Die vier Griechischen Elemente: - TOBIAS-lib - Universität Tübingen

die Steigung bzw. den Schnittpunkt der
Regressionsgeraden mit der Ordinate. Die
Steigung m enthält dabei Informationen darüber,
ob die atmosphärischen Konzentrationen durch
Verdampfung von der Erdoberfläche oder durch
atmosphärischen Ferntransport verursacht
wurden. Steigungen von m = -1 kennzeichnen
den Fall, in dem die Luftkonzentrationen nur
von der Umgebungstemperatur determiniert
werden. Abweichungen hingegen sind auf
advektiven Transport zurückzuführen (Wania et
al., 1998a).
2.1.3 Atmosphärische Partikel als
Träger für PAK
„Although particle levels seem to be closely
related to health effects, they generally appear
in association with other pollutants ... Thus,
there is a need to better differentiate types of
particles...” (Smith & Jantunen, 2002).
Smith & Jantunen (2002) bezeichnen
atmosphärische Partikel als die älteste und
gleichzeitig aktuellste Luftschadstoffgruppe. Die
ersten Umweltbeobachtungsprogramme wurden
für atmosphärische Partikel aufgelegt (Smith &
Jantunen, 2002). Im Folgenden soll aber
weniger die Rolle von atmosphärischen
Partikeln als Schadstoffe an sich, als vielmehr
ihre Eigenschaft als Träger für PAK beim
atmosphärischen Ferntransport und der
Deposition beleuchtet werden.
2.1.3.1 Die Bedeutung kohliger Partikel bei
der atmosphärischen Deposition von PAK
Seit Beginn der Industrialisierung im 19.
Jahrhundert hatte die Nutzung von Kohle als
Energiequelle für industrielle Produktionsprozesse
(zunächst für den Betrieb von
Dampfmaschinen, später zur Stromerzeugung)
eine überragende Bedeutung. Die Kohleverbrennung
produziert dabei Emissionen von
Gasen und Flugasche, mineralische Verbrennungsrückstände
verbleiben als Aschen am
Boden der Brennkammern. Die Flugaschen
haben überwiegend einen Durchmesser von
2.1 Grundlagen
< 10 µm und bestehen einerseits aus
mineralischen Komponenten, andererseits aber
auch bei unvollständiger Verbrennung aus organischen
Partikeln („char“) (Sullivan, 1993). Es
ist anzunehmen, dass die PAK direkt bei ihrer
Generierung an Partikeln anhaften. Dafür
spricht, dass historische Daten zur atmosphärischen
Deposition von PAK z.T. sehr gut mit
dem Verbrauch von Kohle korrelieren (Hites et
al., 1977; Jones et al., 1989a).
In Böden und Sedimenten konnten kohlige
Partikel als Hauptträger der PAK-Belastung
identifiziert werden (Gustafsson et al., 1997;
Kleineidam et al., 1999; Rügner et al., 1999;
Ligouis et al., 2003). Daher liegt die Vermutung
nahe, dass diese kohligen Partikel schon
während des atmosphärischen Ferntransportes
eine Trägerfunktion übernehmen. Dies umso
mehr, als die kohligen atmosphärischen Partikel
der gleichen Quelle entstammen wie die PAK,
nämlich der Verbrennung von fossilen Brennstoffen
(Penner et al., 1993; Novakov et al.,
2000; Purvis et al., 2000; Zimmermann et al.,
2000; Allouis et al., 2003). Zwischen
atmosphärischen PAK- und Ruß-Konzentrationen
konnte sowohl im ländlichen als auch im
urbanen Raum ein enger Zusammenhang festgestellt
werden (Brorström-Lunden et al., 1994;
Schauer et al., 2003). Auch historische Daten
zur Akkumulation von POP und kohligen Partikeln
zeigen eine hohe Übereinstimmung (Rose
& Rippey, 2002) und ihr Vorkommen in entlegenen
Regionen belegt die Fähigkeit zum Ferntransport
dieser spezifischen Aerosol-Gruppe
(Polissar et al., 2001; Rose et al., 2003). Während
der Niederschlagsereignisse kommt es zu
einer sehr effizienten Auswaschung („Scavenging“)
von atmosphärischen Partikeln, die mit
ihren assoziierten Schadstoffen die Erdoberfläche
erreichen (Poster & Baker, 1996a, 1996b;
Franz & Eisenreich, 1998; Simcik et al., 2000).
Ab Benz(a)anthracen werden die PAK zu > 90%
und somit fast ausschließlich an Partikeln
transportiert (Franz & Eisenreich, 1998; Dachs
et al., 2002). Die PAK mit niedrigerem
Molekulargewicht gehören zu den semivolatilen
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