View/Open - JUWEL - Forschungszentrum Jülich

Diskussion
beschrieben, sollte das Versuchssystem sich nach wenigen Tagen im Gleichgewicht befinden .
Trotzdem wurden Schwankungen bei der MTBE-Konzentration im Grundwasser festgestellt .
Eine mögliche Ursache kann die mangelnde Reproduzierbarkeit bei den GC/MS-Analysen
sein . CHURCH ET AL . (1997) und BRODACZ (1998) berichten ebenso für die Direkt-Injektion
von wässrigen Proben in der Gaschromatographie dieses Phänomen neben einem möglichen
Retentionszeitshift (POTTER, 1996) und einer Verringerung der Lebensdauer der Trennsäule
(GROB, 1984) (2 .2 .1) . Aus diesem Grund wurde, um die Messwerte abzusichern, bei den
Wasseranalysen jeweils eine Dreifachbestimmung durchgeführt .
Die Schwankungsbreite lag
bei einer Konzentration von 222 mg L'bei bis zu 58 mg L-' . Eine Analyse der wässrigen Pro-
ben mit der HPLC war nicht möglich, da MTBE im UV keine ausreichende Empfindlichkeit
aufwies und die Konzentrationen von MTBE unter der Nachweisgrenze in der Radio-HPLC
lagen .
Im zweiten Säulenversuch bestand durch den Einsatz des [a,a'-'"C]-MTBE die Möglichkeit,
mit einer '"C-Aktivitätsmessung auf MTBE-Äquivalente umzurechnen . Hierbei wurden we-
sentlich schwächere Tagesunterschiede als bei den GC/MS-Analysen festgestellt (Abb . 35) . Die
Nachdosierung auf den angestrebten MTBE-Gehalt erfolgte nach den aus den '^C-Daten be-
rechneten MTBE-Verlusten . Im zweiten Säulenversuch wurde sieben Tage nach Versuchsstart
ein gleichgewichtsähnlicher Zustand im System erreicht. Ab diesem Zeitpunkt war kein
MTBE-Verlust aus dem simulierten Grundwasser messbar und demzufolge musste kein MTBE
mehr nachdosiert werden (Abb . 36) .
Im kumulierten Verlauf der MTBE-Verluste waren zwei deutliche Maxima erkennbar . Das
Erste trat nach der ersten Nachdosierung (18 . April) und das Zweite nach einem Thermostat-
ausfall (24 . April) und einer daraus resultierenden Erwärmung des Grundwassers (Abb. 34)
auf . Eine Erklärung für den zweiten Anstieg kann wie folgt begründet werden : Die Verteilung
des MTBE zwischen der Wasserphase und dem Luftporenraum des Bodens über dem Grund-
wasseranstau ist abhängig vom HENRY-Koeffizienten (GI . 10) . Aus (GI . 11) wird der Einfluss
der Temperatur auf das Verteilungsgleichgewicht deutlich (ROBBINS ET AL ., 1993) . Bei einer
Temperaturerhöhung des Grundwassers von 11 auf 20 ° C wird der Anteil des MTBE im
Luftporenraum etwa verdoppelt . Insgesamt betrachtet ist das Verhältnis von MTBE in der
Bodenluft zum MTBE in der Wasserphase < 1 :100 . Die Abschätzung der für die Aufnahme
von verdampften MTBE zur Verfügung stehenden Bodenluft ist nur näherungsweise möglich
(210 cm -3 Bodengassonde-1 ) . Insgesamt hat die Bodensäule ein Bodenluftvolumen von ca .
5,6 L . In Abb . 38 ist der kumulierte Verlust an 14 C-Aktivität dargestellt . Ein deutlicher Anstieg
der '^C-Verluste aus dem Grundwasser erfolgte jeweils nach den Nachdosierungen ins
Grundwasser . Nach der dritten Nachfüllung war scheinbar eine Übersättigung des Systems
erreicht und MTBE wurde aus dem Bodenwasser an das Grundwasser zurückgegeben (negati-
ver MTBE-Verlust) .
Betrachtet man das Grundwasser als Quelle für den MTBE-Transport durch den Boden und
Abgabe in die Atmosphäre, also den Luftraum über der Bodensäule, als Senke für das MTBE,
so ließen sich in den beiden durchgeführten Studien unterschiedliche Mengen an MTBE in
der Luft nachweisen . Diese stehen in keinem Zusammenhang mit der etwas geringeren Aus-
gangskonzentration von MTBE im Grundwasser des zweiten Versuches .
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Im ersten Säulenver-