DE4120354A1 - Verfahren zur bodenluftprobenahme mit anschliessender vorortbestimmung der inhaltsparameter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur schnellen interferenzfreien Bodenluftprobenahme mit anschließender Bestimmung der Bodenluftinhaltsstoffe. Das hier vorgestellte Verfahren vermeidet eine Vielzahl von Problemen, die bisher bei der traditionellen Art der Probenahme zu beobachten waren.

Bereits jede mechanische Veränderung des Bodens hat Einfluß auf sein Gasungsverhalten. So wird z. B. durch Einbringen des Bohrstocks der Wassergehalt an der Oberfläche der Sonde deutlich erhöht. Wird der Bohrstock darüber hinaus nachträglich entfernt und durch eine Bodenluftsonde ersetzt, treten weitere Nachteile durch den Austausch mit der Umgebungsluft und durch die mechanischen Veränderungen auf, die häufig eine saubere nachträgliche Abdichtung der Sonde gegenüber dem Erdreich ausschließen. Ein weiterer Schwachpunkt konventioneller Systeme liegt darin, daß eine Profilmessung nur selten ohne Interferenz mit Bodenluft aus höher oder tiefer gelegenen Schichten gelingt.

Der bei diesem Verfahren eingesetzte Bohrstock schließt diese Nachteile aus, da er gleichzeitig als Außenkörper der Bodenluftsonde fungiert. Der Bohrstock ist mit einem geteilten Innenpackersystem gefüllt, das den Eintritt der Bodenluft zunächst nur in den schmalen Bereich der Luftschleuse zwischen den Packerabschnitten erlaubt. D. h. das System dichtet sowohl nach oben als nach unten. Wichtig ist dabei, daß der gesamte obere Teil des Bohrstocks gasfrei gehalten wird. Mit der Verschiebung des Packersystems strömt nun die Bodenluft definiert über die der Länge nach angeordneten Öffnungen der Bodensonde in die Luftschleuse. Mit der nachgeschalteten Analytik läßt sich so ein vollständiges Bodenluftprofil ermitteln. Nach der Messung kann der Bohrstock entfernt oder zu Dauermessungen vor Ort verbleiben. Bei Bedarf kann er dazu mit einem Packer geschlossen werden.

Eine Profilmessung in praktisch einem Arbeitsgang ist ohne ausreichende Vorortanalytik nicht denkbar. Da neben den Permanentgasen insbesondere die Bestimmung aromatischer oder halogenierter Kohlenwasserstoffe von Interesse ist, wird die Entscheidung für die Probenahme zur gaschromatographischen Analyse über Meßgeräte bestimmt, die auch deren direkten Nachweis ermöglichen.

Die über die Luftschleuse einströmende Bodenluft wird dazu mittels Vakuumpumpe über einen Wasserabscheider einem Photoionisationsdetektor zur Summenbestimmung der Kohlenwasserstoffe und einem H2S-Sensor zugeleitet. Insbesondere bei Anwesenheit von BTX, PAK's oder halogenierten Kohlenwasserstoffen wie Tri- oder Perchlorethylen läßt sich das Maximum der Emission und damit der günstigste Zeitpunkt für die Probenahme bestimmen. Die Probenahme für die gaschromatographische Auftrennung und Bestimmung von BTX oder den sog. Permanentgasen CH4, CO2, N2, O2 erfolgt nach Erreichen des Maximums am Ausgang des PID's. Das System PID/tragbarer Kapillargaschromatograph mit automatischer Gasprobendosierung und Wärmeleitfähigkeitsdetektor vermeidet dabei wesentliche Nachteile herkömmlicher Systeme. So wird die Probenbeständigkeit nicht negativ beeinflußt, die Analyse erfolgt schnell und stoffspezifisch in etwa 30-40 sec.

Die zusätzliche Probenahme für etwa die GC-MS-Untersuchung ist dabei jederzeit parallel möglich. Die vorliegenden Daten erlauben jetzt aber in der Regel eine deutliche Reduktion der Einzelproben für diese aufwendigen Untersuchungsmethoden.

Die Meßdaten KW-, H2S-Gehalt und die Chromatogramme werden zusammen mit der Temperatur der Bodenluft mittels Laptop erfaßt und gespeichert. Damit ist die spätere Auswertung oder die Bearbeitung der Datensätze jederzeit möglich.

Claims (6)

1. Verfahren zur schnellen interferenzfreien Probenahme von Bodenluft mit anschließender Vorortbestimmung von BTX, halogenierten KW's und den Permanentgasen O2, CH4, CO2, N2. . .

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bodenluftsonde mit Innenpackersystem verwendet wird, die den Austritt von Bodenluft bis zur Messung unterbindet und eine Profilmessung über die gesamte Täufe in einem Arbeitsgang ermöglicht.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Initialisierung der Vorortanalyse ein Photoionisationsdetektor zur Bestimmung des Gasungsgleichgewichts verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vorortbestimmung von BTX, H KW's und den Permanentgasen ein Kapillargaschromatograph mit miniaturisiertem Wärmeleitfähigkeitsdetektor verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrstock als Außenmantel des Probenahmesystems ausgelegt ist.

6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonde abschnittsweise eingebracht werden kann.