Untersuchung der natuerlich vorkommenden Terpene in geschaedigten Waldbestaenden. Abschlussbericht des Forschungsvorhabens

1992

69 S.

20 Lit. Ang.

Bandaufführung

60085

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-Aldler-Reaktion) gebildet. Bei Anwesenheit von Stickoxiden ist fuer die Bildung von photochemischen Oxidation in erster Linie die Konzentration von reaktionsfaehigen Kohlenwasserstoffen ausschlaggebend. Bisher ungeklaert war die Frage, inwieweit die Terpene hierbei 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 ug/Kubikmeter zu rechnen ist. Deshalb war ein Probenahmeverfahren mit Anreichung vorzusehen. Aufgrund des Fluechtigkeitsbereichs der Terpene bot sich die bewaerhte Methode der sogenannten Termodesorption an. Die Entfernung zum Probenameort im Eggegebirge und der Wunsch, auch nachts und am Wochenende Proben zu gewinnen, machte es notwendig, das Probenahmeverfahren zu automatisieren. Das Ergebnis der Bemuehungen war eine Art Probenahmeroboter, der es ermoeglichte, rund um die Uhr alle vier Stunden eine Probe zu ziehen. Auch die chromatographische Aufarbeitung im Labor wurde automatisiert, so dass der grosse Probenanfall bewaeltigt werden konnte. Die Terpene eluierten 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 1800 Analysen. Von den ca. 50 Terpenen, die angezeigt werden, sind lediglich sechs bis acht in einem Konzentrationsbereich, der sich auswerten laesst. Die hoechsten Konzentrationen weisen a-Pinen und Limonen auf. So wurde fuer den Sommermonat August fuer Limonen ein 98-Perzentil von fast 20 ug/Kubikmeter errechnet. Der Mittelwert betrug 5 ug/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 Molekuel enthaelt, weist im Sommer nachts ein Konzentrationsmaximum auf. Anthropogene Halogenkohlenwasserstoff- Verbindungen weisen bei der windrichtungsabhaengigen Auswertung Maxima in Richtung der urbanen Ballungsgebiete Ruhr, Rhein und Main auf, wogegen die Aromaten eher aus dem Osten, moeglicherweise den Industriegebieten suedlich von Leipzig, kommen. Die Terpene weisen ebenfalls bei ...