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Die durch Feinstaubpartikel verursachte Luftverschmutzung, die mit dem Straßenverkehr zusammenhängt, ist wichtiger denn je ein gesellschaftliches Anliegen. Es zeigt sich jedoch, dass der Beitrag der Verkehrsmittel zur Produktion von atmosphärischen Partikeln nach wie vor sehr schlecht verstanden ist.
Es gibt mehrere Gründe dafür. Einerseits sind zuverlässige Messmethoden und -protokolle für diese Emissionen schwer zu realisieren. Andererseits ist die Bildung von sekundären Aerosolen, die aus den Abgasemissionen in situ in der Atmosphäre entstehen, noch unzureichend charakterisiert. Es ist derzeit unmöglich, sekundäre organische Aerosole in Luftqualitätsmodellen korrekt darzustellen und deren Einfluss auf die menschliche Gesundheit und das Klima zu verstehen.
In diesem Zusammenhang haben sich Wissenschaftler des Laboratoriums für Umweltchemie (CNRS/Aix-Marseille Universität) mit den photochemischen Prozessen befasst, denen die Abgase von Benzin-Fahrzeugen ausgesetzt sind, sobald sie in die Atmosphäre gelangen.
Ihr origineller Ansatz kombiniert die Analyse der emittierten Gase (auf dem Prüfstand) mit der physikochemischen Charakterisierung ihrer Entwicklung in einer speziell für Messungen vorgesehenen Umweltkammer von 8 m3. Die Wissenschaftler konnten somit die atmosphärischen Bedingungen nachahmen, indem sie die chemische Zusammensetzung, die Luftfeuchtigkeit, die Temperatur und die Sonneneinstrahlung genau kontrollierten.
Atmosphärische Entwicklung der Fahrzeugemissionen
(a) Emission von Schadstoffen (Gas und Partikel);
(b) Verdampfung einiger semi-volatiler organischer Verbindungen (SVOCs);
(c) Bildung von Oxidationsprodukten in der Gasphase und neue Partikel oder Kondensation der oxidierten Verbindungen auf vorhandenen Partikeln.
© Barbara D'Anna
Die primären Abgase, die flüchtige organische Verbindungen (VOCs) aus der Kraftstoffverbrennung, Stickoxide und Ammoniak enthalten, werden direkt in die Umweltkammer eingeführt. Dieses komplexe Gemisch wird oxidiert und schnell bilden sich neue Feinstaubpartikel. Messungen mit der Spektrometrie am Flugzeitmassenspektrometer mit Protonentransferreaktion (CHARON-PTR-ToF-MS) haben es zum ersten Mal ermöglicht, die chemische Zusammensetzung dieser Partikel zu klären.
Die Quantifizierung und Identifizierung dieser sekundär durch Benzin-Direkteinspritzfahrzeuge produzierten Partikel wird es ermöglichen, deren Umweltauswirkungen auf die Luftqualität und die Gesundheit besser zu bewerten. Die Teams planen nun, diese innovative Analysemethode auf die Überwachung der Bildung von sekundären Partikeln aus anderen Schadstoffquellen wie dem Seeverkehr, der Holzheizung usw. anzupassen...
Redakteur: CCdM
Referenz:
Evangelia Kostenidou, Baptiste Marques, Brice Temime-Roussel, Yao Liu, Boris Vansevenant, Karine Sartelet & Barbara D'Anna.
Secondary organic aerosol formed by Euro 5 gasoline vehicle emissions: chemical composition and gas-to-particle phase partitioning
Atmospheric Chemistry and Physics 2024
https://acp.copernicus.org/articles/24/2705/2024/