Isolation and identification of environmental pollutants from complex mixtures using effect-directed analysis and preparative capillary gas chromatography

Abstract

Verunreinigungen von Grundwasser, Oberflächengewässern und Böden mit einer Vielzahl von organischen Schadstoffen stellen nach wie vor ein sehr aktuelles und schwer einzuschätzendes Problem dar. Ausgehend von der potentiellen Bedrohung komplex kontaminierter Umweltkompartimenten sowohl auf das Ökosystem als auch auf den Menschen, ist eine Untersuchung der Schadstoffbelastung zwingend notwendig. Eine erfolgreiche Charakterisierung und Gefährdungsabschätzung erfordert eine enge Verknüpfung biologischer und chemischer Methoden, um die beobachtete toxische Wirkung einer (oder mehreren) spezifischen Einzelkomponente(n) der stofflichen Belastung zuzuordnen. Dies ermöglicht die effektorientierte Schadstoffidentifizierung – auch bekannt als wirkungsorientierte Analytik – welche physikalisch-chemische Fraktionierungstechniken mit biologischer Wirktestung kombiniert. Die Komplexität der kontaminierten Umweltprobe erfordert oftmals mehrere Fraktionierungsschritte, denen immer spezifischere Trennprinzipien zugrunde liegen. Diese Arbeit stellt eine gas–chromatographische Fraktionierungsmethode vor, die aufgrund ihrer höheren Trennleistung neben herkömmlich eingesetzten präparativen HPLC-Systemen, die Möglichkeit bietet, komplexe Gemische auf einige wenige Einzelsubstanzen in aktiven Fraktionen zu reduzieren. Zusammen mit neuen Computermodellen zur Identifizierung und Struktur-Wirkanalysen bietet diese Dissertation neue Ansätze um das Verständnis der Schadstoffbelastung im Sinne einer Ursache–Wirkungsbeziehung in kontaminierten Schutzgütern zu verbessern.