Entwicklung optischer Sensoren für die Boden-, Grundwasser- und Gewässeranalytik

Verunreinigungen von Böden, Grundwasser und Gewässern mit flüchtigen Kohlenwasserstoffen und deren Verteilung (Ausbreitung) stellen nach wie vor ein sehr aktuelles und schwer einzuschätzendes Problem dar. Diese Arbeit stellt zwei optische Methoden vor, die – unterstützt von Feldversuchen – die Möglichkeit bieten, numerische Modelle zur Schadstoffverteilung in porösen Medien zu verbessern und zu erstellen. Mit Hilfe einer Imaging-Methode, basierend auf einer einfachen CCD-Kamera, können Farbtracer-Experimente in Labortankaufbauten quantitativ ausgewertet werden. Zusammen mit Polydimethylsiloxan-beschichteten Chemo-Sensoren in Verbindung mit der Reflektometrischen Interferenzspektroskopie – eingesetzt zur Detektion realer Schadstoffe wie Toluol in Sand – können auf diese Weise große Datenmengen geliefert werden, um numerische Modelle zu erstellen. Neben nicht selektiven Polydimethylsiloxan-Polymeren werden zur Untersuchung von endokrin wirksamen Substanzen in der Umwelt molekular geprägte Polymere eingesetzt, die eigens für die optische Sensorik entwickelt wurden. Ziel der vorgestellten Ansätze ist ein besseres Verständnis der Schadstoffverteilung im Boden/Grundwasser-System.