Herkunftsnachweis von Kohlenwasserstoffen in ... - IBL Umwelt

UMWELT
ABFALL
SICHERHEIT
Herkunftsnachweis von Kohlenwasserstoffen
in Bodenproben durch Fingerprint-Methoden
Detailuntersuchung von Erdölprodukten
Rohöl und Erdölprodukte bestehen aus mehreren 1000 Komponenten und sind daher schwierig im
Einzelnen zu analysieren. Die Stoffvielfalt bietet andererseits die Möglichkeit, verschiedene Fraktionen oder
technische Produkte mit Hilfe charakteris-tischer Gruppensignale zu beschreiben. Bei der
Altlastenuntersuchung kann aus dem
Auftreten und dem relativen Anteil
bestimmter Stoffgruppen auf die Herkunft
und das Alter der Kontamination geschlossen
werden.
Eine Methode, die eine Zuordnung aufgrund
des chemischen Musters ("Fingerprint")
ermöglicht, ist die Gaschromatographie/Massenspektrometrie
(GC/MS).
GC/MS erfaßt die Kohlenwasserstoffe
gruppenweise über charakteristische Molekülmassen.
Solche typischen Stoffgruppen
mit ihren Molekülmassen sind z. B. n-
Alkane (Masse 85), Alkylcyclohexane
(Masse 83), Alkylbenzene (Masse 134),
Isoprenoide (mehrfach verzweigte Alkane,
Masse 134) sowie Sterane und Terpane
(Massen 191, 217 und 231).
Bild 1: Ölbelastetes Grundwasser in der gespundeten Baugrube eines Industriegebietes
Biomarker und biologischer Abbau von Kohlenwasserstoffen in Böden
Bild 2: Sterane und Terpane werden als "Biomarker " in Erdölen
bezeichnet
Sterane und Terpane (Bild 1) sind eine Klasse höhermolekularer cyclischer Kohlenwasser-stoffe, die sich
von organischem Material ableiten und daher
als "Biomarker" (Überbleibsel von Naturstoffen)
in Erdölen bezeich-net werden. Solche
"Biomarker" treten im Rohöl selbst sowie in
hochsiedenden Erdölfraktionen auf, nicht
jedoch in Leicht- und Mitteldestillaten. Die
anderen Verbin-dungsklassen sind im Rohöl in
stark wechselnden Anteilen enthalten und in
den Destillaten entsprechend angereichert.
Dieselöl enthält z. B. 50 % n- und iso-Alkane
und jeweils 10 - 15 % Alkylcyclohexane und
Alkylbenzene. Bei Untergrundverunreinigungen
mit Mineralölprodukten werden
entsprechend der biologischen Abbaubarkeit
zunächst n-Alkane und danach die cyclischen
Verbindungen abgereichert, während Isoprenoide,
Sterane und Terpane schlecht
abbaubar sind und daher in gealterten Proben
vermehrt auftreten.
Projektblatt FD-100-11der IBL-Gruppe Seite 1

UMWELT
ABFALL
SICHERHEIT
Fingerprint-Untersuchung zur Ermittlung der Herkunft von Kohlenwasserstoffen
bei der Altlastenbeurteilung
Das Auftreten hoher Mineralölgehalte in einer Altlast konnte bislang keinem Verursacher - mehrere kamen in
Frage - eindeutig zugewiesen werden. Für die Untersuchung wurden vier Proben aus verschiedenen
Sondierungen ausgewählt und mit einer Rohölprobe als Referenz verglichen. Die Analyse wurde mit einem
FISONS GC-8000 mit FISONS MD-800 Detektor unter Aufnahme der Massenspuren 83, 85, 113, 134, 191,
217 und 231 durchgeführt.
Bild 3: Ausschnitt aus dem Chromatogramm der Masse 191
Bild 2 zeigt einen Ausschnitt aus dem Chromatogramm der Masse 191, die charakteristisch für Terpane ist.
Die Chromatogramme des Rohöls und der Altlastenproben weisen ein sehr ähnliches Muster von Terpanabkömmlingen
auf. Das deponierte Material in der Altlast enthält also eine Ölkomponente, die derjenigen
des Rohöls gleicht. Analoge Ergebnisse erhält man bei der Auswertung der Massenspuren 217 und 231.
Auch hier stimmen die Muster der Altlastenproben und der Referenzprobe nahezu identisch überein.
Somit konnte belegt werden, daß die Schadstoffe der Altlast durch ölverunreinigten Bohrschlamm aus einer
nahegelegenen Ölförderungseinrichtung eingetragen worden sind, aus der auch das Referenzmaterial
stammt.
Leistungen der IBL:
Probenahme von Boden, Altlasten, Wasser
und Abfall
Probenaufbereitung zur Untersuchung auf
Kohlenwasserstoffe
Ermittlung von Gesamtgehalten und qualitativen
Übersichtsanalysen
Sonderuntersuchungen mittels GC/MS auf
Biomarker
Bewertung und Erstellung eines Gutachtens
Kontaktanschrift
Bei Rückfragen und für weitere Informationen
wenden Sie sich bitte an:
IBL Umwelt- und Biotechnik GmbH
Technologiepark - UmweltPark
Wieblinger Weg 21
D - 69123 Heidelberg
Tel. 06221 4504 - 0
Fax 06221 4504 - 60
E-Mail: ibl@ibl-umweltfactory.de
Lösungen für die Zukunft !
Projektblatt FD-100-11 der IBL-Gruppe Seite 2