Hydrogeologische und hydrochemische Untersuchungen im Raum der nördlichen Midbay (Laguna de Bay, SW-Luzon, Philippinen)

Diplomarbeit von Regina Gross

Einleitung:

Lage und Abgrenzung des Kartiergebietes:

Das Kartiergebiet befindet sich in der Provinz Rizal in Süd-Zentralluzon, der Hauptinsel der Philippinen, circa 40 Kilometer südöstlich der Hauptstadt Manila an der Laguna de Bay. Die Ortschaft Pililla schließt sich im Nordwesten an das Gebiet an (Abbildung 1.1). Die Nationalstraße 21 von Pililla nach Mabitac führt zunächst in NS-Richtung und dann in WE-Richtung durch das Kartiergebiet. Nach Süden verläuft die Bundesstraße 301 nach Jala-Jala.

Als Grundlage für die Kartierung diente die Topographische Karte der Philippinen Nr. 7271 I im Maßstab 1:50 000. Das Gebiet mit einer Fläche von circa 12 km2 liegt zwischen 121° 17¢ 57² und 121° 21¢ 21² östlicher Länge sowie 14° 27¢ 15² und 14° 28¢ 47² nördlicher Breite. Der Verlauf der Westgrenze ist durch die Uferlinie der Midbay der Laguna de Bay vorgegeben.

Morphologie, Klima und Vegetation:

Die Morphologie des Kartiergebietes ist geprägt durch die unterschiedliche Beschaffenheit der anstehenden vulkanischen Gesteine sowie durch vulkanotektonische Vorgänge. Im Westen des Kartiergebietes liegt die Midbay der Laguna de Bay. Die Laguna de Bay ist mit 35 bis 45 Kilometer Durchmesser der größte Binnensee der Philippinen. Die durchschnittliche Tiefe beträgt 2,8 Meter, bei einer maximalen Tiefe von 7,3 Meter. Der Wasserspiegel liegt circa 1,8 Meter über dem der Manila Bay. Der See bildete sich in der Einsturzcaldera des Laguna Vulkans.

Im Uferbereich des Sees befindet sich eine Ebene, gebildet durch tonige Deltaaufschüttungen des Pililla River und weiteren namenlosen Flüssen, die nur während der Regenzeit Wasser führen. In diesem Bereich, der zwischen 2 bis 15 Meter über N. N. liegt, wird Reis angepflanzt. Nach Osten steigt das Gelände bis auf über 300 Meter an. Es sind drei einzelne Höhenzüge ausgeprägt, die ungefähr parallel zur Uferlinie in NW-SE-Richtung streichen (siehe Höhenschichtenkarte; Anhang Teil 1). Innerhalb der westlichen Hügelkette bildet die Anhöhe östlich von Pililla mit 105 Meter den höchsten Punkt. Der mittlere Höhenzug erhebt sich bis auf über 200 Meter über N. N. Die höchste Erhebung des Kartiergebietes befindet sich mit 310 Meter im Südosten des Arbeitsgebietes.

Das Relief der Bergketten ist hügelig. Die Bergkuppen bestehen häufig aus härteren, verwitterungsresistenteren Gesteinen. Gegeneinander abgegrenzt werden die Höhenzüge durch zum Teil sehr tief eingeschnittene Täler mit steilen Hängen. Die Täler bildeten sich entlang tektonischer Schwächezonen, die durch den Einsturz der Caldera entstanden. Hohe Niederschläge und Temperaturen des tropischen Klimas begünstigen hier eine tiefgreifende chemische Verwitterung und starke Erosion.

Während der Regenzeit von Juni bis November erfolgt die Entwässerung in diesen Tälern. Im Nordteil des Kartiergebietes wird der Niederschlag dem Pililla River zugeführt. Die Flüsse im Süden fließen direkt in die Laguna de Bay. Die Regenzeit wird durch den Südwest-Monsun verursacht. Während dieser Zeit ziehen häufig Taifune über das Gebiet. Die durchschnittliche Niederschlagsmenge beträgt in der Ebene 2 000 mm, die Tagestemperaturen schwanken ganzjährig um 30°C. Nördlich der Nationalstraße 21 werden Ananas und Mangos angebaut. Nichtkultivierte Gebiete sind mit Gräsern und Sträuchern bewachsen. Der Südteil des Kartiergebietes wird durch Bambus- und Kokosnussplantagen dominiert.

Regionalgeologischer Überblick:

Das philippinische Archipel gehört zum zirkumpazifischen Vulkangürtel. Der Inselbogen, bestehend aus mehreren Krustenfragmenten, liegt zwischen zwei konvergierenden Subuktionszonen (Abbildung 1.3). Das Philippine-East Luzon System im Osten des Inselbogens entstand wahrscheinlich während des Eozän durch NW-SE-spreading des westlichen philippinischen Beckens. Bis ins untere Oligozän tauchte die Kruste entlang der Subduktionszone nach Westen ab. Die Subduktion wurde vermutlich durch die Nordwärtsbewegung des philippinischen Beckens im Pliozän reaktiviert und ist bis heute aktiv.

Im Westen der Philippinen liegt das Manila Trench-Bataan Orogen-System. Es entstand mit der Öffnung des Südchinesischen Meeres im Oligozän. Ozeanische Kruste des Südchinesischen Meeres wird hier nach Osten subduziert und dominiert die Tektonik im Norden der Philippinen.

In Zentralluzon (10 bis 15°N) kann die Benioffzone durch seismische und gravimetrische Daten eindeutig bestimmt werden. Die Zone seismischer Aktivität weist einen ungefähren Winkel von 40° auf und kann unter Zentralluzon bis zu einer Tiefe von 220 Kilometer verfolgt werden.

Durch die Einengung zwischen dem Südchinesischen Meer und der Philippinischen Platte entstand die Philippine Fault, eine linkslaterale Blattverschiebungszone, die sich über 1 200 Kilometer von Nordluzon bis nach Mindanao erstreckt. Bischke, Suppe & Del Pilar wiesen mit Hilfe von aeromagnetischen und seismischen Daten eine Nebenstörung der Philippine Fault nach. Diese verläuft weitgehend vor der Küste oder ist von quartären oder rezenten vulkanischen Gesteinen bedeckt (Abbildung 1.4).

Die als Sibuyan Sea Branch bezeichnete Störung verlässt die Philippine Fault nordöstlich von Masbate Island und erstreckt sich mit einer Länge von 350 Kilometer durch die nordöstliche Sibuyan Sea, vermutlich durch den Taal Vulkan und endet schließlich vor der Küste der Batanges Halbinsel. Die Störung ist bis heute aktiv, mit einem gesamten Versatz von 200 bis 300 Kilometer seit dem frühen oder mittleren Miozän.

Nach dieser Rekonstruktion wären das Central Luzon Valley Becken und der Luzon Vulkanbogen korrelierbar mit dem Forearc-Becken und Vulkanbogen auf Panay Island. Nach der Kollision der Palawan-Plattform mit Zentralluzon wurden die Philippinen durch fortdauernde Bewegung an dem Manila Trench nördlich von Mindoro, entlang des Sibuyan See Astes von Rissen durchzogen. Daraus resultierte eine Rotation Nordluzons und Mindoros gegen den Uhrzeigersinn vom Oligozän bis ins mittlere Miozän. Panay Island (Visayas) rotierte in entgegen gesetzter Richtung.

Zentralluzon:

Zentralluzon wird durch die Philippine Fault begrenzt. Im Norden verläuft sie vom Lingayen Gulf bis zur Dingalan Bay und teilt hier auch geologisch Zentralluzon von Nordluzon. Im Südosten auf Höhe der Bondoc Halbinsel durchläuft die Störung erneut Luzon. Die Geologie Zentralluzons wird von zwei NS-streichenden Gebirgszügen dominiert: Dem Zambales Ophiolith-Komplex im Westen und der Sierra Madre im Osten. Das Central Valley, ein känozoisches Sedimentbecken, liegt zwischen diesen Formationen (Abbildung 1.5). Es wird als forearc basin interpretiert.

Die Sierra Madre, die älteste geologische Einheit Zentralluzons, erstreckt sich vom äußersten Nordosten Luzons entlang der Ostküste der Insel bis auf die Höhe der Manila Bay. Der südliche Teil der Sierra Madre in Zentralluzon wird auch als Quezon Küstengebirge bezeichnet. Geologisch ist die Sierra Madre noch nicht weit erforscht. Teile des Gebirges könnten einen Vulkanbogen darstellen, der sich durch Subduktion in der Kreide bis ins Paläogen gebildet hat. Kalk-alkalische Plutonite innerhalb der Sierra Madre wurden auf mittleres Eozän bis oberes Oligozän datiert.

Im Südwesten der Sierra Madre sind Fragmente eines Ophioliths aufgeschlossen. Der größte Teil wird jedoch durch jüngere Gesteine überdeckt. Schöll & Casareo, beschreiben den Angat Ophiolith bei Antipolo und Teresa. Das Basement bilden hier massige Lavaströme, Pillowbasalte, dykes und sills. Sie werden überlagert von Radiolariten, Hyaloklastiten und Pillowbasalt-Brekzien. Für die vulkanischen Gesteine liegen bisher keine Datierungen vor. Man vermutet jedoch, dass sie in der Kreide gebildet wurden. Die Radiolarite stammen aus dem Eozän.

Die Zambales Range stellt die westliche Begrenzung des Central Valley Beckens dar. Sie erstreckt sich vom Lingayen Gulf im Norden bis zur Subic Bay im Süden. Der südöstliche Teil der Zambales Range besteht aus mehreren jungtertiären Vulkanen, während der übrige Teil einen großen, relativ unveränderten Ophiolith-Komplex darstellt. Er erstreckt sich über eine Länge von 100 Kilometer mit einer Breite von ca. 30 Kilometer. Geochemische Untersuchungen zeigen Charakteristika sowohl für ozeanische Kruste als auch für einen Inselbogen. Stukturgeologische und stratigraphische Ergebnisse aus dem Ophiolith-Massiv und den jüngeren Sedimente an dessen Flanken zeigen ein Einfallen des Ophioliths von 15 bis 25° nach Osten. So dominieren im Osten Pillowbasalte und Dike-Komplexe, während die tieferen stratigraphischen Schichten aus Gabbros und ultramafischen Gesteinen im Westen der Zambales Range aufgeschlossen sind.

Das Central Valley wird als forearc basin interpretiert und besteht aus einer 14 Kilometer mächtigen Abfolge von tertiären und quartären Sedimenten (Abbildung 1.6). Die Basis bilden im Westen ozeanische Kruste, im Osten ältere accreted terranes. Die Sedimentation im Westen begann mit der Hebung des Ophiolith im Alttertiär. Vom Inselbogen im Osten wurden zwischen Paläogen und Quartär Sedimente mit einer Gesamtmächtigkeit von 8000 Meter in den Ostteil des Beckens geschüttet. Vom Miozän an war das Central Valley ein kontinuierliches, längliches Becken zwischen dem herausgehobenen Ophiolith-Komplex und dem Inselbogen mit hoher Schüttung von Schelfsedimenten. Detritus von beiden Flanken füllten das sich absenkende Becken immer weiter auf. Im Pliozän begann die nichtmarine Sedimentation. Die Aktivität der Philippine Fault im Oberen Miozän bis ins Holozän führte zu einer Hebung und einer Faltung der angrenzenden Gebiete des Beckens.

Zwei Vulkanbögen bildeten sich innerhalb dieser drei Komplexe. De Boer et al. fassen diese als Bataan-Mindoro Orogen zusammen. Es erstreckt sich von der Balungao Vulkangruppe (nördliches Central Valley; 12-14, Abbildung 1.7) bis zur Vulkaninsel Simara (37, Abbildung 1.7). Die nach Westen konvexe Form der Vulkanbögen lässt auf eine Entstehung durch nach Osten gerichtete Subduktion entlang dem Manila Trench schließen. Der Bataan Arc im Norden wird von der südlichen Verlängerung, dem Mindoro-Arc, durch eine NE-SW streichende ‘cross arc’ Zone, dem Macolod Corridor, getrennt.

Im nördlichen Teil des Bataan-Mindoro Orogen liegen die Vulkane entlang zweier semi-paralleler Lineamente, dem Western Bataan Lineament (WBL) und dem Eastern Bataan Lineament (EBL). Das WBL bildete sich innerhalb des Zambales Ophiolith und stellt den ältesten Teil der Vulkanbögen dar. Der Vulkanismus begann hier vor ca. 7 Ma Proben aus dem WBL reichen in ihrem Alter von 7,2 Ma bis zu einigen hunderttausend Jahren. Die Hauptaktivität lag zwischen zwei und einer Millionen Jahre. Der Vulkanismus in dieser Region galt bereits als erloschen. Der Ausbruch des Mount Pinatubo 1991 zeigte jedoch, dass mit weiteren Eruptionen innerhalb des WBL zu rechnen ist. Bisher konnte aber an keinem weiteren Vulkan eine erneute Aktivität beobachtet werden.

Mit fortschreitender Subduktion entlang der Manila Trench bildete sich weiter östlich das EBL. Es liegt innerhalb des Central Valley. Die ältesten Vulkanite des EBL werden auf 2,0 Ma datiert. Der Vulkanismus dauert bis heute an.

Die Vulkane des südlichen Mindoro Arc (MA) liegen entlang zweier paralleler Lineamente. Das Western Mindoro Lineament (WML) besteht aus sechs Vulkanen. Es bildete sich am Ostrand des Mindoro Basin, einem neogen-quartären Becken vergleichbar mit dem Central Valley. Das Basement besteht hier aus niedriggradigen Metamorphiten. Die vier vulkanischen Komplexe des EML bildeten sich innerhalb des Angat Ophiolith (Sierra Madre).

Der Mindoro Arc weist synchrone Alter zum Bataan Arc auf, besonders das EML. Eine Korrelation von WBL und WML konnte in der Arbeit von Defant, De Boer & Oles aufgrund sehr weniger Proben aus dem WML nicht abgesichert werden.

Getrennt werden Bataan und Mindoro Arc durch den Macolod Corridor (MC). Dieser stellt eine 40 Kilometer breite, NE-SW streichende Riftzone dar. Er erstreckt sich von Maricaban Island bis zum Mount Sembrano. Diese Riftzone durchschneidet dem Zambales Komplex ähnliche Gesteine im Südwesten, klastische Gesteine des Central Valley im zentralen Teil und den Angat Ophiolith im Nordosten. Zwischen dem Mount Maquiling (22, Abbildung 1.7) und Mount Banahaw (28, Abbildung 1.7) befindet sich ein großes Maarfeld.

Der Vulkanismus innerhalb des Macolod Corridor ist unabhängig von der Subduktionszone. Das Magma steigt hier entlang von NE-SW-streichender Störungen auf, die durch die Einengung zwischen der Philippine Sea und der Palawan Platform entstanden sind. Der Vulkanismus im Macolod Corridor ist bis heute aktiv, zuletzt 1977 im Taal Vulkan.

Laguna de Bay:

Die Laguna de Bay ist die größte vulkanotektonische Depression innerhalb des Südwest-Luzon-Vulkanfeldes (SWLVF). Es handelt sich hierbei um eine Explosionscaldera. In der Depression befindet sich heute ein Süßwassersee, der in drei Becken unterteilt ist: West Bay, Middle Bay und East Bay mit einer Gesamtfläche von 890 km2. Geographisch liegt der Laguna de Bay Vulkankomplex sowohl entlang des EML als auch innerhalb des Macolod Corridor. Aufgrund geochemischer Daten und Datierungen wurde er von dem EML zugeordnet.

Der Laguna Vulkan förderte im Zeitraum von 2,0 bis 0,9 Ma vor heute große Mengen vulkanischer Gesteine. Diese vulkanoklastische Serie besteht vorwiegend aus verschweißten und nicht verschweißten Ignimbriten mit eingelagerten Lavaströmen, Tuffen, fluviatilen und lakustrinen Sedimenten. Einige Lavaströme zeigen Pillowstrukturen.

Die vulkanoklastischen Gesteine des Laguna Vulkans bedecken eine Fläche von mindestens 1 100 km2. Es wird aber eine wesentlich größere Verbreitung von über 10 000 km2 angenommen. Im Osten der Middle Bay bilden die Gesteine mit einer Mächtigkeit von bis zu 400 Meter das Caliraya Plateau. Nach Süden erstrecken sich Ignimbrite wahrscheinlich bis zu den Batanges Mountains, überdeckt von jüngeren Vulkaniten. 50 Kilometer nördlich von Manila wurden Ignimbrite von Gonzales, Ocampo & Espirito beschrieben. Im Westen stehen Gesteine dieser Serie unterhalb der jüngeren Taal Tuffe an. Noch größere Mengen pyroklastischer Gesteine sind wahrscheinlich in die Manila Bay und die Philippine Sea vorgedrungen.

Inhaltsverzeichnis:

	Teil I
1.	EINLEITUNG	13
1.1	Lage und Abgrenzung des Kartiergebietes	13
1.2	Morphologie, Klima und Vegetation	13
1.3	Regionalgeologischer Überblick	15
1.3.1	Einführung	15
1.3.2	Zentralluzon	17
1.3.3	Laguna de Bay	21
2.	SCHICHTENFOLGE	21
2.1	Laguna Formation	21
2.1.1	Lahars	22
2.1.2	Tuffe	27
2.1.3	Ignimbrite und Base Surges	28
2.1.4	Andesite	34
2.2	Rezente Sedimente	40
3.	GEOCHEMIE	40
4.	TEKTONIK	43
	Teil II
5.	EINLEITUNG	49
5.1	Problemstellung und Zielsetzung	49
5.2	Laguna de Bay	51
5.2.1	Geographischer Überblick	51
5.2.2	Nutzung	53
5.2.3	Wasserqualität	56
5.2.4	Regionalgeologischer Überblick	57
6.	UNTERSUCHUNGSMETHODEN	61
6.1	Probennahme	61
6.2	Chemische Analysen der Wasserproben: Prinzip und Durchführung	64
6.2.1	Atomabsorptionsspektrometrie (AAS)	64
6.2.2	Ionenchromatographie (IC)	65
6.2.3	Kolorimetrische Bestimmungen im Gelände	66
6.2.3.1	Nitrat	66
6.2.3.2	Nitrit	67
6.2.3.3	Ammonium	67
6.2.3.4	Phosphat	67
6.2.3.5	pH-Wert	67
6.2.4	Titrimetrische Bestimmungen	67
6.2.4.1	Härte (Gesamthärte)	68
6.2.4.2	Carbonathärte, Säurekapazität	68
6.3	Elektrometrische Messungen der Wasserproben	68
6.3.1	Wasser- und Lufttemperatur	68
6.3.2	Elektrische Leitfähigkeit	68
6.4	Analysen der Sedimentproben: Prinzip und Durchführung	69
6.4.1	Röntgendiffraktometrie	69
6.4.2	Röntgenfluoreszenz-Spektrometrie (RFA)	70
6.4.3	Kohlenstoffbestimmung (TC, TOC, TIC)	71
6.4.3.1	Bestimmung von TC mit dem Leco EC 12	71
6.4.3.2	Bestimmung von TIC mit der Scheiblerapparatur	71
6.4.4	Korngrößenanalyse	71
7.	ERGEBNISSE DER WASSERANALYSEN	73
7.1	Ionenbilanz	73
7.2	Typisierung der Wässer	73
7.3	Statistische Auswertung	77
7.3.1	Cluster-Analyse	77
7.3.2	Korrelationsanalysen	80
7.4	Analysenergebnisse	82
7.4.1	Natrium und Kalium (Alkalimetalle)	83
7.4.2	Calcium und Magnesium (Erdalkalimetalle)	85
7.4.3	Hydrogencarbonat und Härte	87
7.4.3.1	Härte	87
7.4.3.2	Hydrogencarbonat	88
7.4.4	Chlorid, Bromid, Fluorid	89
7.4.5	Stickstoff	91
7.4.5.1	Nitrat, Nitrit	92
7.4.5.2	Ammonium	94
7.4.6	Phosphor	95
7.4.7	Sulfat	96
7.4.8	Schwermetalle	97
7.4.8.1	Eisen und Mangan	97
7.4.8.2	Nickel	99
7.4.8.3	Kupfer	99
7.4.8.4	Zink	100
7.4.8.5	Arsen	100
7.4.8.6	Chrom	101
7.4.8.7	Cadmium	101
7.4.8.8	Blei	101
7.4.9	pH-Wert	101
7.4.10	Wasser- und Lufttemperatur	102
8.	ERGEBNISSE DER SEDIMENTANALYSEN	102
8.1	Ergebnisse der Körnungsanalyse	102
8.2	Faunenbeschreibung	105
8.3	Chemische Zusammensetzung und Mineralbestand	106
8.3.1	Schwermetalle	107
9.	DISKUSSION	108
9.1	Laguna de Bay	108
9.2	Zuflüsse	110
9.3	Grundwässer	111
10.	ZUSAMMENFASSUNG	112
11.	LITERATURVERZEICHNIS	114

Textprobe:

Kapitel 6.2, Chemische Analysen der Wasserproben: Prinzip und Durchführung:

Um Vergleiche mit anderen Arbeiten zu erlauben, werden im folgenden Abschnitt die angewendeten Analysen-Methoden beschrieben. Um Veränderungen (Oxidation, Ausfällung etc.) zu verhindern, wurden sämtliche Proben von der Probennahme bis zur Analyse gekühlt aufbewahrt. Diese Maßnahme konnte aufgrund mehrerer Stromausfälle auf den Philippinen sowie während der rund 20-stündigen Rückreise nicht immer gewährleistet werden. Die Analysen wurden am Geologischen Institut der Universität Bonn nach den Deutschen Einheitsverfahren zur Wasser-, Abwasser- und Schlammuntersuchung durchgeführt: DIN 38 405 – Anionen, DIN 38 406 – Kationen , DIN 38 409 – Summarische Wirkungs- und Stoffkenngrößen.

6.2.1, Atomabsorptionsspektrometrie (AAS):

Die Atomabsorptionsspektrometrie (AAS) basiert auf der Absorption von optischer Strahlung mit einer bestimmten, charakteristischen Wellenlänge durch freie Atome oder Ionen im Gaszustand. Die optische Strahlung stammt aus einer elementspezifischen Strahlungsquelle. Die freien Atome werden aus der Probe durch die Zufuhr von thermischer Energie erzeugt, meistens mit Hilfe von Flammen (Flammentechnik) oder elektrisch beheizten Graphitrohren (Graphitrohrtechnik).

Bei der Flammentechnik wird die Probenlösung mit den zu messenden Elementen zerstäubt und dann in eine Brennerflamme (Brenngas: Luft/Acetylen 2 300 °C, Lachgas/Acetylen 2 800 °C) geleitet. In der Flamme erfolgt sowohl die Atomisierung der Elemente als auch die Absorption der elektromagnetischen Strahlung. Zur Messung von Spurenelementen wird aufgrund der größeren Empfindlichkeit (100- bis 1 000-fach) die elektrothermische Atomisierung eingesetzt. Diese flammenlose Atomabsorptionsspektrometrie arbeitet mit einem elektrisch beheizten Graphitrohr, das eine längere Verweilzeit der Probe im Strahlengang erlaubt. Hierbei wird die Probenlösung in ein (pyrobeschichtetes) Graphitrohr eingebracht und durch stufenweise Temperaturerhöhung getrocknet und verascht. Die Atomisierung wird anschließend mit einer sehr schnellen Aufheizrate erreicht, so dass die gesamte Menge der eingebrachten Probe spontan atomisiert wird. Die Absorption des Photonenstrahls erfolgt innerhalb der Graphitrohrküvette.

Durchführung: Die Analysen wurden mit einem Atomabsorptionsspektrometer PERKIN ELMER 3030 B durchgeführt. Methode und Messbedingungen für die einzelnen Elemente sind in Tabelle 6.3 aufgelistet. Für die Graphitrohrtechnik kam die HGA 600 von PERKIN ELMER mit dem Autosampler AS 60 zum Einsatz. Zur Eichung wurden Standardlösungen der Firma MERCK, ICP-Multielement-Standard IV für die Spurenanalytik, sowie Einzelelement-Standards ‘TITRISOL’ für die Bestimmung der vier Hauptelemente verwendet.

6.2.2, Ionenchromatographie (IC):

Die Ionenaustausch-Chromatographie ist für die Bestimmung der gängigsten Anionen die in der Praxis am häufigsten eingesetzte Technik. Die hier verwendete Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) erlaubt mit Hilfe eines Multistandards die gleichzeitige Analyse von bis zu sechs Anionen (F-, Cl-, NO2-, NO3-, Br-, SO42-). Dabei werden die Ionen flüssigkeits-chromatographisch mit einer Trennsäule getrennt.

Die IC basiert auf einem Ionenaustausch von Analytionen in einer mobilen Phase mit an der stationären Phase (Füllmaterial der Trennsäule) gebundenen ionischen Austauschgruppen. Die stationäre Phase besteht typischerweise aus einem Polystyrol-Harz. Durch den chromatographischen Prozess kommt es zu multiplikativen Verteilungsvorgängen, die zur Substanztrennung führen. Zur Detektion werden Leitfähigkeits- und UV-Detektoren verwendet. Beim Einsatz von Leitfähigkeitsdetektoren ist es notwendig, dass die Eluenten eine ausreichend geringe Leitfähigkeit aufweisen.

Durchführung: Die sechs Anionen wurden mit dem Chromatographie-System HIC-6A der Firma SHIMADZU analysiert. Dabei wurde die Trennsäule Shimpack IC-A1 (Firma SHIMADZU) mit Polymethacrylat/quatanäre Ammoniumgruppe als stationäre Phase und der Leitfähigkeitsdetektor CDD-6A verwendet. Die mobile Phase enthielt 2,5 mmol/l Phthalsäure und 2,4 mmol/l Tris(hydroxymethyl)-aminomethan bei einem pH-Wert von 4,0. Das Probenvolumen betrug jeweils 20 µl in der Probenschleife des Injektorblocks, die Betriebstemperatur wurde auf 40 °C eingestellt. Die Anionen wurden durch Vergleich der Retentionszeiten der Probe mit denjenigen der Bezugslösungen identifiziert. Die Konzentrationen werden automatisch aus der Peakfläche des Chromatogramms berechnet. Eine zu hohe Leitfähigkeit wurde durch lineare Verdünnung der Probe ausgeglichen. Die unteren Bestimmungsgrenzen des Gerätes liegen bei 0,50 mg/l F-, 1,0 mg/l Br-, 0,50 mg/l Cl-, 1,0 mg/l NO3-, 0,80 mg/l NO2-, 0,80 mg/l SO42-. Die Analysedauer betrug bei einer Flussrate von 1,5 ml/min jeweils 15 Minuten. Nach jeder zehnten Probe wurde die Stabilität des Systems über eine Injektion des Multistandards kontrolliert.