Analysen zur Staubauflage auf Bäumen (Acer platanoides) innerstädtischer Standorte:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
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| Veröffentlicht: |
Karlsruhe
Inst. für Geographie und Geoökologie der Univ. Karlsruhe
2002
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| Schriftenreihe: | Karlsruher Berichte zur Geographie und Geoökologie
15 |
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| adam_text | Titel: Analysen zur Staubauflage auf Bäumen (Acer platanoides) innerstädtischer Standorte
Autor: Langner, Marcel
Jahr: 2002
Karlsruher Berichte zur Geographie und Geoökologie, Heft 15
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis...................................................................................................................................I
Abbildungsverzeichnis........................................................................................................................III
Tabellenverzeichnis..............................................................................................................................IV
Abkürzungsverzeichnis........................................................................................................................V
Danksagung..........................................................................................................................................VI
1 Einleitung und Zielsetzung...................................................................................................1
2 Theorie partikulärer Luftverunreinigung.............................................................................3
2.1 Grundlegende Begriffe.............................................................................................................3
2.2 Entstehung und Korngrößenverteilung partikulärer Luftverunreinigungen.............................. 3
2.2.1 Emissionen und Entstehung sekundärer Partikel....................................................................4
2.2.2 Korngrößenverteilung atmosphärischer Partikel......................................................................5
2.3 Immission und Deposition........................................................................................................6
2.3.1 Prozesse der feuchten und nassen Deposition.......................................................................6
2.3.2 Prozesse der trockenen Deposition.........................................................................................7
2.4 Charakteristikades urbanen Aerosols.....................................................................................9
2.5 Humantoxizität von Aerosolen...............................................................................................10
2.6 Staubauflage auf Vegetation..................................................................................................11
2.6.1 Schädigungen durch die Staubauflage..................................................................................11
2.6.2 Staubauflage und Bioindikation..............................................................................................12
2.6.3 Art- und strukturspezifisches Filtervermögen.........................................................................12
3 Charakterisierung der Standorte........................................................................................15
3.1 Standort-und Artauswahl.......................................................................................................15
3.2 Beschreibung der Standorte..................................................................................................16
3.2.1 Standort „Studentenhaus ......................................................................................................18
3.2.2 Standort „Gebäude 10.50 .....................................................................................................18
4 Probenahme und Parametererfassung........,.....................................................................20
4.1 Wichtige meteorologische und lufthygienische Parameter vor der Probenahme..................20
4.2 Ablauf der Probenahme.........................................................................................................23
4.2.1 Strategie der Probenahme.....................................................................................................23
4.2.2 Aufnahme von Parametern während der Probennahme.......................................................26
4.2.3 Aufnahme von Parametern im Labor.....................................................................................28
II Langner, M. (2002): Analysen zur Staubauflage auf Bäumen innerstädtischer Standorte
5 Versuche zur gravimetrischen Staubbestimmung...........................................................31
5.1 Verfahren zur quantitativen Staubbestimmung......................................................................31
5.2 Wägung und Aufbereitung der Wägeergebnisse...................................................................32
5.2.1 Methodik der Wägung............................................................................................................32
5.2.2 Aufbereitung der Wägedaten.................................................................................................34
5.3 Versuche mit Kollodium..........................................................................................................35
5.4 Versuche mit Ultraschall und verschiedenen Tensiden.........................................................37
5.5 Beschreibung des angewandten Verfahrens.........................................................................38
5.5.1 Beschreibung des Abwaschvorgangs....................................................................................38
5.5.2 Auswertung der Ergebnisse...................................................................................................40
5.6 Versuche zur Quantifizierung des blattbürtigen Anteils.........................................................40
5.7 Bewertung des Verfahrens.....................................................................................................42
6 Ergebnisse und Diskussion................................................................................................46
6.1 Verteilung der aufgenommenen Daten..................................................................................46
6.1.1 Verteilung der endogenen Parameter....................................................................................46
6.1.2 Wertebereich der Staubauflage..............................................................................................49
6.2 Räumliche Verteilung der Staubauflage in der Krone............................................................50
6.2.1 Verteilung der unlöslichen Staubauflage................................................................................51
6.2.2 Verteilung der löslichen Staubauflage....................................................................................51
6.2.3 Verteilung der gesamten Staubauflage..................................................................................56
6.2.4 Verteilung des Verhältnisses von löslicher zu unlöslicher Staubauflage...............................56
6.3 Beeinflussung der Staubauflage durch die endogenen Parameter.......................................60
6.3.1 Beschreibung der angewandten statistischen Tests..............................................................60
6.3.2 Durchführung der statistischen Analyse.................................................................................62
6.3.3 Einfluss der stetigen Parameter auf die Höhe der Staubauflage...........................................63
6.3.4 Einfluss der nominalen Parameter auf die Höhe der Staubauflage.......................................67
7 Ausblick.................................................................................................................................69
8 Zusammenfassung...............................................................................................................70
9 Summary...............................................................................................................................71
10 Literaturverzeichnis.............................................................................................................72
Karlsruher Berichte zur Geographie und Geoökologie, Heft 15 III
Abbildungsverzeichnis
Abb. 1: Vergleich der anthropogenen Staubemissionen in Baden-Württemberg und im Stadtkreis
Karlsruhe im Jahr 1995............................................................................................................4
Abb. 2: Prozesse der Aerosolbildung und daraus resultierende Korngrößenverteilung......................5
Abb. 3: Schematisches Profil der Windgeschwindigkeit in einer Vegetationsstruktur.........................7
Abb. 4: Mechanismen der Trägheitsabscheidung und elektrostatische Anziehung von Partikeln aus
einem Luftstrom................................................................,......................................................8
Abb. 5: Einfluss der Struktur einer Staubschutzpflanzung auf die Staubfilterwirkung.......................14
Abb. 6: Lage des Untersuchungsgebiets und Standorten der beprobten Acer platanoides..............17
Abb. 7: Acer platanoides am Standort „Studentenhaus ....................................................................18
Abb. 8: Acer platanoides am Standort „Gebäude 10.50 ...................................................................19
Abb. 9: Verlauf der Witterung vor der Probenahme...........................................................................21
Abb. 10: Verlauf der PM10-Staub an der Messstation der UMEG........................................................22
Abb. 11: Probenahmepunkte am Standort „Studentenhaus ..............................................................24
Abb. 12: Probenahmepunkte am Standort „Gebäude 10.50 ...............................................................25
Abb. 13: Umrisse verschiedener Blätter von Acer platanoides............................................................29
Abb. 14: Benutzte Handschuhbox........................................................................................................33
Abb. 15: Kalibiergerade zur Bestimmung des Gewichts von reinen Kollodium-Häutchen...................36
Abb. 16: Vorrichtung zum Abwaschen des Staubs..............................................................................39
Abb. 17: Extinktionsspektren verschiedener Waschlösungen..............................................................41
Abb. 18: Lösungsrückstand von zum zweiten Mal gewaschenen Blättern in Abhängigkeit von der
zuvor gemessenen Extinktion................................................................................................42
Abb. 19: Verteilung der stetigen Parameter.........................................................................................47
Abb. 20: Zusammenhang zwischen löslicher und unlöslicher Staubfraktion.......................................50
Abb. 21: Räumliche Verteilung der unlöslichen Staubauflage am Standort „Studentenhaus .............52
Abb. 22: Räumliche Verteilung der unlöslichen Staubauflage am Standort „Gebäude 10.50 ............53
Abb. 23: Räumliche Verteilung der löslichen Staubauflage am Standort „Studentenhaus .................54
Abb. 24: Räumliche Verteilung der löslichen Staubauflage am Standort „Gebäude 10.50 ................55
Abb. 25: Räumliche Verteilung der gesamten Staubauflage am Standort „Studentenhaus ...............57
Abb. 26: Räumliche Verteilung der gesamten Staubauflage am Standort „Gebäude 10.50 ..............58
Abb. 27: Räumliche Verteilung des Verhältnisses der löslichen zur unlöslichen Staubauflage am
Standort „Studentenhaus ......................................................................................................59
Abb. 28: Räumliche Verteilung des Verhältnisses der löslichen zur unlöslichen Staubauflage am
Standort „Gebäude 10.50 .....................................................................................................60
Abb. 29: Verteilung der gesamten Staubauflage bei den fünf Kollektiven...........................................63
Abb. 30: Gesamte Staubaufiage in Abhängigkeit von der Exposition der Blattspreite.........................68
IV Langner, M. (2002): Analysen zur Staubauflage auf Bäumen innerstädtischer Standorte
Tabellenverzeichnis
Tab. 1: Auf der Korngröße basierende Unterteilung von Staubfraktionen...........................................3
Tab. 2: Gesamtmasse und chemische Zusammensetzung des urbanen Aerosols und des
Hintergrundaerosols.................................................................................................................9
Tab. 3: Korngrößenverteilung des urbanen Aerosols.........................................................................10
Tab. 4: Vergleich des Staubfangvermögens von Laubbaumarten.....................................................13
Tab. 5: Häufigkeit und Vorkommen wichtiger Baumgattungen in Karlsruhe......................................16
Tab. 6: Vergleich der Monatsmittel der Lufttemperatur und der monatlichen Niederschlagssummen
von März bis August 1999 mit den langjährigen Mittelwerten................................................22
Tab. 7: Ergebnisse der auf die Wägeergebnisse angewandten „Ausreißerstatistik .........................43
Tab. 8: Verteilung der nominalen Parameter.....................................................................................49
Tab. 9: Maximale, minimale und mittlere Werte der einzelnen Staubfraktionen................................49
Tab. 10: Matrizen aus den Spearman-Rangkorrelationskoeffizienten der endogenen stetigen
Parameter...............................................................................................................................64
Tab. 11: Spearman-Rangkorrelationskoeffizienten zwischen den stetigen Parametern und der
Staubauflage am Standort „Studentenhaus ..........................................................................65
Tab. 12: Spearman-Rangkorrelationskoeffizienten zwischen den stetigen Parametern und der
Staubauflage am Standort „Gebäude 10.50 .........................................................................66
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| spelling | Langner, Marcel 1973- Verfasser (DE-588)13364054X aut Analysen zur Staubauflage auf Bäumen (Acer platanoides) innerstädtischer Standorte von Marcel Langner Karlsruhe Inst. für Geographie und Geoökologie der Univ. Karlsruhe 2002 VI, 75 S. zahlr. Ill., graph. Darst., Kt. txt rdacontent n rdamedia nc rdacarrier Karlsruher Berichte zur Geographie und Geoökologie 15 Zsfassung in engl. Sprache Zugl.: Karlsruhe, Univ., Diplomarbeit, 2000 Umwelt Dust Environmental aspects Germany Karlsruhe Dust Measurement Environmental geology Germany Karlsruhe Urban ecology (Sociology) Germany Karlsruhe Staub (DE-588)4057011-3 gnd rswk-swf Spitzahorn (DE-588)4182377-1 gnd rswk-swf Deposition Meteorologie (DE-588)4113287-7 gnd rswk-swf Deutschland (DE-588)4113937-9 Hochschulschrift gnd-content Spitzahorn (DE-588)4182377-1 s Staub (DE-588)4057011-3 s Deposition Meteorologie (DE-588)4113287-7 s DE-604 Karlsruher Berichte zur Geographie und Geoökologie 15 (DE-604)BV009295513 15 HBZ Datenaustausch application/pdf http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=010063912&sequence=000002&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA Inhaltsverzeichnis |
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