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Probennahme und Quantifizierung von LHKW, Ethen und Methan in Grundwasser

Sampling and Quantification of Volatile Organohalogens, Ethene and Methane in Groundwater

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Zusammenfassung

Der Einsatz aktiver (Pumpprobennahme, Schöpfprobennahme) und passiver (Diffusionsprobennahme) Probennahmetechniken 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 Probennahme durch unzureichende Strömungsverhältnisse im Aquifer sowie biologische Aktivität im Pegelrohr begrenzt ist. Der aktiven Probennahme ist bei ungeklärten oder unzureichenden Strömungsverhältnissen im Grundwasserleiter daher der Vorzug zu geben. Das gaschromatographische Verfahren für Vinylchlorid mittels Dampfraumtechnik wird um die Quantifizierung von Methan und Ethen erweitert. Dabei werden für die Bewertung von Altlasten relevante Bestimmungsgrenzen von 0,1 μg/l (Vinylchlorid, Ethen) sowie 5 μg/l (Methan) erreicht.

Aus der Validierung der Analysenmethode und den Ergebnissen verschiedener Probennahmen werden Toleranzbereiche für die Ergebnisse eines Grundwassermonitorings abgeschätzt. Diese Streubreiten von Monitoring-Ergebnissen sollten von Ingenieurbüros und zuständigen Ordnungsbehörden bei der Bewertung der komplexen Abbauprozesse eines LHKW-Grundwasserschadens beachtet werden.

Abstract

The use of active (purge and sample, downhole type) and passive (diffusion type) sampling techniques for the quantification of VOC, ethene, and methane was evaluated from the viewpoint of public authorities and considering the reproducibility of measurement results. Based on groundwater contaminated with trichloroethene, 1,2-dichloroethene, and vinyl chloride, it was shown that passive sampling is restricted by low groundwater flow as well as by biological activity inside the well casing. Therefore, active sampling is the preferred method in case of unknown or insufficient flow conditions in the aquifer. The gas chromatographic procedure for vinyl chloride using the head space technique was extended to the quantification of methane and ethene. Practically relevant limits of quantification of 0.1 μg/l (vinyl chloride, ethene) and 5 μg/l (methane) were obtained. The expected tolerance limits for quantification of VOC including the sampling process in monitoring campaigns were estimated by validation of the analytical procedure and various sampling series. The variability in monitoring results should be considered by consulting engineers and public authorities during assessment of degradation processes of halogenated hydrocarbons in groundwater.

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Abb. 2

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Danksagung

Die vorliegende Arbeit wurde vom Länderfinanzierungsprogramm „Wasser, Boden und Abfall“ (LFP Projekt B2.08) finanziert. Für die Bestimmung von pH, Leitfähigkeit, TIC, der Anionen und Kationen danken die Autoren Herrn Dr. Kringel, Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe, BGR, Hannover.

Author information

Authors and Affiliations

  1. Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), Richard-Willstätter-Str. 11, 12489, Berlin, Deutschland

    Ute Dorgerloh, Roland Becker & Irene Nehls

  2. IMAGO Technisch-wissenschaftliche Gesellschaft bR, Christburger Str. 4, 10405, Berlin, Deutschland

    Hubert Theissen

  3. Senatsverwaltung für Gesundheit, Umwelt und Verbraucherschutz, Senat Berlin, Brückenstr. 6, 10179, Berlin, Deutschland

    Sabine Hilbert

Authors
  1. Ute Dorgerloh
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  2. Hubert Theissen
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  3. Roland Becker
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  4. Sabine Hilbert
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  5. Irene Nehls
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Dorgerloh, U., Theissen, H., Becker, R. et al. Probennahme und Quantifizierung von LHKW, Ethen und Methan in Grundwasser. Grundwasser 15, 231–239 (2010). https://doi.org/10.1007/s00767-010-0144-7

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  • DOI: https://doi.org/10.1007/s00767-010-0144-7

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