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

2 Atmosphärische Deposition von PAK
zeiteinsatz in Monitoringprogrammen z.B. auf
Boden-Dauerbeobachtungsflächen erfüllt und
als DIN vorliegt (DIN19739-1, 2002;
DIN19739-2, 2002; Martin & Grathwohl, 2002).
Seit Anfang 2002 wird dieses Probenahmesystem
in Baden-Württemberg erfolgreich im
Routinebetrieb auf Boden-Dauerbeobachtungsflächen
eingesetzt (UMEG, 2003). In der
vorliegenden Arbeit kam dieses Verfahren für
die Ermittlung der atmosphärischen PAK-
Deposition zum Einsatz.
Bei dieser Probenahmetechnik wird durch kontinuierliche
Anreicherung der Schadstoffe über
das Probenahmeintervall in den Adsorberkartuschen
die zeitlich integrierte Erfassung der
Einträge ermöglicht. Der Vorteil gegenüber den
anderen erwähnten Verfahren besteht darin, dass
die Sorption der Schadstoffe an das Adsorbermaterial
in der Kartusche in Konkurrenz zu
einer möglichen Degradation steht. Daher konzentrieren
sich Neuentwicklungen von Depositionssammlern
auf dieses Verfahren
(Cereceda-Balic et al., 2002; Martin &
Grathwohl, 2002; Fernandez et al., 2003).
Der limitierende Faktor dieses Probenahmeverfahrens
ist die Sorptionskapazität des Adsorbermateriales,
bei dessen Überschreiten es zu einem
Durchbruch der Zielsubstanzen kommt. Der
Retardationsfaktor (Rd) gibt an, wie viele Porenvolumina
bis zu einem Durchbruch der
Zielsubstanzen getauscht werden können
(Grathwohl, 1998):
20
R d
K ρ
= 1 +
(2.13)
n
Dabei beschreibt K den Verteilungskoeffizienten
zwischen Fest- und Gas- bzw. Flüssigphase
[L 3 M -1 ], ρ die Trockenraumdichte [M L -3 ] und n
die Porosität des Adsorbermateriales. Die
Verteilungskoeffizienten sind unter
Gleichgewichtsbedingungen folgendermaßen
miteinander verknüpft:
Kd
K sg = (2.14)
H
mit Ksg = Verteilungskoeffizient zwischen Feststoff
und Gasphase [L 3 M -1 ], Kd = Verteilungskoeffizient
zwischen Feststoff und Wasser [L 3
M -1 ] und H = Henry-Konstante [-].
In Tabelle 2-1 wurden Daten zur atmosphärischen
PAK-Deposition in Mitteleuropa
zusammengestellt, die mit unterschiedlichen
Methoden ermittelt wurden. Daraus geht hervor,
dass in städtischen Gebieten die Depositionsraten
eine sehr viel höhere Spannbreite haben als
im ländlichen Raum, was auf eine höhere
kleinskalige Heterogenität hinweist. Des
weiteren liegen die gemessenen Maximalwerte
in städtischen Gebieten um mehr als Faktor 10
über denen des ländlichen Raums. Zu diesem
Ergebnis kommen auch entsprechende Vergleichsuntersuchungen
(Garban et al., 2002;
Hwang et al., 2003; Ishaq et al., 2003). In der
Umgebung industriell genutzter Flächen
(Kokereien) werden erwartungsgemäß die
höchsten Depositionsraten ermittelt (Martin et
al., 2002). Die niedrigsten Depositionsraten
wurden in Eiskernen der Arktis und in den
Alpen bzw. Pyrenäen ermittelt, also in den
Gebieten, die weit von potenziellen Quellen
entfernt liegen.