Sie sind hier
E-Book

Analytik und Mutagenität von verkehrsbedingtem Feinstaub: PAK und Nitro-PAK

AutorWolfgang Mücke
VerlagHerbert Utz Verlag
Erscheinungsjahr2009
Seitenanzahl271 Seiten
ISBN9783831609413
FormatPDF
KopierschutzDRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis52,99 EUR
Das gesundheitsgefährdende Potential von Feinstaub in der Außenluft wurde in zahlreichen epidemiologischen Studien konsistent belegt. Ein Hauptverursacher der Belastung der Bevölkerung ist der Straßenverkehr und damit Ursache erhöhter Morbidität und Mortalität. Eine besondere Gefährdung besteht bei Menschen mit Vorerkrankungen auf pulmonalem und kardiovaskulärem Gebiet. Jedoch wird die Frage einer mutagenen (erbgutverändernden) und kanzerogenen (krebserzeugenden) Wirkung bislang unzureichend berücksichtigt. Neben PAK (Polyzyklische Aromatische Kohlenwasserstoffe) wurde bereits von 2 Jahrzehnten die Bedeutung der z.T. hochpotenten Nitroderivate (Nitro-PAK) herausgestellt (Mücke et al.). Diese entstehen bei Verbrennungsprozessen, aber auch sekundär durch photochemische Reaktionen der emittierten PAK mit Stickstoffoxiden. Vorgestellt werden nun detaillierte Untersuchungen an extrem verkehrsnahen Standorten modellhaft in München zur Erfassbarkeit, Analytik und Mutagenität von luftgetragenem Staub der Größe PM10 (Particulate Matter, 10 µm) und PM1 (1 µm) durch eluierbare PAK und Nitro-PAK. Messorte waren ein verkehrsbelasteter, lichtexponierter Platz und ein nahegelegener Tunnel im Sommer und im Winter. Begleitend wurden lufthygienische Parameter erfasst. Die Konzentration der Teilchengrößen, Schadstoffgehalte und mutagener Potentiale ergaben ein sehr differenziertes Bild mit überraschenden Unterschieden nach Standort und Sammelphase. Die Ergebnisse zeigen in summa, dass kleinen Partikelgrößen die überwiegende Wirksamkeit zukommt. Nicht unerheblich ist der Beitrag von mutagenen Substanzen in der Gasphase. Zur toxikologischen Charakterisierung der Partikelphase ergäbe die Bestimmung lediglich von Benzo(a)pyren ein unzureichendes Bild. Die Toxizität von Stäuben und der Gasphase in puncto Mutagenität durch PAK und Nitro-PAK ist komplex: Neben differenzierter chemischer Analytik legt sie die Anwendung toxikologischer Parameter nahe. Die verkehrsbedingte Mutagenität der Außenluft unterstützt aus toxikologischer Sicht weitere Emissionsminderungen und die besondere Beachtung kleiner Partikelgrößen lebhaft.

Kaufen Sie hier:

Horizontale Tabs

Leseprobe
7 Zusammenfassung, Ausblick (S. 257-258)

Im Fokus des Forschungsvorhabens stand der Vergleich von PM10 und PM1 am Luise-Kiesselbach-Platz und im Brudermühltunnel in München hinsichtlich Konzentration und Wirkung mutagener polyzyklischer aromatischer Kohlenwasserstoffe (PAK) und deren Nitroderivaten (Nitro-PAK) sowie der Versuch, zusätzlich diese Verbindungen analytisch und wirkungsseitig in der Gasphase zu erfassen. Dabei stand der Luise-Kiesselbach-Platz für einen besonders verkehrsbelasteten Standort und der nahegelegene Brudermühltunnel als Standort ohne Lichteinfluss und andere divergierende Eigenschaften.

Es wurden 2004/2005 mit High Volume-Samplern über jeweils 4 Wochen im Sommer wie im Winter Proben genommen. Gegenüber früheren Untersuchungen konnte die chemische Analytik deutlich verbessert werden. Angesichts zahlreicher Variabler ergibt die Auswertung der umfangreichen Untersuchungen ein sehr komplexes Bild. Betrachtet man die Staubfraktionen PM1 und PM10, so zeigt sich, dass – bezogen auf die Staubmasse – die PAK-Gehalte bei PM10 erheblich geringer sind als bei PM1.

Die Teilchen >,1µm haben am Staubgehalt insgesamt einen hohen Anteil, die toxikologische Potenz ist jedoch überwiegend im PM1 enthalten. Bei den Nitro-PAK ist (was die auf dem Filter erfassbaren angeht) die Konzentration im PM1-Staub ebenfalls höher als im PM10-Staub. Betont werden muss, dass bei den herkömmlichen Methoden der Feinstaubprobenahme (sei es PM10, PM2,5 oder PM1) nur schwerflüchtige PAK und Nitro-PAK erfasst werden. Letztlich werden nicht exakt quantifizierbare Mengen leichtflüchtiger Verbindungen nicht erfasst oder gehen durch „blow-off“-Effekte verloren.

Gegenwärtig wird im Rahmen der ausschließlich epidemiologisch basierten Feinstaubdebatte diskutiert, inwieweit statt PM10 als wirkungsrelevantere Messgrößen PM2,5, PM1 oder PM0,1 erfasst werden sollten. Die Ergebnisse dieses Vorhabens zeigen, dass in summa auch aus toxikologischer Sicht kleinen Partikelgrößen die überwiegende Wirksamkeit zukommt. Ob dies zur Forderung führen muss, zu Überwachungszwecken PM2,5 oder kleiner zu messen, bedarf einer näheren Prüfung der Korrelation zwischen Partikelgrößen und Mutagenität unter statistisch abgesicherten Bedingungen.

Betrachtet man die einzelnen schwerflüchtigen PAK, so liegen die Gehalte – bezogen auf die Luft – bei PM10 wie auch bei PM1 im Sommer im Brudermühltunnel etwa 5 mal so hoch wie am Luise-Kiesselbach-Platz. Im Winter ist der Faktor für beide Fraktionen lediglich 1,5. Bei den Nitro-PAK (den schwerer flüchtigen) ist die Konzentration im PM10 im Brudermühltunnel etwa um den Faktor 2 höher als am Luise- Kiesselbach-Platz. Dieses Verhältnis steigt im Winter sogar auf Faktor 5. Bei PM1- Staub beträgt der Unterschied im Winter wie im Sommer Faktor 4. Nitro-PAK sind also im Tunnel (bezogen auf Luft) deutlich höher konzentriert als oberirdisch.
Inhaltsverzeichnis
Inhalt6
Abkürzungsverzeichnis11
1 Einführung12
1.1 Grundlagen12
1.2 Spezielle Aspekte der Thematik14
1.3 Schlussfolgerungen15
2 Entwicklung der Methoden und vorbereitende Arbeiten18
2.1 Probenahme18
2.2 Chemische Analytik33
2.3 Bestimmung der Mutagenität50
2.4 Statistische Verfahren54
3 Ergebnisse der experimentellen Arbeiten, Daten56
3.1 Probenahme56
3.2 PAK- Gehalte in Staub und Gasphase68
3.3 Nitro-PAK-Gehalte in Staub und Gasphase80
3.4 Ergebnisse der Mutagenitätsuntersuchungen91
3.5 Lufthygienische Daten97
4 Auswertung der experimentellen Ergebnisse102
4.1 PAK- Gehalte102
4.2 Nitro-PAK-Gehalte159
4.3 Mutagenität208
5 Beziehungen von PAK-, Nitro-PAK-Gehalt und Mutagenität mit lufthygienischen Daten229
5.1 Beziehungen mit NOx am Luise- Kiesselbach- Platz230
5.2 Beziehungen mit CO232
5.3 Beziehungen mit Ozon237
5.4 Beziehungen mit PM10 und PM1240
5.5 Vergleich der PM10-Werte mit denen der festen Messstation am Luise- Kiesselbach- Platz243
6 Beantwortung der dem Forschungsvorhaben zugrunde liegenden Fragen245
6.1 Basis245
6.2 Staubfraktionen PM1 / PM10251
6.3 PAK und Nitro-PAK in der Luft (Gasphase, Partikel)252
6.4 Standorte Luise-Kiesselbach-Platz / Brudermühltunnel253
6.5 Jahreszeit Sommer / Winter255
6.6 Zuordnung der Mutagenität (PAK und Nitro-PAK)258
6.7 Zusammenhänge zwischen den erfassten Parametern und lufthygienischen Messungen259
6.8 Weitere Erkenntnisse261
7 Zusammenfassung, Ausblick262
8 Literatur265

Weitere E-Books zum Thema: Chemie - Biochemie

Heißkanal-Technik

E-Book Heißkanal-Technik
Format: PDF

Der Heißkanal ist das für Qualität und Wirtschaftlichkeit entscheidende Werkzeugteil beim Spritzgießen. Die verschiedenen technischen Varianten und Konstruktionsprinzipien…

Heißkanal-Technik

E-Book Heißkanal-Technik
Format: PDF

Der Heißkanal ist das für Qualität und Wirtschaftlichkeit entscheidende Werkzeugteil beim Spritzgießen. Die verschiedenen technischen Varianten und Konstruktionsprinzipien…

Bauchemie

E-Book Bauchemie
Format: PDF

Mehr denn je ist der Entscheidungsträger in Wirtschaft und Behörde, ob als Ingenieur, Architekt oder Praktiker gefordert, breitgefächerte technische und ökologische Fragen zu…

Bauchemie

E-Book Bauchemie
Format: PDF

Mehr denn je ist der Entscheidungsträger in Wirtschaft und Behörde, ob als Ingenieur, Architekt oder Praktiker gefordert, breitgefächerte technische und ökologische Fragen zu…

Der wissenschaftliche Vortrag

E-Book Der wissenschaftliche Vortrag
Format: PDF

Der wissenschaftliche Vortrag gilt als ausgezeichnetes Instrument, um die Aufmerksamkeit auf die eigene Arbeit zu lenken. Das Handwerkszeug dazu wird kaum gelehrt, sodass öffentliche Auftritte oft…

Der wissenschaftliche Vortrag

E-Book Der wissenschaftliche Vortrag
Format: PDF

Der wissenschaftliche Vortrag gilt als ausgezeichnetes Instrument, um die Aufmerksamkeit auf die eigene Arbeit zu lenken. Das Handwerkszeug dazu wird kaum gelehrt, sodass öffentliche Auftritte oft…

Der wissenschaftliche Vortrag

E-Book Der wissenschaftliche Vortrag
Format: PDF

Der wissenschaftliche Vortrag gilt als ausgezeichnetes Instrument, um die Aufmerksamkeit auf die eigene Arbeit zu lenken. Das Handwerkszeug dazu wird kaum gelehrt, sodass öffentliche Auftritte oft…

Der wissenschaftliche Vortrag

E-Book Der wissenschaftliche Vortrag
Format: PDF

Der wissenschaftliche Vortrag gilt als ausgezeichnetes Instrument, um die Aufmerksamkeit auf die eigene Arbeit zu lenken. Das Handwerkszeug dazu wird kaum gelehrt, sodass öffentliche Auftritte oft…

Der wissenschaftliche Vortrag

E-Book Der wissenschaftliche Vortrag
Format: PDF

Der wissenschaftliche Vortrag gilt als ausgezeichnetes Instrument, um die Aufmerksamkeit auf die eigene Arbeit zu lenken. Das Handwerkszeug dazu wird kaum gelehrt, sodass öffentliche Auftritte oft…

Weitere Zeitschriften

Atalanta

Atalanta

Atalanta ist die Zeitschrift der Deutschen Forschungszentrale für Schmetterlingswanderung. Im Atalanta-Magazin werden Themen behandelt wie Wanderfalterforschung, Systematik, Taxonomie und Ökologie. ...

Berufsstart Gehalt

Berufsstart Gehalt

»Berufsstart Gehalt« erscheint jährlich zum Sommersemester im Mai mit einer Auflage von 50.000 Exemplaren und ermöglicht Unternehmen sich bei Studenten und Absolventen mit einer ...

Courier

Courier

The Bayer CropScience Magazine for Modern AgriculturePflanzenschutzmagazin für den Landwirt, landwirtschaftlichen Berater, Händler und generell am Thema Interessierten, mit umfassender ...

e-commerce magazin

e-commerce magazin

e-commerce magazin Die Redaktion des e-commerce magazin versteht sich als Mittler zwischen Anbietern und Markt und berichtet unabhängig, kompetent und kritisch über ...

IT-BUSINESS

IT-BUSINESS

IT-BUSINESS ist seit mehr als 25 Jahren die Fachzeitschrift für den IT-Markt Sie liefert 2-wöchentlich fundiert recherchierte Themen, praxisbezogene Fallstudien, aktuelle Hintergrundberichte aus ...

Euphorion

Euphorion

EUPHORION wurde 1894 gegründet und widmet sich als „Zeitschrift für Literaturgeschichte“ dem gesamten Fachgebiet der deutschen Philologie. Mindestens ein Heft pro Jahrgang ist für die ...

Evangelische Theologie

Evangelische Theologie

Über »Evangelische Theologie« In interdisziplinären Themenheften gibt die Evangelische Theologie entscheidende Impulse, die komplexe Einheit der Theologie wahrzunehmen. Neben den Themenheften ...

F- 40

F- 40

Die Flugzeuge der Bundeswehr, Die F-40 Reihe behandelt das eingesetzte Fluggerät der Bundeswehr seit dem Aufbau von Luftwaffe, Heer und Marine. Jede Ausgabe befasst sich mit der genaue Entwicklungs- ...