Abteilung Umweltchemie

Die Überwachung von Oberflächengewässern hinsichtlich polarer und semipolarer organischer Mikroschadstoffe ist stark an die chemische Analytik gekoppelt. Die hoch-auflösende Massenspektrometrie (HRMS) gekoppelt mit der Flüssigchromatographie bietet hierbei grosses Potential, da sie zum einen kein Vorwissen zur Art und Anzahl der vorkommenden Schadstoffe voraussetzt und andererseits einen raschen Durchsatz an Umweltproben erlaubt. Die Detektion von Veränderungen im Vorkommen solcher Schadstoffe über die Zeit setzt jedoch den zeitnahen Vergleich einer Vielzahl von HRMS-Datensätzen voraus. Eine effiziente Überwachung ist daher ohne computergestützte Datenauswertung und das Anwenden sensitiver und schneller Aggregations- und Screening-Algorithmen undenkbar.

Entsprechende Algorithmen können HRMS-Signale der gleichen Schadstoffe gruppieren, nach homologen Substanzen suchen, die Isotopenmuster bereits bekannter Substanzen simulieren und detektieren oder das Angleichen von unterschiedlichen HRMS-Messungen bewerkstelligen (siehe Software-Angebot des Departments Umweltchemie). Weitere frei verfügbare Algorithmen, Softwarepackages und integrierte Workflows sollen zukünftig mittels Zeitreihenanalyse und verschiedenen Clustering-Verfahren massgebliche Muster im Auftreten von organischen Mikroverunreinigungen aufdecken können und die Aufklärung von Eintragspfade unterstützen.

Daten zur Evaluation der entwickelten Computertools liefert das tägliche Schadstoff-screening an der Rheinüberwachungsstation Weil am Rhein.