Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Kommission will die städtische Luftverschmutzung mit modernsten Mitteln messen

30.01.2003


Die Gemeinsame Forschungsstelle (GFS) der Europäischen Kommission hat eine innovative Pilotstudie zusammen mit der regionalen italienischen Umweltschutzagentur Agenzia Regionale per la Protezione dell’Ambiente (ARPA) Lombardia eingeleitet, um im Januar und Februar 2003 die städtische Luftverschmutzung in Mailand zu messen. Diese Studie soll die Quelle gefährlicher Schadstoffe ermitteln und nutzt als erste die neueste GFS-Technologie - das Single Particle Analysis and Sizing System (SPASS) auf der Grundlage eines Massenspektrometers. Die Umweltforschung der EU hat zum Ziel, durch die Ermöglichung der vollständigen Bestimmung und Messung unterschiedlicher Arten der Luftverschmutzung (etwa durch Verkehr, Heizung oder Fabriken) in ganz Europa eine annehmbare Luftqualität zu erreichen.



„Die Luftverschmutzung in unseren Städten erfordert rasches Handeln. Wir brauchen mehr Umweltforschung“, erklärte Philippe Busquin, der Europäische Kommissar für Forschung. „Wir müssen die Luftverschmutzung aufdecken und messen und Änderungen der Verschmutzungsmuster aufmerksam beobachten. Wir wollen den nationalen und regionalen Behörden dabei helfen, das Problem besser zu analysieren, Gesundheitsrisiken in Verbindung mit gefährlichen Stoffen in der Luft zu erkennen und mit Hilfe der EU-Stellen geeignete, kostenwirksame Gegenstrategien zu entwickeln und umzusetzen.“



Viele europäische Städte leiden während des Winters unter starker Luftverschmutzung, die auf Partikel (PM, particulate matter) zurückzuführen ist. Aus einer neueren Studie der GFS geht hervor, dass der Grad der Partikelverschmutzung in Norditalien zu den höchsten in Europa gehört. Die GFS setzt neue Mittel ein, um wesentliche Informationen über Einzelpartikel - einschließlich ihrer möglichen Herkunft - zu erhalten und damit lokalen und nationalen Behörden in der ganzen EU bei der Bekämpfung dieser Verschmutzung zu helfen.

SPASS ermöglicht die Bestimmung aller Partikel und liefert gleichzeitig ein Positiv-und Negativ-Ionenspektrum für jedes Partikel. Dann verwendet es diese Information in speziell entwickelten Statistikprogrammen, um den Beitrag jeder Quelle zur Partikelkonzentration in der Atmosphäre zu quantifizieren. Zu diesen Quellen zählen der Verkehr, die Beheizung von Wohnraum und die Industrie. Diese Studie wird die wissenschaftlichen Kenntnisse über die Herkunft von Luftschadstoffen stark erweitern und kostengünstige Bekämpfungsmaßnahmen ermöglichen, wie sie im Programm „Saubere Luft für Europa“ (CAFE) der Kommission festgelegt sind.


Partikelverschmutzung gefährdet Gesundheit und Klima

Die PM10-Konzentration (Masse aller in der Atmosphäre schwebenden Partikel und Tröpfchen mit einem Durchmesser von weniger als 10 µm (zehn Mikrometer) - ein Mikrometer ist ein Millionstel eines Meters) überschreitet oft die zulässige Grenze nach dem Gesundheitsnormen der Europäischen Kommission. Darin ist eine Höchstgrenze von 50 µg/m3 (Mikrogramm pro Kubikmeter) PM10, gemittelt über 24 Stunden, oder 40 µg/m3, gemittelt über ein Jahr, vorgesehen.

Hohe PM10-Konzentrationen führen zu Lungen- und Herz-Kreislauf-Problemen. Zur Lösung dieser Probleme wurden bereits drastische und kostspielige Maßnahmen getroffen, wie Verkehrsverbote in Städten während bestimmter Zeiträume des Tages oder der Woche.

Die gleichen Partikel, die man in städtischen Gebieten findet, verbreiten sich über die Atmosphäre und werden zu einem regionalen und sogar einem globalen Phänomen. Ihnen wird eine bedeutende abkühlende Wirkung zugeschrieben, die der Aufwärmung durch die Treibhausgase entgegengesetzt ist. Diese Verbindung zwischen lokaler Luftverschmutzung und dem weltweiten Klimawandel bildet ein wichtiges Forschungsthema im derzeitigen Forschungsrahmenprogramm der Kommission und bei der GFS.

Komplexe chemische Zusammensetzung

PM10-Partikel haben komplexe chemische Zusammensetzungen, die ihre unterschiedliche Herkunft widerspiegeln. Städtische PM10 enthalten mindestens sieben breite Klassen chemischer Stoffe: Sulfate, Nitrate, Ammonium, elementaren Kohlenstoff, organischen Kohlenstoff, Minerale und Salze. Partikel aus Verkehrsemissionen setzen sich üblicherweise aus organischen Stoffen und Nitraten zusammen; Gebäudebeheizung und industrielle Tätigkeiten führen zu Sulfaten, Bauarbeiten zu Mineralstaub und Landwirtschaft zu Ammonium. Derzeit ist unbekannt, welcher Bestandteil am gesundheitsschädlichsten ist.

Charakterisierung einzelner Partikel

Die GFS bemüht sich unter anderem um die Entwicklung von Instrumenten zur physikalischen und chemischen Charakterisierung einzelner Partikel. Durch die Charakterisierung der Partikel an der Quelle - einschließlich Kfz-Auspuffrohren, Fabrikschornsteinen und häuslichen Heizanlagen - und in der städtischen Atmosphäre kann der Beitrag jeder Quelle zu städtischen PM10 beurteilt werden.

Neben dem erstmaligen Einsatz von SPASS in Mailand wendet die GFS auch gebräuchlichere Analyseverfahren an und arbeitet mit Geräten, die bei der ARPA in Gebrauch sind. Die Messungen erfolgen am Flughafen Bresso im Norden Mailands, um das städtische Hintergrundaerosol im Einzelnen zu charakterisieren, und in einem Tunnel unter dem Hauptbahnhof von Mailand, um Partikel aus Verkehrsemissionen zu charakterisieren.

Diese Messungen werden zur vollständigen chemischen Charakterisierung städtischer PM10 führen, die Qualifizierung des Beitrags des Verkehrs zu PM10 ermöglichen und die Bedeutung anderer Quellen der städtischen Luftverschmutzung anzeigen.


Redaktionelle Anmerkungen

Die GFS besitzt umfangreiche Erfahrung in der Erforschung der Luftverschmutzung. Sie betreibt das europäische Referenzlaboratorium für Luftverschmutzung (ERLAP), um wissenschaftliche und technische Unterstützung für die Erarbeitung und Umsetzung von Richtlinien der EU zur Luftverschmutzung zu liefern und den Kommissionsdienststellen bei ihren Maßnahmen zur Bekämpfung der Luftverschmutzung zu helfen. Die GFS arbeitet mit dem Verband nationaler Referenzlaboratorien für Luftqualität zusammen und sorgt für die allgemeine Koordinierung vereinheitlichter Luftqualitätsmessungen in ganz Europa. Daneben erarbeitet sie mit japanischen und amerikanischen Sachverständigen gemeinsame weltweite Konzepte.

SPASS ist ein Massenspektrometer, in das über eine Reihe von Düsen Partikel aus der Atmosphäre eingeschossen werden. Die Partikel werden einzeln nach Größe geordnet und dann unter Verwendung eines starken Laserpulses nacheinander gespalten und ionisiert. Anschließend werden positive und negative Ionen mit Hilfe des Massenspektrometers analysiert, um die genaue chemische Zusammensetzung jedes Partikels zu erhalten. Dieses hochtechnologische Gerät ist auf Lastwagen montiert.

Die Studie über die städtische Luft in Mailand ergänzt eine Messreihe während des Sommers 2002 auf Teneriffa, Spanien, wo Staub aus der Sahara untersucht wurde. Beide sind Teil des koordinierten Partikelforschungsprogramms der GFS. Beide Studien werden neue Einsichten bringen bezüglich der Charakteristiken von Partikeln und ihres Beitrags zu örtlichen Gesundheitsproblemen und dem weltweiten Klimawandel.

Fabio Fabbi | Europäische Kommission
Weitere Informationen:
http://ies.jrc.cec.eu.int/Units/cc
http://ies.jrc.cec.eu.int/Units/eh

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Ökologie Umwelt- Naturschutz:

nachricht Müll in den Weltmeeren überall präsent: 1220 Arten betroffen
23.03.2017 | Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung

nachricht Internationales Netzwerk bündelt experimentelle Forschung in europäischen Gewässern
21.03.2017 | Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Ökologie Umwelt- Naturschutz >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise