Der Einsatz des Europäischer Photoreaktors (EUPHORE)

Die stetig zunehmende Industrialisierung der europäischen Siedlungsräume hat in Form von Luftverschmutzung mit potenziell schädlichen Auswirkungen auf die Gesundheit der Menschen, die landwirtschaftliche Produktion und die Wasserqualität einen starken Einfluss auf die Umwelt. Effiziente Kontrollmaßnahmen zur Eindämmung chemischer Emissionen, durch welche die Luftqualität und der Klimawandel negativ beeinflusst werden, müssen auf soliden wissenschaftlichen Untersuchungen und Kenntnissen der Atmosphärenwissenschaften aufbauen.

Vor diesem Hintergrund diente das MOST-Projekt zur Ergründung der Veränderungen in der Zusammensetzung der Atmosphäre durch Änderungen bei den Emissionen, die von mehreren EU-Richtlinien geregelt werden. Das Hauptziel bestand in der Messung von chemisch und radioaktiv aktiven Arten wie Ozon und Aerosolen. Die Partikel und ihre Vorläufer, die sekundäre Aerosole bilden, welche wiederum aus menschenbedingten Emissionsveränderungen von herkömmlichen zu sauerstoffhaltigen Lösungsmitteln resultieren, wurden besonders untersucht.

Nach einer systematischen Untersuchung der Mehrphasenprozesse von sauerstoffhaltigen Verbindungen wurden detaillierte und vereinfachte Zersetzungssysteme herausgearbeitet. Diese Ergebnisse von mehreren Laboruntersuchungen wurden mittels der im Freien aufgebauten Smogkammeranlage von EUPHORE in Valencia, Spanien, weiter verifiziert. Was die reaktiven Stickoxidkonzentrationen betrifft, ermöglicht diese Kammer unter Berücksichtigung der Umweltgegebenheiten Arbeiten auf der Ebene des Umfelds.

Anders als bei Feldstudien oder kleinen Laborkammern mit künstlichem Licht bietet diese Kammer eine bessere Kontrolle der physischen Parameter und meteorologische Auswirkungen können ausgeschlossen werden. Deshalb können die durch photochemische Untersuchungen gewonnenen Daten in den meisten Fällen leichter verarbeitet werden. Dies geschieht durch die Simulation von chemischen Prozessen in der Smogkammer. Die Wissenschaftler können Vorgänge mit den geringen Stickoxidkonzentrationen bewerten, wie sie in ländlichen Regionen und in der Windrichtung aus städtischen Gebieten vorkommen.

Mit der EUPHORE-Kammer wurde der detaillierte Zersetzungsvorgang, der aus Labordaten für einzelne sauerstoffhaltige Verbindungen abgeleitet wurde, überprüft. Durch den Einsatz des Partikelgrößenmessgeräts „Scanning Mobility Particle Sizer“ (SMPS), das an einen Kondensationskernzähler angeschlossen war, wurden die Aerosolgröße und Verteilungszahlen während der Versuche zum Protosmog gemessen. Mit den Ergebnissen konnten unbekannte Parameter optimiert und rückblickend auf die Laboruntersuchungen Bezug genommen werden. Zudem wurde dadurch die Verifizierung des Zersetzungssystems für alle untersuchten generischen sauerstoffhaltigen Verbindungen möglich.