Umweltschutz: Drastische Kostensenkung in der Bodenanalyse zum Nachweis von PAK
Mit einem neuen Analyseverfahren zum Nachweis von Polyzyklischen Aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK) ist es jetzt möglich, Böden zu einem Bruchteil der bisherigen Kosten zu untersuchen. Kostete die herkömmliche Hochleistungs-Analyse zwischen 100 und 300 Mark, so liegt der Preis des an der Professur für Physische Geographie der Katholischen Universität Eichstätt (KUE) entwickelten Schnellverfahrens je Probe bei nur drei bis fünf Mark. Damit sind künftig problemlos auch größere Reihenuntersuchungen und nicht nur einzelne Stichproben möglich. Die Analysen sind beispielsweise bei Bodensanierungen und bei der Wertermittlung von Grundstücken notwendig. PAKs sind Umweltchemikalien, die überwiegend durch Verbrennungsmotoren und Tabakrauch entstehen. Eine größere Anzahl von PAKs gilt als krebserregend.
Aufgrund der Gefährlichkeit der PAKs hat der Gesetzgeber Grenzwerte für die Belastung von Böden mit diesen Chemikalien festgesetzt. Die chemische Analyse zum Nachweis der PAKs ist entsprechend eine Routineaufgabe. Allerdings ist die herkömmliche Hochleistungsanalyse relativ zeitaufwendig und kostet je Probe zwischen 100 und 300 Mark. Bei Screeningverfahren, bei denen ein Verdachtsstandort mit Hilfe einer großen Anzahl von Proben räumlich eingegrenzt werden soll und bei großräumigen Untersuchungen stehen der herkömmlichen Analytik hohe Kosten entgegen. In vielen dieser Fällen muß man sich daher bisher mit einer beschränkten Anzahl von Stichproben zufrieden geben.
Das an der KUE entwickelte neue Verfahren stellt eine Art "Siebmethode" dar, mit deren Hilfe Proben anhand von zuvor festgelegten Grenzwerten (z.B. die gesetzlichen "Hintergrund"- bzw. "Prüfwerte") in drei Kategorien analytisch sortiert werden können. Damit lässt sich feststellen, ob der Gesamtgehalt an 16 PAKs gemäß einer Liste der amerikanischen Umweltbehörde EPA sicher unterhalb, sicher über oder im Bereich des Grenzwertes liegt. In den meisten Analysefällen genügt dieses Ergebnis vollkommen.
Ein Vorteil des Verfahrens ist die rasche visuelle Auswertung der Fluoreszenz bestimmter PAK's, die in einer Art chemischem Fingerprint, ähnlich dem bekannten Strichcode, dargestellt werden, in ultraviolettem Licht bei 366 nm Wellenlänge. Eine Probe kostet zwischen drei und fünf Mark. "Damit sind erstmals Massenanalysen im Bereich des Möglichen", erläutern die Forscher Prof. Dr. Horst Kutsch und Dr. Ursula Schoen.
Das Verfahren hat sich in den verschiedensten Testreihen als robust und aussagesicher erwiesen; es ist als schnelle, komprimierte chemische Analyse im klassischen Sinne zu verstehen, während bereits auf dem Markt existierende "Schnell-Tests" eher bestimmte Eigenschaften von chemischen Substanzen wie etwa Enzymen oder Mikroorganismen im Sinne einer definierten Reaktion auf bzw. mit den Test-Molekülen zur Erzeugung eines Signals benutzen; die Signalhöhe soll dann der Konzentration des untersuchten Schadstoffs proportional sein. In vielen Fällen, beispielsweise zur weitgehenden Ausschaltung sogenannter Querempfindlichkeiten oder zur ersten Beweissicherung, wird das chemisch-analytische Verfahren vorzuziehen sein.
Das Vorhaben wurde seit Anfang 1997 vom Ministerium für Umwelt und Verkehr Baden-Württemberg, Stuttgart, finanziert. Projektpartner waren die Landesanstalt für Umweltschutz Baden-Württemberg und das Zentrallabor dieser Anstalt, beide in Karlsruhe. Das neue Verfahren ist allen interessierten Anwendern zugänglich und wird im "Fresenius' Journal of Analytical Chemistry" veröffentlicht.
