TY - CONF A1 - Dorgerloh, Ute A1 - Theißen, H. A1 - Becker, Roland A1 - Nehls, Irene T1 - Das Problem löst sich von selbst: Stabilisierung von Grundwasserproben zur Bestimmung organischer Inhaltsstoffe T2 - Altlastensymposium 2014 N2 - Als Folge der industriellen Produktion und der vielfältigen industriellen Nutzung von organischen Lösungsmitteln sind eine Vielzahl von Edukten, Zwischen- und Endprodukten in die Umwelt eingetragen worden und führen zu massiven Verunreinigungen des Bodens und des Grundwassers. Die Untersuchung und Sanierung des Grundwassers stellt einen aktuellen Schwerpunkt in der Altlastenbearbeitung dar. Vielfach werden klassische pump & treat-Verfahren zur Grundwassersanierung verwendet. Diese aktiven Sicherungs- und Sanierungsmaßnahmen werden jedoch unter dem Gesichtspunkt der Verhältnismäßigkeit häufig als ineffizient eingeschätzt. Als Alternative sollen die natürlichen Abbauprozesse im Grundwasserleiter genutzt oder gezielt verstärkt werden, um auf diesem Weg eine in-situ-Sanierung des Grundwasserleiters zu erreichen. In den letzten Jahren haben sich verschiedene Sanierungsverfahren etabliert, bei denen durch die Zugabe von Hilfsstoffen die mikrobiologische Aktivität des Aquifers erhöht wird bzw. Stoffe zugeführt werden, die mit den Schadstoffen reagieren (in-situ chemische Oxidation bzw. Reduktion, ISCO). An ausgewählten Standorten ist auch die aktive Sanierung (pump & treat, on-site- Sanierung) mit biologischem Schadstoffabbau (Bio-Filter) kombiniert worden. Um den Sanierungsverlauf zu verfolgen und zu optimieren, ist die Beprobung von Grundwasser aus dem Grundwasserleiter oder aus laufenden Anlagen erforderlich. In Fällen der gesteigerten mikrobiologischen Aktivität des Grundwassers treten gehäuft Probleme bei der Stabilisierung der Wasserproben auf. Die forcierten Abbauprozesse der Schadstoffe gehen nach der Probenahme in der Probenflasche weiter, bis die Energiebasis der Mikrobiologie aufgebraucht ist. Durch eine geringe Temperaturerhöhung beschleunigen sich diese Prozesse zusätzlich. In der Folge können die Schadstoffgehalte teilweise innerhalb weniger Stunden stark reduziert werden. Im Analysenlabor wird dann ein Schadstoffgehalt nachgewiesen, der nicht mehr die Verhältnisse im Aquifer bzw. im Ablauf der Reinigungsstufen widerspiegelt. Eine Einschätzung des Sanierungsfortschritts oder der Reinigungsleistung ist unter diesen Bedingungen stark fehlerbehaftet und kann zu groben Fehlinterpretationen führen. Grundwasserproben, die einem Aquifer mit hoher natürlicher oder initiierter mikrobiologischer Abbauaktivität entstammen, müssen daher zusätzlich stabilisiert werden, um den Ist-Zustand zum Zeitpunkt der Probenahme zu erfassen. Die Konservierung von Wasserproben bei der Probenahme von Grundwasser ist in der Normung umfangreich beschrieben: Die EN ISO 5667-3 von 2004 ist im Normausschuss (NA 119-01-03-01-01) überarbeitet und 2012 als Norm verabschiedet worden (EN ISO 5667-3, 03.12, deutsche Fassung DIN EN ISO 5667-3, 03-2013) [1], In Einzelfällen hat sie sich nicht als ausreichend erwiesen, um die Stabilität der organischen Schadstoffe in den oben beschriebenen Wasserproben zu gewährleisten. T2 - Altlastensymposium 2014 CY - Fulda, Germany DA - 20.03.2014 KW - Grundwasser KW - In-situ-Sanierung KW - Probenahme KW - Stabilisierung PY - 2014 SP - 76 EP - 85 AN - OPUS4-30480 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Ammann, Dominic A1 - Becker, Roland A1 - Kohl, Anka A1 - Hänisch, Jessica A1 - Nehls, Irene T1 - Degradation of the ethyl glucuronide content in hair by hydrogen peroxide and a non-destructive assay for oxidative hair treatment using infra-red spectroscopy JF - Forensic science international N2 - The assessment of quantification results of the alcohol abuse marker ethyl glucuronide (EtG) in hair in comparison to the cut-off values for the drinking behavior may be complicated by cosmetic hair bleaching. Thus, the impact of increasing exposure to hydrogen peroxide on the EtG content of hair was investigated. Simultaneously, the change of absorbance in the range of 1000–1100 cm-1 indicative for the oxidation of cystine was investigated non-destructively by attenuated total reflectance Fourier transform infrared spectroscopy (ATR-FTIR) using pulverized portions of the respective hair samples. Hair samples treated with hydrogen peroxide consistently displayed a significantly increased absorbance at 1040 cm-1 associated with the formation of cysteic acid. The EtG content decreased significantly if the hair was treated with alkaline hydrogen peroxide as during cosmetic bleaching. It could be shown that ATR-FTIR is capable of detecting an exposure to hydrogen peroxide when still no brightening was visible and already before the EtG content deteriorated significantly. Thus, hair samples suspected of having been exposed to oxidative treatment may be checked non-destructively by a readily available technique. This assay is also possible retrospectively after EtG extraction and using archived samples. KW - Hair testing KW - Oxidation KW - Bleaching KW - Cysteic acid KW - HPLC–MS/MS PY - 2014 DO - https://doi.org/10.1016/j.forsciint.2014.07.029 SN - 0379-0738 SN - 1872-6283 VL - 244 SP - 30 EP - 35 PB - Elsevier CY - Amsterdam [u.a.] AN - OPUS4-31755 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Becker, Roland A1 - Dorgerloh, Ute A1 - Paulke, E. A1 - Mumme, J. A1 - Nehls, Irene T1 - Hydrothermal carbonization of biomass: Major organic components of the aqueous phase JF - Chemical engineering & technology N2 - Process waters obtained from hydrothermal carbonization (HTC) of wheat straw, a biogas digestate derived thereof, and four woody biomass feedstocks were quantified regarding the total organic carbon (TOC) and selected organic compounds. HTC runs revealed that TOC loads were largely unaffected by process severity or type of feedstock whereas the C2–C6 fatty acids, determined by GC, displayed clear effects of temperature and feedstock. HPLC demonstrated simultaneously the initial increase and subsequent consumption of cellulose-derived furfural and 5-hydroxymethylfurfural as well as the increase of the lignin-derived 2-methoxyphenol. 2-Methylbenzofuran, an example for a substance potentially harmful to aquatic biota, was observed in high concentration in the HTC liquor from wheat straw-based feedstocks. KW - Furfurals KW - Gas chromatography KW - Liquid chromatography KW - Phenols KW - Process water KW - Total organic carbon PY - 2014 DO - https://doi.org/10.1002/ceat.201300401 SN - 0930-7516 SN - 1521-4125 VL - 37 IS - 3 SP - 511 EP - 518 PB - Wiley-VCH Verl. CY - Weinheim AN - OPUS4-30333 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mönch, Bettina A1 - Becker, Roland A1 - Nehls, Irene T1 - Determination of ethyl glucuronide in hair: a rapid sample pretreatment involving simultaneous milling and extraction JF - International journal of legal medicine N2 - A combination of simultaneous milling and extraction known as micropulverized extraction was developed for the quantification of the alcohol marker ethyl glucuronide (EtG) in hair samples using a homogeneous reference material and a mixer mill. Best extraction results from 50 mg of hair were obtained with 2-mL plastic tubes containing two steel balls (Ø = 5 mm), 0.5 mL of water and with an oscillating frequency of 30 s-1 over a period of 30 min. EtG was quantified employing a validated GC-MS procedure involving derivatization with pentafluoropropionic acid anhydride. This micropulverization procedure was compared with dry milling followed by separate aqueous extraction and with aqueous extraction after manual cutting to millimeter-size snippets. Micropulverization yielded 28.0±1.70 pg/mg and was seen to be superior to manually cutting (23.0±0.83 pg/mg) and equivalent to dry grinding (27.7±1.71 pg/mg) with regard to completeness of EtG extraction. The option to process up to 20 samples simultaneously makes micropulverization especially valuable for the high throughput of urgent samples. KW - Ethyl glucuronide KW - Hair KW - Micropulverized extraction KW - GC-MS PY - 2014 DO - https://doi.org/10.1007/s00414-013-0939-z SN - 0937-9827 SN - 1437-1596 VL - 128 IS - 1 SP - 69 EP - 72 PB - Springer CY - Berlin ; Heidelberg AN - OPUS4-30063 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -