Neue Studien zeigen, dass die Emissionen eines der wichtigsten Fluochlorkohlenwasserstoffe (FCKWs), des CFC--11, seit 2012 wieder ansteigen, was eine ernste Bedrohung für die Ozonschicht bedeutet. Allerdings sind die Abschätzungen der FCKW Emissionen mit großen Unsicherheiten behaftet. Die größte Unsicherheit stammt von Änderungen der stratosphärischen Zirkulation und deren Darstellung in derzeitigen atmosphärischen Modellen und Reanalysen. Die Methodiken, um diese Zirkulationsänderungen in Modellen besser einzuschränken, sind unzureichend.Ziel des Projekts ist es den Einfluß von Jahr-zu-Jahr Variabilität und dekadischen Änderungen im stratosphärischen Transport auf troposphärische Änderungen langlebiger Spurenstoffe, mit Fokus auf FCKWs, besser zu verstehen. Dazu werden neue Methodiken entwickelt und verbessert, um das stratosphärische Altersspektrum abzuleiten, die Verteilung der Transportzeit durch die Stratosphäre. In einem ersten Schritt wird die Methoden-Evaluierung im Modell durchgeführt. Drei verschiedene Methodiken zur Berechnung des Altersspektrums aus Mischungsverhältnissen chemischer Spezies werden verglichen. Diese Methodiken basieren auf (i) einer inversen Gauss-Funktions Parametrisierung, (ii) einer verbesserten Parametrisierung, und (iii) einer direkten Inversions-Methode. Für einen "proof of concept" werden die Resultate aller drei Methoden mit Altersspektren aus dem Lagrangeschen Atmosphären-Modell CLaMS verglichen, die im Modell exakt mit einer Pultracer-Methode berechnet werden. Im zweiten Schritt werden die Methodiken angewendet auf hochaufgelöste in-situ Spurengas-Messdaten aus Luftproben von Flugzeug-Messungen und von neuesten AirCore Messungen. Die Kombination von neuartigen Simulations- und Berechnungs-Methoden mit neuesten Messdaten zur Bestimmung des stratosphärischen Altersspektrums wird zu bisher nicht dagewesenen Einschränkungen des stratosphärischen Transports in Modellen führen. Durch Vergleich der Modell-Altersspektren aus Simulationen die mit verschiedenen meteorologischen Reanalysen angetrieben wurden, einschließlich der neuesten ERA5 Reanalyse und älterer Produkte (ERA-Interim, MERRA-2, JRA-55), soll die Robustheit der Modell-Darstellung stratosphärischer Transportänderungen abgeschätzt werden. Schließlich werden die Variabilitäten im stratosphärischen Transport untersucht und quantifiziert, sowie die Effekte dieser Variabilität auf die Spurengaszusammensetzung der unteren Stratosphäre und auf troposphärische Trends. Die aus dem Projekt resultierenden verbesserten Methodiken zur Abschätzung troposphärischer Spurenstoff-Budgets sollen der wissenschaftlichen Community zugänglich gemacht werden, und werden einen wichtigen Schritt darstellen hin zu einer verbesserten Berechnung von Emissionen langlebiger ozonzerstörender Substanzen und Treibhausgase.
Die stratosphärische Ozonschicht absorbiert die UV-C und UV-B Sonnenstrahlung und schützt damit Pflanzen, Tiere und Menschen vor Strahlenschäden. Durch anthropogen emittierte Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKWs) wird die Ozonschicht abgebaut. Da FCKWs seit dem Montrealer Protokoll stark zurückgegangen sind, werden halogenierte Verbindungen wie Chlormethan (CH3Cl), die aus natürlichen Quellen freigesetzt werden, für den Abbau der Ozonschicht in der Stratosphäre zunehmend relevant. CH3Cl ist das am häufigsten vorkommende chlorhaltige Spurengas in der Erdatmosphäre, das für etwa 17% der durch Chlor katalysierten Ozonzerstörung in der Stratosphäre verantwortlich ist. Daher wird CH3Cl vornehmlich die zukünftigen Gehalte an stratosphärischem Chlor bestimmen. Die aktuellen Schätzungen des globalen CH3Cl-Budgets und die Verteilung der Quellen und Senken sind sehr unsicher. Ein besseres Verständnis des atmosphärischen CH3Cl-Budgets ist daher das Hauptziel dieses Projektes.Die Analyse stabiler Isotopenverhältnisse von Wasserstoff (H), Kohlenstoff (C) und Chlor (Cl) hat sich zu einem wichtigen Werkzeug zur Untersuchung des atmosphärischen CH3Cl-Budgets entwickelt. Das zugrundeliegende Konzept besteht darin, dass das atmosphärische Isotopenverhältnis einer Verbindung wie CH3Cl gleich der Summe der Isotopenflüsse aus allen Quellen angesehen werden kann, korrigiert um den gewichteten durchschnittlichen kinetischen Isotopeneffekt aller Abbauprozesse. Dadurch ist es möglich, die Bedeutung wichtiger Quellen und Senken mit bekannten Isotopensignaturen zu entschlüsseln. Eine Grundvoraussetzung für detaillierte Hochrechnungen des globalen Budgets ist die Bestimmung der durchschnittlichen Isotopenverhältnisse von H, C und Cl des troposphärischen CH3Cl. Aufgrund der relativ geringen Konzentration von atmosphärischem CH3Cl von ~550 ppbv stellt dies eine große messtechnische Herausforderung dar. Daher liegt der Schwerpunkt dieses Antrags auf der erfolgreichen Entwicklung von Dreifachelement-Isotopenmethoden zur genauen Messung von atmosphärischem CH3Cl.Im ersten Schritt wird ein Probenahmesystem für große Luftmengen konstruiert und für die Messungen der stabilen Isotopenverhältnisse von CH3Cl optimiert. Das Probenahmegerät wird zunächst im Labor getestet und dann zum Sammeln von Luftproben an drei verschiedenen Orten eingesetzt: an der Universität Heidelberg, am Hohenpeißenberg und im Schneefernerhaus. Die Probenahmen werden über einen Zeitraum von einem Jahr durchgeführt, um möglichst auch saisonale Schwankungen zu erfassen. Die Isotopenverhältnisse der Proben werden mit modernsten massenspektrometrischen Methoden im Labor gemessen. Die Ergebnisse aller Standorte und Zeitpunkte werden in der Gesamtheit evaluiert, um die durchschnittlichen stabilen H-, C und Cl-Isotopenwerte einschließlich ihrer saisonalen Schwankungen darzustellen. Abschließend werden die Daten hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit für komplexe numerische Modelle kritisch diskutiert.
Messungen der Verhältnisse stabiler Isotope in flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) in der Atmosphäre liefern wichtige Informationen über die Quellen, die photochemische Geschichte, die Aufenthaltszeiten und die Bilanzen dieser Verbindungen. Bisherige Studien haben sich ausschließlich mit den Verhältnissen stabiler Kohlenstoffisotope in diesen Verbindungen beschäftigt. Die Untersuchung der Isotopenverhältnisse anderer Elemente kann dazu beitragen, atmosphärische Prozesse noch besser zu verstehen und zu quantifizieren. Am vielversprechendsten sind dabei die Verhältnisse der stabilen Wasserstoffisotope, weil auf Grund des im Vergleich zu Kohlenstoff höheren Masseverhältnisses deutlich ausgeprägter Isotopeneffekte zu erwarten sind. Wir beabsichtigen, die Verhältnisse stabiler Wasserstoff-Isotope in atmosphärischen VOC mit einem Gaschromatograph-Pyrolyse-Isotopenverhältnis-Massenspektrometer (GC-P-IRMS) zu messen. Dazu haben wir eine Methode entwickelt, die auf einer Modifikation der bisherigen Messungen stabiler Kohlenstoff-Isotope in atmosphärischen VOC beruht. Um die für diese Messungen notwendigen Nachweisgrenzen und Reproduzierbarkeiten zu gewährleisten, ist die Anreicherung der VOC aus einer großen Probenmenge (je nach Konzentration der VOC bis zu 200 L Luft) notwendig. Dazu wurde das vorhandene Probenaufbereitungssystem modifiziert. Die Methode ist inzwischen gut charakterisiert. Wir konnten zeigen, dass die Nachweisgrenzen ausreichen, um die in der Atmosphäre erwarteten Änderungen der Isotopenverhältnisse durch chemische und physikalische Prozesse nachweisen zu können. Erste Messungen von VOC aus der Umgebungsluft ergaben vielversprechende Ergebnisse. Es ist geplant, basierend auf den bisherigen Erfahrungen das Anreicherungssystem umzubauen, um eine bessere Reduzierung von Wasser und Kohlendioxid aus der Luftprobe zu erreichen sowie durch die Wahl neuer Adsorbentien die Anreicherung zu optimieren und das Spektrum der messbaren VOC zu erweitern. Parallel dazu werden fehlende kinetische Isotopeneffekte gemessen sowie Quellstudien durchgeführt. Anschließend sollen in einer einjährigen Studie Tages- und Jahresgänge ausgewählter VOC untersucht werden. Parallel dazu sollen bestehende Interpretationsmethoden und Anwendungsmöglichkeiten weiterentwickelt werden. Die vorgeschlagene Methode ist ein empfindliches Werkzeug, um die Quellen von VOC zu identifizieren, photochemische Prozesse sowie den Einfluss von Chemie und Transport auf ihre Verteilung zu untersuchen und ihre Aufenthaltszeiten in der Atmosphäre zu bestimmen. Unseres Wissens gibt es bisher keine Messungen der Verhältnisse stabiler Wasserstoff-Isotope in VOC in der Umgebungsluft. Diese Messungen werden weitere Bausteine zum Verständnis chemischer und physikalischer Prozesse in der Atmosphäre liefern.
Die Charakterisierung der Schadstoffkomponenten auf Luftaerosolen und Filterstaubproben aus Muellverbrennungsanlagen laesst Rueckschluesse auf die Prozesse bei der Entstehung, Ausbreitung und Filterung zu. Mit Hilfe oberflaechenanalytischer Methoden, insbesondere XPS und AES, werden Zusammensetzung und chemische Form von Schadstoffen bestimmt. Geplant sind ferner Untersuchungen zur katalytischen Schadstoffumwandlung an Modellaerosolen unter besonderer Beruecksichtigung der Schwermetallspezies und Untersuchungen zur Konzentrationsverteilung ueber den Teilchenquerschnitt, die Eignung oxidischer Substanzen in Aerosolen als Gassensoren soll geprueft werden. Aus bisherigen Arbeiten im Rahmen des POETA-Programms zeigt sich die besondere Bedeutung des Nachweises von Schwefelspezies sowie die Notwendigkeit grundlegender Untersuchungen zum Probenverhalten unter dem Einfluss von Roentgen- oder Elektronenbestrahlung.
Mikroorganismen sind im Boden, in kryptogamen Gemeinschaften und in der Atmosphäre von zentraler Bedeutung. Verschiedene Spezies von Bakterien, Pilzen, Flechten und Pollen wurden bereits als Eiskeime, welche eine Eisbildung bei relativ hohen Temperaturen initiieren können, identifiziert, und besonders biologische Bestandteile aus dem Boden sind eine vermutlich bedeutsame Quelle atmosphärischer Eiskeime. Die genauen Quellen biologischer Eiskeime in der Atmosphäre sind jedoch kaum bekannt, obwohl ein potentieller Beitrag dieser, zur Eis- und Niederschlagsbildung mittlerweile von verschiedenen Studien untermauert wird. Aktuelle Untersuchungen verschiedener Boden- und Luftproben zeigen Hinweise, dass verschiedene eisaktive Pilze unterschiedlicher Phyla nicht nur im Boden und in der Luft vorhanden sind, sondern auch häufig in der kultivierbaren Fraktion vorkommen können. Aus diesem Grund befasst sich das vorgeschlagene Projekt mit der Suche nach weiteren bisher unbekannten eisaktiven Mikroorganismen und Bestandteilen aus dem Boden, von Pflanzen und kryptogamen Gemeinschaften und mit der Erforschung ihres Einflusses auf die Eiskeimaktivität des Bodens. Die nötigen Methoden für ein Screening verschiedenster Kulturen z.B. von Cyanobakterien sind in unserem Labor gut etabliert. Zudem sollen die jeweiligen Eiskeime der neu gefundenen eisaktiven Organismen auf molekularer Ebene charakterisiert werden.
Vorkommen, Häufigkeit, chemische Zusammensetzung und Mischungszustand jener Aerosolpartikel in der Erdatmosphäre, an denen sich durch heterogene Nukleation in unterkühlten Wolken Eis bilden kann (Ice Nucleating Particles = INP), werden experimentell untersucht. Diese Informationen sind wichtig für das Verständnis der Niederschlagsbildung, und finden in parametrisierter Form Eingang in meteorologische Modelle zur Vorhersage des Niederschlages. Das Projekt verwendet hierbei im Wesentlichen physikalische Methoden zur Identifikation und Isolation der Partikel aus der Atmosphäre, und nachfolgend elektronenmikroskopische Methoden zur mineralogischen Analyse einzelner Partikel. Die Identifikation jener wenigen Aerosolpartikel (ca. 1 von 10.000 bis 1 von 100.000), die Eisbildungsfähigkeit besitzen, erfolgt, indem eine Aerosolprobe einer Unterkühlung unter 0°C und Wasserdampfübersättigung ausgesetzt wird, und die an INP entstehenden Eiskristalle fotografiert und gezählt werden. Es werden sowohl Aerosolpartikel aus luftgetragenem Aerosol untersucht (aus dem Eiskeimzähler FINCH) wie auch Partikel, die aus einer Luftprobe auf einem Silizium-Probenträger niedergeschlagen und danach als INP identifiziert wurden (Eiskeimzähler FRIDGE). Eine dritte und vierte Methode (Ice-CVI und ISI) isolieren eisbildungsfähige Partikel, indem aus einer angesaugten Probe von Wolkenluft die Eiskristalle strömungstechnisch von den übrigen Luftbestandteilen getrennt werden. Alle Eiskeimproben werden im Rasterelektronenmikroskop auf Größe, Morphologie, Mischungszustand und chemische Zusammensetzung untersucht und die Ergebnisse der verschiedenen Ansätze verglichen. In Feldexperimenten werden Atmosphärenproben verschiedener geographischer Provenienz (Mitteleuropa, Forschungsstation Jungfraujoch, Wüstenstaub, Vulkanstaub) erhalten. In Laborexperimenten wird mit vorher gesammelt und charakterisierten Modellsubstanzen gearbeitet. Weiterhin wird durch tägliche Messungen der Anzahl-Konzentration und Zusammensetzung von Eiskeimen am Taunus Observatorium nahe Frankfurt über einen längeren Zeitraum untersucht, ob es Saisonalitäten, bevorzugte Quellgebiete (z.B. Wüsten, Industrie, etc.) und biologische Einflussfaktoren (z.B. Pollen, Pflanzenabrieb, Bakterien) für das Vorkommen von Eisnuklei gibt.
<p>1985 startete die erste Deutsche Umweltstudie zur Gesundheit (GerES). Seitdem untersucht die Studienreihe die Belastung der deutschen Bevölkerung mit Umweltschadstoffen. Die dabei gewonnen Daten dienen der Information der Öffentlichkeit. Zudem bilden sie eine wichtige wissenschaftliche Basis für politische Entscheidungen zu Umwelt, Gesundheit und Chemikalien. Ein Rückblick.</p><p>Chemikalien aus der Umwelt begegnen uns tagtäglich: auf dem Weg zur Arbeit oder zur Schule, in unserem Haushalt oder in der Freizeit, in unserer Nahrung, unserer Kleidung, in der Luft, die wir atmen. Wenn wir die Chemikalien in einer gewissen Menge aufnehmen, können diese für die menschliche Gesundheit schädlich sein.</p><p>Das Umweltbundesamt (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/u?tag=UBA#alphabar">UBA</a>) untersucht deshalb mit der Deutschen Umweltstudie zur Gesundheit (GerES) nunmehr schon seit 40 Jahren die Belastung der Menschen in Deutschland mit ausgewählten Chemikalien aus unserer Umwelt, sogenannten Umweltschadstoffen.</p><p>Umweltschadstoffe können über viele Eintragspfade in den menschlichen Körper gelangen: über die Haut, die Atmung oder mit der Nahrung. Die Summe der über diese Wege aufgenommenen Schadstoffe können über Körpermedien wie Urin oder Blut gemessen werden. Diese Untersuchungsmethode wird als Human-Biomonitoring bezeichnet.</p><p>Neben dem Human-Biomonitoring werden in GerES auch weitere Proben aus der häuslichen Umgebung (z.B. Trinkwasser, Hausstaub, Luft) gesammelt und untersucht. Außerdem beantworten die an GerES teilnehmenden Personen Fragen zu ihrem Haushalt, ihrer Wohnumgebung, ihren Freizeitaktivitäten, ihrer Ernährung und ähnlichem. So können mögliche Quellen für im Körper gemessene Belastungen aufgespürt werden.</p><p>Mitte der 1980er Jahre beschäftigte das Thema Schwermetalle im Körper die Menschen in Deutschland. Der Skandal um die Batteriefabrik „Sonnenschein“, die den Boden, auf dem sie stand, mit Blei verunreinigte, traf auf großes öffentliches Interesse.</p><p>Dieses dann auch politische Interesse war der Startschuss für die Deutsche Umweltstudie zur Gesundheit: Mit dem <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/gesundheit/belastung-des-menschen-ermitteln/umwelt-survey/umwelt-surveys-1985-bis-2006/umwelt-survey-1985-bis-1986">GerES I 1985-86</a> untersuchte das damalige Institut für Wasser-, Boden- und Lufthygiene (WaBoLu), das zum Teil in das heutige UBA übergegangen ist, die Belastung von erwachsenen Menschen in den alten Bundesländern mit Schwermetallen.</p><p>Ergebnis der Studie damals: Große Anteile der Erwachsenen zwischen 25 und 69 Jahren in der Bundesrepublik Deutschland überschritten die Gehalte, die damals für Arsen, Cadmium, Blei und Quecksilber als unauffällig in Körperflüssigkeiten definiert waren.</p><p>Auch das Trinkwasser wurde in den teilnehmenden Haushalten untersucht. Dabei wurde festgestellt, dass die gemessenen Werte in einzelnen Proben die in der damaligen Trinkwasserverordnung festgeschriebenen Grenzwerte überschritten. In der Folge wurde die Trinkwasserverordnung 2001 so angepasst, dass die Grenzwerte fortan auch für Trinkwasser aus hauseigenen Leitungen – sog. Leitungswasser – galten. So sollte die Belastung von Leitungswasser mit Schwermetallen reduziert werden.</p><p>Anfang der 1990er Jahre fand <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/gesundheit/belastung-des-menschen-ermitteln/umwelt-survey/umwelt-surveys-1985-bis-2006/umwelt-survey-1990-bis-1992">GerES II</a> statt. Erstmals wurden hier Daten für die alten und auch die neuen Bundesländer erhoben. GerES II untersuchte Erwachsene und zusätzlich auch Kinder, die zum Zeitpunkt der Studie im Haushalt der erwachsenen Teilnehmenden lebten. Die Studie lieferte unter anderem die Erkenntnis, dass Kinder mit dem Schwermetall Quecksilber aus Amalgam-Zahnfüllungen stärker belastet sind als Erwachsene. 1992 gab es daher die Empfehlung, Amalgam nicht mehr bei Schwangeren, Kleinkindern und Nierenkranken zu verwenden. Heutzutage ist Dentalamalgam in der Europäischen Union weitestgehend verboten.</p><p>Ende der 1990er Jahre kam <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/gesundheit/belastung-des-menschen-ermitteln/umwelt-survey/umwelt-surveys-1985-bis-2006/umwelt-survey-1997-bis-1999">GerES III</a> zu dem Ergebnis, dass sich die Belastung mit Umweltschadstoffen in den alten und neuen Bundesländern immer weiter anglichen: zum Beispiel bei Cadmium, <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/gesundheit/umwelteinfluesse-auf-den-menschen/chemische-stoffe/haeufige-fragen-zu-quecksilber">Quecksilber</a> und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/chemikalien/chemikalien-reach/stoffgruppen/polyzyklische-aromatische-kohlenwasserstoffe">Polyzyklischen Aromatischen Kohlenwasserstoffen</a>.</p><p><a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/gesundheit/belastung-des-menschen-ermitteln/umwelt-survey/umwelt-surveys-1985-bis-2006/kinder-umwelt-survey-2003-bis-2006">GerES IV</a> untersuchte 2003 bis 2006 Kinder und fand eine flächendeckend zu hohe Belastung mit fortpflanzungsschädigenden Weichmachern, den Phthalaten. Trotz eines Rückganges konnten ungefähr zehn Jahre später weiterhin zu hohe Werte in Kindern und Jugendlichen festgestellt werden. Gleichzeitig wies <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/gesundheit/belastung-des-menschen-ermitteln/umwelt-survey/5-umwelt-survey-von-2013-bis-2016">GerES V</a> mit Proben aus den Jahren 2014 und 2017 auch auf die bedenklich hohe Belastung dieser Bevölkerungsgruppe mit den sogenannten Ewigkeitschemikalien, den per- und polyfluorierten Kohlenwasserstoffen (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PFAS#alphabar">PFAS</a>), hin.</p><p>Ergebnisse wie die oben genannten flossen und fließen auf nationaler und europäischer Ebene in die Gesetzgebung zum Thema Chemikalien, Umwelt und Gesundheit ein.</p><p>In den 2000er Jahren gab es zunehmend Human-Biomonitoring Projekte auf EU-Ebene. Aufgrund der in der EU einzigartigen, jahrzehntelangen Erfahrungen im Bereich des Human-Biomonitoring hat das Umweltbundesamt 2017 die Leitung der bis dahin größten Europäischen Human Biomonitoring Initiative <a href="https://www.umweltbundesamt.de/hbm4eu-europaeische-human-biomonitoring-initiative">HBM4EU</a> übernommen.“ An dieser durch die Europäische Kommission geförderten Forschungsinitiative haben sich 30 Länder und verschiedene EU-Behörden als Partner beteiligt. Wichtige Ziele waren unter anderem die Harmonisierung – also die Ermittlung miteinander vergleichbarer – europäischer Human-Biomonitoring-Daten sowie deren Nutzung zur Politikberatung. Dies soll dabei helfen, Wirksamkeit der Chemikalienpolitik weiter zu erhöhen und damit die Gesundheit der Menschen in ganz Europa schützen. Die aktuell laufende <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/chemikalien/parc-eu-partnerschaft-fuer-die-risikobewertung-von">EU-Partnerschaft für die Risikobewertung von Chemikalien</a> (PARC) setzt die erfolgreiche Arbeit von HBM4EU fort. Das UBA beteiligt sich umfassend and PARC und trägt unter anderem mit der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/gesundheit/belastung-des-menschen-ermitteln/alise-deutsche-kinder-jugendstudie-zur">Deutschen Kinder- und Jugendstudie zur Umweltgesundheit (ALISE)</a> zum Erfolg der Partnerschaft bei.</p><p>Repräsentative Daten für erwachsene Menschen in Deutschland wurden mit GerES III Ende der 1990er Jahre zum letzten Mal erhoben. GerES VI hat in 2023 und 2024 Menschen zwischen 18 und 79 Jahren, wie auch bei den vorangehenden Studien der Reihe, in einem wissenschaftlichen Verfahren ausgewählt und um ihre Teilnahme gebeten, um neue Daten sammeln zu können.</p><p>Noch laufen die detaillierten Auswertungen, aber im Frühjahr 2024 zeigte sich bereits der Nutzen dieser Studie: Mit Hilfe der für Deutschland repräsentativen HBM-Daten und Antworten aus den Fragebögen in <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/gesundheit/belastung-des-menschen-ermitteln/deutsche-umweltstudie-zur-gesundheit-geres/deutsche-umweltstudie-zur-gesundheit-geres-vi-2023">GerES VI</a> konnte <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/fund-eines-weichmachers-in-urinproben-fragen">Sonnencreme als Quelle für einen Weichmacher</a> identifiziert werden, der dort teilweise als Verunreinigung eines UV-Filters vorkam. Weitere Erkenntnisse aus GerES VI wird das UBA zeitnah erarbeiten und veröffentlichen.</p><p>Mit dem Aktionsprogramm Umwelt und Gesundheit (APUG) wurde die umweltbezogene Gesundheitsbeobachtung und -berichterstattung als zentrales Instrument für die Erfassung der Umweltbelastung und ihrer Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit identifiziert. Das APUG sieht die regelmäßige Durchführung von HBM-Studien vor, um die Belastung der Bevölkerung mit Umweltschadstoffen zu beobachten. Die Geschichte von GerES ist nach 40 Jahren also noch lange nicht zu Ende geschrieben.</p>
Dies ist ein Antrag auf Reisekosten für eine Reise von Deutschland nach Argentinien zum Besuch der Vulkane Copahue and Peteroa, dort planen wir zusammen mit Forschern aus Argentinien in-situ Messungen von vulkanischem SO2 mit einem neuartigen Instrument. In Kombination mit in-situ CO2 Messungen erwarten wir einen Datensatz von CO2/SO2 Verhältnissen mit bisher unerreichter Genauigkeit und Zeitauflösung.Obwohl Fernerkundungsmessungen von SO2 sich mittlerweile in der Vulkanologie weit verbreitet haben, stellen bodengebundene und Flugzeug-getragene in-situ-Messungen immer noch eine wichtige Quelle ergänzender Information dar. Heutzutage werden in-situ Messungen von SO2 häufig mittels elektrochemischer Sensoren vorgenommen, diese weisen allerdings eine Reihe von Nachteilen auf, insbesondere (1) relativ lange Ansprechzeiten (ca. 20 s und mehr), (2) Interferenzen durch eine Reihe anderer reaktiver Gase, die sich in Vulkanfahnen finden (und die schwer zu quantifizieren bzw. unbekannt sind), (3) Die Notwendigkeit häufiger Kalibration. Wir lösen diese Probleme mit einem neuentwickelten, optischen in-situ SO2-Sensor Prototypen, der nach dem Prinzip der nicht-dispersiven UV-Absorption arbeitet (PITSA, Portable in-situ Sulfurdioxide Analyser). Die preisgünstige Anwendung des Prinzips für SO2 - Messungen wurde durch die Entwicklung von UV-LEDs ermöglicht. Die Probenluft wird durch eine Glasröhre gesaugt und dort der kollimierten Strahlung einer UV-LED (ca. 290nm) ausgesetzt, in diesem Wellenlängenbereich absorbiert (von den relevanten Vulkangasen) praktisch nur SO2. Daher ist die Abschwächung der Strahlungsintensität nach Durchgang durch die Messzelle ein Mass für den SO2-Gehalt der Messluft. Das PITSA Instrument wird mit einem kommerziellen CO2 Sensor kombiniert, damit werden SO2 und CO2 Messungen mit 0.1 ppm bzw. 1 ppm Genauigkeit möglich. Dadurch eröffnen sich neue Möglichkeiten in der Vulkanologie.
Aufbauend auf den Erfahrungen des Antragstellers auf dem Gebiet der mehrdimensionalen Gaschromatographie (GC) und der Luftanalytik wird eine Analysenmethode zur simultanen Bestimmung polarer und unpolarer flüchtiger Luftinhaltsstoffe (volatile organic compounds (VOC)) mittels zweidimensionaler GC entwickelt. Dazu werden Säulen unterschiedlicher Polarität für die Trennung der unpolaren und polaren Verbindungen getestet. Die aufgrund der ersten Untersuchungen ausgewählten Säulen werden seriell gekoppelt. Es wird eine GC-Methode entwickelt, mit deren Hilfe eine Ausschnittsdosierung der unpolaren Verbindungen auf die zweite Säule erfolgt. Weiterhin wird eine geeignete Strategie für die Probenahme entwickelt. Die Untersuchungen fokussieren sich dabei sowohl auf die adsorptive Anreicherung als auch auf die Probenahme mit Hilfe von Edelstahlkanistern. Es werden verschiedene Adsorbentien getestet und charakterisiert. Bei der Probenahme in Kanistern wird die Stabilität der polaren Verbindungen (Aldehyde, Ketone, Alkohole) im Kanister und der vollständige Probentransfer der Analyten in das Analysensystem untersucht. Zur Validierung der entwickelten gaschromatographischen Methode und zur Validierung der jeweiligen Probenahmestrategie werden Feldexperimente durchgeführt.
Es werden Luft-, Wasser- und sonstige fluessige und feste Proben untersucht. Die Arbeiten zielen darauf ab, die Empfindlichkeit des Nachweises zu verbessern und die Transportwege der kuenstlichen Radionuklide in der Umwelt zu verfolgen.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 212 |
| Land | 14 |
| Wissenschaft | 4 |
| Type | Count |
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| Daten und Messstellen | 31 |
| Ereignis | 2 |
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| License | Count |
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| Boden | 194 |
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