View/Open - JUWEL - Forschungszentrum Jülich

Literaturübersicht
2.2 .1 VOC und MTBE-Analytik in wässrigen Proben
Eine klassische chromatographische Methode zur Analyse von organischen Stoffen in wäss-
rigem Medium ist die Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) mit einem Diodenar-
raydetektor (DAAD) oder einer Kopplung an ein Massenspektrometer (LC-MS") . Für MTBE
liegt die Nachweisgrenze im Grundwasser ohne Probenvorbereitung in der HPLC-DAAD
durch eine schwache Absorption im UV deutlich über dem ppm-Bereich (mg L - ') .
Mit einem einfachen GC/FID-System erreicht man den ppm-Konzentrationsbereich (mg L-'
bis Ng L-') . Eine Analysenmethode, die sowohl für hochkontaminierte Proben (mg L- ') als
auch im Spurenbereich linear arbeitet, ist bisher noch nicht entwickelt worden . Die U .S . EPA
hat sich bisher auf keine Methode für die MTBE-Analyse festgelegt (POPP ET AL., 2001) .
Eine robuste und kostengünstige Analysenmethode mit Nachweisgrenzen im ppm bis ppb-
Konzentrations-Bereich ist die statische Headspace-GC/FID . Diese Dampfraumanalyse kann
sowohl für wässrige, aber auch feste Proben, wie Boden eingesetzt werden (LACY ET AL ., 1995 ;
MANURA, 1995) . POPP ET AL . (2001) konnten zeigen, dass die Headspacemethode für MTBE
über einen weiten Konzentrationsbereich von 2-1500 pg L - ' eine Linearität aufweist und
somit für das erste Screening eines Schadensstandortes verwendet werden kann .
Oft tritt MTBE zusammen mit anderen Kohlenwasserstoffen aus dem Benzingemisch im
Grundwasser auf . Aufgrund ihrer unterschiedlichen physiko-chemischen Eigenschaften,
insbesondere dem HENRY-Koeffizienten, ist die Zusammensetzung des Dampfraums unter-
schiedlich . Deshalb können bei der anschließenden Analyse Koelutionen auftreten . LACY ET
AL. (1995) beschrieben, wie durch eine sequentielle Spülung des Dampfraums eine Abtren-
nung des MTBE von seinen Koeluenten, wie n-Pentan, n-Hexan und Cyclopenten, vorgenom-
men werden kann .
Eine etwas niedrigere Nachweisgrenze wird mit der Purge- and Trap (P&T)-GC/FID Metho-
de erreicht (NWG=200 ng L - ', sub-ppb-Konzenztrationsbereich ; POPP ET AL ., 2001) . Das
P&T-Verfahren ist für die U .S . EPA und USGS die Standardmethode, um flüchtige organische
Kohlenwasserstoffe im Wasser nachzuweisen . In den U .S . EPA Methoden 602, 610 und 625
ist MTBE bisher nicht als zu erfassende Komponente mit aufgenommen worden (THOMAS &
DELFINO, 1991) . Auch in der Multimethode der P&T-GC/MS des USGS war MTBE bis 1995
noch nicht enthalten (ROSE & SCHROEDER, 1995) . Deshalb erweiterten RAESE ET AL . (1995) auf
der Basis dieser Methode eine Analysenmöglichkeit für MTBE und andere sauerstoffhaltige
Benzinkomponenten aus Wasserproben . Sie ermittelten eine Nachweisgrenze für MTBE von
60 ng L - ' (80 ppt) und fanden eine Linearität in einem Bereich von 0,05 -20 Ng L' . Durch
den Einsatz eines massenselektiven Detektors konnte MTBE eindeutig zugewiesen und eine
Koelution anderer Verbindungen ausgeschlossen werden .
1995 publizierte der USGS dann eine erweiterte P&T-Methode für 86 VOC's, in der MTBE
nun eingeschlossen war . Die Nachweisgrenze war zwar mit 0,072 pg L - ' etwas schlechter,
dafür konnten aber mehrere Substanzen nebeneinander nachgewiesen werden . Heute wird
die P&T-Analysentechnik nicht nur im Umweltmonitoring, sondern auch in der Arbeits-
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