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Bericht zur Durchführung des Ringversuchs zur Validierung der Benzolanalytik im Spurenbereich
(2006)
Im Auftrag des Altlastenausschusses (ALA) der Bund/Länder Arbeitsgemeinschaft Boden (LABO) wurde ein Validierungsringversuch für die Bestimmung von leichtflüchtigen monoaromatischen Verbindungen mit Hinweisen auf existierende Prüfwerte, wie BTEX in Boden, im Spurenbereich durchgeführt. 3 Bodenproben mit unterschiedlichen Kontaminationsniveaus der BTEX-Verbindungen, überschichtet mit Methanol, eine Bodenprobe dotiert mit Ottokraftstoff, Super bleifrei, eine BTEX-Standardlösung unbekannter Konzentration, sowie eine BTEX-Standardlösung mit zertifizierten Gehaltsangaben wurden an 21 ausgewählte Teilnehmer verschickt, die überwiegend mit GC-MS analysiert haben. Die Ergebnisse und die Verfahrenskenndaten zeigen, dass die Mehrzahl der Laboratorien mit den angewandten Analysentechniken in der Lage ist, in dem vorgegebenen Kontaminationsbereich empfindlich genug, vergleichbar und richtig messen zu können. GC- FID erweist sich nicht empfindlich und spezifisch genug in dem unteren Spurenbereich, deshalb war schon in dem Aufruf zum Ringversuch auf die Anwendung der GC-MS- Messtechnik verwiesen worden.
ISBN: Im Zuge der Harmonisierung der Rechtsvorschriften der Mitgliedsstaaten der Europäischen Gemeinschaft wurde im September 1996 die Richtlinie 96/59/EG des Rates über die Beseitigung polychlorierter Biphenyle und polychlorierter Terphenyle (PCB/PCT) verabschiedet. Ziel dieser Richtlinie ist die Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten über die kontrollierte Beseitigung der PCB, die Dekontaminierung oder Beseitigung PCB-haltiger Geräte und die Beseitigung von PCB-Abfall. In der Bundesrepublik Deutschland wurde mit der Verabschiedung der PCB/PCT- Abfallverordnung vom 26. Juni 2000 die EU-Richtlinie umgesetzt. Entsprechend der PCB/PCT-Abfallverordnung wird für PCB-haltigen Abfall ein Grenzwert von 50 mg/kg festgelegt. Beim Haupteinsatzgebiet der PCB - als Isolierflüssigkeiten in Transformatoren - ist die Bestimmung des PCB-Gehaltes durch DIN-Normen geregelt. Polychlorierte Biphenyle wurden auch als Weichmacher in Dichtungsmassen und Kunststoffen, z.B. in Kabelummantelungen, und als Flammschutzmittelanstrich für Holz eingesetzt. Für feste Abfallmatrices gibt es keine verbindliche Prüfvorschrift. Ziel des Projektes war die Erarbeitung und Validierung eines Prüfverfahrens zur Bestimmung von PCB und PCT in organischen Abfallmatrices wie Kabelshredder und Altholz.
A method for the determination of the novel brominated flame retardant tetrabromobisphenol A bis(2,3-dibromopropylether), 1,1'-(isopropylidene)bis[3,5-dibromo-4-(2,3-dibromo-propoxy)-benzene] (TBBPA-dbpe), was developed. Technical TBBPA-dbpe was purified and the results of a thorough physical characterisation are reported. The application of APCI-MS is discussed and the fragmentation patterns are described. Quantification of TBBPA-dbpe was done by HPLC-DAD using external calibration. The validation of the method was accomplished using sediment and sewage sludge samples spiked with defined amounts of authentic TBBPA-dbpe. The average recovery rates of TBBPA-dbpe from spiked samples ranged from 35 to 91% (sediment) and from 57 to 98% (sewage sludge) depending on the respective extraction method. Pressurised fluid extraction (PFE) and fluidised bed extraction were superior to classical Soxhlet and sonication procedures and yielded recovery rates between 90 and 98% with relative standard deviations of 2%. The limits of detection (DTC), identification (ID) and determination (DTM) using HPLC-DAD were 10, 21 and 30 ng g-1 in sediment and 22, 44 and 72 ng g-1 in sewage sludge, respectively.
A procedure for the quantification of the PCB marker congeners 28, 52, 101, 138, 153, 180 in plastic waste form the recycling of cables in the range of content between 0.1 mg kg-1 and 20 mg kg-1 was validated. Representative reference materials for laboratory analyses were produced using granulates from different recycling processes. The method development included aspects of grinding, sieving, homogenising as well as the comparison of extraction methods and chromatographic conditions. The validated procedure foresees grinding of the technical sample to an upper particle size limit of 0.50 mm followed by extraction with an unpolar solvent such as n-hexane and gas chromatographic determination. LOD and LOQ for individual congeners ranged between 0.01 mg kg-1 and 0.08 mg kg-1. Electron capture detection (ECD) and mass selective detection (MS) were equivalent if chromatographic conditions were appropriately selected. The application of MS was advantageous in presence of significant amounts of interfering components which have been found in some cables.
Three reference materials containing the marker congeners in the range of 0.1 mg kg-15 mg kg-1 were submitted to a final validation intercomparison with 23 selected field laboratories using the developed method. Relative reproducibility standard deviations varied between 15% and 33%.
The 2-year international joint project HYCREF (Contract-No. G6RD-CT-2002-00854), funded by the European Commission in the 5th Framework programme, aimed to develop methods to prepare homogenous and stable water-, soil- and waste reference materials contaminated with mineral oil hydrocarbons and to test certify the mineral oil content by gas chromatographic methods. As mineral oil products are important sources for environmental contaminations, appropriate reference materials certified by using the new gas chromatographic methods (soil: ISO/FDIS 16703, waste: prEN 14039 and KW/04, water: ISO 9377-2) are highly needed. Additional to the HYCREF-results presented in part Imineral contaminated soilsthis second paper gives an overview of the feasibility study for the preparation and test certification of three waste reference materials (offshore marine sediment, building material and industrial waste). The following specifications, which had been defined in the project work plan, were reached successfully: uncertainty of the mineral oil content resulting from the certification exercise ≤ 5% and a between-bottle inhomogeneity of ≤ 3%. All three materials have been evaluated for long- and short term stability. They contain different levels and types of mineral oil and cover the full application range of ISO/FDIS 16703 and prEN 14039 (10010,000 mg/kg). The expanded uncertainties U cert of the three materials are about 6%. In this way, they are comparable to ERM®-CC015a (U cert=7.1%, mineral oil in a river sediment) and are suited to close the present gap of commercially available CRM for mineral oil determination in waste.
The performance of twelve laboratories with previously established proficiency in the determination of the mineral oil content in a fresh water sediment is described. The summation parameter total petrol hydrocarbon (TPH) is defined according to ISO 16703:2004 with regard to the sample preparation to be applied, the flame ionisation detection (FID) and the boiling range of C10C40 to be integrated. Comprehensive tests of homogeneity and stability have been carried out on the candidate material using appropriate models. The outcome of the study served as the basis for the certification of the candidate reference material as ERM-CC015a. The certified mass fraction is 1,820±130mgkg-1 and traceability was established by using an appropriate calibration standard certified for the mass fraction of C10C40. The interlaboratory scatter of measurement results in this exercise can largely be explained by the variability of the individual calibrations based on this common calibration standard.