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IsoAqua: Multi-Element-Isotopenanalyse für die Bewertung von Quellen und Abbauprozessen chlororganischer Schadstoffe im Wasserkreislauf.

Umweltbehörden und Wissenschaftler fordern detaillierte Monitoringkonzepte, um auf deren Basis nachhaltige Sanierungsstrategien zu etablieren. Diese berücksichtigen den Nachweis und ggf. die Stimulierung des biologischen Schadstoffabbaus. Die komponentenspezifische Analyse stabiler Isotope (Compound-specific Stable Isotope Analysis – CSIA) ist hierbei eine Schlüsselmethode zur Aufklärung und Kontrolle von Schadstoffabbauprozessen.

Ein großer Teil der prioritären Schadstoffe im Wasserkreislauf sind chlororganische Xenobio­tika. Allein Tetra- und Trichlorethen (PCE, TCE) als Hauptvertreter der leichtflüchtigen, chlorierten Kohlenwasserstoffe (LCKW) sind die häufigsten Kontaminanten von punktuellen Grundwasserschadensfällen. Darüber hinaus gibt es massive Umweltbelastungen durch schwer flüchtige, chlororganische Pestizide (z.B. Lindan, DDT, Atrazin, Mecoprop, Dichlorprop, Chloridazon, Metolachlor) und chlorierte Benzole. Mit steigender Anzahl an chlorhaltigen Arzneimitteln (z.B. Diclofenac) und Pflegeprodukten (z.B. Triclosan) rücken in jüngster Zeit auch polare, chlorierte Kohlenwasserstoffe in den Fokus der Herkunfts- und Abbaubewertung.

Das Ziel von IsoAqua ist die Entwicklung innovativer Verfahren für die Multi-Element-Isotopenanalyse (ME-IA; 13C/12C, 37Cl/35Cl, 2H/1H) chlororganischer Umweltchemikalien. Verschiedene Analyseverfahren werden spezifisch weiterentwickelt und schließlich verzahnt, um konzertiert messtechnische Fortschritte zu erzielen. Instrumentelle Neuerungen sind die Anwendung von Chrom- und Silizium-Analysereaktoren sowie bisher unerprobte Kopplung und Konfiguration von analytischen Verfahren und Hardware. Begleitend werden innovative Aufkonzentrierungs- und Derivatisierungs­methoden an Umweltproben etabliert, um ME-IA auf ein größeres Spektrum chlororganischer Schadstoffe (z.B. polare Substanzen) anwenden zu können. Im Rahmen der Verfahrensentwicklung können zudem neue, weltweit nutzbare Isotopenstandards für CSIA von Umweltchemikalien hergestellt werden (Golden-Standard-Verfahren).

Isodetect führt IsoAqua in Leipzig gemeinsam mit dem Labor für Stabile Isotope (LSI) am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) durch. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen der Unterstützung innovativer, kleiner Firmen (KMU innovativ) gefördert.

Innovationsschritte für verschiedene Isotopenanalysen chlororganischer Schadstoffe in IsoAqua.