This dataset contains the results of chemical analyses of water, sediment, and marine bivalves (Mytilus spp.) for residues of submerged munitions, which were taken during various field excursions to three wrecks from the First and Second World Wars in the North Sea: KW58 (Belgium), SMS Mainz (Germany), and UC30. Water and sediments were collected using CTD rosette water samplers and Van Veen sediment grabs (SMS Mainz), or by divers (KW58 and UC30). The mussels for mussel monitoring were collected near the island of Sylt (Germany) and exposed in cages on the wrecks for several weeks.
Samples were frozen immediately on board and transferred to the lab for examination. All samples were analyzed for the explosive 2,4,6-trinitrotoluene (TNT) and its two primary metabolites, 4-amino-2,6-dinitrotoluene and 2-amino-4,6-dinitrotoluene, using gas chromatography tandem quadrupole mass spectrometry (GC-MS/MS).
Non-Target-Screening (NTS) mittels hochauflösender Massenspektrometrie (HRMS) ermöglicht die Detektion Tausender chemischer Substanzen in einer einzelnen Umweltprobe. Diese analytische Vorgehensweise hat sich in den letzten Jahren aufgrund von Verbesserungen auf dem Gebiet der Kombination von Flüssigkeitschromatographhie (HPLC) und hochauflösender Tandemmassenspektrometrie (HR-MS/MS) rasant entwickelt. Dabei werden enorme Datenmengen produziert, deren umfassende Auswertung sehr zeitintensiv und nicht vollständig automatisierbar ist. Die sichere Identifizierung von bisher nicht überwachten Substanzen mit bestätigter Molekülstruktur ausgehend von den detektierten exakten Ionenmassen ist nur durch eine Kombination geeigneter Analyse- und Auswertestrategien basierend auf Target-, Suspect- und Non-Target-Analysen sowie den Einsatz von Vorhersage-Tools zur Fragmentierung und Metabolisierung von Stoffen, Spektrenbibliotheken sowie Stoffdatenbanken möglich. Es soll eine geeignete Methodik für das NTS basierend auf (U)HPLC-HR-MS/MS von Oberflächenwasserproben entwickelt werden. Darüber hinaus soll gezeigt werden, wie diese neue Vorgehensweise in geeigneter Weise in das Gewässermonitoring integriert werden kann und welches Potenzial sie hat für die Identifizierung neuer bisher nicht überwachter Stoffe, zur Erkennung von Störfällen, zum Screening bestimmter Chemikaliengruppen wie z.B. Arzneimittel, Biozide, Pflanzenbehandlungsmittel sowie für das Erkennen von zeitlich begrenzten Schadstoffeinleitungen und Veränderungen der stofflichen Belastung von Gewässern. Die Ergebnisse des Projekts sollen die von den Bundesländern durchgeführten Messprogramme zur stofflichen Belastung der deutschen Oberflächengewässer unterstützen.
Die im Wasser vorkommenden Huminstoffe machen einen großen Prozentsatz des gelösten organischen Kohlenstoffs aus und können dabei die Eigenschaften des Wassers und dessen Verhalten bei Prozessen der Wasseraufbereitung entscheidend beeinflussen. Es wurde eine Methode entwickelt, die es erlaubt, durch den Einsatz der Größenausschlusschromatographie mit einer nachfolgenden Kopplung mit einem Tandem-Massenspektrometer (SEC-MS) aquatische Huminstoffe genauer zu charakterisieren. Mithilfe verschiedener massenspektrometrischer Detektionsverfahren können verschiedene funktionelle Gruppen selektiv erfasst werden. Die entwickelte Methode wird derzeit genutzt um qualitative Veränderungen der Fulvinsäuren bei Prozessen der Wasseraufbereitung wie der Ozonung und der Chlorung zu beobachten.
Die Qualitaet geloesten organischen Materials in Waessern hat grossen Einfluss auf natuerliche und technische Prozesse. Mit Hilfe der Fluessigchromatographie-Massenspektroskopie sollen Methoden der funktionellen Detektion geloester organischer Verbindungen entwickelt werden. Diese zielen auf die zweidimensionale Charakterisierung biogenen geloesten organischen Materials und die stoffgruppenspezifische Detektion xenobiotischer Verbindungen. Diese Verfahren werden eine Bruecke zwischen unspezifischen Charakterisierungsverfahren und den oft zu selektiven Verfahren der Targetanalyse bilden. Die Methoden werden anschliessend auf verschiedene Aspekte der Abwasserbehandlung und der Wasseraufbereitung angewendet.
Die Fluessigchromatographie-tandem- Massenspektrometrie eroeffnet in Bezug auf die Polaritaet und das Molekulargewicht der analysierbaren Substanzen neue Dimensionen, mit deren Hilfe zwei Themen bearbeitet werden: Toxische Abwasserkomponenten: Die Komplexitaet vieler gewerblicher und industrieller Abwaesser macht es aussichtslos, toxische Inhaltsstoffe durch die zielgerichtete Analyse zuvor ausqewaehlter Verdachtstoffe (target analysis) zu erkennen. Deshalb werden Methoden der toxizitaetsgesteuerten Analyse entwickelt, in der stufenweise Abwasserinhaltstoffe extrahiert und fraktioniert werden und dabei in der jeweils folgenden Stufe nur toxische Fraktionen weiter zu bearbeiten sind. Die im Vorlaeuferprojekt entwickelten Verfahren werden hier unter Einsatz neuer Techniken fuer polare Abwasserinhaltsstoffe ausgebaut. Sulfonierte Aromaten: Sulfonierte aromatische Verbindungen werden in vielen Produktions prozessen als Hilfsstoffe eingesetzt und gelangen meist vollstaendig in das Abwasser. Die Abbaubarkeit dieser Verbindungen (aerob/anaerob) soll hier an Hilfsstoffen aus der Textilveredelung untersucht werden. Ausserdem werden analytische Methoden entwickelt, die der Analyse derartiger Verbindungen in Abwaessern dienen.