Entwicklung und Absicherung leistungsfähiger Analyseverfahren zur Bestimmung von Benzol und Ruß in der Lufthygiene:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Offenbach am Main
Selbstverl. des Dt. Wetterdienstes
2001
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| Schriftenreihe: | Berichte des Deutschen Wetterdienstes
217 |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | Zsfassung in dt. u. engl. Sprache |
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| adam_text | Titel: Entwicklung und Absicherung leistungsfähiger Analyseverfahren zur Bestimmung von Benzol und Ruß in
Autor: Ballach, Jochen
Jahr: 2001
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung 1
1.1 Entwicklungsbedarf für leistungsfähige Analyseverfahren 2
1.1.1 * Benzol in der Atmosphäre 3
1.1.2 Rußpartikel in der Atmosphäre 4
1.2 Ziel der Arbeit 5
2 Stand der Forschung 6
2.1 Stellenwert des Benzols als Luftschadstoff 9
2.1.1 »Quellen 9
2.1.2 Senken 10
2.1.3 Immissionssituation 11
2.1.4 Messmethodik 12
2.1.4.1 Aktive Probenahme 13
2.1.5 Theorie und Problematik der Passivprobenahme 14
2.1.5.1 Passive Probenahmesysteme 19
2.1.6 Immissionsmodelle 20
2.2 Stellenwert der Rußpartikel als Luftschadstoffe 21
2.2.1 Bildung und Struktur 22
2.2.2 Quellen 25
2.2.3 Senken 26
2.2.4 Immissionssituation 26
2.2.5 Theorie optischer Ruß-Messverfahren 28
2.2.5.1 Optische Eigenschaften kugelförmiger Partikel - Mie Theorie 29
2.2.5.2 Optische Eigenschaften fraktaler Agglomerate 31
2.2.5.3 Optische Eigenschaften von „Aerosolen 32
2.2.6 Optische Messverfahren 34
2.2.7 Thermische Messverfahren 39
2.2.8 Andere Messverfahren 42
2.2.9 Immissionsmodelle 43
3 Entwicklungsarbeiten am Probenahme- und
Analyseverfahren für atmosphärisches Benzol 44
3.1 Gaschromatographisches System 44
3.1.1 Probenahmeröhrchen 45
3.1.2 Kalibrierung des Gaschromatographen 46
3.1.3 Qualitätssicherung 46
3.2 Aktiv-Messungen 48
3.3 Empirische Bestimmung und Validierung der Aufnahmerate für
Benzol bei der Probenahme durch Passivsammlung 48
3.3.1 Experimentell ermittelte Aufnahmerate 50
3.3.2 Einfluss von Umweltbedingungen 54
3.3.2.1 Konzentrationshöhe 54
3.3.2.2 Expositionszeit 54
3.3.2.3 Luftfeuchtigkeit 55
3.3.2.4 Windgeschwindigkeit 56
3.3.2.5 Temperatur 59
3.3.3 Verfahrenskenngrößen der Passivsammlung 61
3.3.4 Feldmessungen 64
3.3.4.1 Vergleichsmessungen mit Landes- und Bundesanstalten 64
3.3.4.1.1 Wiesbaden 64
3.3.4.1.2 Berlin 67
3.3.4.1.3 Schauinsland 70
3.3.4.1.4 Mainz (passiv-passiv) 72
3.3.4.2 Messungen in Kurorten 75
3.3.4.2.1 Blankenburg/Harz 76
3.3.4.2.2 Berchtesgaden 78
3.3.4.2.3 Hinterzarten 79
3.3.4.2.4 Westerland 81
3.3.4.2.5 Waldbronn-Reichenbach 86
3.4 Diskussion der Ergebnisse im Hinblick auf die Anwendbarkeit
des Probenahme- und Analyseverfahrens zur Bestimmung von
Benzol in der Lufthygiene 88
4 Entwicklungsarbeiten am Probenahme- und
anschließenden optischen Analyseverfahren für
Rußpartikel 93
4.1 Analytik 95
4.1.1 Probenahme 95
4.1.2 Aerosolgenerierung zur Überprüfung des entwickelten Verfahrens 97
4.1.2.1 Reine „Black carbon - Aerosole 97
4.1.2.2 Mischungen von „Black carbon mit Ammoniumsulfat 99
4.1.3 Rußanalyse nach der Immersionsmethode 100
4.1.3.1 Mikroskop und Bildanalyse 100
4.1.3.2 Linearität des Detektors 102
4.1.3.3 Immersionsverfahren 103
4.1.4 Referenzanalytik Thermographie/Coulometrie 104
4.1.5 lonenchromatographie 104
4.2 Ergebnisse von Labor- und Feldmessungen 106
4.2.1 Labor-Messungen 106
4.2.1.1 Leerfilter 106
4.2.1.2 Rein streuende Aerosole 108
4.2.1.3 Reine „Black carbon -Aerosole 109
4.2.1.3.1 Charakterisierung der carbon black 109
4.2.1.3.2 Transmissionsmessungen und Mie-Rechnungen 115
4.2.1.4 Mischungen von „Black carbon mit Ammoniumsulfat 120
4.2.1.4.1 Externe Mischung 120
4.2.1.4.2 Interne Mischung 121
4.2.2 Feldmessungen 122
4.2.2.1 Frankfurt Riederwald/Freiburg Dach 122
4.2.2.2 Messungen in Kurorten 125
4.2.2.2.1 Westerland 125
4.3 Diskussion der Ergebnisse im Hinblick auf die Anwendbarkeit
des Probenahme- und Analyseverfahrens zur Bestimmung von
Ruß in der Lufthygiene 128
5 Zusammenfassung 131
6 Literaturverzeichnis 134
7 Anhang 148
7.1 Liste der verwendeten Abkürzungen 148
7.2 Liste der verwendeten Geräte und Materialien 149
7.3 Grafiken und Tabellen 151
|
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