Institut für Siedlungswasserwirtschaft
der RWTH Aachen

Forschung im Bereich Umweltanalytik

Heute untersucht das Umweltanalytische Laboratorium mit modernsten instrumentellen analytischen Methoden die sog. organischen Mikroschadstoffe, Elemente, Nährstoffe, summarische Parameter und führt mikrobiologische sowie ökotoxikologische Tests in den Matrices Wasser, Abwasser, Schlamm, Abfall, Altlasten, Böden und Gasen im Spuren- und Ultraspurenbereich durch. Zentrale Forschungsfelder sind die Spurenstoff-Erkennung und Elimination, Ressourcenmanagement, Siedlungsentwässerung, biologische Abwasserreinigung und Umweltverträglichkeitsprüfungen von Baustoffen.

Im Rahmen von Analysen für u.a. Umweltverträglichkeitsuntersuchungen von Baustoffen und Recyclingmaterialien in Kooperation mit dem ibac (RWTH Aachen University) wird im umweltanalytischen Laboratorium die nachweisstarke Massenspektrometrie (ICP-MS) und die robuste Emissionsspektrometrie mit induktiv gekoppelter Plasmaanregung (ICP-OES) zur Bestimmung von ca. 62 Elementen verwendet.

Für die Untersuchung von unpolaren organischen Schadstoffen, wie PCB, PAK, Flammschutzmittel, Moschusduftstoffe, Alkylierte Zinnverbindungen und weitere Industriechemikalien (z.B. Weichmacher) kommen analytische Großgeräte wie die Gaschromatographie-Massenspektrometrie (GC/MS) auch gekoppelt mit hochaufgelöster Massenspektrometrie und Tandemmassenspektrometrie (HR)GC/(HR)MSn zum Einsatz.

Ein weiterer Untersuchungsschwerpunkt des Labors ist die Quantifizierung und Identifizierung von organischen Mikroschadstoffen wie Pharmaka, Röntgenkontrastmittel, Tenside, und Personal Care Produkte (PCP) sowie ihrer Transformationsprodukte im Spuren- bis Ultraspurenstoffbereich mit der Hochleistungsflüssigkeitschromatographie mit hochaufgelöster Massenspektrometrie (HPLC-MSn, LTQ Orbitrap).

Seit vielen Jahren haben sich die Analytiker im ISA auf den Nachweis und die Identifikation von Transformationsprodukten von Mikroschadstoffen, z.B. nach weitergehender Abwasserbehandlung durch oxidative Verfahren (sog. Advanced Oxidation Processes (AOP)), mit der hochauflösenden Massenspektrometrie spezialisiert (Target-/ Non-Target-Screening). Heute kommen dazu u.a. internetbasierte Softwarelösungen zum Identitäts-Datenbankabgleich und zur Toxizitätsbewertung zum Einsatz, um neben der Identifikation auch etwas zum Gefährdungspotential der gefundenen Stoffe aussagen zu können.

Das ökotoxikologische Potential von Abwässern und Inhaltsstoffen wird in den eigenen Biologie-Laboratorien untersucht. Neben der klassischen Schlamm-Charakterisierung, der Identifizierung von Organismengruppen mittels Gensonden kommen verschiedene ökotoxikologische Testverfahren zum Einsatz. Hierzu gehören der Algen-Wachstumshemmtest, der Daphnien-Immobilisationstest, der akute Leuchtbakterientest, der chronische Leuchtbakterien-Zellvermehrungshemmtest sowie der Wachstumshemmtest mit der Wasserlinse Lemna minor. Diese ausgewählten Tests umfassen die Trophiestufen der Primärproduzenten, Primärkonsumenten und der Destruenten.

Neben der analytischen Begleitung der am ISA bearbeiteten F&E-Vorhaben wird im Umweltanalytische Laboratorium auch Analytik im Auftrag Dritter durchgeführt. Des Weiteren steht die Infrastruktur auch anderen Lehrstühlen der RWTH Aachen University als Gerätezentrum zur Verfügung (s. Nutzungsordnung).

Die analytischen Arbeiten und die Qualitätssicherung (AQS) werden in Anlehnung an die Vorgaben der „Allgemeinen Anforderungen an die Kompetenz von Prüf- und Kalibrierlaboratorien (DIN EN ISO/IEC 17025)" validiert, durchgeführt und kontrolliert. Hierbei kommen die jeweiligen parameterspezifischen DIN-, EN- und ISO-Normen zur Anwendung. Diese sind dem Leistungsverzeichnis des ISA Labors zu entnehmen. Durch die Teilnahme an landes- und bundesweiten Ringversuchen werden die Analysenmethoden darüber hinaus von externen, unabhängigen Institutionen auf ihre ordnungsgemäße Durchführung und Stimmigkeit der Ergebnisse hin überprüft. Neben den routinemäßig durchzuführenden nationalen Ringversuchen als zugelassene Untersuchungsstelle beteiligte sich das Umweltanalytische Laboratorium freiwillig an internationalen Ringversuchen.