Ionen-chromatographische Bestimmung der Anionen Cl⁻, NO ⁻₃ und SO ²⁻₄ in Regenwasser

Summary

Wet deposition of acid onto the vegetation blanket and the surface of fresh waters is of increasing importance for the estimation of environmental damages.

Ion-chromatography has been evaluated as a suitable tool for the determination of the most important anions present in rain water. These anions are partly present as anionic components of the totally dissociated strong acids H₂SO₄, HNO₃, and HCl responsible for the acidity of the rain. The advantages of the method are sufficient sensitivity, automation, the possibility of a direct simultaneous determination of the three anions and small sample volume. The most frequent sources of error can occur in the sampling step, during sample storage and due to insufficient cleaning of the sampling bottles and the components of the rain water sampler.

As a practical application of ion-chromatography the concentrations of the three most important anions were determined in rain water samples taken in 1983. Sampling was performed at four sampling sites of the Stolberg-Juelich region: Juelich-Hambach, Stolberg-Werth, Stolberg-Gressenich or Stolberg-Muensterbusch und Stolberg-Binsfeldhammer. The anion concentrations varied in the ranges 0.2–7 mg/l Cl⁻, 0.5–10 mg/l NO ⁻₃ and 2–20 mg/l SO ²⁻₄ and had a standard deviation up to 15%.

Zusammenfassung

Der Säureeintrag mit der Naßdeposition auf die Vegetationsdecke und die Gewässer ist für die Beurteilung vieler Umweltschäden von wachsender Bedeutung.

Es wird über die Ionen-Chromatographie als Analyseverfahren der wichtigsten im Regen enthaltenen Anionen berichtet. Diese Anionen fungieren teilweise als anionische Komponenten der für den Säuregrad des Regens verantwortlichen starken vollständig dissoziierten Säuren H₂SO₄, HNO₃ und in geringerem Ausmaß auch HCl. Als vorteilhaft haben sich die ausreichende Empfindlichkeit der Ionen-Chromatographie, ihre Automatisierung, die Möglichkeit zur simultanen Bestimmung der drei Anionen, das kleine Probenvolumen und die Möglichkeit der direkten Injektion der Probe ohne weitere Vorbereitung erwiesen. Die häufigsten Fehlerquellen bei der Bestimmung der Anionen liegen in der Probennahme, der Probenlagerung sowie in der unzulänglichen Reinigung der Regensammlerteile und der Aufbewahrungsgefäße.

Als praktisches Anwendungsbeispiel werden ionen-chromatographisch bestimmte Anionenkonzentrationen in Regenproben aus dem Jahre 1983 vorgestellt und diskutiert. Die Probennahme erfolgte an vier Sammelstellen im Raum Stolberg-Jülich: Jülich-Hambach, Stolberg-Werth, Stolberg-Gressenich bzw. Stolberg-Münsterbusch und Stolberg-Binsfeldhammer. Die Anionenkonzentrationen variierten zwischen 0,2–7 mg/l Cl⁻, 0,5–10 mg/l NO ⁻₃ und 2–10 mg/l SO ²⁻₄ . Die maximale Standardabweichung betrug 15%.