Polychlorinated biphenyls (PCBs) in bulk soil and particle size separates of soils in a rural community

In a rural community (Stephanskirchen, Southern Germany) situated near a waste incineration plant six A horizons were sampled to determine 14 polychlorinated biphenyls (PCBs) in bulk soil and particle size separates (clay, silt, fine and coarse sand) and to test the suitability of alkaline saponification for PCB extraction. The PCB concentrations were higher in alkaline saponification extracts than in Soxhlet extracts. However, the extraction efficiency of up to fourfold chlorinated PCBs was lower and more than sevenfold chlorinated PCBs were destroyed. Nevertheless, alkaline saponification was suitable to determine the indicator congeners 28, 52, 101, 138, 152, and 180. The sum of the PCB concentrations ranged from 8.4 to 59.5 μg kg−1 which was as high as in soils of big cities. However, the concentrations did not reach the threshold value for agricultural purposes of 200 μg kg−1 as proposed in literature for the sum of the six indicator congeners. The hexachlorinated PCBs 138 and 153 were the most abundant (together > 50% in all samples) whereas PCB 1 could not be detected in any sample. On the average, PCB concentrations increased as particle size decreased. When normalized to Corg, however, the fine sand fraction had the highest PCB concentrations. A slight decrease of lower chlorinated PCBs as particle size decreased indicated an increasing state of degradation. The PCB compositions in the emissions of a comparable waste incineration plant (Bamberg, Bavaria) and in Stephanskirchen soils differed markedly. Therefore, we did not get any indications that waste incineration was a main source of PCBs in the examined soils. Instead, higher chlorinated technical PCB mixtures such as Clophen A 60 or Aroclor 1260 may be the most important sources. Polychlorierte Biphenyle (PCB) in der Feinerde und in Korngrosenfraktionen der Boden einer landlichen Gemeinde In einer im Lee einer Mullverbrennungsanlage liegenden landlichen Gemeinde (Stephanskirchen, Oberbayern, Deutschland) wurden sechs A-Horizonte beprobt, um die Konzentrationen von 14 PCB in der Feinerde und in Korngrosenfraktionen (Ton, Schluff, Fein- und Grobsand) zu bestimmen; gleichzeitig wurde die Eignung von alkalischer Verseifung zur PCB-Extraktion gepruft. Die PCB-Summenkonzentrationen waren in den alkalischen Verseifungsextrakten hoher als in Soxhletextrakten. Allerdings war die Extraktionseffizienz fur bis zu vierfach chlorierte PCB niedriger; hoher als siebenfach chlorierte PCB wurden zerstort. Dennoch ist die alkalische Verseifung geeignet, um die Indikatorkongenere 28, 52, 101, 138, 152 und 180 zu bestimmen. Die PCB-Summenkonzentration lag zwischen 8.4 und 59.5 μg kg−1 und damit genauso hoch wie in Boden groser Stadte. Der in der Literatur fur landwirtschaftliche Nutzung vorgeschlagene Prufwert von 200 μg kg−1 fur die Summe der sechs Indikatorkongenere wurde jedoch in keiner Probe erreicht. Die hexachlorierten PCB 138 und 153 waren die haufigsten Kongenere (zusammen in allen Proben > 50%), wahrend PCB 1 in keiner Probe PCB 35 nur in einer nachgewiesen werden konnten. Im Mittel nahmen die PCB-Konzentrationen mit abnehmender Korngrose zu. Auf Corg bezogen wies jedoch die Feinsandfraktion im Mittel die hochsten PCB-Konzentrationen auf. Eine geringe Abnahme der Anteile niederchlorierter PCB mit abnehmender Korngrose deutele auf einen zunehmenden Abbaugrad hin. Die PCB-Zusammensetzung in den Emissionen der zum Vergleich herangezogenen Bamberger Mullverbrennungsanlage und in den untersuchten Bodenproben unterschieden sich deutlich. Vermutlich ist die Mullverbrennungsanlage daher nicht die Hauptquelle. Statt dessen konnten hoher chlorierte, technische PCB-Gemische wie Clophen A60 oder Aroclor 1260 die wichtigsten Quellen sein.