Projekt 12205/01

Innovative Methoden-Entwicklung zur Schnelleinstufung von Material zur Kalihaldenabdeckung

Projektdurchführung

MOBILAB Hamburg MM1 Umweltanalytik GmbH
Zum Fürstenmoor 11
21079 Hamburg

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Im Südharzgebiet in Thüringen werden Kalialthalden mit Auflageflächen von 30 - 60 ha rekultiviert, um den Austrag von löslichen Salzen zu verringern. Allein für diese Vorhaben werden 20 - 25 Millionen Tonnen Abdeckmaterial benötigt. Ein Abdeckzeitraum von 20 - 30 Jahren ist vorgesehen. Dabei dürfen Bodenmaterialien bis zur Deponieklasse Z.1.2. eingebaut werden.
Ziel des Vorhabens ist eine Eingangskontrolle für Böden und Rekultivierungssubstrate zu entwickeln , die im praktischen Betrieb eine unmittelbare Beprobung und Sofortanalytik der teilweise inhomogenen Massengüter als online Messung mit repräsentativer Konzentrationsbestimmung gestattet.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenNach Auslieferung der LIF FMG500 MLII wurden zunächst Vorversuche zur Bestimmung eines PAK Summenparameters in verschiedenen Matrizes durchgeführt. Danach folgten Kalibrierungen für die zuvor untersuchten Matrizes zur Bestimmung PAK-Summenparameters. So wurden Kalibrierungen für Seesand, einen Modellboden, homogenisierten und geglühten Modellboden sowie Substratmischen erstellt. Die Nachweisgrenzen konnten durch Zusatz von Aceton deutlich gesenkt werden. Daraufhin wurden ca. 400 reale Proben mit der LIF vermessen. Dieselben Proben wurden mit GC-MS analysiert und die Ergebnisse mit den LIF-Messungen verglichen. Dabei konnte tendenziell eine gute Korrelation der Ergebnisse festgestellt werden.
Weiterhin wurde ein Feldtest auf dem Geländer einer Kalialthalde in Thüringen durchgeführt. Dabei wurden die Ladungen der eintreffenden Lkw mit der LIF und parallel dazu mit GC-MS auf ihre PAK-Belastung untersucht. Alle Proben waren nach Messung mit GC-MS und LIF unbelastet. In Folge der Messtätigkeit an der Deponieannahmestelle nahm die Lieferfrequenz im Tagesverlauf des ersten Mess-tags deutlich ab, so dass der Haldenbetriebsleiter bat, die Messtätigkeit einzustellen.


Ergebnisse und Diskussion

Im Zug der durchgeführten Messungen stellte sich heraus, dass die Fluoreszenzausbeute stark matrix-abhängig ist (Quencheffekte). Kalibrierungen, die mit einer Matrix durchgeführt wurden, sind nicht auf andere Matrizes übertragbar. Normierungsprozeduren führten in diesem Zusammenhang nicht weiter.
Die Messung in Extrakten bietet u. U. einen Lösungsansatz. Die Analyten liegen in einer Lösung weitgehend matrixunabhängig vor. Deshalb kann hier für alle Matrizes mit einer mittleren Kalibrierfunktion gearbeitet werden. Dieses Verfahren setzt jedoch die Herstellung eines Schnelleluats in Aceton oder anderen organischen Lösungsmitteln voraus.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Auftaktsymposium 17.03.1999
Feldtest 23.-24.08.1999


Fazit

Messungen zur Bestimmung der Fluoreszenzstrahlung lassen sich im Sekundentakt durchführen.
Die LIF-Sonde konnte während des Feldtests am ersten Messtag in die Penetrometersonde eingebaut werden. Messungen im Verbund sind damit möglich, wurden jedoch aufgrund des Raumbedarfs der Fahrzeuge nicht durchgeführt (zu kurzes Lichtleitkabel). Zur Überprüfung der Zuordnungsgrenzwerte nach LAGA müssen die Nachweisgrenzen weiter gesenkt werden.