Entwicklung und Test einer robusten und zuverlässigen Feldmethode zur in-situ Messung gelöster Gase in Fließgewässern

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Olaf A. Cirpka
• Fachliche Zuordnung: Hydrogeologie, Hydrologie, Limnologie, Siedlungswasserwirtschaft, Wasserchemie, Integrierte Wasserressourcen-Bewirtschaftung
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 319532957

Zuverlässige Messungen gelöster Gase ermöglicht es, die Dynamik von Wasserflüssen und biogeochemischer Umsätze in aquatischen Systemen zu untersuchen. Wir möchten eine robuste und zuverlässige Messmethode für die vor-Ort-Messung von Gastracern und die kontinuierliche Erfassung gelöster Gase in Flüssen etablieren, die auf einem Gas-Gleichgewicht Membraneinlassmassenspektrometer beruht, das die Konzentrationen gelöster Gase quasi kontinuierlich erfassen kann. Weiterhin möchten wir eine in sich schlüssige Methode zur Bestimmung von Wiederbelüftungskoeffizienten in Flüssen unter Verwendung des Feld-Gasanalysators entwickeln, der den Verlust der gelösten Tracergase und die Konzentration gelösten Sauerstoffs in Bächen und in der hyporheischen Zone erfasst. Hierfür werden wir das Messgerät zum Einsatz in Flusstracerversuchen adaptieren, verschiedene Gastracer (Edelgase und Propan) bezüglich ihrer Verwendbarkeit testen, Gastracer-Versuche in Bächen des Landkreises Tübingen durchführen und auswerten, sowie die Messmethode bezüglich kleiner Wasservolumina anpassen, um Messungen im Flussbett unter Verwendung von Minipiezometern durchführen zu können. Die zuverlässige Messung zugegebener Gase und des gelösten Sauerstoffs wird dazu beitragen, die miteinander interagierenden Prozesse, denen Sauerstoff in Oberflächengewässern unterliegt, nämlich Gasaustausch, Fotosynthese und aerobe Metabolismus, auseinanderzuhalten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Schweiz, USA
• Kooperationspartner: Judson W. Harvey; Professor Dr. Rolf Kipfer