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Im vorliegenden Forschungsbericht werden die Ergebnisse zum LFP Projekt „Ableitung validierter Probenahme- und Analysenmethoden für Zwischen- und Endprodukte der anaeroben Stoffverwertungsprozesse von LCKW im Grundwasser im Rahmen von Altlastenuntersuchungen“ (Länderfinanzierungsprogramm, Projekt B2/08, Laufzeit vom 01.09.2008 – 31.08.2009) zusammengefasst. Es werden verschiedene Verfahren der Probenahme und Analytik zur Bestimmung von Wasserstoff, Methan, Ethen und Vinylchlorid (VC) im Grundwasser untersucht und validiert. Für die Probenahme werden folgende Ansätze beschrieben und diskutiert: i. aktive Probenahme: Pumpprobe und Probenahme von in Grundwasser gelösten Gasen in Gasbeprobungsrohren (Gasmaus) ii. passive Probenahme: Diffusionsprobenahme in Polyethylenbeuteln (PDB) und Kunststoffspritzen als Diffusionssammler für gelöste Gase Der Einsatz aktiver (Pumpprobenahme, Schöpfprobenahme) und passiver (Diffusionsprobenahme) Probenahmetechniken zur Gehaltsbestimmung von LHKW sowie Ethen und Methan in Grundwasser wird aus ordnungsbehördlicher Sicht hinsichtlich der Vergleichbarkeit von Analysendaten untersucht. Am Beispiel einer Kontamination mit Trichlorethen sowie 1,2-Dichlorethen und Vinylchlorid kann deutlich gemacht werden, dass die Einsatzmöglichkeit der passiven Probenahme durch unzureichende Strömungsverhältnisse im Aquifer sowie biologische Aktivität im Pegelrohr begrenzt ist. Der aktiven Probenahme ist bei ungeklärten oder unzureichenden Strömungsverhältnissen im Grundwasserleiter daher der Vorzug zu geben. Die chromatographischen Verfahren zur Bestimmung der Analyte werden umfänglich validiert und mit anderen geeigneten Analysenverfahren verglichen: I. Headspace-GC-FID zur Bestimmung von Methan, Ethen und VC aus der wässrigen Probenmatrix der Pumpprobe (i.) und des PDB (ii.) II. Direktinjektion-GC-PDD zur Bestimmung von Wasserstoff aus den gesammelten Gasproben der Gasmaus (i.) und der Kunststoffspritzen (ii.) Für die Bestimmung von Ethen und VC in Grundwasserproben (I.) werden Bestimmungsgrenzen von 0,1 μg/L erreicht. Methan kann aus wässrigen Proben nur ab 5 μg/L quantifiziert werden. Mit den Verfahren zur Bestimmung von Methan aus der Gasmaus (i.-II.) werden 0,1 μg/L im Grundwasser erreicht. Die Bestimmung von im Grundwasser gelösten Wasserstoff (II.) ist bis zu einer Konzentration von 1 nM möglich. Die Reproduzierbarkeit für die Bestimmung von Wasserstoff in Grundwasser liegt konzentrationsabhängig zwischen 10 bis 20% bei der aktiven Probenahme (i.-II.) und 10 bis 70% bei der passiven Probenahme (ii.-II.). Aus der Validierung der Analysenmethode und den Ergebnissen verschiedener Probenahmen werden Toleranzbereiche für die Ergebnisse eines Grundwassermonitorings abgeschätzt. Diese Streubreiten von Monitoring-Ergebnissen sollten von Ingenieurbüros und zuständige Ordnungsbehörden bei der Bewertung der komplexen Abbauprozesse eines LHKW-Grundwasserschadens beachtet werden.
Determination of pentachlorphenol (PCP) in waste wood - method comparison by a collaborative trial
(2002)
Two independently developed and validated procedures for the determination of pentachlorophenol (PCP) in waste wood were compared by means of a collaborative trial. Both methods foresee quantification of PCP by gas chromatography (GC-ECD) after acetylation and differ with regard to the use of methanol or toluene/sulphuric acid, respectively, as solvent in the sonication extraction step. Test samples with established analyte homogeneity were prepared from a ground real life starting material. A total of 23 participating laboratories with experience in wood preservative analysis were instructed to apply both methods to three levels of content in the range of 0.520 mg PCP/kg. In case of the toluene/sulphuric acid extraction, lower recoveries and higher interlaboratory dispersion of results at the higher PCP contents were observed. Seen against the background of the Horwitz equation a reproducibility standard deviation of not, vert, similar19% for the methanol extraction at the 4.5 mg/kg level meets the requirement for a sound analytical method. Thus, the sonication extraction procedure with methanol has been annexed as a reference method to the German waste wood regulation.
Due to the utilisation of 1,1,2-trichlorotrifluoroethane (CFE) as extraction solvent the IR-spectrometric determination of total petrol hydrocarbon (TPH) in soil according to ISO/TR 11046 has been replaced by gas chromatography/flame ionisation detection (GC/FID) after extraction with a halogen-free solvent according to ISO/DIS 16703:2001. The results obtained with both methods by field laboratories in three proficiency testing (PT) rounds are compared. The consensus means obtained with GC/FID are typically 10%-20% (ranging between 0% and 25%) higher than those found with IR-spectroscopy. On the contrary, coefficients of variation (CV) are roughly double in case of GC/FID and are briefly discussed against the background of the Horwitz equation.