DE4445685A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Untersuchung von Umwelteinflüssen und/oder Verunreinigungen in Gewässern und/oder auf Gewässerböden - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Untersuchung von Umwelteinflüssen und/oder Verunreinigungen in Gewässern und/oder auf Gewässerböden in der menschlichen Umwelt, unabhängig davon, ob diese natürlich entstanden oder künstlich angelegt sind. Eine besondere Anwendung ergibt sich durch die Notwendigkeit der Ermittlung von Schadstoffeinflüssen auf Gewässer, wobei auch der Verbreitung der Schadstoffe durch beispielsweise fließende Gewässer in unbelastete Territorien eine Bedeutung zukommt. Mit der Erfindung ist es möglich, den zeitlichen Ablauf solcher Umwelteinflüsse und deren Langzeitwirkungen zu ermitteln. Ein besonderes Anwendungsfeld der Erfindung ergibt sich daher bei der Ermittlung von Gefährdungen, die von Umweltchemikalien ausgehen können.

Der Erarbeitung des Umweltgefährdungspotentials von Substanzen (z. B. Pflanzenschutzmitteln) in Fließgewässern verschiedener Güte kommt in der gegenwärtigen technischen und industriellen Entwicklung, die mit verstärkter Umweltbelastung einhergeht, eine immer größere Bedeutung zu. Es werden daher weltweit Anstrengungen unternommen, geeignete Untersuchungsmethoden zu entwickeln, die es gestatten, derartige Belastungsuntersuchungen an Fließgewässern auch in deren zeitlichen Ablauf durchzuführen.

Des weiteren sind gerade künstliche Wassergerinne bekannt, die im Durchfluß betrieben werden. Diese Methode hat zum einen den Nachteil, daß erhebliche Mengen kontaminiertes Abwasser entstehen, zum anderen ist auch diese Methode zu unflexibel, was die verschiedenartigsten Gewässerformen und -arten betrifft (Crossland, N.D.; Mitchell, G.C.; Bennett, D.; Maxted, D.: "An outdoor artifical stream system designed for ecotoxicological studies", Ecotoxicol. Environ. Savety 22 (2), 175-183 (1991)). Diese Systeme sind nicht für unterschiedliche Fließgeschwindigkeiten ausgelegt und aufgrund des Materiales nicht für den Einsatz radioaktivmarkierter Substanzen ausgelegt.

Darüber hinaus sind kleine Laborsysteme mit einer Größe von 1,7 m×0,24 m×0,13 m bzw. 0,41 m×0,18 m×0,18 m bekannt, in denen das Wasser im Oval geführt wird (Breneman, D.H. and Pontasch, KW. (1994): "Stream Microcosm Toxicity Tests: Predicting the Effects of Fenerate on Riffle Insect Communities", Environmental Toxicology and Chemistry, Vol. 13, No. 3, pp. 381-387). Mit diesen reinen Laborsystemen ist es nur möglich, kurzzeitige Wirkungsuntersuchungen durchzuführen. Langzeituntersuchungen sowie eine Bilanzierung der Substanzen bis hin zum Sickerwasser ist hier nicht möglich, da solch kleine Systeme schwer (biologisch) stabil zu halten sind. Da es sich um Laborsysteme handelt, ist zwar eine Reproduzierbarkeit der Ergebnisse gegeben, die aber allerdings auf Kosten der Naturnähe geht.

Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Untersuchung von Umwelteinflüssen und/oder Verunreinigungen in Gewässern und/oder auf Gewässerböden anzugeben, das sämtliche Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist.

Somit ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der genannten Art vorzuschlagen, mit der unterschiedlichste Gewässer in ihrer Form, Art und Beschaffenheit simulierbar sind, die Untersuchungen auch über längere Zeiträume gestattet, bei der nicht erhebliche Mengen an kontaminiertem Abwasser entstehen, und mit der Untersuchungen in fließenden Gewässern möglich sind.

Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der genannten Art anzugeben, mit dem Langzeituntersuchungen zur Umweltbeeinflussung an unterschiedlichsten Gewässertypen und somit Untersuchungen zur Erarbeitung von Umweltgefährdungs­ potentialen von Verunreinigungen in unterschiedlichsten fließenden Gewässern möglich sind.

Es ist somit Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der genannten Art aufzuzeigen, bei dem die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Einsatz kommt.

Darüber hinaus ist es noch Aufgabe der Erfindung, eine mögliche Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens anzugeben.

Erfindungsgemäß werden die genannten Aufgaben vorrichtungsseitig mit einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, verfahrensseitig mit einem oder mehreren der Ansprüche 19 bis 27 und anwendungsseitig mit Anspruch 28 und/oder 29 gelöst.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung, die neben der Lösung der gestellten Aufgaben auch zur Untersuchung der zeitlichen Einflüsse von Verunreinigungen und deren Abbau und/oder Transport im Gewässer, eingesetzt werden kann, ist so gestaltet, daß die vielfältigsten Gewässerformen, -arten, -typen und/oder -verläufe simuliert werden können. Erfindungsgemäß ist diese Vorrichtung mit einer Gewässerrinne, vorzugsweise aus Edelstahl, ausgestattet, die oval und mindestens 35 m lang ist, die eine Rinnentiefe von mindestens 35 cm aufweist, die auf einem selbsttragenden Rahmen mit Stützen so montiert ist, wobei die Gewässerrinne in sich, vorzugsweise von einer Kurve zur anderen, ein leichtes Gefälle aufweisen kann, und die sich in einer entsprechend den Abmessungen der Gewässerrinne dimensionierten Betonwanne befindet. Dabei ist es von Vorteil, wenn die Oberkante der Gewässerrinne nicht über die Betonwanne bzw. das umgebende Erdreich hinausragt. Diese Gewässerrinne ist am Boden je nach Anwendungsfall bis zu 15 Zentimeter mit dem zu untersuchenden Gewässerboden und darüber mit dem zu untersuchenden Wasser gefüllt.

Für durchschnittliche Anwendungsfälle hat es sich als günstig und ausreichend erwiesen, wenn die Gewässerrinne ca. 35 m lang ist, die Rinnentiefe ca. 35 cm und die Kurvenradien der beiden Rundungen zwischen 2 m und 2,3 m betragen. Für eine derartig dimensionierte Gewässerrinne hat sich eine Betonwanne, die ca. 15 m lang, ca. 5,5 m breit und ca. 2,2 m tief ist, als ausreichend erwiesen. Es hat sich herausgestellt, daß es günstig ist, wenn sich in der Betonwanne zusätzlich eine Schotterschicht (bei oben erwähnten Dimensionierungen von Betonwanne und Gewässerrinne vorzugsweise mit einer Dicke von mindestens 10 cm) befindet.

Da reelle Gewässerformen und -läufe nicht gerade und glatt sind, ist es zur Simulation unterschiedlichster Gewässerformen von Vorteil, wenn in der Gewässerrinne Verdickungen und Ausbuchtungen, die Anschlußmöglichkeiten für beim konkreten Anwendungsfall notwendige Meßeinrichtungen aufweisen, eingebracht sind.

Zur Simulation von Fließgewässern kann vorteilhafterweise an der Gewässerrinne ein Paddelantrieb angeordnet sein, mit dem unterschiedliche Fließgeschwindigkeiten eingestellt werden können. Für diesen Fall, daß Fließgewässer simuliert werden, empfiehlt es sich, die Verdickungen in der Gewässerrinne so zu gestalten, daß Bereiche von Fließgewässern mit unterschiedlichen Fließgeschwindigkeiten simuliert werden können, und die Ausbuchtungen so zu gestalten, daß Bereiche von Fließgewässern mit nur sehr geringer und/oder gänzlich ohne Wasserbewegung, sogenannte Stillwasserzonen, simuliert werden können.

Es hat sich als ausreichend erwiesen, bei Einsatz einer wie oben beschrieben dimensionierten Gewässerrinne eine Verdickung mit einer Gesamtbreite von ca. 1,2 m und zwei Ausbuchtungen, die unterschiedlich dimensioniert sein können, vorzusehen. Zur Untersuchung des Versickerns des Wassers speziell in den Stillwasserzonen und des Sickerwassers können vorteilhafterweise unter den Ausbuchtungen aquatische Lysimeter angeordnet sein, in denen sich ungestörte Sedimentkerne befinden. Es ist günstig, wenn zur Regelung des Laufes von Sickerwässern durch die Sedimentkerne oberirdische Ventile und zur Sammlung der Sickerwässer Behälter, vorzugsweise aus Edelstahl, aus denen bei Bedarf dieses Sickerwasser abgesaugt werden kann, angeordnet sind.

Es hat sich ebenfalls gezeigt, daß es von Vorteil ist, zum einen einen Frischwassertank, vorzugsweise aus Edelstahl, für den Fall zum Ausgleich zu hoher Verdunstungs­ verluste und zum anderen für den Fall, daß unvorhergesehene Wassereinströmungen von außen eintreten, einen weiteren Tank, vorzugsweise aus Edelstahl, für kontaminiertes Wasser vorzusehen. Dieser Tank sollte von seinem Fassungsvermögen so groß sein, daß er die gesamte Wassermenge der Gewässerrinne und gegebenenfalls überflüssiges durch Wassereinströmungen von außen eingetretenes Wasser aufnehmen kann. Für die wie oben beschrieben dimensionierte Gewässerrinne von ca. 35 m Länge und ca. 35 cm Tiefe hat sich ein Tank für kontaminiertes Wasser mit einem Fassungsvermögen von ca. 5 m³ als ausreichend erwiesen. Der Frisch­ wassertank kann kleiner sein und ist mit einem Fassungsvermögen von 2,5 m³ für die wie vorgehend beschrieben dimensionierte Gewässerrinne ausreichend.

Der Frischwassertank und der Tank für das kontaminierte Wasser sollten am Boden der die Gewässerrinne umschließenden Betonwanne installiert sein.

Um allgemein die Reinigung der mit dem kontaminierten Wasser in Kontakt stehenden Teile zu ermöglichen, sollten diese generell aus Edelstahl bestehen.

Da Untersuchungen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung im konkreten Anwendungsfall durchaus auch lange (z. B. 1/2 Jahr und länger) andauern können, so daß die Simulation eines Gewässers im Winter erforderlich, vielleicht auch gewünscht ist, besteht die Gefahr, daß das Wasser der im Regelfall im Freien installierten erfindungsgemäßen Vorrichtung durchfriert. Um das zu vermeiden und den "Zufrierungsgrad" des im konkreten Anwendungsfall nachgestalteten Gewässers simulieren zu können, sollte vorteilhafterweise an der Gewässerrinne eine Behei­ zungsvorrichtung, vorzugsweise im Bereich des Paddelantriebes, angeordnet sein.

Darüber hinaus hat es sich zur Gewährleistung eines natürlichen Mikroklimas um und in der Gewässerrinne, was beispielsweise auch zur Untersuchung von Lebewesen im zu untersuchenden Wasser erforderlich ist, als vorteilhaft erwiesen, wenn um die Gesamtvorrichtung eine Metallkonstruktion angeordnet ist, die nach oben durch ein Glasdach abgeschlossen ist und deren Segmente analog wie bei Gewächshäusern drehbar gelagert sind. Diese drehbar gelagerten Segmente sollten günstigerweise über Wind- und/oder Regensensoren steuerbar sein.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung bei seiner Durchführung eingesetzt wird.

Die Gewässerrinne wird bis zu 15 cm, was vom konkreten Anwendungsfall abhängt, mit dem zu untersuchenden Gewässerboden, das kann beispielsweise Acker, sandiger Schlamm usw. sein, gefüllt, die Oberfläche dieses zu untersuchenden Gewässerbodens entsprechend den zu simulierenden Gegebenheiten gestaltet, beispielsweise bepflanzt, mit Steinen oder Unebenheiten versehen usw., anschließend mit Wasser, entweder aus dem zu simulierenden Gewässer oder Frischwasser, gefüllt und dieses Wasser dann dem zu untersuchenden Umwelteinfluß ausgesetzt oder mit der entsprechenden Verunreinigung versetzt. Beispielsweise kann ein Pflanzen­ schutzmittel in das Wasser dosiert werden, um die Realität zu simulieren, wenn derartige Mittel von z. B. landwirtschaftlichen Nutzflächen in Gewässer "ausgewaschen" werden.

Anschließend erfolgt die Messung des zeitlichen Verlaufs von Sedimentation, Abbau, Abfluß usw. dieses Einflusses und die Auswertung der Daten. Zur Erleichterung der Messung ist es vorteilhaft, die eingebrachten beispielsweisen Verunreinigungen zu markieren (z. B. C¹⁴-Markierung).

Zur Simulation von Fließgewässern wird das Wasser in der Gewässerrinne über einen Paddelantrieb mit der gewünschten aber definierten Fließgeschwindigkeit bewegt. Um realen Fließgewässern möglichst nahe zu kommen, werden über eine entsprechend gestaltete Gewässerrinne Bereiche mit unterschiedlichen Fließgeschwindigkeiten und Stillwasserzonen erzeugt.

Die Untersuchungen erfolgen dabei so, daß das Wasser, bzw. im Fall eines simulierten Fließgewässers das Wasser in allen Bereichen mit unterschiedlichen Fließgeschwindig­ keiten, der unter dem jeweils untersuchten Wasser liegende Gewässerboden sowie in Stillwasserzonen auch der tiefer liegende Boden und das Sickerwasser, gleichzeitig oder einzeln untersucht werden.

Zum Ausgleich von naturbedingten Umwelteinflüssen (z. B. Frost, Regen, Hitze usw.) werden mit einer Beheizungsvorrichtung ein Durchfrieren, mit einem Frischwassertank eine zu große Verdunstung und mit einem Tank für kontaminiertes Wasser ein Überlaufen der Gewässerrinne verhindert.

Es ist besonders zweckmäßig um die Gewässerrinne ein möglichst naturnahes Mikroklima zu erhalten.

Es hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren bei allen Untersuchungen zu Umwelt- und Verschmutzungseinflüssen in Gewässern unterschiedlichster Art ausgezeichnet eingesetzt werden können. Besonders vorteilhaft ist, ihre Anwendung zur Ermittlung des Einflusses von Umweltchemikalien wie z. B. Pflanzenschutzmittel auf Fließgewässer und zur Ermittlung der Verbreitung dieser durch fließende Gewässer bis in unbeeinflußte Territorien.

Selbstverständlich ist mit der erfindungsgemäßen Lösung auch die Simulation stehender Gewässer und damit Untersuchungen an diesen möglich.

Durch die erfindungsgemäße Lösung ist die Erarbeitung des Umwelt­ gefährdungspotentials von Substanzen (z. B. Pflanzenschutzmittel) in Fließgewässern verschiedener Güte ausgezeichnet möglich. Dazu können Daten erhoben werden zur Wirkung der applizierten Stoffe auf Organismen des Freiwassers und Sediments. Studien zum Verbleib der Substanzen in Freiwasser, Sediment, Sickerwasser und Organismen sind durch Konstruktion und Ausführung mit radioaktivmarkierten Stoffen möglich.

Die ovale Wasserführung auf der Simulationsebene Mikrokosmos (nach SETAC) mit ungestörtem Sediment ist weltweit bisher nicht bekannt.

Die erfindungsgemäße Lösung weist alle Nachteile des Standes der Technik nicht auf. Durch sie werden alle gestellten Aufgaben gelöst.

Die Erfindung soll an nachfolgendem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

Dabei sind

Fig. 1 skizzenhaft die Fließgewässerrinne in der Seitenansicht, die auf einem selbsttragenden Rahmen 3 mit Stützen 4 montiert ist,

Fig. 2 skizzenhaft die Fließgewässerrinne in der Draufsicht,
Abb. 1 ein Foto des aufgebauten Fließgerinne (Aufsicht),
Abb. 2 ein Foto des aufgebauten Paddelantriebes (Aufsicht) und
Abb. 3 ein Foto der Seitenansicht des aufgebauten Paddelantriebes
dargestellt.

Der im folgenden beschriebene Fließgewässer-Mikrokosmos ist in einem Freiland-Ra­ dioaktivbereich und aus Sicherheitsgründen in einer Betonwanne 1 montiert.

Die Fließgewässerrinne 2 von ∼ 35 m Länge und einer Tiefe von annähernd 35 cm ist in Edelstahl gefertigt und auf einem selbsttragenden Rahmen 3 mit Stützen 4 montiert (Fig. 1). Das Wasser wird verlustfrei, in Abhängigkeit von der Problemstellung voraussichtlich ½ Jahr, wenn notwendig länger, im Oval geführt. Die Füllmenge beträgt < 4,5 m³.

Am Boden der etwa 2,1 m tiefen, das Fließwasser umgebenden Betonwanne 1 sind von aufgefülltem Boden überdeckt 2 Edelstahltanks mit einem Fassungsvermögen von 5 m³ und 2,5 m³ montiert und über Rohrleitungen mit der Gewässerrinne 2 verbunden. Sollte durch seitlichen Schlagregen zusätzliches Wasser in das Fließgewässer gelangen, so wird dieses durch einen Überlauf in den 5 m³ Edelstahltank abgeleitet.

Der überwiegende Anteil des Niederschlages wird durch ein Glasdach weitgehend ausgeschlossen werden. Um das natürliche Mikroklima weitgehend unbeeinflußt zu lassen sind ähnlich wie bei Gewächshäusern die einzelnen Segmente drehbar gelagert und nur bei Niederschlag geschlossen. Die Steuerung erfolgt über Regen- und Windsensoren. Der für das Überlaufwasser vorgesehene Edelstahltank hat aus Sicherheitsgründen ein Fassungsvolumen von 5 m³, so daß im Notfall das gesamte kontaminierte Wasser der Fließstrecke abgeführt werden kann. Der zweite Tank dient der Bevorratung von nicht kontaminiertem Frischwasser, um im Falle erhöhter Verdunstung den Wasserspiegel auf das Normalniveau anheben zu können.

Zur Simulation von Bereichen unterschiedlicher Fließgeschwindigkeiten bis hin zu Stillwasserzonen sind eine Verdickung 7 und zwei Ausbuchtungen 8 in der Gewässerrinne 2 vorgesehen.

Im Bereich der Stillwasserzone sind bei den Ausbuchtungen 8 zwei "Aquatische Lysimeter" 9 vorgesehen, in denen sich ungestörte Sedimentkerne von ⌀ 60 cm _* 60 cm Höhe befinden. Der Durchfluß von Sickerwässern durch die Sedimentkerne wird durch oberirdische Ventile gesteuert, in einem separaten Edelstahlbehälter gesammelt und nach Bedarf abgesaugt.

Die Fließgeschwindigkeit des Gewässers wird über einen Paddelantrieb 6 eingestellt. Es sind Geschwindigkeiten bis maximal 2 km/h möglich. Durch geeignete Abkantungen an den Paddeln und durch senkrechtes Eintauchen wird eine erhöhte Wellenbewegung vermieden. Die Paddel sind auf Edelstahlketten montiert und werden über Zahnräder von einem regelbaren Elektromotor angetrieben (Abb. 1 und 2). Aus Sicherheitsgründen ist zwischen Kettenantrieb und Motor eine elektrische Kupplung montiert. Alle mit kontaminiertem Wasser in Berührung stehenden Teile sind in Edelstahl ausgeführt, bzw. durch Edelstahlabdeckungen vor Spitzwasser geschützt.

Nach der Dichtigkeitsprüfung wurde eine etwa 100 cm Schotterschicht 5 als Drainage in die Betonwanne 1 eingebracht. Bis wenige Zentimeter unterhalb der Gerinneoberkante ist der Raum um das Gerinne 2 in dem Betonbecken 1 mit Ackerboden angefüllt und mit Rasen eingesät. Dadurch sollten sich, analog zu natürlichen Gewässern, ähnliche Temperaturbedingungen einstellen. Um in strengen Wintern, im Vergleich zu natürlichen Gewässerabschnitten, ein Durchfrieren von Wasserkörper und Sediment zu verhindern, ist im Bereich des Paddelantriebs 6 eine von außen angebrachte elektrische Flächenheizung vorgesehen.

Der beschriebene Fließgewässer-Mikrokosmos eignet sich im besonderen zur Erarbeitung von Daten zu Effekten und Verbleib ¹⁴C-markierter Substanzen wie beispielsweise Pflanzenschutzmittel. Die Anlage ist zum Einsatz natürlicher und weitgehend ungestörter Sedimente und dem entsprechenden Wasser geeignet. Das Effektstudium bezieht sich im wesentlichen auf die mit Wasser und Sediment eingebrachten Organismen. Der Nachweis der applizierten Substanzen kann in den Kompartimenten Freiwasser, Sediment und Sickerwasser vorgenommen werden.

Bezugszeichenliste

1 Betonwanne
2 Gewässerrinne
3 selbsttragender Rahmen
4 Stützen
5 Schotterschicht
6 Paddelantrieb
7 Verdickung der Gewässerrinne
8 Ausbuchtung der Gewässerrinne
9 aquatische Lysimeter

Claims (30)

1. Vorrichtung zur Untersuchung von Umwelteinflüssen und/oder Verunreinigungen in Gewässern und/oder auf Gewässerböden, mit einer Gewässerrinne (2), die oval und mindestens 35 m lang ist und eine Rinnentiefe von mindestens 35 cm aufweist, sowie auf einem selbsttragenden Rahmen (3) mit Stützen (4) montiert ist und sich in einer entsprechend dimensionierten Betonwanne (1) befindet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewässerrinne (2) ca. 35 m lang ist, die Rinnentiefe ca. 35 cm, der Kurvenradius an den beiden Rundungen zwischen 2 m und 2,3 m.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei dieser Dimensionierung der Gewässerrinne (2) die Betonwanne (1) ca. 15 m lang, ca. 5,5 m breit und ca. 2,2 m tief ist.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sich zusätzlich in der Betonwanne (1) eine Schotterschicht (5) als Drainage befindet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schotterschicht (5) ca. 10 cm dick ist.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in der Gewässerrinne (2) Verdickungen (7) und Ausbuchtungen (8), die Anschlußmöglichkeiten für beim konkreten Anwendungsfall notwendige Meßeinrichtungen haben, vorgesehen sind, die unterschiedliche natürliche Gewässerformen und -arten simulieren helfen.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zur Simulation von Fließgewässern die Gewässerrinne (2) einen Paddelantrieb (6) enthält, mit dem unterschiedliche Fließgeschwindigkeiten eingestellt werden können.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdickungen (7) so gestaltet sind, daß Bereiche von Fließgewässern mit unterschiedlichen Wasserfließgeschwindigkeiten simuliert werden können.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausbuchtungen (8) so gestaltet sind, daß Bereiche vom Fließgewässer ohne und/oder mit nur sehr geringer Wasserbewegung, das heißt Stillwasserzonen, simuliert werden können.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß unter den Ausbuchtungen (8) zur Untersuchung von Sickerwasser aquatische Lysimeter (9) angeordnet sind, in denen sich ungestörte Sedimentkerne befinden.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regelung des Laufes von Sickerwässern durch die Sedimentkerne oberirdische Ventile und zur Sammlung der Sickerwässer Edelstahlbehälter, aus denen bei Bedarf dieses Sickerwasser abgesaugt werden kann, angeordnet sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 2, 6, 8 und 9, sowie und/oder 10 und/oder 11, da­ durch gekennzeichnet, daß bei einer so dimensionierten Gewässerrinne (2) auf einem geraden Teil der Gewässerrinne (2) eine Verdickung (7) mit einer Gesamtbreite von ca. 1,2 m und auf dem anderen geraden Teil der Gewässerrinne (2) zwei Ausbuchtungen (8), die sowohl gleich als auch unterschiedlich dimensioniert sein können, angeordnet sind.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden der die Gewässerrinne (2) umschließenden Betonwanne (1) mindestens 1 Edelstahltank mit einem insgesamt so großen Fassungsvermögen, daß zum einen der gesamte Wasserinhalt der Gewässerrinne (2) plus eine Sicherheitsmenge für unvorhergesehene Regenfälle oder andere äußere Wassereinströmungen aufgenommen werden können.

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12 und/oder Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden der die Gewässerrinne (2) umschließenden Betonwanne (1) mindestens ein weiterer evtl.

kleinerer Wassertank für Frischwasser angeordnet ist, um beispielsweise Verdunstungsverluste ausgleichen zu können.

15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß alle mit kontaminiertem Wasser in Berührung stehenden Teile aus Edelstahl bestehen.

16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verhinderung von Durchfrieren des Wassers in der Gewässerrinne (2) im Winter und damit zur Simulation reeller nicht durchfrierender natürlicher Gewässer an der Gewässerrinne eine Beheizungsvorrichtung angeordnet ist, die einen Thermostat zur Temperaturkonstanthaltung enthält.

17. Vorrichtung nach Anspruch 7 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß diese Beheizungsvorrichtung im Bereich des Paddelantriebes (6) angeordnet ist.

18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß zur möglichst natürlichen Erhaltung des Mikroklimas um und in der Gewässerrinne (2) um die Gesamtvorrichtung eine Metallkonstruktion angeordnet ist, die nach oben durch ein Glasdach abgeschlossen ist und deren Segmente analog wie bei Gewächshäusern drehbar gelagert und über Wind- und/oder Regensensoren steuerbar sind.

19. Verfahren zur Untersuchung von Umwelteinflüssen und/oder Verunreinigungen in Gewässern und/oder auf Gewässerböden durch Simulation dieser, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18 eingesetzt wird.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewässerrinne (2) in einer Schichtdicke von 10-15 cm mit den zu untersuchenden Gewässerböden gefüllt wird, die Oberfläche dieses zu untersuchenden Gewässerbodens entsprechend den natürlichen Gegebenheiten gestaltet wird, anschließend mit Wasser aufgefüllt wird, dieses Wasser dann entsprechend dem zu untersuchenden Umwelteinfluß oder der Verunreinigung ausgesetzt wird, und der zeitliche Verlauf, von Sedimentation, Abbau, Abfluß usw. dieses Einflusses aufgenommen und ausgewertet wird, wobei die Dauer der Untersuchung dem Anwendungsfall angepaßt wird und im Bedarfsfall auch 1/2 Jahr und länger dauern kann.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der eingebrachte Umwelteinfluß bzw. die eingebrachte Verunreinigung zur Erleichterung der Messung markiert werden.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß eine C¹⁴-Markierung erfolgt.

23. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß zur Simulation von Fließgewässern das Wasser in der Gewässerrinne (2) über einen Paddelantrieb (6) mit der gewünschten Fließgeschwindigkeit bewegt wird und die Gewässerrinne (2) so gestaltet wird, daß Zonen mit unterschiedlichen Fließgeschwindigkeiten und Stillwasserzonen, wie sie auch bei natürlichen Fließgewässern vorkommen, simuliert werden können.

24. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Untersuchung des zeitlichen Verlaufes der Umweltbeeinflussung bzw. der Beeinflussung durch Verunreinigungen erfolgt, indem das Wasser in jedem Bereich unterschiedlicher Fließgeschwindigkeiten, der unter dem jeweilig untersuchten Wasser liegende Boden sowie in den Stillwasserzonen auch der tiefer liegende Boden und das Sickerwasser gleichzeitig oder einzeln untersucht werden.

25. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 19 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß über einen Frischwassertank bei zu großer Verdunstung Wasser in die Gewässerrinne (2) nachgefüllt wird und bei zu starken Wassereinströmungen von außen, z. B. bei starkem Regen, über die Überläufe Wasser aus der Gewässerrinne (2) in einen weiteren Tank abgeführt wird.

26. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 19 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß um die Gewässerrinne (2) ein möglichst natürliches Mikroklima gehalten wird.

27. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 19 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß bei Untersuchungen im Winter und Außentemperaturen unter 0°C zur Simulation von nicht gänzlich durchfrierenden Gewässern das Wasser in der Gewässerrinne (2) entsprechend dem Anwendungsfall beheizt wird.

28. Anwendung der Vorrichtung und des Verfahrens zur Untersuchung von Umwelteinflüssen und/oder Verunreinigungen in Gewässern und/oder auf Gewässerböden gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 27 zur Ermittlung des Einflusses von Umweltchemikalien, wie beispielsweise Pflanzenschutzmittel, auf Fließgewässer.

29. Anwendung nach Anspruch 28 zur Untersuchung der Schädigung von Gewässern und/oder Gewässerböden durch Beaufschlagung mit Pflanzenschutzmitteln oder anderen Umweltchemikalien und Ermittlung der Verbreitung dieser durch fließende Gewässer bis in unbeeinflußte Territorien.