Untersuchung der Ausgasung organischer Chemikalien in einer Fließgewässersimulationsanlage
PAYBACK Punkte
0 °P sammeln!
Hintergrund: In Fließgewässern ist Ausgasung aus der Wasserphase der wichtigste Verlustprozess für einige organische Chemikalien. Die Kinetik der Ausgasung hängt von Substanzeigenschaften (Diffusivität, Luft/Wasser-Verteilungskoeffizient Kaw) und Umweltbedingungen (Fließgeschwindigkeit, Temperatur, Windgeschwindigkeit, Geometrie des Flussbettes, Rauhigkeit des Gewässergrundes) ab. Experimentelle Untersuchungen der Ausgasung liegen bislang nur im Labormaßstab vor. Ziel und Fragestellung: Eine systematische Untersuchung der Ausgasung von Referenz- Chemikalien aus fließenden Wasserkörpe...
Hintergrund: In Fließgewässern ist Ausgasung aus der Wasserphase der wichtigste Verlustprozess für einige organische Chemikalien. Die Kinetik der Ausgasung hängt von Substanzeigenschaften (Diffusivität, Luft/Wasser-Verteilungskoeffizient Kaw) und Umweltbedingungen (Fließgeschwindigkeit, Temperatur, Windgeschwindigkeit, Geometrie des Flussbettes, Rauhigkeit des Gewässergrundes) ab. Experimentelle Untersuchungen der Ausgasung liegen bislang nur im Labormaßstab vor. Ziel und Fragestellung: Eine systematische Untersuchung der Ausgasung von Referenz- Chemikalien aus fließenden Wasserkörpern. Welchen Einfluss haben Wassertemperatur, Fließgeschwindigkeit und weitere hydraulische Bedingungen auf die Ausgasung? Material und Methoden: Die Ausgasung wurde an der Fließ- und Stillgewässersimulationsanlage (FSA) des Umweltbundesamtes (UBA) in Berlin- Marienfelde untersucht. Dabei wurden einzelne Umweltbedingungen separat und möglichst kontrolliert variiert. Die Experimente wurden in umlaufenden Rinnen (Länge 104 bzw. 154 m, Breite 1 m) durchgeführt. Mit Hilfe einer Schneckenpumpe wurden konstante Fließgeschwindigkeiten im Bereich 0,15-0,45 m/s eingestellt. Die Wassertemperatur war nicht regelbar, wurde aber kontinuierlich aufgezeichnet. In einigen Rinnen wurden die hydraulischen Bedingungen variiert, z.B. durch die Befüllung mit Sediment. Über Vorlagebehälter wurden vier leichtflüchtige Substanzen (MTBE, Ethylbenzol, 1,2- und 1,3- Dichlorpropan) und vier weniger flüchtige Substanzen (2-Methyl-1-Propanol, 2-Methyl-1- Butanol, Cyclopentanol, Cyclohexanol) homogen in den Wasserkörper (30 bzw. 45 m³) eingemischt und dann in regelmäßigen Abständen Wasserproben genommen. Die Analyse erfolgte mittels Headspace-GC/MS nach Zugabe von internen Standards. Durch exponentielle Regression wurde die Ratenkonstante der Ausgasung ermittelt, aus der sich nach Multiplikation mit der Wassertiefe die spezifische Ausgasungsgeschwindigkeit (vaw in m/s) ergibt.
