Neue Möglichkeiten zur Ermittlung von Schadensursachen und dem Alter von Kontaminationen ergeben sich durch die Anwendung von Isotopenuntersuchungen und Biomarkern. Häufig stellt sich das Problem, daß eine Kontamination von Boden oder Grundwasser nicht mit ausreichender Sicherheit einem mutmaßlichen Verursacher oder einem bestimmten Zeitraum zuzuordnen ist. So können beispielsweise zeitlich hintereinander mehrere Nutzer zur Kontamination beigetragen haben oder mehrere räumlich nebeneinander liegende potentielle Verursacher kommen in Frage. In diesen Fällen hilft die klassische chemische Analytik nicht immer weiter. Das Stuttgarter Ingenieurunternehmen Klinger und Partner löst diese problematischen Fälle erfolgreich durch Isotopenuntersuchungen oder mit Hilfe von Biomarkern.
Die jeweiligen Isotopenverhältnisse der Elemente spiegeln ihre Herkunft und die Bedingungen bei natürlichen und technischen Umsetzungen wider. Deshalb nennt man sie auch isotopische Fingerabdrücke oder Isotopensignaturen. Die Isotopensignaturen einer Vielzahl von Elementen sind, nachdem sie sich einmal eingestellt haben, sehr spezifisch und können mit hoher Sicherheit als Herkunftsindikatoren verwendet werden.
Als Biomarker werden charakteristische Bestandteile des Erdöls bezeichnet, die ihren Ursprung in lebenden Organismen haben. Gegenüber natürlichen Abbauprozessen sind sie weitgehend resistent. Anhand ihrer Konzentration und Verteilung kann auf die Herkunft von Mineralölprodukten und das Alter eines Schadens geschlossen werden.
Während die Isotopenanalytik bislang hauptsächlich für archäologische und kriminalistische Fragestellungen (zum Beispiel unerlaubter Verschnitt von Weinen) eingesetzt wurde, bieten sich auch im Zusammenhang mit Kontaminationen von Grundwasser und Boden vielfältige Anwendungen. Isotopensignaturen und Biomarker können zur Ermittlung von Verursachern herangezogen werden, beispielsweise bei Kontaminationen mit |
Schwermetallen |
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Mineralölkohlenwasserstoffen |
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Aromatischen und Chlorierten Kohlenwasserstoffen |
Metallisches Blei beispielsweise, das aus Bleierz erschmolzen und raffiniert wurde, zeigt immer die Isotopensignaturen, die das Erz bei der Lagerstättenbildung einmal aufgeprägt bekam. Wird es weiterverarbeitet, so bleibt seine Isotopensignatur erhalten. So ließ sich beispielsweise industriell hergestellter Munitionsschrot anhand einzelner Schrotkörner Herstellern in verschiedenen Ländern zuordnen.
Im Falle einer Mineralölkontamination auf einem Betriebsgelände konnte geklärt werden, ob die Kontamination auf den früheren oder den heutigen Nutzer zurückzuführen ist. Der frühere Nutzer raffinierte zwischen 1960 und 1980 überwiegend Nordseeöle, der heutige Nutzer stellt synthetische Öle aus kuwaitischem Erdöl her. Anhand der unterschiedlichen Fingerprints, Biomarker und eines mathematischen Auswerteverfahrens ließ sich der Verursacher zweifelsfrei identifizieren.
Durch die enorme Genauigkeit der eingesetzten Analysemethode wie zum Beispiel Festkörpermassenspektrometrie reichen selbst geringe Spuren von Schadstoffen im Grundwasser aus, um anhand der Isotopensignaturen auf die Verursacher zu schließen.
