Untersuchungen zum Abbau polycyclischer aromatischer Kohlenwasserstoffe im Boden: unter besonderer Berücksichtigung korrespondierender Metabolite und gebundener Rückstände
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Clausthal-Zellerfeld
Papierflieger
1998
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INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS
1
EINLEITUNG
UND
ZIELSETZUNG
1
1.1
EINLEITUNG
1
1.2
ZIELSETZUNG
8
2
DIFFUSE PAH-BELASTUNGEN
IN
DER
UMWELT
10
2.1.
BEGRIFFSBESTIMMUNG
UND
STOFFGRUPPENCHARAKTERISIERUNG
10
2.2
QUELLEN
DER
PAH-EMISSION
12
2.3
PAH-BELASTUNGEN
IN
BOEDEN
18
2.4
ABBAU
POLYCYCLISCHER
AROMATISCHER
KOHLENWASSERSTOFFE
25
2.4.1
ABIOTISCHER
PAH-ABBAU
25
2.4.2
BIOTISCHER
PAH-ABBAU
28
2.4.2.1
VOLLSTAENDIGE
MINERALISATION
30
2.4.2.2
COMETABOLISCHER
ABBAU
32
2.4.2.3
UNSPEZIFISCHE
RADIKALISCHE
OXIDATION
33
2.4.3
ABBAU
POLYCYCLISCHER
AROMATISCHER
KOHLENWASSERSTOFFE
IM
BODEN
35
3
MATERIAL
UND
METHODEN
37
3.1
UNTERSUCHUNG
DER
PAH-BELASTUNG
VON
STRASSENRANDBOEDEN
37
3.1.1
PROBENAHME, PROBENVORBEREITUNG,
EXTRAKTION
UND
CLEAN
UP
37
3.1.2
HPLC-ANALYSE
MIT
FLUORESZENZDETEKTION
38
3.2
UNTERSUCHUNGEN
ZUR
BODENKUNDLICHEN
STANDORTCHARAKTERISIERUNG
39
3.2.1
TEXTUR,
C
ORG
-GEHALT
UND
PH-WERT
39
3.2.2
MAXIMALE
WASSERHALTEKAPAZITAET
39
3.3.2
LAGERUNGSDICHTE
DES
OBERBODENS
40
3.3
EINFLUSS
VON
PAH-EINTRAEGEN
AUF
DIE
BIOTISCHE
AKTIVITAET
IM
BODEN
40
3.3.1
KONZENTRATIONSABHAENGIGER
PAH-EINFLUSS
AUF
DIE
BODENATMUNG
40
3.3.2
UNTERSUCHUNG
PAH-SPEZIFISCHEN
EINFLUSSES
AUF
DIE
BODENATMUNG
41
3.4
RADIOTRACERUNTERSUCHUNGEN
DES
PAH-ABBAUS
42
3.4.1
ALLGEMEINE
DARSTELLUNG
VERWENDETER
RADIOANALYTISCHER
VERFAHREN
43
3.4.2
UNTERSUCHUNG
DER
PAH-MINERALISATION
46
3.4.3
ZUSATZEXPERIMENTE
ZUR
ERGEBNISUEBERPRUEFUNG
49
3.5
AUSWAHL
VON
EXTRAKTIONS
UND
CLEAN
UP
VERFAHREN
50
3.5.1
VERGLEICH
UNTERSCHIEDLICHER
EXTRAKTIONSVERFAHREN
50
IN
HALTSVERZEICH
N
IS
3.5.1.1
KALTEXTRAKTION
NACH
STEINWANDTER
50
3.5.1.2
SOXHLETEXTRAKTION
51
3.5.1.3
ULTRASCHALLEXTRAKTION
MIT
ESSIGSAEUREETHYLESTER
51
3.5.2
UEBERPRUEFUNG
DER
LSC-ANALYSEN
VON
BODENEXTRAKTEN
52
3.5.3
CLEAN
UP
-
UND
FRAKTIONIERUNGSVERFEHREN
52
3.5.3.1
AUSSCHLUSSCHROMATOGRAPHISCHES
CLEAN
UP
52
3.5.3.2
FRAKTIONIERTE
ELUTION
NACH
LANGBEHN
UND
STEINHARDT
53
3.5.4
FREISETZUNG
GEBUNDENER
RUECKSTAENDE
MIT
REAKTIVEN
EXTRAKTIONSMITTELN
54
3.5.4.1
EXTRAKTION
MIT
SCHWEFELSAUREM
METHANOL
54
3.5.4.2
EXTRAKTION
MIT
ALKALISCHEM
METHANOL
55
3.6
UNTERSUCHUNG
DER
BIOVERFUEGBARKEIT
GEBUNDENER
RUECKSTAENDE
56
3.6.1
MINERALISATION
GEBUNDENER
RUECKSTAENDE
56
3.6.2
EXTRAKTION
REMOBILISIERTER
RUECKSTAENDE
57
3.7
MODELLVERSUCHE
ZUR
PAH-VERLAGERUNG
IM
BODEN
57
3.7.1
PROBENAHME
UND
PROBENVORBEREITUNG
57
3.7.2
VERSUCHSANORDNUNG
UND
-DURCHFUEHRUNG
57
3.8
NACHWEIS
VON
PAHS
UND
METABOLITEN
MIT
RADIOTRACERVERFAHREN
58
3.8.1
DETEKTIONSVERFAHREN
59
3.8.2
DUENNSCHICHTCHROMATOGRAPHISCHE
ANALYSEN
59
3.8.2.1
REFERENZSUBSTANZEN,
TRENNMATERIALIEN
UND
LAUFMITTEL
59
3.8.2.2
DURCHFUEHRUNG
DER
TLC-ANALYSEN
60
3.8.3
SCREENING-UNTERSUCHUNGEN
MIT
ZWEIDIMENSIONALER
TLC-ANALYSE
60
3.8.4
EINDIMENSIONALE
TLC-ANALYSEN
60
3.8.5
UEBERPRUEFUNG
DER
DUENNSCHICHTCHROMATOGRAPHISCHEN
ANALYSENVERFAHREN
61
3.9
NACHWEIS
VON
PAHS
UND
METABOLITEN
MIT
KONVENTIONELLEN
ANALYSENVERFAHREN
61
3.9.1
MASSENSPEKTROMETRISCHE
UNTERSUCHUNGEN
61
3.9.2
ANALYSE
MITTELS
HPLC
UND
DIODENARRAYDETEKTOR
(DAD)
62
3.10
STRAHLENSCHUTZ
UND
ABFALLBEHANDLUNG
62
3.10.1
STRAHLENSCHUTZ
62
3.10.2
ABFELLBEHANDLUNG
63
3.11
CHEMIKALIEN
UND
GERAETE
63
INHALTSVERZEICHNIS
4.
ERGEBNISSE
UND
DISKUSSION
67
4.1
PAH-BELASTUNGEN
VON
AUTOBAHNRANDBOEDEN
67
4.2
BODENKUNDLICHE
STANDORTCHARAKTERISTIKA
UND
PAH-BELASTUNG
70
4.3
PAH-EINFLUESSE
AUF
DIE
MIKROBIELLE
AKTIVITAET
IM
BODEN
72
4.3.1
KONZENTRATIONSABHAENGIGER
EINFLUSS
AUF
DIE
MIKROBIELLE
AKTIVITAET
72
4.3.2
PAH-SPEZIFISCHER
EINFLUSS
AUF
DIE
MIKROBIELLE
AKTIVITAET
74
4.4
MINERALISATION
POLYCYCLISCHER
AROMATISCHER
KOHLENWASSERSTOFFE
75
4.5
RUECKSTAENDE
DES
PAH-ABBAUS
IM
BODEN
87
4.5.1
BEWERTUNG
UND
AUSWAHL
VON
EXTRAKTIONSVERFAHREN
87
4.5.2
EINFLUSS
COEXTRAHIERTER
BODENMATRIX
AUF
DIE
RADIOAKTIVITAETSBESTIMMUNG
89
4.5.3
EXTRAHIERBARKEIT
VON
RUECKSTAENDEN
DES
PAH-ABBAUS
AUS
BODEN
91
4.5.4
PAHS
UND
METABOLITE
IN
EXTRAHIERBAREN
RUECKSTAENDEN
93
4.5.4.1
EXTRAHIERBARE
RUECKSTAENDE
DES
PYREN-ABBAUS
95
4.5.4.2
EXTRAHIERBARE
RUECKSTAENDE
DES
ABBAUS
VON
BENZO[A]PYREN
102
4.5.4.3
EXTRAHIERBARE RUECKSTAENDE
DES
ABBAUS
VON
FLUORANTHEN
106
4.5.5
GEBUNDENE
RUECKSTAENDE
DES
PAH-ABBAUS
107
4.5.5.1.
FREISETZUNG GEBUNDENER
RUECKSTAENDE
107
4.5.5.2
14
C-MARKIERTE
ANALYTE
IN
EXTRAKTEN
CHEMISCH
REAKTIVER
VERFAHREN
108
4.6
ABBAU
UND
REMOBILISIERUNG
GEBUNDENER
RUECKSTAENDE
113
4.6.1
ABBAUBARKEIT
GEBUNDENER
RUECKSTAENDE
114
4.6.2
PAHS
UND
KORRESPONDIERENDE METABOLITE
IN
MOBILISIERTEN
RUECKSTAENDEN
117
4.6.2.1
MOBILISIERTE
RUECKSTAENDE
DES
FLUORANTHEN-ABBAUS
117
4.6.2.2
MOBILISIERTE
RUECKSTAENDE
DES
PYREN-ABBAUS
119
4.6.2.3
MOBILISIERTE
RUECKSTAENDE
DES
BENZO[A]PYREN-ABBAUS
120
4.7
PAH-VERLAGERUNG
IM
BODEN
121
4.8
BEURTEILUNG
DES
PAH-ABBAUS
IM
BODEN
125
5.
ZUSAMMENFASSUNG
130
6.
LITERATUR
133
ANHANG
141
A.
1
PAH-MINERALISATION
IN
FELDFRISCHEM
BODEN
141
A.2
PAH-MINERALISATION
IN
STERILISIERTEM
BODEN
142
A.3
EXTRAHIERBARE RUECKSTAENDE
DES
PAH-ABBAUS
143
A.4
CHEMISCH
REAKTIVE
EXTRAKTION
GEBUNDENER
RUECKSTAENDE
145
A.5
MINERALISATION
GEBUNDENER
RUECKSTAENDE
146
A.6
REMOBILISIERUNG
GEBUNDENER
RUECKSTAENDE
146 |
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