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Chemie der Bildung von stickstoffhaltigen Verbindungen in sekundären organischen Aerosolen und ihr Einfluss auf deren optische Eigenschaften

Das Projekt "Chemie der Bildung von stickstoffhaltigen Verbindungen in sekundären organischen Aerosolen und ihr Einfluss auf deren optische Eigenschaften" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Mainz, Institut für Anorganische und Analytische Chemie.Die Bildung lichtabsorbierender organischer Verbindungen (LOC), auch brown carbon (BrC) genannt, kann die optischen Eigenschaften sekundärer organischer Aerosole (SOA; Submikrometerpartikel) beeinflussen. Stickstoffverbindungen, die in Reaktionen von Carbonylspezies mit Aminverbindungen über ein Iminintermediat in SOA gebildet werden können, sind aktuell und mit steigender Tendenz im Fokus der Forschung. Zusätzlich zu direkten BrC Emissionen durch unvollständige Verbrennungsprozesse, kann BrC so sekundär in der gesamten Troposphäre gebildet werden. BrC könnte so das Strahlungsbudget auf globaler Ebene beeinflussen und zu heterogener Aerosolchemie durch seine Wirkung als Photosensibilisator beitragen.Im zurückliegenden Projekt wurden analytische Methoden zur Analyse von BrC in Modellsystemen, die wässrige atmosphärische Aerosolpartikel nachbilden sollen und 1,2-, 1,3-, 1,4-, oder 1,5-Dicarbonyle und Ammoniumsulfat oder die Aminosäure Glycin beinhalten, auf molekularer und Bulkebene etabliert und angewendet, auch in weiteren Studien zu Stickstoffverbindungen in biogenen Aerosolen. Die Methoden beinhalten Spektrophotometrie und moderne Chromatographie sowie Massenspektrometrie. Verschiedene Klassen von Stickstoffheterozyklen mit pH-abhängigen Ausbeuten wurden in den untersuchten Modellsystemen identifiziert: Imidazole, Pyrrole, Pyrroldimere (Dipyrromethene) und (Dihydro-)Pyridine. Dies verdeutlicht, dass Stickstoffheterozyklen häufige Struktureinheiten von BrC sind. So konnten Imidazole auch in atmosphärischen Aerosolproben, die in Brasilien, Europa und Indien gesammelt wurden, gemessen werden. Experimente mit Dicarbonylmischungen und Aminnukleophilen zeigten außerdem, dass Kreuzreaktionen die Absorption der entsprechenden Proben erhöhen und neue BrC Verbindungen hervorbringen können, die nahe des sichtbaren Bereichs des Lichts absorbieren. Dieses Ergebnis stellt die Notwendigkeit heraus Kreuzreaktivitäten für atmosphärenrelevante Dicarbonylmischungen weiter zu untersuchen und potentielle Kandidaten für BrC Markerverbindungen und Photosensibilisatoren zu identfizieren.In den weiteren, notwendigen Experimenten sollen daher Mechanismen, Kinetiken und Produkte solcher Kreuzreaktionen anhand verschiedener Parameter (relative Dicarbonylzusammensetzung, Aminkomponente, pH Wert) untersucht werden. Letztlich soll durch das so gewonnene Prozessverständnis mittels numerischer Modellierung eine quantitative Abschätzung der BrC Bildung über Iminintermediate in wässrigen Aerosolpartikeln stehen. Diese neuen Erkenntnisse sollen unser Verständnis, wie die Partikelphasenchemie optische Eigenschaften und heterogene Chemie von Aerosolen beeinflusst, verbessern.

Intensivierung der Klimaprozessforschung zum sekundären organischen Aerosol durch Aufbau eines SOA-Forschungszentrums am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (IfT)

Das Projekt "Intensivierung der Klimaprozessforschung zum sekundären organischen Aerosol durch Aufbau eines SOA-Forschungszentrums am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (IfT)" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Leibniz-Institut für Troposphärenforschung e.V..

Aerosolkammer-Untersuchungen zur Ozonolyse von Terpenen und Isopren: Einfluss saurer Partikel auf Aerosolausbeute und Produkte

Das Projekt "Aerosolkammer-Untersuchungen zur Ozonolyse von Terpenen und Isopren: Einfluss saurer Partikel auf Aerosolausbeute und Produkte" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Leibniz-Institut für Troposphärenforschung e.V..

Entwicklung und Anwendung oekotoxikologischer Testmethoden mit Organismen aus sauren Tagebauseen

Das Projekt "Entwicklung und Anwendung oekotoxikologischer Testmethoden mit Organismen aus sauren Tagebauseen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Hohenheim, Institut für Landschafts- und Pflanzenökologie, Fachgebiet Pflanzenökologie und Ökotoxikologie (320b).

Aerosol, polar stratospheric cloud, and chemical composition measurements in the mountain lee wave region at the arctic circle in western Scandinavia during SESAME

Das Projekt "Aerosol, polar stratospheric cloud, and chemical composition measurements in the mountain lee wave region at the arctic circle in western Scandinavia during SESAME" wird/wurde gefördert durch: Kommission der Europäischen Gemeinschaften Brüssel. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Bonn, Physikalisches Institut.The main objective of this project is to perform field measurements of chemical species and aerosols at high latitudes yielding data which help to test the present understanding on how polar stratospheric clouds and (volcanic) aerosols affect the nitrogen and chlorine partitioning. Particulate measurements will be performed by lidar, one ground-based at Andoya (69.3 degree N, 16.0 degree E) and one airborne with the aircraft stationed at Kiruna (67.9 degree N, 21.1 degree E) during SESAME. The lidar measurements will show the presence of aerosols and the vertical distribution. In the case of LEANDRE lidar the horizontal scales can be determined, while the Andoya lidar measures the temporal evolution at a fixed location. Polarization and two colour measurements will delineate the particulate shape, i.e. its physical phase, and distribution changes, which can be used to identify spherical PSCs among sulfur acid droplets. Composition measurements will be performed by two ground-based spectrometers at Kiruna. One of the instruments is a differential absorption spectrometer (DOAS) using zenith scattering, off-axis solar scattering or direct moonlight observation geometries. The other instrument is a Fourier transform spectrometer (FTIR) operated in solar occultation geometry. The primary quantities derived will be zenith column amounts of various trace gases, among them NO2, NO3, CIONO2 and HNO3, which are involved in the nitrogen partitioning scheme. In addition other gases of relevance to the ozone depletion problem are measured. They include O3, HCl, BrO, OCIO, CFC12, CH4, H2O and HDO. For some of these gases, the tropospheric and stratospheric contributions can be separated or even an altitude profile derived. The techniques used are based on measurements at several zenith angles (DOAS) or exploit the high spectral resolution (FTIR). Also, it is possible for the DOAS to detect changes in the sky colour during twilight which may be attributed to polar stratospheric clouds above the station. Prime Contractor: Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, Physikalisches Institut; Bonn; Germany.

Untersuchungen zum feuchten und trockenen Schadstoffeintrag in Waldbestaenden im Schwarzwald und Schoenbuch, Untersuchungen zum feuchten und trockenen Schadstoffeintrag in Waldbestaende im Schwarzwald und Schoenbuch

Das Projekt "Untersuchungen zum feuchten und trockenen Schadstoffeintrag in Waldbestaenden im Schwarzwald und Schoenbuch, Untersuchungen zum feuchten und trockenen Schadstoffeintrag in Waldbestaende im Schwarzwald und Schoenbuch" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Forschung und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Stuttgart, Institut für Verfahrenstechnik und Dampfkesselwesen, Abteilung Reinhaltung der Luft.An den Standorten Freudenstadt und Waldenbuch sollen die derzeit laufenden Messungen im Rahmen des vorliegenden Anschlussvorhabens fortgesetzt werden. Ziel ist die Untersuchung des Schadstoffeintrages gasfoermiger fluessiger und fester Komponenten. Es werden Inhaltsstoffe wie H+, NH4+, K+, Na+, Ca2+, Mg2+, Cl-, NO3- und SO42- erfasst. Gleichzeitig sollen Schadstoffeintraege von Nebel und Tau untersucht werden. Erweiterung an den beiden Messstellen bieten bei Fortfuehrung der bisherigen Messungen und die Moeglichkeit, Messgroessen ueber den Bestand zu ermitteln, wodurch die Anwendung der Gradientenmethode zur Depositionsbestimmung fuer gasfoermige und partikulaere Schadstoffe moeglich erscheint.

IC-EUREKA, European experiment on transport/transformation of environmentally relevant trace constituents in the troposphere

Das Projekt "IC-EUREKA, European experiment on transport/transformation of environmentally relevant trace constituents in the troposphere" wird/wurde gefördert durch: Kommission der Europäischen Gemeinschaften Brüssel. Es wird/wurde ausgeführt durch: EUROTRAC - International Scientific Secretariat.Objective: - Determination of the distribution of primary and secondary pollutants to validate models of atmospheric chemistry and to understand the transformation as well as transport of pollutants on fauna, flora and materials in Europe. - Laboratory and field experiments of physical and chemical processes involved in gases, aerosols and droplets in order to establish the formation of secondary pollutants, in particular photo-oxidants and acidic substances. - The development of fast response, sensitive and selective instruments for laboratory, ground and airborne measurements; enhancement of the quality of observational programs by stringent test and intercalibration of instruments. - Quantitative evaluation of gas and aerosol fluxes between the biosphere and atmosphere and validation of deposition models; establishment of an emission inventory of environmentally important trace constituents emitted by the biosphere. - Development of models which describe the transport and transformation of pollutants and which can be used to predict the effects of air pollution on the air quality on a regional and global scale and to calculate the influence of proposed regulatory measures. - Improvement of emission inventory of substances emitted by anthropogenic activities, e.g. industry, traffic, with main emphasis on trace constituents contributing to the build-up of photo-oxidants and acids. General Information: Partners from the following countries participated in the project: Austria - 5; Belgium - 10; Croatia - 1; Denmark - 3; European Union - 2; Finland - 1; France - 21; Germany - 47; Greece - 2; per cent: Hungary - 4; Ireland - 2; Italy - 9; Norway - 2; Poland - 2; Portugal - 2; Romania - 1; Russian Federation - 1; Slovenia - 2; Spain - 4; Sweden - 6; Switzerland - 8; The Netherlands - 8; Turkey - 2; United Kingdom - 13.

Maritimes Aerosol - Einzelpartikelanalyse, ionenchromatographische Kationen- und Anionenbestimmung (MARISOL)

Das Projekt "Maritimes Aerosol - Einzelpartikelanalyse, ionenchromatographische Kationen- und Anionenbestimmung (MARISOL)" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU), Umweltbundesamt (UBA). Es wird/wurde ausgeführt durch: Deutscher Wetterdienst, Geschäftsbereich Klima und Landwirtschaft, Geschäftsfeld Medizin-Meteorologie.Im Unterauftrag des Projektes 'Verteilungsmuster gas- und partikelfoermiger Bestandteile im saueren Aerosol, Untersuchungen zu gesundheitlichen Auswirkungen des maritimen Aerosols (MARISOL)' wurden mit den bildanalytischen Analysemethoden des Deutschen Wetterdienstes mikroskopische Einzelpartikelanalysen zur Bestimmung der Groessenverteilung des Gesamtstaubes und des Seesalzaerosols im Groessenbereich 3-50 Mikrometer durchgefuehrt. Das Seesalzaerosol wurde zusaetzlich durch ionenchromatographische Kationen- und Anionenanalysen bestimmt. Die Probenahme des maritimen Aerosols erfolgt auf Haftfolien, die gemaess VDI 2119, Blatt 4 in dem Probenahmegeraet Sigma-2 exponiert wurden. Messorte waren die DWD-Messtelle Heiligendamm/Ostsee und die UBA-Messtelle Westerland/Sylt.

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