Isotopenanalytische Quantifizierung des Schadstoffabbaus im Grundwasser zur Anwendung in der PraxisKomponentenspezifische Isotopenanalyse zur Aufkl\u00c3\u00a4rung der Herkunft und des Verbleibs von organischen Schadstoffen in komplexen GrundwasserleiternAuf intensiv genutzten Industriestandorten kommt es oft zu einer hohen organischen Schadstoffbelastung in Grundwasser und B\u00c3\u00b6den. Fl\u00c3\u00bcchtige chlorierte und aromatische Kohlenwasserstoffverbindungen, sowie polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK), geh\u00c3\u00b6ren dabei zu den am h\u00c3\u00a4ufigsten nachgewiesenen organischen Schadstoffen an kontaminierten Standorten. Physikalisch-chemische und biologische Abbau- und R\u00c3\u00bcckhalteprozesse in der ges\u00c3\u00a4ttigten und unges\u00c3\u00a4ttigten Bodenzone k\u00c3\u00b6nnen dabei die Ausbreitung der Schadstoffe verlangsamen und unter g\u00c3\u00bcnstigen Bedingungen zu einer Begrenzung der Schadstofffahne f\u00c3\u00bchren (?Natural Attenuation?). In-situ Prozesse, die zu einer tats\u00c3\u00a4chlichen Minimierung der Schadstofffrachten f\u00c3\u00bchren, stellen dabei eine alternative Sanierungsstrategie dar, deren Anwendung allerdings ein gutes Prozessverst\u00c3\u00a4ndnis des Transport- und Abbauverhaltens der Schadstoffe im Untergrund voraussetzen. Die substanzspezifische Isotopenanalyse (CSIA) mittels gekoppelter Gaschromatographie-Isotopenverh\u00c3\u00a4ltnis-Massenspektrometrie (GC\/IRMS) stellt in der Umweltanalytik eine wertvolle Methode dar, um solche Aussagen \u00c3\u00bcber die Herkunft und den Verbleib von organischen Schadstoffen zu erm\u00c3\u00b6glichen.Ziel der vorliegenden Arbeit war das Aufzeigen des Potentials und der Grenzen der CSIA bei der Untersuchung der Herkunft und des Verbleibs von Schadstoffen an heterogenen und komplexen Feldstandorten. Die begrenzte Empfindlichkeit derzeitiger GC\/IRMS-Systeme ist h\u00c3\u00a4ufig der limitierende Faktor beim Einsatz der CSIA in Feldstudien. Um die Empfindlichkeit zu steigern im Sinne verbesserter Nachweisgrenzen, wurden verschiedene Probenextraktions- und Probenaufgabetechniken optimiert und f\u00c3\u00bcr den Einsatz in der CSIA evaluiert. F\u00c3\u00bcr eine effizientere Extraktion fl\u00c3\u00bcchtiger Verbindungen konnte ein kommerziell erh\u00c3\u00a4ltliches Purge&Trap-System im Rahmen dieser Arbeit f\u00c3\u00bcr die speziellen Anforderungen optimiert werden. Die erhaltenen Ergebnisse zeigen, dass die hier eingesetzten Probenanreicherungs- und Extraktionstechniken effizient und zuverl\u00c3\u00a4ssig in der substanzspezifischen Isotopenanalytik angewendet werden k\u00c3\u00b6nnen. In den durchgef\u00c3\u00bchrten Studien konnte damit an unterschiedlichen Feldstandorten das biologische Abbaupotential anhand der Rayleigh-Gleichung abgesch\u00c3\u00a4tzt werden. F\u00c3\u00bcr weniger fl\u00c3\u00bcchtige Verbindungen (z.B. PAK) wurde eine neue Methode evaluiert: PTV-LVI. Diese Technik basiert auf der Injektion gr\u00c3\u00b6\u00c3\u0178erer Probenmengen (large-volume injection; LVI) in einen speziellen, temperatursteuerbaren Injektor (PTV-Injektor). F\u00c3\u00bcr ihre Anwendung in der Isotopenanalytik wurde diese neue Technik auf Genauigkeit, Linearit\u00c3\u00a4t, Pr\u00c3\u00a4zision und Reproduzierbarkeit untersucht, sowie die methodenspezifische Nachweisgrenze ermittelt. Diese Injektionstechnik (PTV-LVI) erm\u00c3\u00b6glicht jetzt auch f\u00c3\u00bcr die bisher problematischen mittelfl\u00c3\u00bcchtigen organischen Verbindungen verl\u00c3\u00a4ssliche d13C-Bestimmungen im Spurenkonzentrationsbereich und erweitert damit das m\u00c3\u00b6gliche Anwendungsspektrum der CSIA-Methode in der Umweltanalytik erheblich, wie am Beispiel eines Kreosot-kontaminierten Standorts gezeigt wird.Da bislang die Feldanwendung der CSIA auf relativ homogene Aquifer-Systeme beschr\u00c3\u00a4nkt war, lag der Anwendungschwerpunkt der Methoden auf Feldstandorten mit komplexen Bedingungen und Kontaminationsgeschichte. Dabei konnte gezeigt werden, dass die \u00c3\u00bcber CSIA ermittelten d13C Werte von chlorierten Kohlenwasserstoffen, in diesem Fall Tetrachlorethen und seinen Abbauprodukten, zur Identifizierung von potentiellen Verursachern (Kontaminationsquellen) herangezogen werden k\u00c3\u00b6nnen, auch wenn Bioabbau eine Rolle spielt. In einem komplexen Realfall k\u00c3\u00b6nnen, wie in der Arbeit am Beispiel eines gekl\u00c3\u00bcfteten Festgesteinsaquifer dargelegt, d13C Werte zusammen mit geochemischen und anderen standortspezifischen Informationen zuverl\u00c3\u00a4ssig und mit hoher statistischer Aussagekraft interpretiert werden. In einer Schadstofffahne im s\u00c3\u00bcdlichen Bereich des Standorts wurde zudem, durch die Integration der gemessenen Konzentrations- und Isotopendaten in ein reaktives Transportmodell, das NA-Potential in diesem Teil des Aquifers quantitativ erfasst.Ausgehend von den Ergebnissen der im Rahmen dieser Arbeit bearbeiteten Standorte werden die Beschr\u00c3\u00a4nkungen und potentielle Fallgruben der CSIA unter Realbedingungen kritisch diskutiert und Strategien vorgeschlagen, m\u00c3\u00b6gliche Fehlerquellen zu vermeiden. Insgesamt verdeutlichen die hier erzielten Ergebnisse, wie CSIA-Methoden zu einer erfolgreichen Standortuntersuchung, auch f\u00c3\u00bcr komplexe Schadensf\u00c3\u00a4lle, beitragen k\u00c3\u00b6nnen. Zudem werden k\u00c3\u00bcnftige Untersuchungen einen hohen Nutzen aus den hier verbesserten Methoden ziehen k\u00c3\u00b6nnen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Isotopenanalytische Quantifizierung des Schadstoffabbaus im Grundwasser zur Anwendung in der PraxisKomponentenspezifische Isotopenanalyse zur Aufkl\u00c3\u00a4rung der Herkunft und des Verbleibs von organischen Schadstoffen in komplexen GrundwasserleiternAuf intensiv genutzten Industriestandorten kommt es oft zu einer hohen organischen Schadstoffbelastung in Grundwasser und B\u00c3\u00b6den. Fl\u00c3\u00bcchtige chlorierte und aromatische Kohlenwasserstoffverbindungen, sowie polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK), geh\u00c3\u00b6ren dabei zu den am […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"template":"","meta":{"footnotes":""},"categories":[],"tags":[2477],"class_list":["post-53183","promotionsstipendium","type-promotionsstipendium","status-publish","hentry","tag-deutschland"],"meta_box":{"dbu_stipendiaten_az":"20004\/701","dbu_stipendiaten_anrede":"","dbu_stipendiaten_nachname":"Blessing","dbu_stipendiaten_vorname":"Michaela","dbu_stipendiaten_titel":"Dr.","dbu_stipendiaten_fbeginn":"2004-07-01 00:00:00","dbu_stipendiaten_fende":"2007-06-30 00:00:00","dbu_stipendiaten_e_anschrif":"Eberhard-Karls-Universit\u00c3\u00a4t T\u00c3\u00bcbingen
Zentrum f\u00c3\u00bcr Angewandte Geowissenschaften
Lehrstuhl f\u00c3\u00bcr Umweltmineralogie","dbu_stipendiaten_betreuer":"Prof. Dr. Stefan Haderlein","dbu_stipendiaten_email_dienst":"Michaela_Blessing@web.de"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/promotionsstipendium\/53183","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/promotionsstipendium"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/promotionsstipendium"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/promotionsstipendium\/53183\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":59195,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/promotionsstipendium\/53183\/revisions\/59195"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=53183"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=53183"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=53183"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}