Analytische Überwachung

Über gesetzliche Vorgaben hinaus überwachen und dokumentieren wir am LfU das Vorkommen von bromierten und chlorierten Flammschutzmitteln in unserer Umwelt. Luft, Niederschlag, Sediment- und Bodenproben, aber auch Eier und Fleisch wildlebender Tiere werden von uns untersucht. Publikationen aus unseren Projekten finden Sie in der rechten Spalte.

Um Substanzen in Spurenkonzentrationen in Umweltmedien nachzuweisen, sind viele Schritte nötig. Luft- und Depositionsproben sammeln wir mit genormten Geräten über mehrere Wochen. Die organischen Moleküle lagern sich dabei an der großen Oberfläche von Harzen und Polyurethanschäumen an.

Auf der Umweltforschungsstation Schneefernerhaus sind elektrisch betriebene Luftsammler (rechts) und Trichter mit Adsorberharzen als Depositionssammler (links) aufgestellt. Luft- und Depositionssammelsysteme auf der Zugspitze

Tierische und pflanzliche Proben werden gefriergetrocknet, homogenisiert und extrahiert. Ein gängiges Verfahren ist die Soxhletextraktion. Über Stunden werden dabei die organischen Verbindungen einer Probe in einem heißen Lösemittel angereichert.

Gefriergetrocknete Gräser werden mit Hilfe einer Soxhletapparatur extrahiert. Das Lösemittel nimmt über Stunden eine gelbe bis dunkelgrüne Farbe an. Extraktion von Grasproben mit der Soxhletapparatur

Häufig ist es nötig den Extrakt über mehrere anorganische Adsorbermaterialien zu leiten um Wachse, Fette und Farbstoffe abzutrennen. Automatisierte Kombinationen mehrerer Säulen ermöglichen es uns den Einsatz von Lösemitteln zu begrenzen.

Am Ende erhält man wenige Mikroliter einer klaren Lösung zur Analyse. Dabei kommt die Kopplung der Gaschromatographie mit der Tandem-Massenspektrometrie (GC-MS/MS) zum Einsatz.

Das Ei eines Haubentauchers wird homogenisiert und gefriergetrocknet. Mit Hilfe von Kieselgelsäulen werden Proteine und gelbe Farbstoffe abgetrennt. Am Ende bleibt eine blassgelbe klare Lösung zurück. Das Ei eines Haubentauchers durchläuft in unserem Ultraspurenlabor mehrere Aufarbeitungsschritte bis zur klaren, messfertigen Lösung
Das LfU untersucht unter anderem das Vorkommen von PBDE, Hexabromcyclododecan, Decabromdiphenylethan, Hexabrombenzol, Dechloran Plus in Umweltproben. Für kurzkettige Chlorparaffine und Tetrabrombisphenol A wurden noch keine Messmethoden entwickelt. Für die blau unterlegten Verbindungen haben wir Messmethoden entwickelt

Mit unseren GC-MS/MS-Geräten können wir zahlreiche Flammschutzmittel in unserer Umwelt nachweisen. In der Atmosphäre auf der Zugspitze, die in der großen Höhe wie eine Kältefalle wirkt, finden wir die gängigen, für den Einsatz in neuen Erzeugnissen teilweise bereits verbotenen, Flammschutzmittel in Konzentrationen von wenigen pg/Nm3.

Der Konzentrationsmittelwert der atmosphärischen Belastung erreicht für DPDPE über die Jahre 2012 bis 2016 auf der Zugspitze Werte von 1 pg/Nm³. Für andere Flammschutzmittel wie Hexabrombenzol, BDE-28 oder Dechloran sind die Werte niedriger und liegen bei 0,2 pg/Nm³. Ausgewählte Flammschutzmittelkonzentrationen in der Atmosphäre der Zugspitze, gemittelt über die Jahre 2012 bis 2016

Durch regelmäßige Messungen über lange Zeiträume lassen sich Trends ableiten. So lässt sich an der Messstation auf der Zugspitze deutlich ein Rückgang der atmosphärischen Belastung mit dem Tribromdiphenylether, kurz BDE-28, der als Bestandteil des technischen Pentabromdiphenylethers bis ins Jahr 2004 in der EU erlaubt war, erkennen.

Die atmosphärische Konzentration von BDE-28 ist gegen eine Zeitachse aufgetragen, die über die Jahre 2012 bis 2019 reicht. Die Konzentrationen lagen zu Beginn der Messungen bei 0,45 pg/Nm³ und nahmen bis 2019 kontinuierlich um das Zehnfache ab. Rückgang der atmosphärischen Belastung mit BDE-28 über die Jahre 2012 bis 2019