BayFORKLIM

BAYERISCHER KLIMAFORSCHUNGSVERBUND

G11 Chemisch-physikalische Charakterisierung atmosphärischer und künstlicher Rußaerosole

Arbeitsfeld:

Im Projektzeitraum wurden unter Verwendung eines steuerbaren Kondensationskernzählers die Kondensationseigenschaften künstlicher und realer Rußaerosole bestimmt. Zusätzlich zu der umfassenden, instrumentellen Charakterisierung des modifizierten NOLAN-POLLAK-Zählers wurde ein Aerosolreaktor zur Untersuchung heterogener Gas-Partikel-Prozesse an Modellaerosolen aufgebaut.

Reaktorexperimente mit künstlichen Rußaerosolen haben gezeigt, daß eine relativ kurze Reaktionszeit von Rußpartikeln mit Ozon bereits ausreicht, um eine signifikante Änderung der Oberflächenzusammensetzung und der Kondensationseigenschaften von Partikeln herbeizuführen. Koagulation und chemische Abbaureaktionen können zu niedrigeren kritischen Übersättigungen führen, die damit im atmosphärenrelevanten Bereich liegen. Möglicherweise können diese veränderten Partikel als Wolkenkondensationskeime in atmosphärischen Kondensationsprozessen wirken.

Als Hauptprodukte für die Reaktion von Benzo[a]pyren-beschichteten monodispersen und polydispersen Kohlenstoffaerosolen mit Ozon wurden Benzo[a]pyren-dione gefunden, die auch beim Abbau von Benzo[a]pyren unter dem Einfluß von UV-Licht beobachtet wurden. Partikelgebundene Kohlenwasserstoffe werden durch Ozon oxidiert und es werden polarere Verbindungen gebildet, die als weniger toxisch einzustufen sind als Benzo[a]pyren selbst. Die Abbauprodukte des Benzo[a]pyrens wurden auch bei Realmessungen an einem stark verkehrsbelasteten Standort in München gefunden und konnten in direkten Zusammenhang mit der Strahlungseinwirkung durch die Sonne gebracht werden. Ebenso war eine enge Verknüpfung der Benzo[a]pyren-dion-Konzentrationen mit dem Gesamtkohlenstoff-Gehalt der gemessenen Filterproben festzustellen.

Forschungsbedarf:
bereits abgeschlossen

Gefördert durch:
Bayerisches Staatsministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst