Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) und ihre Derivate in der st\u00e4dtischen Luft<\/p>\n
Luftverschmutzung ist eines der gr\u00f6\u00dften und ungel\u00f6sten Umweltprobleme in Europa, welches die menschliche Gesundheit und Lebensqualit\u00e4t dramatisch beeintr\u00e4chtigt. Nach Angaben des EEA gibt es j\u00e4hrlich mehr als 430 000 vorzeitige Todesf\u00e4lle durch PM2,5 (Partikel mit einem Durchmesser kleiner 2,5 Mikrometer). Diese Aerosolpartikel stammen haupts\u00e4chlich aus unvollst\u00e4ndigen Verbrennungsprozessen (z.B. Heizofen, Verkehr, Kochen, Zigarettenrauch, Industrie, Wildbrand usw.) und enthalten verschiedene organische Verbindungen, die an Partikel unterschiedlicher Gr\u00f6\u00dfe gebunden sind. Die Gr\u00f6\u00dfenvorteilung der Aerosole ist wichtig, da kleine Partikel (kleiner als 1 Mikrometer) durch die Alveolaren direkt in die Blutbahn eindringen k\u00f6nnen. Benzo(a)pyren und andere polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAKs) sowie deren Derivate k\u00f6nnen DNA-Sch\u00e4den verursachen, die in weiterer Folge zu Krebserkrankungen, fetalen St\u00f6rungen usw. f\u00fchren k\u00f6nnen.<\/p>\n
Die Luftqualit\u00e4t in Europa wird durch europaweites Netzwerk staatlicher Mess-stationen gut \u00fcberwacht – aus historischen Gr\u00fcnden werden jedoch meist nur Gro\u00dfst\u00e4dte beobachtet. Heutzutage werden industrielle Emissions-quellen gesetzlich kontrolliert, jedoch private Quellen wie die private Heizsysteme in kleinen Siedlungen werden dabei nicht ber\u00fccksichtigt. Dadurch entstehen besonders w\u00e4hrend der Winterzeit Probleme, wenn Temperaturinversionen auftreten. Auch die Geomorphologie ist ein wichtiger Faktor. In den Siedlungen in der Tschechischen Republik, wo Menschen selbst minderwertige Braunkohle verbrennen, ist die Situation schlechter als in Deutschland. In deutschen H\u00e4usern werden jedoch Kamine immer beliebter und auch die Holzverbrennung produziert PAKs.<\/p>\n
Unser Ansatz war es, mobile Feldmessungen an verschiedenen Orten durchzuf\u00fchren. Um die zeitliche und r\u00e4umliche Variabilit\u00e4t der Luftverschmutzung zu untersuchen, habe ich drei identische Kinderwagen mit Aluminiumboxen entwickelt, die mit Instrumenten zur Aerosolpartikelmessung und -probenahme ausgestattet sind.<\/p>\n
Dank der Zusammenarbeit zwischen der Karlsuniversit\u00e4t Prag und dem Helmholtz Zentrum M\u00fcnchen konnten wir einzigartige und sehr umfangreiche Messungen realisieren. Unsere ersten Messungen f\u00fchrten wir in Augsburg durch, wo eine 12 km lange Strecke kontinuierlich \u00fcberlappend von drei Spazierg\u00e4ngern wiederholt wurde. Danach f\u00fchrten wir 4 Tage lang gleichzeitig Wintermessungen am tschechischen und deutschen Standort im Bayerischen Wald in zwei kleinen und sehr \u00e4hnlichen St\u00e4dten – Bayerisch Eisenstein und \u008eelezn\u00e1 Ruda – durch, die nur 2,5 km voneinander entfernt sind. Wir konnten direkt Unterschiede in den PM-Konzentrationen direkt beobachten und den grenz\u00fcberschreitenden Transport bewerten. An beiden Orten starteten wir um 5 Uhr morgens mit einer 3,5 km langen Route und wiederholen den Fu\u00dfmarsch sie alle 2 Stunden bis 22 Uhr.<\/p>\n
Wir beobachteten folgende Parameter in einer zweiten Aufl\u00f6sung: Partikelgr\u00f6\u00dfenverteilung (OPS-Ger\u00e4t, TSI-Hersteller und 11E-Ger\u00e4t von GRIMM), PM10, PM2,5, PM1 (DustTrak DRX, TSI), Partikelzahlkonzentration (PTrak, TSI), Temperatur und relative Luftfeuchtigkeit und in 10 Sekunden Aufl\u00f6sung Black Carbon und Brown Carbon (MA200, AethLabs). Auch \u00a0neu entwickelte, kosteng\u00fcnstige PM10 und PM2,5 Ger\u00e4te werden getestet. Alle 10 Sekunden wurde ein Bild zur besseren Datenauswertung erstellt und die Position wurde mit GPS (64s, Garmin) verfolgt, um die Ergebnisse in Karten darzustellen, in denen die Konzentrationen der einzelnen Parameter durch Farbe dargestellt werden. Die Aerosole wurden am pers\u00f6nlichen Kaskadenimpaktor von SIOUTAS in verschiedenen Gr\u00f6\u00dfenfraktionen zur weiteren Analyse entnommen.<\/p>\n
F\u00fcr die chemische Analyse von PAKs, deren Derivaten und anderen organischen Verbindungen ist es notwendig, hoch sensitive Ger\u00e4te einzusetzen, da die Masse der Filter aufgrund der kurzen Probenahmezeit gering ist. Dazu wurden In-situ Thermodesorption Flugzeit-Gaschromatographie Massenspektrometrie (IDTD-GC-TOF-MS) eingesetzt, das vom Helmholtz Zentrum M\u00fcnchen entwickelt wurde. W\u00e4hrend meines Aufenthaltes wandte ich diese Methode auf einem neuen System der Firma LECO, das eine noch h\u00f6here Sensitivit\u00e4t aufweist als das Original. Allerdings hatten wir ein Paar Schwierigkeiten mit den Ger\u00e4ten wie Fehlen von Einzelteilen, Verunreinigungen usw., sodass meine Proben noch nicht analysiert werden konnten. Also werde ich sie am Ende meines Stipendienaufenthaltes oder danach analysieren. Dann werde ich meine Ergebnisse ver\u00f6ffentlichen.<\/p>\n
Wir beobachteten eine hohe zeitliche und r\u00e4umliche Variabilit\u00e4t von PM in Augsburg und beiden St\u00e4dten im Bayerischen Wald. W\u00e4hrend die Emissions Hot-Spots in Augsburg, durch den Verkehr verursacht werden, sind in Kleinst\u00e4dten Kamin und Kachel\u00f6fen f\u00fcr die hohen Schadstoffemissionen verantwortlich. So betrug z.B. der Median von PM2,5 w\u00e4hrend des 26. 9. 2018 in \u008eelezn\u00e1 Ruda 43 \u00b5gm-3 und in Bayerisch Eisenstein 24 \u00b5gm-3 im gleichen Zeitraum. Die maximale Konzentration beim Gehen durch eine Emissionfahne aus dem Schornstein erreichte 2440 \u00b5gm-3 bzw. 1570 \u00b5gm-3, was in beiden F\u00e4llen Extremwerte sind. Dann ist die Expositionszeit dieser Werte entscheidend. Die PM2,5 -Mediane in Augsburg waren in der Regel doppelt so niedrig. Es werden noch weitere Ergebnisse gezeigt und diskutiert.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) und ihre Derivate in der st\u00e4dtischen Luft Luftverschmutzung ist eines der gr\u00f6\u00dften und ungel\u00f6sten Umweltprobleme in Europa, welches die menschliche Gesundheit und Lebensqualit\u00e4t dramatisch beeintr\u00e4chtigt. Nach Angaben des EEA gibt es j\u00e4hrlich mehr als 430 000 vorzeitige Todesf\u00e4lle durch PM2,5 (Partikel mit einem Durchmesser kleiner 2,5 Mikrometer). Diese Aerosolpartikel stammen haupts\u00e4chlich […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"template":"","meta":{"footnotes":""},"categories":[],"tags":[2473],"class_list":["post-46932","moe-fellowship","type-moe-fellowship","status-publish","hentry","tag-tschechien-und-slowakei"],"meta_box":{"dbu_stipendiaten_az":"30018\/765","dbu_stipendiaten_anrede":"","dbu_stipendiaten_nachname":"Bendl","dbu_stipendiaten_vorname":"Jan","dbu_stipendiaten_titel":"","dbu_stipendiaten_fbeginn":"2018-02-07 00:00:00","dbu_stipendiaten_fende":"2019-02-06 00:00:00","dbu_stipendiaten_e_anschrif":"Helmholtz Zentrum M\u00fcnchen Deutsches Forschungszentrum f\u00fcr Gesundheit und Umwelt GmbH Kooperationsgruppe Comprehensive Molecular Analytics","dbu_stipendiaten_betreuer":"Dr. J\u00fcrgen Schnelle-Kreis","dbu_stipendiaten_email_dienst":"bendlhonza@gmail.com"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/moe-fellowship\/46932","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/moe-fellowship"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/moe-fellowship"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/moe-fellowship\/46932\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":60645,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/moe-fellowship\/46932\/revisions\/60645"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=46932"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=46932"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=46932"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}