Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Was den Bewohnern von Peking den Atem raubt

11.12.2015

Der Smog-Alarm in dieser Woche in Peking zeigt, wie brisant das Thema Luftverschmutzung in der chinesischen Hauptstadt ist. Welche Faktoren die Luftqualität in der Megametropole bestimmen, untersuchen Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) bereits seit zehn Jahren. In der Arbeitsgruppe Umweltmineralogie und Umweltsystemanalyse um Professor Stefan Norra befassen sich die Forscher unter anderem mit der Entwicklung der Feinstaubbelastung. Vor wenigen Tagen richteten die chinesischen Partner um Professor Kuang Cen von der China University of Geosciences in Peking dazu ein Symposium aus.

Schlechte Sicht, Menschen mit Atemmasken, Fahrverbote, geschlossene Fabriken und stillgelegte Baustellen: In dieser Woche hat Chinas Hauptstadt Peking erstmals die höchste Stufe des Smog-Alarms ausgerufen.


Smog in Peking: Die Aufnahme links entstand am 5. Dezember 2015 um 17 Uhr – die Aufnahme rechts am 6. Dezember 2015 um 14 Uhr.

Stefan Norra

Eine graue Dunstglocke hängt über der Megametropole. Smog, das heißt eine stark erhöhte Konzentration von Luftschadstoffen, die bei bestimmten meteorologischen Bedingungen über dicht besiedelten Gebieten auftritt, stellt schon seit vielen Jahren immer wieder ein Problem in chinesischen Metropolen dar.

Feinstaubpartikel von wenigen Mikrometern Größe können tief in die Lunge eindringen, von dort in die Blutbahn gelangen und Entzündungen auslösen. Mögliche Folgen sind Reizungen der Schleimhäute und Atemwege, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und sogar Krebs.

Die Arbeitsgruppe Umweltmineralogie und Umweltsystemanalyse um Professor Stefan Norra am KIT befasst sich bereits seit 2005 mit der Luftqualität in Peking. So untersuchen die Forscherinnen und Forscher die langfristige Entwicklung der Staubbelastung, Wechselwirkungen zwischen natürlichen und vom Menschen verursachten Partikeln sowie die Auswirkungen der jeweiligen städtischen Nutzungstypen auf die Luftbelastung. Die Arbeitsgruppe ist am Institut für Angewandte Geowissenschaften (AGW) und am Institut für Geographie und Geoökologie (IfGG) angesiedelt.

Jüngst untersuchten Professor Stefan Norra und Dr. Nina Jasmin Schleicher vom KIT gemeinsam mit Wissenschaftlern aus Bordeaux und Peking die zeitliche und räumliche Verteilung sowie die Quellen von partikelgebundenem Quecksilber (HgP) in der Luft über Peking (N. J. Schleicher, J. Schäfer, G. Blanc, Y. Chen, F. Chai, K. Cen, S. Norra: Atmospheric particulate mercury in the megacity Beijing: Spatio-temporal variations and source apportionment.

Atmospheric Environment 109, 2015. DOI: 10.1016/j.atmosenv.2015.03.018). Quecksilber kann Mensch und Umwelt schädigen. „Wie unsere Messungen ergaben, sind die Quecksilberkonzentrationen in Peking gerade in der Heizperiode alarmierend hoch“, berichtet der Geoökologe Stefan Norra. Denn die Konzentrationen waren zeitlich im Winter, räumlich in der Innenstadt innerhalb der dritten Ringstraße am höchsten. Als Hauptquelle der Quecksilberemissionen ermittelten die Forscher besonders die Kohleverbrennung; außerdem tragen Industrie, Verkehr sowie in geringerem Maße auch die rote Farbe an historischen Gebäuden dazu bei.

„Quecksilber in der Luft sollte aufgrund seiner Toxizität künftig stärker im Fokus von Beobachtungsaktivitäten und Minderungsmaßnahmen stehen“, erklärt Norra.

Welchen Erfolg Maßnahmen zur Verringerung atmosphärischer Partikelbelastung haben können, zeigten die Olympischen Spiele 2008 in Peking. Damals durften in der Stadt und den umliegenden Provinzen nur halb so viele Fahrzeuge wie sonst fahren, Restaurants mit Kohleherden sollten Rußfilter einsetzen, die Produktion in der Schwerindustrie wurde teilweise unterbrochen.

Stefan Norra und sein Team nahmen täglich Proben von Partikeln in der Luft, untersuchten Masse und chemische Zusammensetzung. Tatsächlich verringerten die Maßnahmen die Staubbelastung, aber nur solange sie in Kraft waren. Nach dem Ende der Olympischen Spiele nahm die Luftverschmutzung rasch wieder zu.

Vor einigen Tagen stiegen in Peking die Werte für den besonders gesundheitsschädigenden PM 2,5-Feinstaub (Partikel mit einem Durchmesser von 2,5 Mikrometern und weniger) auf über 600 Mikrogramm pro Kubikmeter – mehr als das 24-Fache des Grenzwerts der Weltgesundheitsorganisation. Vor allem Industrie, Verkehr und private Haushalte sind für die Feinstaubbelastung verantwortlich. Zu den vom Menschen verursachten Partikeln kommt in Peking noch geogener Staub hinzu, der durch natürliche Prozesse aus Trockengebieten herantransportiert wird. Er verursacht vor allem in den Frühjahrsmonaten weitere intensive Staubbelastungen, sogenannte Staubstürme.

Neben kontinuierlichen Messungen über Jahre zu verschiedenen Tageszeiten und an verschiedenen Standorten wurden in dieser Kooperation unter anderem die vertikale Ausdehnung der Luftbelastung mit Kolleginnen und Kollegen vom Institut für Meteorologie und Klimaforschung – Atmosphärische Umweltforschung und dem Institut für Regionalwissenschaften des KIT untersucht sowie das von Dr. Heike Vogel und Dr. Bernhard Vogel am Institut für Meteorologie und Klimaforschung – Forschungsbereich Troposphäre am KIT entwickelte Programm COSMO-ART angewendet, um die Ausbreitung der Partikel zu modellieren. Für Peking ist ein wichtiges Ziel, Methoden zu entwickeln, um die Feinstaubbelastung für die jeweils nächsten Tage vorhersagen zu können.

Details zum KIT-Zentrum Klima und Umwelt: http://www.klima-umwelt.kit.edu

Weiterer Kontakt:
Margarete Lehné, Pressereferentin, Tel.: +49 721 608-48121, Fax: +49 721 608-43658, margarete.lehne@kit.edu

Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) verbindet seine drei Kernaufgaben Forschung, Lehre und Innovation zu einer Mission. Mit rund 9 400 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern sowie 24 500 Studierenden ist das KIT eine der großen natur- und ingenieurwissenschaftlichen Forschungs- und Lehreinrichtungen Europas.
KIT – Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft

Das KIT ist seit 2010 als familiengerechte Hochschule zertifiziert.

Diese Presseinformation ist im Internet abrufbar unter: http://www.kit.edu

Weitere Informationen:

http://www.klima-umwelt.kit.edu

Monika Landgraf | Karlsruher Institut für Technologie

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Die Ostsee als Zeitmaschine
14.05.2018 | GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

nachricht Erste Bohrung in einen aktiven Unterwasservulkan
09.05.2018 | GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Bose-Einstein-Kondensat im Riesenatom - Universität Stuttgart untersucht exotisches Quantenobjekt

Passt eine ultrakalte Wolke aus zehntausenden Rubidium-Atomen in ein einzelnes Riesenatom? Forscherinnen und Forschern am 5. Physikalischen Institut der Universität Stuttgart ist dies erstmals gelungen. Sie zeigten einen ganz neuen Ansatz, die Wechselwirkung von geladenen Kernen mit neutralen Atomen bei weitaus niedrigeren Temperaturen zu untersuchen, als es bisher möglich war. Dies könnte einen wichtigen Schritt darstellen, um in Zukunft quantenmechanische Effekte in der Atom-Ion Wechselwirkung zu studieren. Das renommierte Fachjournal Physical Review Letters und das populärwissenschaftliche Begleitjournal Physics berichteten darüber.*)

In dem Experiment regten die Forscherinnen und Forscher ein Elektron eines einzelnen Atoms in einem Bose-Einstein-Kondensat mit Laserstrahlen in einen riesigen...

Im Focus: Algorithmen für die Leberchirurgie – weltweit sicherer operieren

Die Leber durchlaufen vier komplex verwobene Gefäßsysteme. Die chirurgische Entfernung von Tumoren ist daher oft eine schwierige Aufgabe. Das Fraunhofer-Institut für Bildgestützte Medizin MEVIS hat Algorithmen entwickelt, die die Bilddaten von Patienten analysieren und chirurgische Risiken berechnen. Leberkrebsoperationen werden damit besser planbar und sicherer.

Jährlich erkranken weltweit 750.000 Menschen neu an Leberkrebs, viele weitere entwickeln Lebermetastasen aufgrund anderer Krebserkrankungen. Ein chirurgischer...

Im Focus: Positronen leuchten besser

Leuchtstoffe werden schon lange benutzt, im Alltag zum Beispiel im Bildschirm von Fernsehgeräten oder in PC-Monitoren, in der Wissenschaft zum Untersuchen von Plasmen, Teilchen- oder Antiteilchenstrahlen. Gleich ob Teilchen oder Antiteilchen – treffen sie auf einen Leuchtstoff auf, regen sie ihn zum Lumineszieren an. Unbekannt war jedoch bisher, dass die Lichtausbeute mit Elektronen wesentlich niedriger ist als mit Positronen, ihren Antiteilchen. Dies hat Dr. Eve Stenson im Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) in Garching und Greifswald jetzt beim Vorbereiten von Experimenten mit Materie-Antimaterie-Plasmen entdeckt.

„Wäre Antimaterie nicht so schwierig herzustellen, könnte man auf eine Ära hochleuchtender Niederspannungs-Displays hoffen, in der die Leuchtschirme nicht von...

Im Focus: Erklärung für rätselhafte Quantenoszillationen gefunden

Sogenannte Quanten-Vielteilchen-„Scars“ lassen Quantensysteme länger außerhalb des Gleichgewichtszustandes verweilen. Studie wurde in Nature Physics veröffentlicht

Forschern der Harvard Universität und des MIT war es vor kurzem gelungen, eine Rekordzahl von 53 Atomen einzufangen und ihren Quantenzustand einzeln zu...

Im Focus: Explanation for puzzling quantum oscillations has been found

So-called quantum many-body scars allow quantum systems to stay out of equilibrium much longer, explaining experiment | Study published in Nature Physics

Recently, researchers from Harvard and MIT succeeded in trapping a record 53 atoms and individually controlling their quantum state, realizing what is called a...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

„Data Science“ – Theorie und Anwendung: Internationale Tagung unter Leitung der Uni Paderborn

18.05.2018 | Veranstaltungen

Visual-Computing an Bord der MS Wissenschaft

17.05.2018 | Veranstaltungen

Tagung »Anlagenbau und -betrieb der Zukunft«

17.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Bose-Einstein-Kondensat im Riesenatom - Universität Stuttgart untersucht exotisches Quantenobjekt

18.05.2018 | Physik Astronomie

Countdown für Kilogramm, Kelvin und Co.

18.05.2018 | Physik Astronomie

Wie Immunzellen Bakterien mit Säure töten

18.05.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics