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

H
H
R T
l = (2.11)
mit H = Henry-Konstante [Pa L 3 mol -1 ]. Zur
Abschätzung des Gehaltes an kohligen Partikeln
wird der Gehalt an elementarem Kohlenstoff in
den Partikeln (fec) herangezogen, zu dem eine
enge Korrelation mit partikulären atmosphärischen
PAK besteht (Dachs et al., 2002;
Naumova et al., 2003). Dann kann Gleichung
2.7 um den Term erweitert werden, der auf die
Adsorption an kohligen Partikeln zurückzuführen
ist (Dachs & Eisenreich, 2000):
K
p
+ f
=
ec
f
a
a
om
ec
ac
⎛γ
⎜
⎝ γ
K
SA
oct
om
⎞ M oct
⎟
⎠ M om ρ
oct
K
OA
(2.12)
Dabei bezeichnet aec die spezifische Oberfläche
von elementarem Kohlenstoff [L 2 M -1 ] und aac
die Oberfläche von Aktivkohle [L 2 M -1 ]. Mit
diesem Ansatz konnten gute Übereinstimmungen
zwischen gemessenen und berechneten Kp-
Werten erzielt werden (Dachs & Eisenreich,
2000). Daher ist die Erkennung der Aerosol-
Komposition für die Deposition organischer
Spurenstoffe von entscheidender Bedeutung.
Darüber hinaus konnte neben den erwähnten
Beziehungen auch ein Einfluss der Partikelgröße
auf den Kp ermittelt werden (Offenberg &
Baker, 2002a).
2.1.3.2 Vorschlag einer Klassifikation für
kohlige Partikel
Ein neuer Zweig der Kohlepetrologie ist die
Untersuchung von Partikeln, die bei der
Verbrennung von Kohle entstehen. Seit 1984
arbeitet die ICCP (International Community for
Coal Petrology) an einer Klassifikation von
Verbrennungsrückständen aus der Kohleverbrennung
(Taylor et al., 1998). Auf dieser
Klassifikation aufbauend lassen sich auch
atmosphärische Partikel aus Verbrennungsprozessen
(kohlige Partikel) anhand morphologischer
Kriterien identifizieren. Die optisch
erfassbaren Parameter Partikelgröße, -form
2.1 Grundlagen
(dabei Wanddicke, Porosität, Porengröße und -
verteilung) und Reflexion eignen sich besonders
gut für die Zuordnung zu Partikelklassen, wobei
dem Charakteristikum „Form“ unter den angesprochenen
Aspekten die größte Bedeutung zukommt
(Lester et al., 1996; Hower & Mastalerz,
2001). In den letzten Jahren wurde dieser Ansatz
auch auf andere Brennmaterialien ausgeweitet,
so dass die mikroskopische Untersuchung in
Verbindung mit der chemischen Charakterisierung
von kohligen Aerosolen einerseits Rückschlüsse
auf verschiedene Generierungsprozesse,
andererseits aber auch auf unterschiedliche
Brennmaterialien erlaubt (Gustafsson et
al., 2001; Karapanagioti et al., 2001; Kiem et al.,
2003). So können z.B. char- und charcoal-
Partikel, in denen noch unverbrannte Zellstrukturen
mikroskopisch erkennbar sind, von
Rußpartikeln unterschieden werden, die bei der
Kondensation von Verbrennungsgasen entstehen
(Schmidt & Noack, 2000; Gustafsson et al.,
2001). Kralovec et al. (2002) konnten auf der
Grundlage morphologischer Kriterien eine
differenzierte Zuordnung von kohligen Partikeln
und historischen Verbrauchsraten unterschiedlicher
Energieträger herstellen.
Ein grobes Klassifikationsschema zur Gliederung
der Partikel in der atmosphärischen
Deposition wird in Abbildung 2-2
wiedergegeben. Für die atmosphärische PAK-
Deposition sind in erster Linie die kohligen
Partikel aus Verbrennungsrückständen von
Bedeutung, die in drei Untergruppen gegliedert
werden können: Ruß als Kondensat von
Verkehrsemissionen und Ölfeuerungsanlagen,
Char aus Verbrennungsrückständen von Kohle
und Holzkohle (Charcoal) aus Verbrennungsrückständen
von Holz. Jede dieser Gruppen lässt
sich anhand der oben genannten morphologischen
Kriterien in weitere Untergruppen differenzieren.
Am weitesten ist diese Differenzierung
für die Verbrennungsprodukte von
Kohle vorangeschritten (Ligouis et al., 2003).
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