Die vier Griechischen Elemente: - TOBIAS-lib - Universität Tübingen

3 PAK in Böden des ländlichen Raumes
erwarten. Bestätigt wird dies durch die Darstellung
der normierten Daten aus den Batch-Versuchen,
in dem die Feststoffkonzentrationen auf
den organischen Kohlenstoff und die Konzentrationen
in der wässrigen Phase auf die Löslichkeit
der unterkühlten Flüssigkeit bezogen
werden (Abbildung 3-11). Während für niedrige
Cw S -1 -Verhältnisse eine Spreizung der Datenpunkte
erfolgt, konvergieren die Daten mit steigenden
Cw S -1 -Werten. Für den Bereich Cw S -1 >
0,1 wurden keine Daten mehr ermittelt, aber bei
Fortsetzung des Trends ist ein Erreichen des von
Allen-King et al. (2002) beschriebenen Bereiches
von 226 – 660 mg g -1 OC für Cw S -1 = 1 zu
erwarten, der eine stoff- und materialunabhängige
Konstante entsprechend Gleichung 3.4 darstellt.
Daher wurden zusätzlich die KOC-Werte
für Cw = 1 µg l -1 berechnet. Für diese Konzentration,
die innerhalb des Datenkollektives aus den
Batch-Experimenten liegt, steigen die KOC-Werte
innerhalb der Humushorizonte bis in den
Oberboden an. Dies ist konsistent mit der oben
diskutierten Hypothese der selektiven Anreicherung
von sorptionsstarken kohligen Partikel in
den Oberböden (siehe auch unten weitergeführte
Diskussion).
Cs foc -1 [mg g -1 oc]
100
10
1
0.1
0.01
1E-005 0.0001 0.001 0.01 0.1 1
C w S sub -1 [-]
Of
Oh
Ahe
Bh
Abbildung 3-11 Normierte Sorptionsisothermen aller
Bodenproben aus dem Profil „Eichgraben“.
Für die Charakterisierung des Sorptionsprozesses
wurden die gemessenen Daten aus den
86
Batch-Versuchen im Vergleich mit den Modellkurven
für die Adsorption (als Resultierende des
Porenfüllungsprozesses, 1. Therm von Gleichung
3.9) und für die Absorption (als Resultierende
des Partitioning, 2. Therm von Gleichung
3.9) aufgetragen (Abbildung 3-12). Die für die
Berechnung der Modellkurven benötigten Parameter
werden in Tabelle 3-12 zusammengefasst.
Die Berechnung der Kp erfolgte mit Gleichung
3.7 mit Fitting an die bei höchsten
Konzentrationen erzielten Datenpunkte, da für
diesen Konzentrationsbereich das Partitioning
dominiert (s.u.). Vergleichbare Werte für Kp
sind bei Xia & Ball (1999) sowie Kleineidam et
al. (2002) dokumentiert. Für die Berechnung der
Adsorption sind die Adsorptionsenergie E und
V0 Fitting-Parameter. Die Kurven wurden unter
der Prämisse minimaler quadratischer
Abweichungen an die Datenpunkte gefittet.
Für E verwendeten Kleineidam et al. (2002) bei
gleichem Berechnungsverfahren für Phenanthren
ähnliche Werte für die Adsorption an sehr
verschiedene Sorbenten (10,3 – 19,2 kJ mol -1 )
wie die in Tabelle 3-12 dargestellten. Die Werte
für V0 liegen hingegen deutlich niedriger (z.B.
wurde für Holzkohle ein Wert von 3,5 cm 3 kg -1
verwendet, Kleineidam et al., 2002), was jedoch
mit der Annahme eines geringeren Anteiles an
Mikroporen in den Gesamtproben übereinstimmt.
Tabelle 3-12 Parameter für die Berechnung der
kombinierten Sorptionsisothermen
Of Oh Ahe Bh
Kp [l kg -1 ] 9184 6084 1670 236
V0 [cm 3 kg -1 ] 1,248 1,620 0,280 0,033
E [kJ mol -1 ] 10,7 11,1 13,2 12,2
Fehler a a) 0,199 0,095 0,102 0,103
Fehler b b) 1,245 0,328 0,156 0,405
a) Durchschnittliche quadratische Abweichung der
gemessenen Datenpunkte von der modellierten
Kurve.
b) Durchschnittliche quadratische Abweichung des
aus den Messungen berechneten Porenfüllungsanteils.