Ultraspurenanalyse: Entwicklung einer Methode zur Analytik von Edelmetallen in Grund- und Oberflächengewässern
Teure Edelmetalle sowie Seltene Erden werden in der Industrie und Medizin eingesetzt und sind aus unserem Alltag nicht mehr weg zu denken. Vielfach ist die Gewinnung, Entsorgung und Wiederverwertung jedoch nicht umweltschonend. Durch die z.B. weitverbreitete Nutzung der Elemente der Platingruppen in der Automobilindustrie wurde mittlerweile ein Konzentrationsanstieg in Flüssen und Seen nachgewiesen. In weiterer Folge stellt sich die Frage:
Wie belasten diese Stoffe unsere Gewässer, welche umweltbelastende Folgen ergeben sich generell dadurch?
Über Störungen der natürlichen Verteilung der Spurenstoffe aufgrund menschlicher Aktivitäten wurde bereits in wissenschaftlichen Publikationen berichtet. Es gibt jedoch keine systematischen Untersuchungen der Stoffwechselwege und Transfermechanismen und somit auch noch zu wenige Daten über die natürlich vorkommenden Konzentrationen dieser Elemente im ökologischen System. Edelmetalle gehen in der Regel sehr langsam und in geringen Mengen in Lösung, was das frühzeitige Erkennen einer möglichen Umweltbelastung umso schwieriger, deshalb aber auch umso wichtiger macht. Auch das geogene, das heißt natürliche, Auftreten dieser Stoffe in Gesteinen und Gewässern ist als Vergleichskomponente zu erfassen.
Aufgrund der sehr tiefen Bestimmungsgrenzen der Spuren- und Ultraspurenelemente braucht es eine anspruchsvolle Analytik mit hochtechnisierten Laboranlagen und auch die Entwicklung von Methoden zur Anreicherung dieser Metalle in Gewässer- oder Gesteinsproben.
Für das Bundesministerium sind Forschungsaktivitäten zum Schutz unserer natürlichen Lebensressourcen ein ganz wesentlicher Bestandteil für ein erfolgreiches, generationenorientiertes Ressourcenmanagement. Deshalb wurde das Department für Chemie der Universität für Bodenkultur Wien beauftragt, ein entsprechendes Analyseverfahren zur Ultraspurenanalyse der Edelmetalle Rhodium, Palladium, Silber, Iridium, Platin und Gold in Grundwässern und Oberflächengewässer zu entwickeln („Hochdurchsatz-Methodik“ zur Quantifizierung).
Das realisierte Forschungsprojekt beinhaltet viele Vorteile für künftige Vorhaben in der Wasseranalytik, bei denen die großräumige Verbreitung von Metallen in sehr niedrigen Konzentrationsbereichen und die damit verbundenen Prozesse untersucht werden können. Das trägt zu einer wesentlichen Effizienzsteigerung in der chemischen Analytik von Ultraspurenelementen bei. Bislang noch unzureichend genaue Spurenanalysen von Edelmetallen können wesentlich exakter erfasst werden, was ein großer Gewinn für die Umweltanalytik ist!
Neben noch vielen unbekannten natürlichen chemisch-physikalischen Wechselwirkungen des Wassers mit den Gesteinen und der Atmosphäre stellen gerade jene der menschlichen Aktivitäten mit deren umweltbelastenden Folgen eine große Herausforderung für Wissenschaft und Forschung dar.