Das Projekt "Loesungsmittelfreie und schnelle Mineraloel-Kohlenwasserstoff (MKW)-Analytik mittels solid-phase microextraction (SPME) in Wasserproben" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von SOFIA - Chemisches Labor für Softwareentwicklung und Intelligente Analytik durchgeführt. Die Bestimmung von Mineralölkohlenwasserstoffen in Wasser erfolgt in Deutschland üblicherweise nach DIN 38409-H18. Da diese Methode eine Extraktion der Proben mit 1,1,2-Trichlortrifluorethan, einem FCKW und damit umweltgefährdenden Stoff vorsieht, wird derzeit nach alternativen Analysenverfahren gesucht. Das Ziel des von der SOFIA GmbH bearbeiteten Projektes bestand darin, eine umweltverträg-liche Methode zur Bestimmung von Mineralölkohlenwasserstoffen in Wasser zu entwickeln, die auf einer neuen Extraktionstechnik, der 'solid-phase microextraction (SPME)', und der Gaschromatographie mit FID-Detektion als Bestimmungsverfahren beruht. In den ersten drei Monaten des Projektes wurden die Arbeitsbedingungen für die gaschromatographische Bestimmung der MKW festgelegt. Als Injektionssystem wurde ein split/splitless-Injektor verwendet, da dieser am besten für die Kombination SPME/GC geeignet ist. Zur Trennung der MKW wurde eine kurze Kapillarsäule mit einer unpolaren Phase eingesetzt (BPX-5, 12 m; Fa. SGE). Unter den gewählten Bedingungen lassen sich Benzin, Diesel und Schmieröl innerhalb von 24 Minuten weitgehend voneinander trennen (Schnellmethode, Screening-Verfahren). In den folgenden neun Monaten des Projektes wurden die Arbeitsbedingungen für die SPME ausgewählt und optimiert. Zur Extraktion wird bei der SPME eine ca. 1 cm lange, polymerbeschichtete Quarzglasfaser verwendet, die direkt in die Wasserprobe getaucht wurde (Direkt-SPME, Immersions-SPME). Die Analyten absorbieren in die Polymerschicht der Faser, bis sich ein Gleichgewicht zwischen der Konzentration der Verbindungen in der Probe und der Faser eingestellt hat. Anschließend wird die Faser in den heißen Injektor eines Gaschromatographen eingeführt und die extrahierten Verbindungen thermisch desorbiert. Vorteile der SPME bestehen darin, daß zur Extraktion keine Lösungsmittel benötigt werden und die Extraktion und Desorption der Verbindungen einfach und schnell durchzuführen sind. Da der Extraktionsprozeß auf einer Gleichgewichtsreaktion beruht, hängt die erzielte Extraktionsausbeute bzw. Wiederfindung der Analyten allerdings von einer Vielzahl an Parametern ab.
Das Projekt "Analyse der Bedeutung der Phaenomene HPME/DCH und Dampfexplosion fuer den Quellterm im Sicherheitsbehaelter von Leichtwasserreaktoren bei schweren Stoerfaellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bochum, Fakultät XIII für Maschinenbau, Institut für Energietechnik, Lehrstuhl für Nukleare und Neue Energiesysteme durchgeführt. Zur Verringerung von Unsicherheiten bei der Beschreibung des Quellterms und insbesondere in Hinblick auf eine Erweiterung der Leistungsmerkmale des Containmentanalysecodes COCOSYS in der spaeten Stoerfallphase werden die Phaenomene 'HPME/DCH' (High Pressure Melt Ejection/Direct Containment Heating) und 'Dampfexplosion' (oder auch allgemein Schmelze-Kuehlmittel-Wechselwirkung) im Rahmen des Projektes untersucht. Zur Bewertung der Quelltermrelevanz von HPME/DCH ist einerseits die direkte Radionuklidfreisetzung durch Aerosolpartikelbildung als Folge der Feinfragmentierung der Schmelze und andererseits die verzoegerte Freisetzung, z.B. durch Verdunstungsprozesse aus Schmelzoberflaechen, z.T. gekoppelt mit chemischen Reaktionen, Gegenstand der Analysen. Dabei werden neben den Hochdruckszenarien mit einem primaerseitigen Druckbereich zwischen 17 MPa und 14 MPa auch die bislang wenig untersuchten Stoerfallablaeufe mit niedrigen Druckverhaeltnissen in die Studie mit einbezogen. Zur Beurteilung der Quelltermrelevanz einer Dampfexplosion oder auch allgemein einer Schmelze-Kuehlmittel-Wechselwirkung sind moegliche Quellterme fuer die relevanten Phasen - Vorvermischung, Feinfragmentation und Expansion - zu erfassen und zu analysieren sowie abschliessend zu bewerten. Als wesentlicher Beitrag zum Quellterm sind hier einerseits der direkte Transport von Dampf und Schmelzepartikeln in die Atmosphaere und andererseits die Radionuklidfreisetzung durch diffusive und konvektive Mechanismen aus groesseren Schmelzefragementen zu untersuchen. Ausserdem werden auch Schmelze-Kuehlmittel-Wechselwirkungen diskutiert, bei denen zunaechst eine geschichtete Konfiguration, d.h. Wasserueberdeckung einer Schmelzeflaeche (vgl. z.B. einige Kernfaenger-Konzepte), auftreten kann. Neben der Bewertung der theoretischen Modellbasis wird ergaenzend eine Statuserhebung quelltermrelevanter experimenteller Daten zu den Phaenomenen DCH/HPME und Dampfexplosion durchgefuehrt. Die Untersuchungen zur Quelltermrelvanz sollen in enger Zusammenarbeit mit der COCOSYS-Entwicklung durchgefuehrt werden, da auch die Gesamtsituation im Sicherheitsbehaelter, wie sie von COCOSYS modelliert wird, zu beachten ist. Ergaenzend werden neben einer Analyse des Programmsystems auch erste begleitende Rechnungen durchgefuehrt. Aus der kritischen Untersuchung des Codes sollen gegebenenfalls Anregungen und Empfehlungen zur Codeentwicklung abgeleitet werden.
Das Projekt "Entstehung und Charakterisierung refraktaerer organischer Stoffe bei der biologischen Behandlung von Papierfabrikabwasser" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Fakultät für Bauingenieurwesen und Vermessungswesen, Institut für Wasserwesen, Lehrstuhl und Prüfamt für Wassergüte- und Abfallwirtschaft durchgeführt. Ziel: Charakterisierung organischer Substanzen im Klaeranlagenablauf in Abhaengigkeit verschiedener Betriebsparameter. Methoden: SBR. Analysenmethoden: GC/MS, py-GC/MS. Zwischenergebnisse: Entstehung hochmolekularer Fettsaeureester im Ablauf.