Tagungsband - UFZ

’Schadstoffbelastung nach dem Augusthochwasser 2002 - Ergebnisse und Forschungsbedarf’
Non Target Screening organischer Schadstoffe des Sediments der unteren
Mulde (TP 3.10)
Nicolas Heinzel, Michael Specht, Stephan Franke, Wittko Francke
Universität Hamburg, Institut für Organische Chemie, Labor für organisch-chemische Mikroanalytik,
Tel. 040/42838 6506, Fax 040/42838 2893, heinzel@chemie.uni-hamburg.de
1 Einleitung
Die Mulde, die einen der größeren Nebenflüsse der Elbe darstellt, hat sich in zurückliegenden
Untersuchungen als herausragend belastet mit Schwermetallen und organischen Schadstoffen
erwiesen1. Ein besonderer Schwerpunkt der Kontamination mit organischen Schadstoffen lag
dabei am Unterlauf der Mulde abwärts des Stausees Muldenstein in der Region Bitterfeld-
Wolfen bis zur Einmündung in die Elbe bei Dessau.
Im Rahmen des auf ein Jahr Laufzeit angelegten Ad-hoc-Projekts "Schadstoffuntersuchungen
Elbe-Hochwasser August 2002" dient das Teilprojekt 3 der Ermittlung des Schadstoffpotentials
in Elbe und Mulde und innerhalb dieses Teilprojekts das Arbeitspaket 3.10, über das hier
berichtet wird, der Identifizierung organischer Schadstoffe durch gaschromatographische (GC)
und gaschromatographisch/massenspektrometrische (GC/MS) Non Target Screening Untersuchungen.
Untersuchungsgegenstand sind dabei Sedimente, Oberflächen- und Grundwasser
ausgewählter Standorte des Muldeeinzugsgebiets zwischen Bittterfeld-Wolfen und Dessau
sowie der Elbe nahe der Muldemündung.
Bedingt durch die kurze Laufzeit des Projekts (Beginn Februar 2003), fällt die Vorbereitung
dieses Tagungsbeitrags in eine Projektphase, in der bereits erste Ergebnisse von Sedimentuntersuchungen
vorliegen, Wasseruntersuchungen plangemäss jedoch nicht abgeschlossen sind.
Darüber hinaus werden weitere Beprobungen im September 2003 durchgeführt. Der Tagungsbeitrag
liefert daher als Schwerpunkt Ergebnisse von Sedimentuntersuchungen, Analysen des
Grundwassers aus dem Gebiet Bitterfeld-Wolfen und von Oberflächenwasser werden zu einem
späteren Zeitpunkt ausführlicher dargestellt.
2 Methoden: Non Target Screening
Die Analyse organischer Substanzen wird in Umweltproben häufig durch schwierige Matrices
und die unbekannte Anzahl der darin vorliegenden Schadstoffe erschwert. Bei Target-
Analysen, die sich auf mehr oder minder begründet ausgewählte Substanzen beschränken,
werden selektive oder spezifische analytische Methoden in entsprechend validierten Verfahren
angewandt, um zu quantitativen Aussagen zu gelangen. Substanzen, für die das Verfahren nicht
validiert ist, entziehen sich dieser Analytik.
Das Ziel von Non Target Analysen besteht darin, eine breite Palette organischer Substanzen zu
erfassen, ohne dass bereits bekannt sein muss, welche Analyten in den Proben vorliegen.
Dementsprechend müssen hier weniger selektive Methoden für die Matrixabtrennung und
Anreicherung der Probenkomponenten zur Anwendung kommen.
Eine vollständige analytische Non Target Methode zur Identifizierung unbekannter Substanzen
umfasst folgende, für die zuverlässige Identifizierung originärer Probenkomponenten gleichermassen
wesentliche Schritte: (1) Kontaminationsfreihe Probenahme. (2) Matrixabtrennung und
Anreicherung organischer Substanzen durch unselektive Extraktion mit mehreren Lösungsmitteln
unterschiedlicher Polarität. Um dabei Anreicherungen von Lösungsmittelverunreinigungen
zu vermeiden, müssen Extraktionsmittel von hoher, durch Laborkontrollen bestätigter Reinheit
verwendet werden. Ein Zusatz isotopenmarkierter ( 2 H, 13 C) interner Standards dient der Überwachung
der Effizienz der Extraktion. (3) Trennung des isolierten Substanzgemischs durch
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