Sorption wird als der wichtigste abiotische Prozess zur Untersuchung des Transports und Verbleibs von organischen Schadstoffen in der Umwelt angesehen. Für die Wasseraufbereitung ist es von großer Bedeutung, ob die Sorption vollständig reversibel ist, ein Teil der sorbierten Schadstoffe irreversibel im Sorbens verbleibt und ob die Gesamtmenge oder nur ein Teil der Schadstoffe für biologische Rezeptoren verfügbar ist.
Im Rahmen der Arbeit wurde diesen Fragestellungen in mehrstufigen Sorptions- und Desorptionsversuchsreihen nachgegangen. Als Sorbentien kamen Aktivkohle, Holzkohle, Torf und hydrophober Zeolith Y-200 zum Einsatz, welche den Modellverbindungen Trichlorethylen (TCE), Tetrachlorethylen, Perchlorethylen (PCE), o-Xylol sowie p-Xylol ausgesetzt wurden.
Es wurde gezeigt, dass der strukturelle Aufbau des Sorbens maßgeblich für das Sorptionsverhalten der Verunreinigungen ist. Das starre Porensystem des mikroporösen Zeoliths Y-200 wies bezüglich der Sorption den höchsten Reversibilitätsgrad auf. Holz- und Aktivkohle zeigten eine signifikant irreversible Sorption bzw. ein zumindest sehr langsames Desorbieren der Schadstoffe. Da die verbliebenen Schadstoffe durch kompetitive Sorption anderer Verunreinigungen im Wasser wieder freigesetzt werden können, stellen sie eine potentielle Umweltgefährdung dar.
Allgemein gilt, dass die Sorption der untersuchten Chemikalien in den oben genannten Sorbentien mit Ausnahme von Torf durch porenfüllende Prozesse dominiert wird. Die theoretische Beschreibung der Sorption gelang durch nichtlineare Sorptionsisothermen, die mechanistisch gesehen sowohl Verteilungsgleichgewichte als auch Porenfüllung umfassen. |