Sorption polyzyklischer aromatischer Kohlenwasserstoffe an Böden in ölfreien und in ölkontaminierten Systemen: Vergleich verschiedener Untersuchungsmethoden und Modellierung

Zusammenfassung

Das Adsorptions- und Desorptionsverhalten ausgewählter polyzyklischer aromatischer Kohlenwasserstoffe (PAK) wurde an verschiedenen Böden mit statischen und dynamischen Methoden untersucht. Auf der Grundlage eines Vierphasensystems aus Boden, wäßriger Lösung, adsorbiertem und emulgiertem Öl wurde ein Modell zur Beschreibung der Adsorption im ölkontaminierten System entwickelt.

In Abwesenheit von Öl wurde eine analoge Verteilung der PAKs zwischen Boden und wäßriger Lösung bei allen Untersuchungsmethoden beobachtet, die Adsorptionsraten können aus charakteristischen Parametern der beteiligten Komponenten berechnet werden. In Gegenwart einer lipophilen Phase wurde ein signifikant verändertes Verteilungsverhalten der PAKs festgestellt, in den meisten Fällen nahm dabei die Adsorption der aromatischen Substanzen mit zunehmendem Öl-Gehalt drastisch ab. In diesem System ermöglichte die Modellierung des Adsorptionsverhaltens eine detailliertere Interpretation der experimentellen Beobachtung und die Erweiterung der Berechnung der PAK-Adsorptionsraten aus charakteristischen Parametern auch auf ölhaltige Systeme.

Sorption of polycyclic aromatic hydrocarbons on soils in systems with and without oil: comparison of different investigation methods and modelling

Abstract

The adsorption and desorption behaviour of selected polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) on different soils was investigated with static and dynamic methods. On the basis of a system including the four phases soil, water, oil adsorbed and oil in emulsion a model for the description of the adsorption behaviour in the presence of oil was developed.

Without oil a similar partitioning behaviour of the PAHs between soil and water was observed in all methods of experimental investigation, allowing the adsorption rates to be calculated from characteristic parameters of the components involved. The presence of a lipophilic phase has a significant influence on the sorption of the PAHs, usually resulting in a drastically decreased adsorption of the aromatic compounds with increasing oil content in the system. In this case the modelling of the adsorption behaviour enabled a more detailed interpretation of the experimental observations, as well as the calculation of the adsorption rates for the PAHs from characteristic parameters even in oil contaminated systems.