Grundlagenuntersuchungen zu den Sorptionsmechanismen organischer Kontaminationen an Bodenbestandteilen

摘要

Das Projekt befaßt sich mit der Aufklärung von Reaktionsmechanismen beim mechanischen Bodenwaschen. Das komplexe System von verschiedenartigen Böden und deren in der Umwelt auftretenden Kontaminationen muß stark vereinfacht werden, um Grundlagenforschung im Labormaßstab betreiben zu können. Die Versuche haben sich zunächst auf den Schadstoff Tetradecan aus der Gruppe der aliphatischen Kohlenwasserstoffe beschränkt. Tetradecan ist Bestandteil des Mineralöls und hat somit reale Bedeutung bei Ölkontamina-tionen in der Umweltproblematik. Zunächst war die Adsorption von Tetradecan an die Feststoffe Quarz, Ton und Kohle Schwerpunkt der Forschung. Im weiteren Verlauf des Projekts sollen die gewonnenen Erkenntnisse für Versuche zur Desorption genutzt werden. — Das Verfahren zur künstlichen Kontamination besteht im wesentlichen aus der Herstellung einer Öl-in-Wasser-Emulsion, der Kontamination der Feststoffe durch Rühren in dieser Emulsion, der Fest-Flüssig-Trennung und der Analyse der Proben. Die radioaktive Markierung von organischen Verbindungen bietet eine zuverlässige und genaue Analytik, um die Wege der Schadstoffe zu verfolgen. Die aufgenommenen Adsorptions-isothermen geben Auskunft über das Adsorptionsvermögen der Feststoffe. - Ergänzt wurden diese Ergebnisse durch Aufnahmen am Gemeinschaftslabor für Elektronenmikroskopie der RWTH Aachen. Sie gaben Aufschluß über die Struktur, die das Tetradecan auf den unterschiedlichen Feststoffoberflächen ausbildet.%The project described here aims to identify the mechanisms of the reactions occurring in mechanical soil decontamination processes. The complex system of different soil types and their contaminants has to be simplified considerably for fundamental research in the laboratory to be possible. The studies have thus far been limited to tetradecane, from the group of the aliphatic hydrocarbons as pollutant. Tetradecane is a component of petroleum and thus encountered in practice when dealing with oil spillages and contaminations. The first part of the project centred on the adsorption of tetradecane on the soil components of quartz, clay and coal. In further work the findings obtained are to be used in studies dealing with desorption. - The artificial contamination process principally consists of the preparation of an oil-in-water emulsion, the contamination of the solids by agitation in this emulsion, the solid-liquid separation, and the analysis of the samples. The radioactive marking of organic compounds allows for a reliable and precise analysis and tracking of the pollutants. - The recorded adsorption isotherms provide information on the adsorptive capacity of the solids. These results were complemented by micrographs obtained at the laboratory for electron microscopy at the Technical University of Aix-la-Chapelle. They provide insight into the structure that tetradecane forms on the different solid surfaces.