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METHYL-TERTIÄR-BUTHYLETHER IM WASSERKREISLAUF
ABSTRACT
MTBE is used as an anti-knock additive in automobile fuel and can contaminate the groundwater. Problems arrise because bio-degradion of this compound is very difficult.
We looked for traces of MTBE in the water of the Jöri catchment from the upper lakes to its discharge in Klosters, and the water of the Lake of Davos. To carry out the analyses we used SPME gas-chromatography. Measureable concentrations of MTBE were not found. We therefore concluded that the Jöri lakes and their outflow are not (yet) contaminated with MTBE.
EINLEITUNG
MTBE ist ein organischer Stoff, welcher im Wasser kaum abbaubar ist. Er wird dem Benzin zur Erhöhung der Oktanzahl beigefügt und ersetzt heutzutage das in der Schweiz verbotene Blei. Wenn beim Benzin die Oktanzahl zu niedrig ist, so entstehen im Motor Fehlzündungen und somit beginnt der Motor zu klopfen und kann nicht mehr mit voller Leistung arbeiten. MTBE vermindert zudem den Schadstoffausstoss durch seine sauerstoffspendende Wirkung.
MTBE kann durch Verschütten von Benzin, durch Lecks in Tanks von Autos, Tankstellen und Schiffen usw. und durch Verdunstung in die Atmosphäre und danach durch den Regen in die Gewässer gelangen. Aufgrund der schweren Abbaubarkeit von MTBE kann es sich im Grundwasser anreichern und ein Risiko für unsere Trinkwasservorräte darstellen.
MTBE ist möglicherweise Krebs erregend, es ist aber noch nicht erwiesen.
Wir untersuchten Niederschlag, Seewasser von den Jöriseen und dem Davosersee und Flusswasser aus den Zuflüssen und Abflüssen von den Jöriseen und aus dem Vereinabach. Wir wollten das Verhalten von MTBE in Fliessgewässern und Seen verfolgen.
Die Proben untersuchten wir im gut ausgerüsteten Chemielabor der Mittelschule Davos.
METHODE
Die Analyse der Proben erfolgt mittels Gaschromatographie nach Anreicherung durch SPME (Solid Phase Micro Extraction). MTBE wird in einem gasdichten Gefäss (Vial) aus dem Wasser in die Gasphase befördert und vom SPME absorbiert. Im Gaschromatographen wird MTBE vom SPME desorbiert, gaschromatographisch von den anderen sich ursprünglich im Wasser befindenden Stoffen getrennt und schliesslich mit einem Detektor (Flammenionisations-Detektor) nachgwiesen.
Ergebnisse
Wir konnten in keiner Probe, weder vom Gebiet der Jöriseen, noch vom Vereinabach, MTBE nachweisen. Auch im Niederschlag und im Davosersee konnte kein MTBE gefunden werden.
Unten ist ein Chromatogramm als Beispiel abgebildet.
Abb. 1: Chromatogramm einer Trinkwasserprobe mit künslich zugesetztem MTBE.
Deutlich ist das MTBE bei 6.55 Minuten als Peak zu erkennen. Der Peak des internen
Standarts (Kontrolle) erscheint bei 22.5 Minuten. Er ist jedoch durch andere Substanzen verdeckt.
Der Gaschromatograph leitet seine Signale an einen Integrator weiter. Der Integrator zeichnet die Resultate auf. Wir sehen auf dem Chromatogramm Linien, die nach rechts ausschweifen. Solche Signale nennt man Peaks. Die Fläche unter den Peaks gibt die Menge des vom Gaschromatographen gefundenen Stoffes an. Jedem Stoff wird ein bestimmter Peak zugeordnet, der nach einer bestimmten Retentionszeit (Zeit in Minuten bis zum Erkennen des Stoffes im Gaschromatographen) aufgezeichnet wird. Im Bereich von 7 Minuten wurde nirgends ein Peak re-gistriert. Die Signale für spätere Retentionszeiten, welche in grosser Zahl vorkommen, gehören zu den sog. Phtalaten. Das sind Weichmacher, welche für die Kunststoffherstellung gebraucht werden. Bei der Kehrichtverbrennung gelangen sie in die Atmosphäre.
DISKUSSION
Unsere Untersuchungen ergaben, dass MTBE im Moment keine Gefahr für die Oberflächengewässer im Gebiet Jöriseen, Klosters und Davos darstellt. Dennoch müssen wir uns immer um unsere Gewässer kümmern und sie vor der Anreicherung von Fremdsubstanzen schützen.
Um das Verhalten von MTBE in Atmosphäre und Niederschlag, in Flüssen und Seen zu untersuchen, fehlen uns die nötigen Messwerte. Für eine solche Untersuchung hätten wir ein geeigneteres Messgebiet wählen sollen (z.B. Rhein im deutschen Gebiet), wo schon in anderen Untersuchungen messbare Konzentrationen von MTBE gefunden wurden.
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