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Emissionskataster Graz

Vor dem Hintergrund der deutlichen Feinstaub-Grenzwertüberschreitungen im Laufe des letzten Winters in Graz, erstellt das Land nach 1988 und 1995 erneut einen Emissionskataster für die Landeshauptstadt. Wie in den vorangegangenen Jahren wurde auch diesmal das Institut für VKM und THD der TU Graz in Zusammenarbeit mit IBF und ADIP mit der Erarbeitung der Luftschadstoffinventur beauftragt. Ziel ist die Erfassung von Emissionsdaten für gasförmige und staubförmige Luftverunreinigung (CO2, u.s.w.

Korrosionsempfindliche Dosimetermaterialien zur Überwachung der Umweltbedingungen an Kulturgütern

Die einzelnen Belastungsfaktoren von Kulturgütern können durch apparativ aufwendige und kostenintensive Einzelmessungen mit Hilfe der modernen Analytik genau bestimmt werden. Mit den sogenannten Glassensoren wurde am Fraunhofer-Institut für Silicatforschung (ISC) eine elegante und zerstörungsfreie Methode entwickelt, die ohne aufwendige Messungen der einzelnen Parameter die auftretenden Gesamtbelastungen über einen längeren Zeitraum hinweg registrieren kann. Die Verwendung von sensibilisierten Glasflächen als Dosimetermaterial wurde für den bisherigen Anwendungsbereich ausgeschöpft. Ziel dieses Vorhabens ist es, neue korrosionsempfindliche Materialien und Komponenten herzustellen und für den prinzipiellen Einsatz zur Überwachung der Umweltbedingungen an Kulturgütern zu prüfen. Zum einen sollen Granulate der bisherigen Glasmaterialien mit unterschiedlicher Körnung in eine NIR-transparente Trägermatrix aus SiO2-Aerogel eingebracht werden. Zum anderen bietet sich die Modifizierung der inneren Oberfläche von SiO2-Aerogelen an, die dann selbst als detektionsaktive Medien fungieren können. Ein weiterer Syntheseweg soll so gewählt werden, dass Aerogel- oder Xerogelschichten ohne überkritische Trocknung auf Glas als Trägermaterial hergestellt werden. In jedem Fall muss der korrosive Einfluss bestimmter Umweltfaktoren (Feuchte, Temperatur, Schadgase) in einem Expositionsprogramm in Klimakammern, zunächst durch Variation einzelner Parameter und schließlich durch deren Kombination systematisch charakterisiert werden. Nach Abschluss dieser Labortestphase können - bei Projektende - Expositionsprogramme in Museen verwirklicht werden.

Untersuchung ueber die Eignung von Flechten als Bioindikatoren zum Nachweis von Schwermetallbelastungen

Ziel dieser Studie ist die Pruefung von Flechten als geeignete Testobjekte zum Nachweis von erhoehten Schwermetallbelastungen. Flechten bilden empfindliche Indikatoren fuer gasfoermige Luftverunreinigungen. Fuer diese Studie wurden in 2 aufeinanderfolgenden Jahren jeweils Proben in verschiedenen alpinen Bereichen im Vergleich zu unbelasteten Standorten in Nordwestschweden entnommen. Die spezifische Anreicherungsfaehigkeit verschiedener Arten wird getestet. Die Schwermetallanalysen erfolgen mittels Atomabsorption.

Gastechnische Untersuchungen ausgewaehlter Hausmuelldeponien in Niederoesterreich

Moeglichkeiten einer Nutzung von Deponiegas fuer eine lokale Energiegewinnung und Vermeidung schaedlicher Gasemissionen.

Erhebung ueber die Aufnahme und Wirkung gas- und partikelfoermiger Immissionen im Rahmen eines Wirkungskatasters

Die Erhebungen sind Bestandteil eines integrierten Informationssystems fuer die Aufstellung von Luftreinhalteplaenen im Lande Nordrhein-Westfalen. Sie umfassen Wirkungsermittlungen an Mensch, Pflanze, Materialien und Boden mit Hilfe standardisierter Verfahren.

Oekotoxikologische Probleme in den Tropen und Subtropen, Teil 2: Untersuchungen zur Wirkung gasfoermiger Luftverunreinigungen und kupferhaltiger Fungizide

Infolge zunehmender Industrialisierung von Entwicklungs- und Schwellenlaendern und dem Transfer umweltbelastender Produktion aus den Industrielaendern in die Dritte Welt ist in den Laendern der Tropen und Subtropen eine zunehmende Umweltzerstoerung zu beobachten. Gleichzeitig ist die Kenntnis ueber Methoden zur Erfassung und Bewertung von Imissionswirkungen in diesen Laendern noch sehr gering. Die Industrienationen sind hier aufgefordert, Hilfestellung zu leisten. In Zusammenarbeit mit brasilianischen Institutionen werden Untersuchungen durchgefuehrt zur Empfindlichkeit brasilianischer Pflanzenarten gegenueber gasfoermigen Luftverunreinigungen und Schwermetallen, zur Entwicklung und Erprobung von Bioindikationsverfahren fuer diese Schadstoffe und zur Wirkung auf Oekosysteme.

Die Bedeutung volatiler Arsen-Emissionen aus vulkanischen Gebieten

Arsen ist durch sein ubiquitäres Vorkommen eines der bestuntersuchten Elemente in Gestein, Boden und Wasser. Über Arsen in der Atmosphäre ist dagegen wenig bekannt. Die größten Freisetzungen stammen aus Punktquellen, wobei vulkanische Gebiete die wichtigsten natürlichen Quellen sind. Meist wird angenommen, dass die atmosphärische Ausbreitung von partikulärem Arsen abhängt, während volatile Arsenspezies ignoriert wurden trotz hoher Toxizität schon bei geringen Konzentrationen. Sie wurden als exotisch und zu kurzlebig, um umweltrelevant zu sein, eingestuft. Neuere Untersuchungen zeigen aber, dass die Stabilität volatilen Arsens bislang unterschätzt wurde. Ein Mangel an Probenahme-, Stabilisierungs- und Analysetechniken verhinderte auch, dass speziesselektive Massenbilanzen für atmosphärisches Arsen aufgestellt und abiotische von biotischen Bildungsmechanismen unterschieden werden konnten. Die Hypothese des vorliegenden Antrags ist, dass volatile Arsenspezies mehr zum globalen biogeochemischen Kreislauf beitragen und über größere Distanzen transportiert werden als bisher angenommen. Desweiteren wird postuliert, dass neben primärer abiotischer Freisetzung mikrobielle Gemeinschaften sekundär Arsen volatilisieren und die Speziierung bestimmen. Ein erstes Ziel ist die Entwicklung einer neuen, feldtauglichen Methode zur Beprobung volatiler Arsenspezies. Dafür werden Extraktionsfallen aus Stahlnadeln gefüllt mit Polymersorbenten verwendet (Needle Trap Devices, NTDs). NTDs werden durch aktives Pumpen beladen, was die Quantifizierung der Flussrate und Berechnung absoluter Konzentrationen ermöglicht. NTDs werden in der organischen Chemie routinemäßig eingesetzt. Ihr Potential, volatiles Arsen quantitativ und spezieserhaltend zu sorbieren, ist unbekannt. Sorptionsmaterial, Pumpraten, Lagerbedingungen müssen optimiert und Konkurrenzsorption anderer volatiler Metall(oid)e oder vulkanischer Gase (H2O, SO2, H2S) eliminiert werden. Zur Analyse wird eine moderne Kopplungstechnik verwendet (GC-MS split ICP-MS): Nach gaschromatographischer Trennung wird der Probenfluss gesplittet; ein Massenspektrometer ermöglicht die molekulare Identifikation unbekannter Spezies, ein induktiv-gekoppeltes Plasma-MS die Element-Quantifizierung. Das zweite Ziel ist die Erfassung der Bedeutung volatiler Arsenfreisetzung und -verteilung in drei Gebieten unterschiedlicher vulkanischer Aktivität (Mt.Etna - Vulcano - Yellowstone National Park). Messungen entlang von Transekten sollen die Veränderung der volatilen Arsenmenge und -speziierung während des Transports aufzeigen. On-site Inkubationstests mit extremophilen Bakterien sollen zeigen, ob es zu mikrobieller Volatilisierung methylierter Arsenate und Methylierung von Arsin in der Gasphase kommt. Gesamtziel ist, durch das Bereitstellen einer Methode und den Nachweis der Rolle von volatilem Arsen exemplarisch in vulkanischen Gebieten eine neue Bewertung der Bedeutung volatiler Metall(oid)e für globale Stoffkreisläufe anzustoßen

Vorläufige Auswertung der Luftqualitätswerte des Jahres 2012

Die vorläufige Messdaten der Länder und des Umweltbundesamtes für das Jahr 2012 belegen, dass Stickstoffdioxid und Feinstaub die Luftqualität in Deutschland nach wie vor beeinträchtigen. 52 Prozent der städtisch verkehrsnahen Stationen überschritten den erlaubten Jahresmittelwert für Stickstoffdioxid (NO2) von 40 Mikrogramm pro Kubikmeter Luft, µg/m3. Dagegen wurde der PM10-Jahresmittelgrenzwert für Feinstaub, der ebenfalls bei 40 µg/m3 liegt, im Jahr 2012 deutschlandweit eingehalten. Die Belastung der Luft mit Feinstaub war im Jahr 2012 eine der niedrigsten seit Beginn der Messungen. Zu Überschreitungen des Tagesmittelwertes kam es vor allem wieder an verkehrsnahen Messstationen. Selbst unter den günstigen Witterungsverhältnissen im vergangenen Jahr lagen die Messwerte an nahezu 10 Prozent der verkehrsnahen Stationen aber über dem Feinstaub-Tagesgrenzwert.

Evaluierung der kathodenseitigen Schädigungsmechanismen durch partikuläre und gasförmige Luftschadstoffe mit Hilfe von elektrochemischen Messmethoden zur Standzeiterhöhung von PEM-Brennstoffzellen (Kathodenluft II)

Im Projekt wurden wichtige Schädigungsmechanismen und insbesondere Angriffsorte der Schädigung unterschiedlicher partikulärer und gasförmiger Luftschadstoffe an PEM-Brennstoffzellen identifiziert. Dazu diente unter anderem ein im Rahmen des Forschungsvorhabens konzipierter und realisierter Versuchsstand zur längerfristigen, parallelen Beaufschlagung mehrer Brennstoffzellen mit innerstädtstischer Umgebungsluft, die unter anderem von Emissionen des motorisierten Straßenverkehrs geprägt ist. Darüber hinaus fand die Aufnahme von Spannungs-Zeitkurven sowie Untersuchungen der elektrochemischen Impedanzspektroskopie im Labor statt. Die Evaluierung der Schädigungsmechanismen erfolge durch typischerweise anzutreffende partikuläre und gasförmige Luftschadstoffe, wie beispielsweise dissoziierbare Salze und Stickoxide. Somit konnte der direkte Zusammenhang zwischen Spannungsschwankungen der Brennstoffzelle und aufgetretenen Schadstoffkonzentrationen hergestellt werden. Eine Modelbildung mit anschließendem Fitting der Messdaten verifizierte die Ergebnisse. Weiterhin wurden geeignete neuartige Filtersysteme ausgewählt und in Feldversuchen getestet. Während Schwefeldioxid die aktiven Katalysatorflächen komplett belegt und zur irreversiblen Schädigung der BZ führt, setzen sich Stickstoffmonoxid und -dioxid hauptsächlich an der Katalysator-Ionomer-Zwischenfläche fest. Dieses führt zur Sauerstoffdiffusionshemmung und somit zu einer reversiblen Spannungsabnahme der Brennstoffzelle. Die durchgeführten Feldversuche ergaben ähnliche Ergebnisse. Durch Einsatz eines Filtermediums konnten kurzfristig auftretende, deutliche Spannungsabnahmen ausgehend von Konzentrationsspitzen der Schadkomponenten im Gas (Peaks) verhindert werden. Auch die Langzeitdegradation des BZ-Stacks wurde mit Filter verringert. Eine Degradation durch Partikelmaterial kann mit Partikelfiltern zuverlässig verhindert werden und somit eine deutliche Steigerung der Lebensdauer von PEM-Brennstoffzellen erreicht werden. Die im Projekt ermittelten Ergebnisse liefern wichtige Aussagen für den Praxiseinsatz künftiger PEM-Brennstoffzellensysteme, insbesondere auch für den Einsatz im mobilen Bereich. Die Ergebnisse der im Forschungsvorhaben durchgeführten Untersuchungen geben wichtige Informationen zum Verhalten von PEM-BZ unter schadgas- und partikelbelasteter Zuluft und können u. a. von kleineren und mittleren Unternehmen für zielgerichtete Weiterentwicklungen von BZ-Systemen sowie ihrer Peripherie-Geräte genutzt werden. Das angestrebte Forschungsziel wurde erreicht.

FP4-ENV 2C, Esposure and risk assessment for fine and ultrafine in ambient air

Objective: 1. Compare available particle counters to measure continuously concentrations and size distributions of fine and ultra fine particles in the urban atmosphere. 2. Assess the size distribution and elemental composition of respirable particles in different urban atmospheres in Germany, the Netherlands and Finland. General Information/Expected achievements: The project is expected to produce significant improvements in our understanding on size distributions, intercorrelations, and behaviour of fine and ultra fine particles in urban air in Europe and how to best measure them. This will also enable future studies to address the question, which characteristics (size, number, elemental composition) of respirable particles in ambient air determine their health effects. Methods Particle counters. The German Mobile Aerosol Spectrometer (MAS) consists of two different sensors covering different size ranges. Particles in the size range from 0.01 5m to 0.1 5m are measured using a differential mobility analyzer (DMA, TSI model 3071) in combination with a condensation nucleus counter (CNC, TSI model 3760). Particles in the size range from 0.1 5m up to 3 5m are classified by a laser aerosol spectrometer (LAS, PMS model LAS-X). In the Netherlands, similar equipment as in Germany will be used. Electric Aerosol Spectrometer (EAS) used in Finland is based on the electric measurement principal similar to the principle of EAA model 3030 of TSI, but significantly modified taking into account the needs of atmospheric aerosol studies in urban and rural environment. EAS has an enlarged measurement range from 0.010 5m to 10 5m divided into fractions. All fractions are measured in parallel and simultaneously. Other Measurements In addition to the particle counters, the following measurements will be done: CPC (TSI 3022A), 24-hour samples of PM10 and PM2.5 with impactors, metal composition of PM2.5 filters and continuous monitoring of gaseous pollutants and weather. Comparisons between different particle counters. The particle counters will be compared mainly running them side-by-side in ambient air conditions. Measuring campaign of ambient aerosols During the winter 1996-97, levels, gradients, and elemental composition of fine particles in urban sites in Germany, the Netherlands, and Finland will be determined. In each location, ambient air quality will be monitored at one site representing background urban levels of air pollution. Prime Contractor: National Public Health Institute, Unit of Environmental Epidemiology; Helsinki; Finland.

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