borne diseases which have affected communities in the region over the years. The guinea worm disease is presently not totally eradicated in the area and there are signals that its occurrence will be increasing in the near future if adequate measures are not implemented to curtail the problem. Adequate groundwater exploration and management appears to be the key to ensure that potable and safe water is available for the entire population of the region and that its availability on a sustainable basis is guaranteed. Groundwater facilities being provided in the area include; engineered hand dug wells, boreholes fitted with hand pumps and mechanised small towns' piped schemes. Groundwater exploration programs implemented have however resulted in low success rates of borehole drilling because of the lack of a systematic and methodological approach. The available conventional geophysical techniques; one dimensional (1-D) electrical resistivity profiling and sounding as well as the electromagnetic (EM) methods have not been able to efficiently select suitable sites for successful borehole drilling because of their inability to successfully demarcate areas which are likely aquifer potential zones for successful groundwater abstraction. Current borehole drilling success rates especially in the Voltain rock formation are very low. The complex geological setting of groundwater systems in the area gives cause for the adoption and application of a systematic methodological approach in groundwater exploration utilising effective geophysical techniques. Available geophysical techniques which have been considered in this research work include; two dimensional (2-D) multi-electrode electrical resistivity survey, electro kinetic survey (EKS) and the radon survey.}, subject = {Ghana ; Grundwasser; Hydrologie; Geophysik; Grundwasser; Geophysikalische Methode; 2-D elektrische Widerstandskartierung; Elektrokinetisches Verfahren; Radon-Kartierung; Groundwater; Geophysical techniques; 2-D multi-electrode electrical resistivity survey; Electro kinetic survey; Radon survey}, language = {en} } @phdthesis{Bohn2013, author = {Bohn, Antje}, title = {Hydrogeochemische Analyse und Modellierung von L{\"o}sungs- und Reaktionsprozessen im Salinar- und Deckgebirge am Staßfurter Sattel}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus-29602}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2013}, abstract = {Konvergenz- und l{\"o}sungsbedingte Senkungsvorg{\"a}nge an der S{\"u}dwestflanke des Staßfurt-Egelner-Salzsattels beeintr{\"a}chtigen nach Beendigung des aktiven Salzbergbaus die Stadtentwicklung und Fl{\"a}chennutzung im Stadtgebiet Staßfurt. Der Fokus der vorliegenden Arbeit war die Analyse der hydrochemischen Beschaffenheit von W{\"a}ssern und L{\"o}sungen und der potentiellen Wechselwirkungen der im Gebirge zusitzenden L{\"o}sungen mit den verschiedenen Mineralphasen des Gebirges, insbesondere des l{\"o}sungssensiblen Zechsteinsalinars, anhand von hydrochemischen Interpretationen zur Herkunft und Genese der W{\"a}sser und L{\"o}sungen sowie mit Hilfe von hydrogeochemischen Modellrechnungen. Das Untersuchungsgebiet Staßfurt geh{\"o}rt zum Salzlandkreis und liegt ca. 35 km s{\"u}dlich von Magdeburg. An dem Staßfurter Sattel, der das Stadtgebiet quert, entwickelt sich vor ca. 160 Jahren ein intensiver Salzbergbau, in dessem Zuge sich eine vielf{\"a}ltige Industrie ansiedelte. Die hydrogeologischen Verh{\"a}ltnisse im Untersuchungsgebiet sind durch einen Stockwerksaufbau charakterisiert, der drei wesentliche Grundwasserkomplexe (GWK) umfasst: GWK 1 (Porengrundwasserleiter des quart{\"a}ren und terti{\"a}ren Lockergesteinsstockwerkes), GWK 2 (Kluft-Poren-, Kluft- und Karst-Grundwasserleiter des Deckgebirgsstockwerkes), und GWK 3 (Kluft-Karst-Grundwasserleiter des Salinargebirges). Der GWK 3 ist vom GWK 2 durch den Roten Salzton (sofern er nicht subrosiv oder bergm{\"a}nnisch gest{\"o}rt ist) und das Leinesteinsalz hydraulisch getrennt. Es existieren jedoch in St{\"o}rungszonen und den Bergschadensgebieten Bereiche mit hydraulischen Verbindungen zwischen beiden Aquiferen. Einige hydrochemische Anomalien im Deckgebirge (erh{\"o}hte Magnesium-, Kalium und Bromidkonzentrationen) sind m{\"o}glicherweise auf eine Migration von L{\"o}sungen aus dem GWK 3 in den Buntsandstein zur{\"u}ckzuf{\"u}hren. {\"U}ber den Kainit- und Gipshut besteht eine unmittelbare Verbindung des GWK 3 zum Lockergestein und den Gew{\"a}ssern. Vermutlich handelt es sich beim GWK 3, einschließlich der ehemaligen Grubenbaue, um ein teilweise offenes und durchstr{\"o}mtes System, in dem in Tiefen unter ca. -25 bis -50 mNN hochkonzentrierte und schwere L{\"o}sungen aus dem GWK 3 ins Nebengebirge abfließen und {\"u}ber den Gipshut geringer konzentrierte W{\"a}sser nachstr{\"o}men, die sich aufs{\"a}ttigen. Die W{\"a}sser im Deckgebirge sind hydrochemisch durch gel{\"o}stes NaCl und CaSO4 dominiert. Die Konzentrationen nehmen generell mit der Teufe zu. Im GWK 2 wird die Halit-S{\"a}ttigung im Gipshut am Kontakt zum Salzspiegel erreicht, der sich im zentralen Sattelbereich (Kontakt zum Staßfurt-Steinsalz) in ca. 100 m Teufe befindet. Im bisher aufgeschlossenen Buntsandstein konnten keine NaCl-ges{\"a}ttigten L{\"o}sungen nachgewiesen werden. Im Gipshut treten erh{\"o}hte Anteile an Magnesium und Kalium in den Deckgebirgsl{\"o}sungen auf, die auf Kontakte zu den L{\"o}sungen des GWK 3 zur{\"u}ckzuf{\"u}hren sind. Im Unteren Buntsandstein wurden nur vereinzelt erh{\"o}hte Magnesium-, Kalium- und Bromid-Gehalte nachgewiesen, die z.T. auf L{\"o}sungsmigrationen zwischen Caprock und Buntsandstein, z.T. aber auf Migrationen aus dem tiefem Salinargebirge (Hauptanhydrit/Grubenbaue) in den Buntsandstein hinweisen und ein weiteres Indiz f{\"u}r ein zumindest teilweise offenes System im GWK 3 sind. Die L{\"o}sungen im GWK 3 sind bei NaCl-S{\"a}ttigung durch hohe Magnesium-, Kalium- und Chloridgehalte gepr{\"a}gt, wobei mit der Teufe eine Zunahme der Mg-K-Cl-Komponente auf Kosten der Na-Cl-Komponente erfolgt. Hydrochemische Modellierungen zeigen, dass die L{\"o}sungen ab ca. -100 mNN Teufe die S{\"a}ttigung an Sylvin und ab etwa -150 mNN Teufe die S{\"a}ttigung bez{\"u}glich der prim{\"a}ren Kali-Salze Carnallit und Kainit erreichen. Bis ca. -200 mNN treten im GWK 3 jedoch auch Mischungen mit Deckgebirgsw{\"a}ssern auf, die noch nicht vollst{\"a}ndig ges{\"a}ttigt sind. Die gegen{\"u}ber den Kali-Salzen ges{\"a}ttigten L{\"o}sungen befinden sich hydrochemisch nahe der Paragenese Q mit ann{\"a}hernder S{\"a}ttigung an Carnallit, Sylvin, Halit, Kainit bzw. vermutlich leichter {\"U}bers{\"a}ttigung an Kainit. Dieses stellt einen chemisch metastabilen Zustand gegen{\"u}ber den unverritzten Bereichen des Kalifl{\"o}zes Staßfurt dar. Die theoretisch m{\"o}gliche Entwicklung der L{\"o}sungen zur Paragenese R (ges{\"a}ttigt an Halit, Carnallit, Kainit, Sylvin, Kieserit und Anhydrit) ist trotz des im Salinar vorhandenen Kieserites derzeit nicht zu beobachten. In Teufen oberhalb -200 mNN liegt das geschilderte, zumindest teilweise offene System vor und es besteht z.T. weiterhin L{\"o}sungspotential gegen{\"u}ber dem Kalifl{\"o}z Staßfurt. Die L{\"o}sungsprozesse sind hier vor allem hydrodynamisch kontrolliert und vom Ausmaß der Migration von Deckgebirgsl{\"o}sungen in den GWK 3 (speziell das Kalifl{\"o}z Staßfurt) abh{\"a}ngig. Ein Teil der aktuellen Maxima der Oberfl{\"a}chensenkungen sind m{\"o}glicherweise auf fortgesetzte Subrosion im Kalifl{\"o}z Staßfurt in diesem offenen System zur{\"u}ckzuf{\"u}hren.}, subject = {Staßfurt; Salzbergbau; Paragenese; L{\"o}slichkeit; Hydrogeochemie; Staßfurter Salzsattel; L{\"o}sungsprozesse; Hydrogeochemische Modellierung; Salzbergbau; Paragenese Q; Stassfurt salinar anticline; Leaching processes; Hydrogeochemical modelling; Salt mining; Paragenesis Q}, language = {de} } @phdthesis{AsanteAnnor2012, author = {Asante-Annor, Asare}, title = {Scientific principles for the protection of groundwater resources in Ghana}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus-26707}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2012}, abstract = {Groundwater is an important resource in Sub-Saharan Africa to supply water for domestic, industrial, mining and irrigation for agricultural purposes. In Ghana, groundwater supply program is mostly pragmatic to give people drinking water, however to ensure sustainability a long term groundwater management system is essential. One such approach is the use source protection (well protection) with the declaration and installation of protection zones. To achieve the goal of this research three hypothetical questions were asked which relates to the Availability and Vulnerability of groundwater, and the use of an analytical model to estimate source protection zones (SPZ). The regions of Adansi, Lawra, Sunyani and Sekyere West were chosen as study areas to test the hypothesis of this research with detailed investigation concentrating on Adansi area. The overall aim from the study areas was to estimate SPZ for Granite, Phyllite, Schist, Sandstone and weathered materials and give recommendations as to which activity should be permitted or otherwise within each of these zones. The available groundwater for a particular well or location was determined based on its hydraulic conductivity and specific capacity of a well. Regionalization of the available groundwater was achieved by comparing the results of the hydraulic conductivity and specific capacity with the regional structural map. To determine the vulnerability of the available groundwater, the radius of influence (ROI) for the different boreholes was determined using Sichard and Dupuits formula whilst for Source protection zones, Darcy and the volumetric equation was used. Results of hydraulic conductivity estimated from pumping test data for the five major rock types showed a trimodal distribution (E-5, E-6 and E-7 m/s). There was a general trend of decreasing hydraulic conductivity to decreasing transmissivity. Results of plots of specific capacity verses hydraulic conductivity shows that only rock types with hydraulic conductivity greater than E-5 m/s yields sustainable groundwater supply. Three aquifer types were encountered in the study areas which were pore aquifers in shallow or alluvial, regolith and fracture aquifers in bedrocks. High hydraulic conductivity from the different rock types corresponds to higher ROI. The results of hydraulic conductivity, specific capacity, ROI and SPZ are used as input parameters for the estimation of the suitability of a groundwater source. A ranking matrix was developed for easy interpretation of hydrogeological data by combining the results of the input parameters into a single score. Results from the ranking matrix were used to determine specific regulations for the various aquifers in the study areas. Within the fractured crystalline rocks with k ≥E-5m/s siting of wells should target fracture zones whilst pumping during abstraction phase can exceed 15m3/s/m. The intermediate source protection zone should be at least 150m. Conclusions from the study could be applied in other areas of Ghana and be implemented during the initial development, abstraction and groundwater policy phases of other groundwater projects.}, subject = {Ghan; Grundwasser; Wasserwirtschaft; Umweltschutz; Gew{\"a}sserschutz; Grundwasser; Umweltschutz; Gef{\"a}hrdung; Verf{\"u}gbarkeit; Ghana; Groundwater; Protection; Vulnerability; Availability; Ghana}, language = {en} } @phdthesis{Burghardt2006, author = {Burghardt, Diana}, title = {Ermittlung geochemischer, geomikrobiologischer und geotechnischer Grundlagen zur In-Situ-Immobilisierung von Arsen, Uran und Radium durch eine ‚Reaktive-Zonen'-Technologie}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus-72}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2006}, abstract = {Aufgrund fehlender oder eingeschr{\"a}nkt wirksamer Basisabdichtungen von Uranerzbergbau- Hinterlassenschaften kommt es h{\"a}ufig zur Kontamination des abstr{\"o}menden Grundwassers mit Radionukliden und Arsen. Ziel der Dissertation war es, Grundlagen f{\"u}r eine nachhaltige und kosteng{\"u}nstige In-Situ-Immobilisierung von Arsen, Uran und Radium zu ermitteln. Hierf{\"u}r sollte eine ‚Reaktive-Zonen'-Technologie genutzt werden, bei der partikul{\"a}re Eisen-materialien in den Grundwasserleiter injiziert werden. Zur As- und U- Immobilisierung konnten injizierbare Graugusspulver- bzw. nano-Eisen- Mengen (2g Fe/kg Quarzsand) und eine stimulierte, autotrophe Sulfatreduktion bzw. Eisensulfidf{\"a}llung erfolgreich getestet werden. Eine anaerobe Radium- Immobilisierung war bei Zusatz von 6 g Grauguss-pulver/MnO2 -Gemisches (1:1)/kg Quarzsand am Effektivsten. Durch die Kombination der Eisenpartikelinjektion mit einem vorgeschalteten ‚Pneumatic Fracturing' zur Erzeugung gut durchl{\"a}ssiger Fließkan{\"a}le konnten in Injektionsversuchen im Bench-Scale-Maßstab erste erfolgsversprechende Ergebnisse f{\"u}r einen sp{\"a}teren Praxiseinsatz erzielt werden.}, subject = {Chemisches Element; Immobilisierung; Sulfatatmung; In-Situ-Immobilisierung; Autotrophe Sulfatreduktion; Immobilisation; Sulphate reduction}, language = {de} } @phdthesis{Morgenstern2005, author = {Morgenstern, Alexander}, title = {Entwicklung einer Einbohrloch-Messsonde zur Bestimmung der horizontalen Fließparameter ohne St{\"o}rung des Str{\"o}mungsfeldes}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-000000802}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2005}, abstract = {Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein neues Einbohrloch-Messsystem zur Bestimmung der Grundwasserfließrichtung und -geschwindigkeit entwickelt, welches f{\"u}r Untersuchungen im Geschwindigkeitsbereich ab 0.5 m/d einsetzbar ist. Das Messprinzip beruht auf der Erzeugung eines definierten Tracers im Umfeld der Sonde und der Beobachtung des zeitabh{\"a}ngigen Verhaltens der tracerinduzierten Anomalien von Leitf{\"a}higkeit und Temperatur im Nah- und Fernfeld. F{\"u}r die Erfassung der beiden Parameter werden geoelektrische Messanordnungen und Temperatursensoren genutzt. Mit der Entwicklung des "Tracerringraum-Austausch"-Verfahrens wurde ein neues Prinzip zur Erzeugung eines elektrisch und thermisch messbaren Tracers geschaffen, welches ohne St{\"o}rung des nat{\"u}rlichen Str{\"o}mungsfeldes eine radial gleichm{\"a}ßige Tracerverteilung als Startzustand erm{\"o}glicht. Durch den Einsatz einer dem Grundwasser bez{\"u}glich seiner Dichte angepassten Tracers werden Dichtekonvektionsprozesse vermieden.}, subject = {Grundwasserstrom; Messsystem; Grundwasserstr{\"o}mung; Bohrlochmessung}, language = {de} } @phdthesis{Bempah2014, author = {Bempah, Crentsil Kofi}, title = {Arsenic contamination of groundwater in south-western part of Ashanti Region of Ghana}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-31961}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2014}, abstract = {Groundwater samples were collected from 63 community wells and boreholes within south-western part of Ashanti Region of Ghana to examine their hydrogeochemical characteristics and elemental features to better understand the sources and mobilization processes responsible for arsenic (As) enrichment as well as the suitability of the groundwater for domestic and agricultural purposes. In addition, gold mine tailings dams were also investigated to ascertain the potential source of As and other trace metals (Fe, Cu, Mn, and Zn) contamination and their dissolution into the adjoining environmental media. Further, two point-of-use As removal technologies were evaluated for their effectiveness and appropriateness. A transparent small volume flow-through cell coupled with a calibrated hand held YSI® Multi-Parameter Water Quality Meter (Model YSI 6 l0-DM/600XL) was used simultaneously to measure indicator field parameters. Anions and cations were determined simultaneously in groundwater samples using Metrohm 761 Compact IC and Dionex 4500i IC system, respectively. Total As and trace metals analysis of the groundwater samples and gold mine tailings were performed on electrothermal and flame atomic absorption spectrometry. As speciation were performed using disposable cartridges. Spatial distribution maps were produced for hydrogen ion concentration (pH), total dissolved solids (TDS), total hardness (TH), electrical conductivity (EC), sodium adsorption ratio (SAR), residual sodium carbonate (RSC) and percentage sodium (\% Na) using the geographic information system (GIS). Results for the analysis of groundwater samples from 63 boreholes and wells (depth 1.5-100 m) within the study area demonstrate that the groundwater composition varies from Ca-Mg-HCO3 to Na-K-HCO3 and anoxic in nature. As concentrations ranged from <0.1-72 µg/L and <0.1-83 µg/L during the dry and the wet seasons, respectively. High As concentrations were generally present in the shallow to medium depth (20-70 m) of the aquifer along with high Fe ranging from <0.01-12.3 mg/L and <0.01-16.3 mg/L during the dry and the wet seasons, respectively and relatively low Mn (1.8-498.0 µg/L during the dry season and 2.3-583.8 µg/L during the wet season). The data demonstrated that 59 \% of the groundwater samples contained no detectable level of As, 17 and 22 \% of the samples gave results with levels of As above the World Health Organization (WHO) guideline value for drinking water standard of 10.0 µg/L, while 24 and 19 \% of the samples showed results below the WHO drinking water guideline value during the dry and the wet seasons, respectively. Dissolved inorganic As species predominate with arsenite (As-III) as the main form. It appears that high As concentrations in the study area result from the contribution of different mechanisms which can be grouped into two namely aquifers under oxidizing conditions (aided by sulphide alteration) and aquifers under reducing conditions resulting from the reduction dissolution of arseniferous iron oxyhydroxide that exist as a dispersed phase on the sedimentary grains of the aquifer. In addition, water residence time and different water use practices also influence As concentrations in the groundwater. The results of the gold mine tailings dam revealed elemental concentrations ranging up to 1752 mg/kg As, 75.16 wt.\% Fe, 1848.12 mg/kg Mn, 92.17 mg/kg Cu and 177.56 mg/kg Zn. Sulphate was the dominant anion throughout the leachate, reaching a maximum dissolved concentration of 58.43 mg/L. The As concentration levels of the mine tailings were very much higher than the Netherlands soil protection guideline value of 55 mg/kg. A higher amount of the total As content in the mine tailings registered leaching levels in a range of 0.04-0.56 \%. It was observed from the study that the groundwater was predominantly soft in nature and its pH in desirable range which is within safe limits for domestic use during the dry season while 82.8 \% of the analyzed groundwater samples registered a non-desirable pH range (acidic) during the wet season. The results for the spatial distribution of pH, TDS, TH, EC, SAR, \% Na and RSC of the groundwater samples analyzed generally appear to be within safe limits. The two point-of-use As removal technologies evaluated shown that the Three-earthen pot system is the most effective and appropriate technology. Moving forward, it is my anticipation that the findings of this study will serve as a master piece to advice policy makers, well and borehole owners about the dangers or potential risks associated with As and other trace metals in drinking water supplies sourced from groundwater and how these can be managed. In addition, this research has identified high-risk As-contaminated areas, potential health issues, methodology for assessing As in groundwater, and a broad outline of two point-of-use As treatment options which can target risk populations to protect public health and help shape the national, regional, municipal and districts water monitoring policies.}, subject = {Arsenic contamination; Groundwater; Gold mine tailings; Trace metals; Removal technologies; Spurenmetalle; Entfernungstechnologie; Arsenverschmutzung; Grundwasser; Goldminenbetrieb; Ghana; Ashanti; Goldbergbau; Grundwasserverschmutzung; Arsen; Spurenmetall; Gew{\"a}sserreinigung}, language = {en} }