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Richtlinie für die Bewertung und Sanierung PCB-belasteter Baustoffe und Bauteile in Gebäuden

- PCB-Richtlinie NRW -
RdErl. d. Ministeriums für Bauen und Wohnen v. 3.7.1996 - II B 4-476.101

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Probenvorbereitung
Der PU-Schaum wird mit einem internen Standard z.B. Dekachlorbiphenyl versetzt und anschließend mit Toluol oder n-Hexan im Soxhlet über ~24 h extrahiert. Die Wiederfindungsrate des gewählten internen Standards muß kritisch geprüft werden und soll reproduzierbar bei 100% liegen. Das Glasfaserfilter wird mit dem gleichen Verfahren getrennt extrahiert; die Extrakte können vereinigt und gemeinsam aufbereitet und analysiert werden.

Die mitextrahierten Begleitstoffe, die die nachfolgende analytische Bestimmung stören würden, müssen mit prächromatographischen Methoden abgetrennt werden. Der hierfür notwendige Aufwand hängt von Art und Konzentration der unerwünschten Begleitstoffe ab. Oft ist ein einziger Reinigungsschritt mit einer Chromatographiesäule mit einem Gemisch aus Kieselgel und H₂SO₄ (z.B. 5,6 g SiO₂ + 4,4 g konz. H₂SO₄, Aufgabe von 2 ml Extrakt und Elution mit 200 ml n-Hexan) ausreichend.

Als weitere stationäre Phasen haben sich Benzolsulfonsäure, Al₂0₃ gut bewährt. In der Methode DIN 51 527 (PCB-Bestimmung in Altölen^*) sind weitere Einzelheiten der Reinigung eingehender beschrieben. Darüber hinausgehende Reinigungsschritte, die besonders bei extrem niedrigen PCB-Konzentrationen notwendig werden können, werden im Vorentwurf der Richtlinie VDI 2464, Blatt 1, diskutiert.

^*DIN 51 527 "Bestimmung polychlorierter Biphenyle (PCB)", 1987, Beuth Verlag, Berlin

Im Fall von Florisil als Adsorptionsmaterial wird mit n-Hexan extrahiert. Als Reinigungsschritt ist in der Regel die Chromatographie über Kieselgel und H₂SO₄ ausreichend.

Analyse
Ein aliquoter Anteil des auf 0,5 bis 1,0 ml eingeengten Eluats wird gaschromatographisch in der Regel mit zwei Kapillarsäulen (s. Abschnitt "Qualitätssicherung") analysiert. Für die Probenaufgabe ist ein On-Column-Injektor oder ein Kaltaufgabegerät (PTV) besonders gut geeignet, um alle Komponenten des zu untersuchenden Gemisches möglichst vollständig in die Trennsäule zu überführen.

Da keine stationäre Phase sämtliche PCB-Kongeneren auftrennen kann, muß die Wahl der Phase in Abhängigkeit von den zu bestimmenden Einzelverbindungen getroffen werden. Die neuere Literatur^** ist hierbei sehr hilfreich. Die Optimierung der jeweiligen Trennbedingungen kann mit kommerziell erhältlichen Chlophen- bzw. Aroclorgemischen durchgeführt werden.

^**B. Larsen, S. Bowadt and R. Tilio: "Congener Specific Ana1ysis of 140 Chlorobiphenyls in Technical Mixtures of Five Narrow-Bore GC colums" Intern. J. Environ. Anal. Chem., Vol. 47, pp. 47-68 (1992)

Für reine Screening- und bei Folgeanalysen, z.B. zur Kontrolle eines Sanierungsverlaufes, wenn mit einer vorangegangenen Analyse die genaue PCB-Zusammensetzung festgestellt worden ist, kann auf den zusätzlichen Einsatz einer zweiten Trennsäule verzichtet werden. Die Analyse, die für die endgültige raumlufthygienische Bewertung herangezogen wird, muß jedoch, wie angegeben, abgesichert werden.

Als Detektor kommt in erster Linie der Elektroneneinfangdetektor (ECD) in Frage. Es muß aber sichergestellt werden, daß die Analysenfunktion von der Eichfunktion eingeschlossen ist, um mögliche Fehler durch das in weiten Bereichen nichtlineare Ansprechverhalten des ECD auszuschließen.

Als Alternative zum ECD als Detektor bietet sich ein Massenspektrometer (MS) an. Durch das Selected-IonMonitoring kann in vielen Fällen auch dann eine quantitative Auswertung erfolgen, wenn sich unterschiedlich chlorierte Biphenyle überlagern. Als innerer Standard muß ein Gemisch 13C-markierter PCB (z.B. von Cambridge Isotope Lab., Promochem) verwendet werden.

Bei den Vergleichsmessungen wurden zwischen den mit ECD- und MS-Detektion ermittelten PCB-Summenwerten keine wesentlichen Unterschiede festgestellt.

Auswertung und Qualitätssicherung
Es sind mindestens die Kongenere zu bestimmen und anzugeben, die schon in der Vergangenheit zur Beurteilung der Kontamination von festen und flüssigen Phasen standardmäßig herangezogen wurden. Nach einer Empfehlung der Länderarbeitsgemeinschaft Abfall (LAGA) werden in der Tab. 1 aufgelisteten Kongenere addiert und mit 5 multipliziert, um die PCB-Gesamtkonzentration näherungsweise als Vergleichswert zu berechne

PCB 28

PCB 52

PCB 101

PCB 138

PCB 153

PCB 180

PCB-Standardkongenere, die für die Gesamtberechnung herangezogen werden.

Da beim Übergang in die Gasphase bevorzugt die leichterflüchtigen, niedrig chlorierten PCB aus der Quelle emittiert werden, tritt in der Luft ein gegenüber dem Ausgangsmaterial deutlich unterscheidbares PCB-Muster auf. Auch mit dem zeitweilig diskutierten Algorithmus

Gesamt-PCB Luft (PCB 28 + PCB 52 + PCB 101 + PCB 138) * 6

kann der Einfluß dieses Effektes auf das Ergebnis nur annähernd ausgeglichen werden. Diese Berechnung liefert gegenüber der bisherigen Berechnung einen um etwa 20% erhöhten Gesamt-PCB-Wert.

Da in der Vergangenheit praktisch ausschließlich die Formel 5 * (6 Kongenere) auch für die Bestimmung der Gesamt-PCB in Luft benutzt worden ist, sollte wegen der Vergleichbarkeit aller Meßergebnisse an dieser Formel festgehalten werden.

Die qualitative Bestimmung einzelner Kongenere sollte bei einer zweifelsfreien Zuordnung auf mindestens zwei Trennsäulen (DB-5, RTX-1701, HT-5, Sil-88 oder Äquivalente) erfolgen. Die quantitative Bestimmung erfolgt mit der Methode des internen Standards. Bei sehr komplexen Chromatogrammen wie bei den PCB sollte die automatische Integration der Detektorsignale regelmäßig kritisch überprüft werden.

Die Wiederfindungsraten sind von allen zu bestimmenden Kongeneren zu ermitteln. Hierfür werden die zu testenden Substanzen auf das Probenahmemedium in einer Menge gegeben, die etwa der zu erwartenden Probemenge entspricht. Anschließend durchlaufen die Testsubstanzen die gesamte Probenvorbereitung und Analyse. Bei Änderungen der Methode und neuen Materialchargen (wie z.B. Adsorptionsmittel, Reinigungssäulen) sind die Wiederfindungsraten zu überprüfen. Wiederfindungsraten sollten 70% überschreiten.

Ebenfalls muß das Durchbruchverhalten aller zu ermittelnden Kongeneren unter den vorliegenden Probenahmebedingungen (Probenahmevolumen und Temperatur) überprüft werden. Mit der Analyse eines dem ersten Probenahmemedium nachgeschalteten zweiten Mediums (z.B. zweiter PU-Schaumstopfen) kann bestimmt werden, ob und in welcher Höhe ein Durchbruch bei der Probenahme erfolgt ist. Die Durchbruchrate sollte unter 10% liegen.

Probenahmemedien, die - bis auf die eigentliche Probenahme - alle Schritte der Probe durchlaufen, inkl. Vorbereitung, Transport und Lagerung, liefern Feldblindwerte. Diese Feldblindwerte ermöglichen eine Aussage über die summarische Kontamination des gesamten Verfahrens und müssen deshalb dokumentiert werden.

Das Durchbruchverhalten und die Feldblindwerte müssen mindestens einmal pro PCB-Muster, Probenahmetemperatur und -volumen bestimmt werden; der Blindwert sollte zudem mindestens für jede laufende Probenahmeserie einmal überprüft werden.

Die "Kriterien zum Betreiben von Prüflaboratorien" nach DIN EN 45001 sind einzuhalten^***. Die Teilnahme an Ringversuchen oder vergleichbaren externen Qualitätssicherungen ist dringend erwünscht.

^***DIN EN 45001, "Allgemeine Kriterien zum Betreiben von Prüflaboratorien", 1990, Beuth-Verlag, Berlin

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