Die vier Griechischen Elemente: - TOBIAS-lib - Universität Tübingen
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(DOC) in den Wasserproben bestimmt. Die Messung erfolgte nach Filtration durch Filterpapier mit Porendurchmessern von 0,45 µm (Fa. Schleicher & Schuell) an einem Hochtemperatur-TOC-Analysator der Firma Elementar, welcher begleitend an einer Probe auch den anorganisch gebundenen Kohlenstoff bestimmt. Das Messprinzip ist in Kap. 3.2.7.2 erläutert. 4.2.5 Extraktionen 4.2.5.1 Flüssig-Flüssig-Extraktion Den in 1-l Braunglasflaschen genommenen Wasserproben wurde im direkten Anschluss an den Transport aus dem Gelände jeweils 5 ml Cyclohexan sowie deuterierte PAK als interner Standard zugegeben. Die weitere Behandlung (schütteln, Phasentrennung (gegebenenfalls unter Verwendung von Na2SO4), Extrakte einengen) erfolgte analog zu der in Kap. 3.2.7.3 beschriebenen Vorgehensweise. 4.2.5.2 Extraktion der Adsorberkartuschen Die Extraktion der Adsorberkartuschen wurde in gleicher Weise wie für die Kartuschen im Depositionsmonitoring (siehe Kap. 2.3.4) als sequenzielle Extraktion mit je 4 mal 50 ml Aceton durchgeführt. Nach Zugabe von deuteriertem PAK-Standard erfolgte durch Zugabe von Cyclohexan und Wasser die Transferierung der PAK in die Cyclohexanphase, die nach erfolgter Phasentrennung abgezogen und unter einem leichten Stickstoffstrom auf ca. 200 µl eingeengt wurde. 4.2.6 Analytik: Gaschromatographie mit massenselektiver Detektion Die PAK-Messung erfolgte an einem Gaschromatograph der Fa. Hewlett-Packard (Modell HP 6890 gekoppelt mit Autosampler Combi PAL der Fa. CTC Analytics und Massenspektrometer HP 5973 der Fa. Hewlett- Packard). Die Geräteeinstellungen entsprechen den in Tab. 2-4 verzeichneten. Die Berechnung der Konzentrationen der Zielsubstanzen aus den 4.2 Material und Methoden Peakflächen erfolgte über die Response- Faktoren (siehe Kap. 2.3.8). Die Nachweisgrenze wurde nach dem Kriterium der 3-fachen Peakhöhe über dem Grundrauschen der Basislinie festgelegt. Damit lag die Nachweisgrenze zwischen 0,2-0,5 ng µl -1 injiziertem Extrakt, was bei den beprobten Volumina von 1 l einer Konzentration von 0,2-0,5 ng l -1 entspricht. Bei der Probenahme nach dem Kartusche-Verfahren ist die Nachweisgrenze von dem beprobten Volumen abhängig. 4.2.7 Qualitätskontrolle Zur Minimierung möglicher Artefakte bei der Probenahme nach dem Flasche-Verfahren wurde in Vorversuchen getestet, welche Vorbehandlung der Braunglasflaschen im Vorfeld des Geländeeinsatzes zu präferieren ist. Zu diesem Zweck wurden Braunglasflaschen mit Cyclohexan bzw. H2O2 ausgeschwenkt und anschließend mit Milliporwasser befüllt. Dann erfolgte die Flüssig-Flüssig-Extraktion mit Cyclohexan gemäß dem in Kap. 4.2.5.1 beschriebenen Verfahren. Zum Vergleich wurden nicht vorbehandelte Braunglasflaschen ebenfalls mit Milliporwasser befüllt und extrahiert. Als Blank wurde das Lösungsmittel verwendet (Cyclohexan), von dem 5 ml unter Stickstoffstrom auf ca. 200 µl eingeengt und nach Zugabe von internem Standard mitgemessen wurde (für die Auswertung wurden die gemessenen PAK aus Gründen der Vergleichbarkeit auf ein „virtuell“ beprobtes Volumen von 1 l bezogen). Die Ergebnisse sind in Tabelle 4-2 zusammengefasst. Aus diesen Vorversuchen ist ersichtlich, dass die verschiedenen Vorreinigungsschritte so gut wie keinen Einfluss auf die Messergebnisse haben. Die erhöhten Konzentrationen für Naphthalin, Acenaphthen, Benz(a)anthracen und Chrysen sind auf leicht verunreinigtes Lösungsmittel zurückzuführen. 105
4 Massenbilanzierung von PAK auf Einzugsgebietsskala Tabelle 4-2 PAK-Konzentrationen (ng l -1 ) in Milliporwasser unterschiedlich vorgereinigter Braunglasflaschen (jeweils Doppelbestimmung). Substanz Vorbehandlung Blank C6H12 H2O2 Unbeh. Nap 3,8-5,3 2,4-2,5 2,7-3,0 6,3-6,5 Any n.d.-0,2 n.d. n.d. n.d. Ace 2,8-2,9 2,8-2,9 2,8-2,8 2,7-2,7 Fln 0,3-0,4 0,2-0,5 0,2-0,2 0,2-0,3 Phe 1,1-1,2 0,5-0,5 0,5-0,5 0,2-0,2 Ant n.d. 0,1-0,1 n.d. n.d. Fth n.d.-0,2 n.d. n.d. n.d.-0,2 Pyr n.d. n.d. n.d. n.d.-0,2 BaA 1,7-2,2 2,1-2,1 2,0-2,2 3,1-3,3 Chr 1,8-1,8 1,8-1,8 1,8-1,8 1,9-2,0 B(b+k)F n.d.-1,6 n.d. n.d. n.d. BaP n.d.-0,7 n.d. n.d. 4,2-4,7 Indeno n.d. n.d. n.d. n.d. DahA n.d. n.d. n.d. n.d. BghiP n.d. n.d. n.d. n.d. In einem weiteren Vorversuch wurde frisches Lösungsmittel verwendet und wiederum Milliporwasser in nicht vorbehandelten Braunglasflaschen extrahiert. Zusätzlich wurde nun noch der Einfluss von Na2SO4 getestet. Die Ergebnisse weisen nur noch für Naphthalin und, in geringerem Maß, Phenanthren geringfügige Hintergrundkonzentrationen aus der Probenaufbereitung im Labor auf (Tabelle 4-3). Aufgrund der Sensibilität der Analytik im Spurenbereich (Tabelle 4-2) wurde für die Extraktion der Geländeproben nur eigens separiertes Lösungsmittel verwendet. Des weiteren wurden bei jeder Beprobungskampagne Blanks mit Milliporwasser mitgemessen. 106 Tabelle 4-3 Blank-Versuch mit Milliporwasser (Doppelbestimmung) in unbehandelten Braunglasflaschen einschließlich Verwendung von Na2SO4. Substanz Konzentration (ng l -1 ) Naphthalin 2,4-4,0 Acenaphthylen n.d. Acenaphthen n.d. Fluoren 0,2-0,2 Phenanthren 0,8-1,0 Anthracen n.d. Fluoranthen 0,2-0,2 Pyren 0,2-0,2 Benz(a)anthracen n.d. Chrysen n.d. Benzo(b+k)fluoranthen n.d. Benzo(a)pyren n.d. Indeno(1,2,3-cd)pyren n.d. Dibenz(a,h)anthracen n.d. Benzo(ghi)perylen n.d. Zur Herstellung von Kartuschen-Blanks wurde vorextrahiertes Adsorbermaterial in die Metallsäulen eingebaut anschließend erneut extrahiert und in gleicher Weise wie die Geländeproben weiterverarbeitet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4-4 enthalten. Aufgrund unterschiedlicher beprobter Wasservolumina werden die Ergebnisse für die Kartuschen-Blanks in absoluter Masse angegeben. Während für das Probenahmeverfahren mit Braunglasflaschen sehr niedrige PAK-Hintergrundkonzentrationen ermittelt wurden (vergleichbar mit den Werten in Tabelle 4-3) zeigen die Ergebnisse der Kartuschen- Blanks, dass dieses Verfahren erst bei hohen beprobten Wasservolumina (ca. 100 l) einen ähnlich niedrigen Laborhintergrund aufweist (Tabelle 4-4).
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(DOC) in den Wasserproben bestimmt. <strong>Die</strong><br />
Messung erfolgte nach Filtration durch Filterpapier<br />
mit Porendurchmessern von 0,45 µm (Fa.<br />
Schleicher & Schuell) an einem Hochtemperatur-TOC-Analysator<br />
der Firma Elementar,<br />
welcher begleitend an einer Probe auch den<br />
anorganisch gebundenen Kohlenstoff bestimmt.<br />
Das Messprinzip ist in Kap. 3.2.7.2 erläutert.<br />
4.2.5 Extraktionen<br />
4.2.5.1 Flüssig-Flüssig-Extraktion<br />
Den in 1-l Braunglasflaschen genommenen<br />
Wasserproben wurde im direkten Anschluss an<br />
den Transport aus dem Gelände jeweils 5 ml<br />
Cyclohexan sowie deuterierte PAK als interner<br />
Standard zugegeben. <strong>Die</strong> weitere Behandlung<br />
(schütteln, Phasentrennung (gegebenenfalls<br />
unter Verwendung von Na2SO4), Extrakte<br />
einengen) erfolgte analog zu der in Kap. 3.2.7.3<br />
beschriebenen Vorgehensweise.<br />
4.2.5.2 Extraktion der Adsorberkartuschen<br />
<strong>Die</strong> Extraktion der Adsorberkartuschen wurde in<br />
gleicher Weise wie für die Kartuschen im<br />
Depositionsmonitoring (siehe Kap. 2.3.4) als<br />
sequenzielle Extraktion mit je 4 mal 50 ml<br />
Aceton durchgeführt. Nach Zugabe von<br />
deuteriertem PAK-Standard erfolgte durch<br />
Zugabe von Cyclohexan und Wasser die<br />
Transferierung der PAK in die Cyclohexanphase,<br />
die nach erfolgter Phasentrennung<br />
abgezogen und unter einem leichten Stickstoffstrom<br />
auf ca. 200 µl eingeengt wurde.<br />
4.2.6 Analytik: Gaschromatographie<br />
mit massenselektiver Detektion<br />
<strong>Die</strong> PAK-Messung erfolgte an einem<br />
Gaschromatograph der Fa. Hewlett-Packard<br />
(Modell HP 6890 gekoppelt mit Autosampler<br />
Combi PAL der Fa. CTC Analytics und<br />
Massenspektrometer HP 5973 der Fa. Hewlett-<br />
Packard). <strong>Die</strong> Geräteeinstellungen entsprechen<br />
den in Tab. 2-4 verzeichneten. <strong>Die</strong> Berechnung<br />
der Konzentrationen der Zielsubstanzen aus den<br />
4.2 Material und Methoden<br />
Peakflächen erfolgte über die Response-<br />
Faktoren (siehe Kap. 2.3.8). <strong>Die</strong> Nachweisgrenze<br />
wurde nach dem Kriterium der 3-fachen<br />
Peakhöhe über dem Grundrauschen der Basislinie<br />
festgelegt. Damit lag die Nachweisgrenze<br />
zwischen 0,2-0,5 ng µl -1 injiziertem Extrakt, was<br />
bei den beprobten Volumina von 1 l einer Konzentration<br />
von 0,2-0,5 ng l -1 entspricht. Bei der<br />
Probenahme nach dem Kartusche-Verfahren ist<br />
die Nachweisgrenze von dem beprobten<br />
Volumen abhängig.<br />
4.2.7 Qualitätskontrolle<br />
Zur Minimierung möglicher Artefakte bei der<br />
Probenahme nach dem Flasche-Verfahren wurde<br />
in Vorversuchen getestet, welche Vorbehandlung<br />
der Braunglasflaschen im Vorfeld des<br />
Geländeeinsatzes zu präferieren ist. Zu diesem<br />
Zweck wurden Braunglasflaschen mit Cyclohexan<br />
bzw. H2O2 ausgeschwenkt und<br />
anschließend mit Milliporwasser befüllt. Dann<br />
erfolgte die Flüssig-Flüssig-Extraktion mit<br />
Cyclohexan gemäß dem in Kap. 4.2.5.1<br />
beschriebenen Verfahren. Zum Vergleich<br />
wurden nicht vorbehandelte Braunglasflaschen<br />
ebenfalls mit Milliporwasser befüllt und<br />
extrahiert. Als Blank wurde das Lösungsmittel<br />
verwendet (Cyclohexan), von dem 5 ml unter<br />
Stickstoffstrom auf ca. 200 µl eingeengt und<br />
nach Zugabe von internem Standard mitgemessen<br />
wurde (für die Auswertung wurden die gemessenen<br />
PAK aus Gründen der Vergleichbarkeit<br />
auf ein „virtuell“ beprobtes Volumen von 1<br />
l bezogen). <strong>Die</strong> Ergebnisse sind in Tabelle 4-2<br />
zusammengefasst.<br />
Aus diesen Vorversuchen ist ersichtlich, dass die<br />
verschiedenen Vorreinigungsschritte so gut wie<br />
keinen Einfluss auf die Messergebnisse haben.<br />
<strong>Die</strong> erhöhten Konzentrationen für Naphthalin,<br />
Acenaphthen, Benz(a)anthracen und Chrysen<br />
sind auf leicht verunreinigtes Lösungsmittel<br />
zurückzuführen.<br />
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