Giftiges Quecksilber und leichtflüchtiges Methylquecksilber im Boden: In-situ-Immobilisierung an einem ehemaligen Sprengstoffstandort

Quecksilber im Grundwasser – in Konzentrationen von bis zu 650 µg/l. Was auf dem Gelände einer ehemaligen Sprengstoffproduktion über Jahre im Untergrund schlummerte, stellte eine ernsthafte Gefahr dar. Eine Pump-and-Treat-Anlage sicherte den Standort, löste das Problem aber nicht dauerhaft. Gesucht war eine Methode, die Quecksilber nicht nur zurückhält – sondern dauerhaft bindet.

Quecksilber kommt in unterschiedlicher Form in kontaminierten Böden vor. Am Standort lagen gleich mehrere Schadstoffformen vor – elementares Quecksilber, ionisches Quecksilber und das besonders toxische Methylquecksilber. Jede Form verhält sich im Untergrund anders und verteilt sich anders. Die Sanierung erfordert eine Methode, die alle Varianten gleichzeitig erfasst.
Hinzu kam die räumliche Dimension: Die Kontamination erstreckte sich über eine Fläche von 500 m² – von der ungesättigten Zone bis in eine Tiefe von neun Metern. Eine klassische Pump-and-Treat-Anlage konnte diese Schadstofffracht dauerhaft nicht bewältigen. Eine nachhaltigere und kosteneffizientere Lösung musste her.

Für die dauerhafte Immobilisierung der Quecksilberverbindungen wurde bromierte Aktivkohle als reaktiver Feststoff eingesetzt. Das Prinzip: Der Wirkstoff bindet Quecksilber chemisch in einer dauerhaften, kovalenten Bindung und entzieht es damit dauerhaft dem Schadstoffkreislauf – ohne weiteren Energieeinsatz, ohne laufenden Anlagenbetrieb.

Die technische Umsetzung erfolgte mittels TSE-Hochdruckinjektion, einem Verfahren, das große Wirkstoffmengen präzise und flächendeckend in den Untergrund einbringt – bis in Tiefen von rund neun Metern.

Als Wirkstoff kam MercLok zum Einsatz – eine Suspension auf Basis brominierter Aktivkohle, die speziell für die Immobilisierung von Quecksilberverbindungen entwickelt wurde. Insgesamt wurden 16.000 Liter MercLok in zwei Tiefenbereiche in Form einer Permeablen Reaktiven Barriere (PRB)eingebracht:

• Ungesättigte Zone: 1–3 m unter Geländeoberkante
• Gesättigte Zone: 6–9 m unter Geländeoberkante

Damit wurden alle relevanten Schadstoffformen erfasst – elementar, ionisch und methyliert. Im Anschluss an die Behandlung wurde die Wirksamkeit in einem 300-tägigen Monitoringprogramm überprüft und dokumentiert.

Nach Eingabe und wirksamer Verteilung des Immobilisations-Wirkstoffes „MercLok“ wurde im Rahmen des begleitenden Grundwassermonitorings unmittelbar eine starke Verminderung der Quecksilberkonzentrationen im Grundwasser bis nahe der chemischen Nachweisgrenze festgestellt. Die Quecksilberkonzentrationen stiegen innerhalb des Beobachtungszeitraumes von nahezu 12 Monaten nicht nachweisbar an. Die Dauerhaftigkeit der Sicherungsmaßnahme war damit belegt.