Einfluss der PAK-Quelle auf die Resorptionsverfügbarkeit

Methodische Fallstricke bei der Bewertung urbaner Böden

• Anna Hümmler
• Jörg Leisner
• Christine Achten

Die Methodik der Bestimmung der Resorptionsverfügbarkeit (RV) von polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK) aus urbanen Böden mit petrogenen und pyrogenen PAK-Quellen und die Bewertung der Ergebnisse sind mit besonderen Herausforderungen verbunden. Hohe Standardabweichungen, abweichende Wiederfindungsraten sowie RV >100% sind auf natürliche Probenheterogenität, die Verrechnung unterschiedlicher Aliquote und teilweise auf unterschiedlich effektive PAK-Extraktionsverfahren zurückzuführen. Daher wird die Berechnung der RV mittels einer Normierung auf die Summe der mobilisierten PAK im Mobilisat und der nicht-mobilisierten PAK im Sedimentrückstand („M+S“) empfohlen. Der absolute resorptionsverfügbare Gehalt im Mobilisat ist der am zuverlässigsten bestimmbare Parameter und wird für die Bewertung im Einzelfall empfohlen. Ein Zusammenhang zwischen RV und der PAK-Quelle wurde zwar in vollständig petrogenen bzw. pyrogenen Proben beobachtet. Pauschale Angaben zur RV in heterogenen urbanen Böden mit vielseitigen PAK-Quellen sind jedoch nicht zuverlässig ableitbar. Mit der molekularen Masse der PAK korreliert die RV kaum. Niedermolekulare oder alkylierte PAK sind nur dann weniger resorptionsverfügbar als höhermolekulare PAK, wenn Steinkohle die primäre PAK-Quelle darstellt.

The determination and evaluation of the bioaccessibility of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) in urban soils containing both petrogenic and pyrogenic PAH sources is challenging due to a multitude of methodological uncertain ties. Natural sample heterogeneity, the blending of results of different aliquots and varying efficiencies of different PAH extraction methods lead to high standard deviations, divergent recovery rates and bioaccessibility rates >100%. Therefore, the bioaccessibility calculation normalized to the sum of the mobilized PAH content and the immobile PAH content in the solid residues (“M+S”) is recommended. The absolute bioaccessible fraction is recommended for risk assessment, as it resulted to be the most reliable parameter avoiding methodological pitfalls. Bioaccessibility and PAH sources only correlate in primarily petrogenic or pyrogenic samples. However, general conclusions for bioaccessibility in heterogeneous urban soils with numerous PAH sources cannot be drawn with certainty. Correlations with the molecular mass of PAH were hardly recognizable. Lower molecular weight or alkylated PAH only showed reduced bioaccessibility compared to higher molecular weight PAH when bituminous coals were the main PAH source.