Untersuchung der natuerlich vorkommenden Terpene in geschaedigten Waldbestaenden : Luftverunreinigungen und Waldschaeden

1991

S. 5.1-5.18

7 Abb., 3 Tab.

Unselbständiges Werk

200059636

Früherer Titel: früher u.d.T. : Forschungsberichte zum Forschungsprogramm des Landes Nordrhein-Westfalen "Luftverunreinigungen und Waldschaeden"

Unter dem Oberbegriff "Terpene" fasst man eine Reihe von niedermolekularen und fluechtigen Verbindungen zusammen, die ueber Blaetter oder Nadeln und aus Wunden (Harzaustritt) von Pflanzen emittiert werden. Sie werden als natuerliches Produkt des Stoffwechsels aus zwei aktiven Isoprenmolekuelen durch "Kopf-Schwanz"-Dimerisierung (Diels-Alder-Reaktion) gebildet. bei Anwesenheit von Stickoxiden ist fuer die Bildung von photochemischen Oxidantien in erster Linie die Konzentration von reaktionsfaehigen Kohlenwasserstoffen ausschlaggebend. Bisher ungeklaert war die Frage, inwieweit die Terpene hiebei eine wichtige Rolle spielen. Das vorliegende, nunmehr abgeschlossene F + E - Vorhaben sollte durch Messen der Terpenkonzentrationen ueber einen laengeren Zeitraum dazu einen Beitrag leisten. Vorversuche zeigten, dass mit einer Terpenkonzentration von etwa 1 My/Kubikmeter zu rechnen ist. Deshalb war ein Probenahmeverfahren mit Anreicherung vorzusehen. Aufgrund des Fluechtigkeitsbereichs der Terpene bot sich die bewaehrte Methode der sog. Thermodesorption an. Die Entfernung zum Probenahmeort im Eggegebirge und der Wunsch, auch nachts und am Wochenende Proben zu gewinnen, machten es notwendig das Probenahmeverfahren zu automatisieren. Das Ergebnis der Bemuehungen war eine Art Probenahmeroboter, der es ermoeglichte, rund um die Uhr alle 4 Stunden eine Probe zu ziehen. Auch die chromatographische Aufarbeitung im Labor wurde automatisiert, so dass der grosse Probenanfall bewaeltigt werden konnte. Die Terpene eluieren von der Trennsaeule gleichzeitig mit den hoeheren Alkylbenzolen, so dass ein Nachweis mittels FID nicht moeglich ist. Als Detektor wurde deshalb ein Massenspektrometer eingesetzt. Durch die Wahl selektiver Massen konnten neben den Terpenen auch einige anthropogene Verbindungen, wie Benzol oder Perchlorethen, ausgewertet werden. Es liegen Messwerte ueber ein komplettes Jahr vor, d.h. die Auswertungen basieren auf weit ueber 2000 Analysen. Von den ca. 50 Terpenen, die angezeigt werden, sind lediglich 6 bis 8 in einem Konzentrationsbereich, der sich auswerten laesst. Die hoechsten Konzentrationen weisen alpha - Pinen und Limonen auf. So wurde fuer den Sommermonat August fuer Limonen ein 98 - Perzentil von fast 20 My/Kubikmeter errechnet. Der Mittelwert betrug 5 My/Kubikmeter. Alle ausgewerteten Terpene weisen einen deutlichen Jahresgang mit dem Maximum in den Sommermonaten auf. Der Tagesgang ist weniger ausgepraegt. Das Limonen, das zwei Doppelbindungen im Molekuelenthaelt, weist im Sommer nachts ein Konzentrationsmaximum auf.