27/07/2015 - Entwicklung eines Protokolls zur Lokalisierung und Quantifizierung von Verschmutzungsquellen

Menéame

Quantitative und zuverlässige Informationen über die Schadstoffquellen sind für die Umsetzung effizienter Strategien zur Verringerung der Verschmutzung und für die Bewertung der Ergebnisse der durchgeführten Kontrollmaßnahmen von entscheidender Bedeutung.

Eine Forscherin der Abteilung für Chemie und Umwelt der UPV/EHU-Hochschule für Ingenieurwesen, Iratxe Uria, hat ein standardisiertes Protokoll entwickelt und validiert, um Quellen flüchtiger organischer Verbindungen (VOC) aufzuspüren und zuzuweisen, die auf der Anwendung von Empfängermodellen basieren. Diese Modelle sind mathematische Techniken, die weit verbreitet sind im Bereich der Luftqualität, um Verschmutzungsquellen zu ermitteln und zu quantifizieren, welche Auswirkungen diese Quellen auf den Grad der Umweltverschmutzung haben.

Durch die Anwendung dieses Protokolls auf zwei Luftmessstationen in Bajo Cadagua wurden ähnliche Quellen gelöst, die hauptsächlich auf die Emissionen aus der Koksherstellung, dem Straßenverkehr, der Verwendung von Lösungsmitteln und der Vegetation zurückzuführen waren. Bei Anwendung des Protokolls wurden die VOC-Anteile aus den an beiden Stationen identifizierten Quellen genau ermittelt. Da das Protokoll sehr gute Ergebnisse in einem Bereich von komplexen Orographie und Meteorologie erbracht hat, stellt sich heraus, dass es ein gültiges Protokoll für die Verwendung in jedem anderen Bereich ist.

Das Protokoll wurde auf der Grundlage der derzeit am weitesten verbreiteten Methoden für die Zuteilung von Quellen, für die am häufigsten verwendete Situation, in der keine detaillierten Informationen über Emissionsquellen vorliegen, und für die Konzentration ihrer Emissionen festgelegt. Nach Erhalt des Protokolls wurde es mit realen Daten validiert: Es wurde auf VOC-Umweltdaten angewandt, die an zwei Probenahmestellen in einem Gebiet des Bass Cadagua im Rahmen des Projekts "Bewertung der Luftqualität und Zuteilung von Quellen für organische Verbindungen in der Unter Cadagua" gewonnen wurden, das von der baskischen Regierung finanziert wurde.

VOC aus der Koksanlage und dem Straßenverkehr

VOC sind organische Verbindungen, die bei Raumtemperatur in gasförmigem Zustand sind. Sie können gesundheitsschädlich werden, da sie Vorläufer von Ozon und Schadstoffpartikeln sind: einige sind krebserregend und andere giftig (benommen Schwindel, Übelkeit usw.). Dennoch sind die meisten VOCs nicht reguliert, aber es ist wichtig, ihre Umweltwerte zu messen. Die hohe Anzahl und Vielfalt der VOC-Quellen, die zum Zeitpunkt der Untersuchung im Bas Cadagua-Gebiet vorhanden waren (die Folge der Nutzung einer Koksanlage, einer Brennstoffzellendestillationsanlage, einer Erdölraffinerie, Autobahnen mit großem Verkehr, dicht besiedelten städtischen Gebieten usw.), sowie die Komplexität der Topographie und Meteorologie machten dieses Gebiet zum idealen Versuchsfeld für die Definition und Prüfung des Zielprotokolls der Forschung.

Die Maßnahmen wurden in der Luftqualitätsstation durchgeführt, die die baskische Regierung im Viertel Zorroza und auf der anderen Seite in Zubileta mit einer mobilen Einheit der baskischen Regierung hatte. In Zorroza wurde jede Stunde ununterbrochen für ein Jahr, in Zubileta jedoch für etwas mehr als ein halbes Jahr. Außerdem wurden in diesen Stationen Zeitdaten für konventionelle Schadstoffe und Wetterparameter erhoben, um sie später bei der Identifizierung der Verschmutzungsquellen zu verwenden.

Diese Daten haben eine qualitative und quantitative Analyse ergeben, bei der deutlich wurde, dass die in beiden Stationen beobachteten Schadstoffkonzentrationen stark von der in der Region vorherrschenden Meteorologie und von Industrieemissionen aus dem Tal von Cadagua beeinflusst wurden, wobei hohe Konzentrationen von Ethan, Ethen, Benzol undnaphthalin, die höchstwahrscheinlich durch die dort gelegene Petrochemie verursacht wurden - die anschließend geschlossen wurde. Der Straßenverkehr wurde auch als wahrscheinliche Hauptquelle für VOC sowohl in Zorroza als auch in Zubileta identifiziert, während andere kleinere Quellen mit der Verwendung von Lösungsmitteln in Verbindung zu stehen schienen, und es gab sogar Hinweise auf die Auswirkungen der Ölraffinerienemissionen auf die Station Zorroza. Diese Ergebnisse stimmten mit den Ergebnissen überein, die durch die Verwendung des von der Forscherin entworfenen Protokolls erzielt wurden.

Weitere Informationen

Iratxe Uria (Bilbo, 1985) ist Chemieingenieurin, hat einen Master in Umwelttechnik absolviert und ist Doktorin in Umwelttechnik. Er hat seine Dissertation, Development and application of a protocol for source apportement of ambient volatile organic compounds in urban/industriellen Bereichen, in der Abteilung für Chemie- und Umwelttechnik, an der Hochschule für Engineering in Bilbao der UPV/EHU, unter der Leitung von Marino Navazo Muñoz.

Bibliographische Angaben

I. Uria-Tellaetxe, D. C. Carslaw (2014). "Conditional bivariate probability function for source identification." Environmental Modelling & Software 59 1-9.

J. D. Ramon, M. Navazo, L. Alonso, N. Durana, M. C. Gomez, I. Uria (2013). "Festlegung von Quellen für atmosphärische Schadstoffe in einem ländlichen Fondsgebiet Mit den Umnix-Pmf-Modellen für Stundenmessungen von 64 VOC Seit 3 Jahren" Ambient Air Magazin, Wasser, Boden. Vol.4, 2. ISSN 1900-9178.

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UPV/EHU

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