Altablagerungen und Deponien „Am Bruchhübel“,Bad Dürkheim Aktueller Stand zur Plausibilitätsanalyse Feld 3 und Feld 5 A. Müller*, F. Sacher*, W. Schäfer#, A. Tiehm* * DVGW-Technologiezentrum Wasser (TZW), Karlsruhe # Steinbeis GmbH & Co. KG, Wiesloch

ÜBERSICHT

1 AUFTRAG DES TZW

2 ALTABLAGERUNGEN / DEPONIEN BRUCHHÜBEL

3 BELASTUNGSBEREICHE UND MAßNAHMEN

4 BASF-FELD 3 - Ausgangssituation / Randbedingungen - Vertiefte Grundwasseruntersuchungen am TZW - Zeitliche Entwicklung der Fahnenausbreitung - Zusammenfassung

5 BASF-Feld 5 6 AUSBLICK WEITERE PLAUSIBILITÄTSANALYSE

AUFTRAG DES TZW

Prüfung vorhandener Daten und Bewertungen auf Plausibilität

Oberflächenwasser- und Grundwasseruntersuchungen

Diskussion offener Fragen mit den Beteiligten

Ableitung von notwendigen (ergänzenden) Untersuchungen

ALTABLAGERUNGEN / DEPONIEN BRUCHHÜBEL

Westgruppe

Mittelgruppe

Ostgruppe

BELASTUNGSBEREICHE UND MAßNAHMEN Westgruppe

Sicherung des Abstroms (Horizontaldrainage), Grundwasser-Behandlung in der Kläranlage Bad Dürkheim

teilweise Abdeckung der Deponien

BASF-Feld 3 Oberflächenabdichtung Provisorische Fahnensicherung am

Graben E 35 Aktualisierung der

Gefährdungsabschätzung Planungen zur Sicherung der

Fahnenspitze Planungen zur Quellensanierung

BASF-Feld 5 Belastungen am Ostrand der Deponie Auffällige AOX-Befunde in einem

Teich Nachweis von Chloridazon-Desphenyl Weitere Erkundungen (DP) im

Abstrom Westgruppe (BASF-Felder 1, 2, 4, AA Bad Dürkheim, Deponie Friedelsheim)

Horizontal- drainage

BASF- Feld 5

BASF- Feld 3

AUSGANGSSITUATION / RANDBEDINGUNGEN BASF-FELD 3

Belastetes Grundwasser strömt von der Quelle in nordöstliche, im mittleren Teil in nördliche, an der Fahnenspitze in tendenziell nordöstliche Richtung

Hohe Flurabstände am Bruchhübel

Niedrige Flurabstände und abnehmende Grundwassermächtigkeit im Dürkheimer Bruch

Austritt von belastetem Grundwasser in Oberflächengewässern zu Nasszeiten

Unterströmung der Gräben zu Trockenzeiten

ZIELE DER GRUNDWASSERUNTERSUCHUNGEN ABSTROM BASF-FELD 3 Stichprobenartige Untersuchung der Belastungen Pflanzenschutzmittel, andere chlorierte und nicht-chlorierte Einzelsubstanzen, PSM-Metaboliten und Schwermetalle

Toxische Effekte im Leuchtbakterienhemmtest

Zusammenhänge der auffälligen Arsen- und Uran-

Konzentrationen

Klärung von unklaren Befunden im mittleren Grundwasserleiter

UNTERSUCHUNGSPROGRAMM

Probenahme: 13.09. – 16.09.2011

Messstellen aus dem Bereich der Fahnenspitze (F22, F67, F68)

Messstelle mit höheren Belastungen (F20, G1)

Messstelle aus dem mittleren Grundwasserleiter (T15)

UNTERSUCHUNGSPROGRAMM Organische Summenparameter (AOX, DOC, CSB) Pflanzenschutzmittel (PSM) und PSM-Metabolite

(BASF-Leitparameter) PSM: Mecoprop, 2,4-Dichlorprop, Chloridazon

Isochloridazon

PSM-Metabolite: 4-Chlor-2-methylphenol, Desphenyl-Chloridazon (DPC), Methyldesphenyl-Chloridazon (Chloridazon Metabolit B1)

PSM-Metabolite: N,N-Dimethylsulfamid, Dichlorbenzamid (von PSM aus dem Weinanbau)

Anilin, BTEX-Aromaten, Naphthalin Chlorphenole, chlorierte und alkylierte Aniline und weitere

schwerflüchtige organische Spurenstoffe Schwermetalle: u. a. Arsen, Uran Bestimmung der Toxizität (Leuchtbakterienhemmtest) anorganische Wasserbeschaffenheit

Messstelle F22Parameter Einheit Ergebniselektrische Leitfähigkeit µS/cm 3.030Alkali-, ErdalkalimetalleGesamthärte °dH 60,2Natrium mg/L 156Kalium mg/L 16,6AnionenChlorid mg/L 820Nitrat mg/L 5,3Nitrit mg/L 0,02Sulfat mg/L 56,4Phosphat, gesamt mg/L 0,12

Messstelle F20Parameter Einheit Ergebniselektrische Leitfähigkeit µS/cm 6.430Alkali-, ErdalkalimetalleGesamthärte °dH 57,0Natrium mg/L 731Kalium mg/L 43,7AnionenChlorid mg/L 1.510Nitrat mg/L < 1Nitrit mg/L < 0,01Sulfat mg/L 12,9Phosphat, gesamt mg/L 0,71

Messstelle G1Parameter Einheit Ergebniselektrische Leitfähigkeit µS/cm 3.910Alkali-, ErdalkalimetalleGesamthärte °dH 16,1Natrium mg/L 364Kalium mg/L 157AnionenChlorid mg/L 634Nitrat mg/L < 1Nitrit mg/L 0,01Sulfat mg/L 238Phosphat, gesamt mg/L 0,52

OBERER GRUNDWASSERLEITER ANORGANISCHE BESCHAFFENHEIT

Messstelle F67Parameter Einheit Ergebniselektrische Leitfähigkeit µS/cm 2.300Alkali-, ErdalkalimetalleGesamthärte °dH 47,2Natrium mg/L 92,8Kalium mg/L 8,4AnionenChlorid mg/L 580Nitrat mg/L < 1Nitrit mg/L < 0,01Sulfat mg/L 41,1Phosphat, gesamt mg/L 0,48

Messstelle F68Parameter Einheit Ergebniselektrische Leitfähigkeit µS/cm 989Alkali-, ErdalkalimetalleGesamthärte °dH 23,6Natrium mg/L 23,8Kalium mg/L 7,0AnionenChlorid mg/L 145Nitrat mg/L < 1Nitrit mg/L < 0,01Sulfat mg/L 177Phosphat, gesamt mg/L 0,54

OBERER GRUNDWASSERLEITER PSM, PSM-METABOLITE, ÖKOTOXIZITÄT

< BG

< BG - 10 µg/L10 - 100 µg/L

> 100 µg/L

Messstelle G1Parameter Einheit ErgebnisAusgewählte EinzelsubstanzenMCPP (Mecoprop) µg/L 1.3002,4-DP (Dichlorprop) µg/L < 5Chloridazon µg/L 180Isochloridazon µg/L 28Anilin µg/L 14Benzol µg/L 100Naphthalin µg/L 60TPPO µg/L 3,3Ausgewählte PSM-Metabolite4-Chlor-2-methylphenol µg/L 92Chloridazon-Desphenyl µg/L 42Chloridazon-Metabolit-B1 µg/L < 0,02N,N-Dimethylsulfamid µg/L 2,6Dichlorbenzamid µg/L 2,1Ökotoxizität (Leuchtbakterienhemmtest)EC 20 1 % 1,7

Messstelle F20Parameter Einheit ErgebnisAusgewählte EinzelsubstanzenMCPP (Mecoprop) µg/L 2.5002,4-DP (Dichlorprop) µg/L 110Chloridazon µg/L 110Isochloridazon µg/L 34Anilin µg/L 3.300Benzol µg/L 140Naphthalin µg/L 180TPPO µg/L 0,90Ausgewählte PSM-Metabolite4-Chlor-2-methylphenol µg/L 190Chloridazon-Desphenyl µg/L 34Chloridazon-Metabolit-B1 µg/L < 0,02N,N-Dimethylsulfamid µg/L 0,50Dichlorbenzamid µg/L 1,2Ökotoxizität (Leuchtbakterienhemmtest)EC 20 1 % 0,11

Messstelle F22Parameter Einheit ErgebnisAusgewählte EinzelsubstanzenMCPP (Mecoprop) µg/L 3002,4-DP (Dichlorprop) µg/L 23Chloridazon µg/L < 0,02Isochloridazon µg/L < 0,25Anilin µg/L < 2,5Benzol µg/L < 0,5Naphthalin µg/L < 0,2TPPO µg/L < 0,5Ausgewählte PSM-Metabolite4-Chlor-2-methylphenol µg/L 0,50Chloridazon-Desphenyl µg/L 0,97Chloridazon-Metabolit-B1 µg/L 0,82N,N-Dimethylsulfamid µg/L 0,18Dichlorbenzamid µg/L 0,30Ökotoxizität (Leuchtbakterienhemmtest)EC 20 1 % > 50

Messstelle F67Parameter Einheit ErgebnisAusgewählte EinzelsubstanzenMCPP (Mecoprop) µg/L 2202,4-DP (Dichlorprop) µg/L 29Chloridazon µg/L < 0,02Isochloridazon µg/L < 0,1Anilin µg/L 1,8Benzol µg/L < 0,5Naphthalin µg/L < 0,2TPPO µg/L < 0,2Ausgewählte PSM-Metabolite4-Chlor-2-methylphenol µg/L 0,50Chloridazon-Desphenyl µg/L < 0,02Chloridazon-Metabolit-B1 µg/L < 0,02N,N-Dimethylsulfamid µg/L 0,08Dichlorbenzamid µg/L < 0,1Ökotoxizität (Leuchtbakterienhemmtest)EC 20 1 % 8,5

Messstelle F68Parameter Einheit ErgebnisAusgewählte EinzelsubstanzenMCPP (Mecoprop) µg/L 0,232,4-DP (Dichlorprop) µg/L < 0,1Chloridazon µg/L < 0,02Isochloridazon µg/L < 0,1Anilin µg/L < 0,1Benzol µg/L < 0,5Naphthalin µg/L < 0,2TPPO µg/L 0,23Ausgewählte PSM-Metabolite4-Chlor-2-methylphenol µg/L < 0,2Chloridazon-Desphenyl µg/L 1,5Chloridazon-Metabolit-B1 µg/L 0,38N,N-Dimethylsulfamid µg/L 0,13Dichlorbenzamid µg/L < 0,1Ökotoxizität (Leuchtbakterienhemmtest)EC 20 1 % 9,8

1 = Anteil Probe (%), ab dem die Lichtemission nach 30 min um 20 % abnimmt

OBERER GRUNDWASSERLEITER WEITERE INDUSTRIECHEMIKALIEN

< BG

< BG - 10 µg/L10 - 100 µg/L

> 100 µg/L

Lage der MessstelleMessstelle G1 F20 F22 F67 F68 T15Parameter Einheit BG Ergebnis Ergebnis Ergebnis Ergebnis Ergebnis Ergebnis

Chlorphenole2-Chlorphenol µg/L 0,05 0,70 2,2 < 0,25 < 0,1 < 0,1 < 0,053-Chlorphenol µg/L 0,05 < 0,25 24 < 0,25 < 0,1 < 0,1 < 0,054-Chlorphenol µg/L 0,05 5,4 34 < 0,25 < 0,1 < 0,1 < 0,052,4- + 2,5-Dichlorphenol µg/L 0,05 0,75 2,8 < 0,25 < 0,1 < 0,1 < 0,05chlorierte und alkylierte Aniline2-Chloranilin µg/L 0,05 < 0,25 40 < 0,25 < 0,1 < 0,1 < 0,053-Chloranilin µg/L 0,05 2,6 6,0 < 0,25 < 0,1 < 0,1 < 0,054-Chloranilin µg/L 0,05 29 57 < 0,25 < 0,1 < 0,1 < 0,052,4- u. 2,5-Dichloranilin µg/L 0,05 1,7 4,0 < 0,25 < 0,1 < 0,1 < 0,052,6-Dichloranilin µg/L 0,05 0,34 0,55 < 0,25 < 0,1 < 0,1 < 0,052,4,6-Trichloranilin µg/L 0,05 < 0,25 0,34 < 0,25 < 0,1 < 0,1 < 0,05N,N-Dimethylanilin µg/L 0,05 6,4 9,0 < 0,25 < 0,1 < 0,1 < 0,05

Abstrom Feld 3

Messstelle F20Parameter Einheit ErgebnisAusgewählte EinzelsubstanzenArsen µg/L 106Nickel µg/L 87Uran µg/L 10,7Eisen (gesamt) mg/L 38,9Eisen (gelöst) mg/L 26,5

OBERER GRUNDWASSERLEITER ARSEN, NICKEL, URAN, EISEN

Arsen Mäßige Korrelation mit den organischen Einzelstoffen Gute Korrelation mit hohen Eisen-Gehalten Mobilisierung in der Fahne von Feld 3

in reduzierten Aquiferbereichen (Fe(III)-Reduktion) Arsen sehr wahrscheinlich geogen bedingt, aber

organische Schadstoff-Fracht Ursache für Mobilisierung Deponie-bürtiger Arsen-Eintrag nicht auszuschließen Uran Keine Korrelation mit der Schadstoff-Fahne Gut lösliche Uranyl-Komplexe mobilisiert durch

organische Liganden (Huminstoffe) ?

Messstelle G1Parameter Einheit ErgebnisArsen µg/L 30Nickel µg/L 38Uran µg/L < 0,1Eisen (gesamt) mg/L 0,07Eisen (gelöst) mg/L 0,07

Messstelle F22Parameter Einheit ErgebnisArsen µg/L 30Nickel µg/L 17Uran µg/L 66,3Eisen (gesamt) mg/L 4,19Eisen (gelöst) mg/L 3,81

Messstelle F67Parameter Einheit ErgebnisArsen µg/L 172Nickel µg/L 3Uran µg/L 0,7Eisen (gesamt) mg/L 28,0Eisen (gelöst) mg/L 27,4

Messstelle F68Parameter Einheit ErgebnisArsen µg/L 211Nickel µg/L 2Uran µg/L 1,4Eisen (gesamt) mg/L 10,9Eisen (gelöst) mg/L 10,6

MITTLERER GRUNDWASSERLEITER

„Tiefen-Messstelle“ unauffällig Nur randliche Messstellen verfügbar Eine mögliche Beeinträchtigung des mittleren Grundwasserleiters kann nur

durch zentral gelegene Tiefenmessstellen sicher ausgeschlossen werden

Messstelle T15Parameter Einheit ErgebnisAusgewählte EinzelsubstanzenMCPP (Mecoprop) µg/L < 0,12,4-DP (Dichlorprop) µg/L < 0,1Chloridazon µg/L < 0,02Isochloridazon µg/L < 0,05Anilin µg/L < 0,5Benzol µg/L < 0,1Naphthalin µg/L < 0,2TPPO µg/L < 0,1Ausgewählte PSM-Metabolite4-Chlor-2-methylphenol µg/L < 0,1Chloridazon-Desphenyl µg/L < 0,02Chloridazon-Metabolit-B1 µg/L < 0,02N,N-Dimethylsulfamid µg/L < 0,01Dichlorbenzamid µg/L < 0,05Ökotoxizität (Leuchtbakterienhemmtest)EC 20 1 % > 50

Messstelle T15Parameter Einheit ErgebnisSchwermetalleArsen µg/L 6Nickel µg/L 2Uran µg/L 0,2Anorganische GrundwasserbeschaffenheitGesamthärte °dH 8,7Natrium mg/L 12,6Kalium mg/L 3,3Eisen mg/L 3,51Eisen, gelöst mg/L 3,03Mangan mg/L 0,092Chlorid mg/L 4,7Nitrat mg/L < 1Nitrit mg/L < 0,01Sulfat mg/L 1,9Phosphat, gesamt mg/L 0,38

1 = Anteil Probe (%), ab dem die Lichtemission nach 30 min um 20 % abnimmt

11 Chlorphenole 1) (2,3-Dichlorphenol, 2,6-Dichlorphenol, 3,5-Dichlorphenol, 2,3,4-Trichlorphenol, 2,3,5-Trichlorphenol, 2,3,6-Trichlorphenol, 3,4,5-Trichlorphenol, 2,3,4,5-Tetrachlorphenol, 2,3,4,6-Tetrachlorphenol, 2,3,5,6-Tetrachlorphenol, Pentachlorphenol)

41 Schwerflüchtige organische Spurenstoffe 1) (u.a. Nitro- und chlorierte Nitro-Aromaten, chlorierte und alkylierte Aniline)

(Nitrobenzol, 2-Chlornitrobenzol, 3-Chlornitrobenzol, 4-Chlornitrobenzol, 2,3-Dichlornitrobenzol, 2-Chlortoluol, 3-Chlortoluol, 4-Chlortoluol, 2-Nitrotoluol, 3-Nitrotoluol, 4-Nitrotoluol, 2-Chlor-4-nitrotoluol, 4-Chlor-2-nitrotoluol, 2-Amino-4-nitrotoluol, 2-Amino-6-nitrotoluol, 2-Nitroanisol, 4-Nitroanisol, 3,4-Dichloranilin, 2,4,5-Trichloranilin, 2,3-Dimethylanilin, 2,4- u. 2,6-Dimethylanilin, 2,5-Dimethylanilin, 3,4-Dimethylanilin, 3,5-Dimethylanilin, N,N-Diethylanilin, 3-Chlor-2-methylanilin, Hexachlorbutadien, 1,2-Dichlor-4-nitrobenzol, 1,3-Dichlor-4-nitro-benzol, 2,5-Dichlornitrobenzol, 2-Amino-benzotrifluorid, 3-Amino-benzotrifluorid, o-Anisidin, 2-Chlor-4-methylanilin, 4- u. 5-Chlor-2-methylanilin, 2,3-Dimethylchinoxalin, Chloroneb, 4-Chlor-2-nitroanilin, 2-Methoxy-5-nitroanilin, 2-Methoxy-4-nitroanilin, Hexachlorbenzol, Tris-(2-chlorethyl)-phosphat, Tris-(2-chlorpropyl)-phosphat)

4 Chlorierte Cyclodien Pestizide 2)

Aldrin, Dieldrin, Endrin, Isodrin

NICHT NACHGEWIESENE SUBSTANZEN

1) = 6 untersuchte Messstellen (G1, F20, F22, F67, F68, T15) 2) = 1 untersuchte Messstelle (F20)

kursiv = auch in 2010 untersucht und in Spuren nachweisbar: BK3 bzw. F20 kursiv = auch in 2010 untersucht und nicht nachweisbar

KONZENTRATIONSGANGLINIEN MECOPROP AN DER QUELLE

Konzentrationsrückgang im unmittelbaren Abstrom der Quelle (Oberflächenabdichtung seit 2002)

0

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

Apr

00

Sep

00

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01O

kt 0

1M

rz 0

2S

ep 0

2Fe

b 03

Okt

03

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04

Feb

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ep 0

5Fe

b 06

Sep

06

Feb

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ep 0

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b 08

Sep

08

Feb

09S

ep 0

9Fe

b 10

Sep

10

Feb

11A

ug 1

1

Mec

opro

p [µ

g/l]

BK3

BK4

BK5

0,01

0,1

1,0

10,0

100,0

1.000,0

10.000,0

Apr

00

Sep

00

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01O

kt 0

1M

rz 0

2S

ep 0

2Fe

b 03

Okt

03

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04

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ep 0

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b 06

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06

Feb

07S

ep 0

7Fe

b 08

Sep

08

Feb

09S

ep 0

9Fe

b 10

Sep

10

Feb

11A

ug 1

1

Mec

opro

p [µ

g/l]

BK3

BK4

BK5

0

1.000

2.000

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00

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kt 0

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ep 0

2Fe

b 03

Okt

03

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04N

ov 0

4Fe

b 05

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05

Feb

06S

ep 0

6Ja

n 07

Sep

07

Feb

08S

ep 0

8Fe

b 09

Sep

09

Feb

10S

ep 1

0Fe

b 11

Sep

11

Mec

opro

p [µ

g/l]

G1

F20

KONZENTRATIONSGANGLINIEN MECOPROP IM MITTLEREN TEIL DER FAHNE

Bislang kein signifikanter Konzentrationsrückgang am oberen Bruchweg (G1)

Höchste Belastungen am Graben E 35 (F20)

*

*

* September 2011 = Messwerte TZW

0

50

100

150

200

250

300

350

Apr

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kt 0

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2S

ep 0

2Fe

b 03

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04N

ov 0

4Fe

b 05

Sep

05

Feb

06S

ep 0

6Ja

n 07

Sep

07

Feb

08S

ep 0

8Fe

b 09

Sep

09

Feb

10S

ep 1

0Fe

b 11

Sep

11

Mec

opro

p [µ

g/l]

F22

F67

KONZENTRATIONSGANGLINIEN MECOPROP AN DER FAHNENSPITZE

Konzentrationsanstieg an der Fahnenspitze

*

* September 2011 = Messwerte TZW

*

AKTUELLER UNTERSUCHUNGSSTAND BASF-FELD 3

Schadstoff-Fahne mittels Direct-Push Erkundungen eingegrenzt

Belastungen PSM (MCPP, 2,4-DP, Chloridazon) + PSM-Metabolite Anilin, Benzol, Naphthalin, Phenole Chlorphenole, Chloraniline Aufsalzung (Chlorid) Mobilisierung von Arsen in der Fahne Uran: Mobilisierung von Uranyl-Komplexen

durch Huminstoffe?

Instationäre Fahne zeitlich rückläufige Gehalte an der Quelle +/- konstante Belastungen im mittleren Teil der Fahne Zunehmende Belastungen an der Fahnenspitze

Konzept zur Sicherung der Fahnenspitze: 2 Horizontaldrainagen und Behandlung

Technische Planungsdetails noch offen

AKTUELLER UNTERSUCHUNGSSTAND BASF-FELD 5 Probe aus dem „Schumann-Tümpel“ mit erhöhten AOX-Befunden Nachweis von Desphenyl-Chloridazon und ökotoxikologischen Effekt im

Leuchtbakterien-Hemmtest Erkundung des Abstroms mittels Direct-Push und

Eingrenzung der Fahne Belastungsfahne mit Desphenyl-Chloridazon, leicht erhöhte elektr.

Leitfähigkeit und AOX-Gehalte Belastungen durch MCPP und Chloridazon am östlichen Deponierand Empfehlung: Messstellen zur weiteren Erkundung und Gefährdungsabschätzung Empfehlung: begleitend zur weiteren Fahnenüberwachung auch toxikologische Untersuchungen

AUSBLICK WEITERE PLAUSIBILITÄTSPRÜFUNG Sicherung / Sanierung Feld 3: Teilsanierungsplan Fahnenspitze:

Diskussion der Planungsdetails Diskussion der Gefährdungsabschätzung Teilsanierung Quelle:

Diskussion der Sanierungskonzeptionierung

Abstimmung der nächsten Untersuchungsschritte Feld 5

weitere Altablagerungen / Deponien Bruchhübel Westgruppe (BASF-Felder 1, 2 und 4, Städt. Deponie Bad

Dürkheim, Deponie Friedelsheim) Ostgruppe (Deponie Ellerstadt) Weitere private/kommunale Altablagerungen / Deponien

TZW: DVGW-TECHNOLOGIEZENTRUM WASSER

Vielen Dank für Ihre

Aufmerksamkeit !