"Aquella" Steiermark
Bestimmung von Immissionsbeiträgen in Feinstaubproben
Im Raum Graz wurden mehrfach Überschreitungen des PM10 Grenzwert- kriteriums beobachtet. Im Rahmen des gegenständlichen Projektes sollen die Hauptverursacher der PM10 Überschreitungen mit Hilfe von Aerosolquellenmodellen ermittelt werden. Damit sollen grundlegende Daten für wirksame Maßnahmenkataloge zur Einhaltung der PM10 Immissionswerte dem Land zur Verfügung gestellt werden.
Basierend auf den Erfahrungen mit dem CMB-Modell wurde im Rahmen von AQUELLA ein eigenes Aerosolquellen-Modell, das Makrotracer-Modell entwickelt und erfolgreich angewendet.
Die Grundlage für die Auswahl der zu verwendenden Hauptquellen (sekundäre anorganische Aerosole, Straßenstaub, Kfz-Emissionen und Holzrauch) lieferte in erster Linie der Emissionskataster.
Die Quellenproben - v.a. Straßenstaub - wurden mit einem für das gegenständliche Projekt entwickelten PM10-Elutriator präpariert und für die Gewinnung von Quellenprofilen analysiert. Aus anderen Projekten werden die Quellenprofile für Holzrauch, landwirtschaftliche Stäube, Baustellen- und Küchenaerosole sowie Pflanzendebris gewonnen. Für Sekundäraerosole (anorganisch und organisch) sind keine weiteren Profilerstellungen erforderlich.
Die Beprobung für das Projekt AQUELLA - Steiermark erfolgte von Jänner 2004 - Mitte Dezember 2004 an den urbanen verkehrsnahen Messstellen Don Bosco und Graz-Süd, sowie an der Hintergrundmess- stelle Bockberg. In den Proben wurden Ruß (EC), organischer Kohlenstoff (OC), Ionen, Spurenmetalle, ausgewählte polare und apolare Verbindungen, sowie als organische Makrokomponenten Levoglucosan, Cellulose und „humic like substances" (HULIS) analysiert.
Es wurden Überschreitungssituationen und auch Tage geringer Belastung untersucht und die jeweiligen Hauptquellen als Beiträge zu PM10 dargestellt. Durch Einbeziehen von Vorbelastungsmessstellen soll es auch möglich sein, den eigentlichen Stadteinfluss als "Urban Impact" für die Überschreitungsepisoden herauszufiltern.
Die Analysenwerte der Beprobungsstandorte wurden der Makrotracer-Analyse unterzogen, mit welcher bereits eine relativ gute Aufklärungsrate der PM10-Anteile von ca. 94% erzielt werden konnte.
Die Ergebnisse des CMB-Modells bestätigten die Makrotracer-Daten. Zusätzlich wurden Anteile von Küchendämpfen und fossilen Feuerungen ermittelt.
Die bedeutendsten Feinstaub-Quellen an Überschreitungstagen an den verkehrsnahen Messstellen Graz Don Bosco und Graz Süd sind:
- Winterlicher Straßenstaub mit Splitt- und Streusalzanteilen
- Sulfat- und Nitrataerosol (mit Ferntransportanteilen)
- Holzrauch / Biomasse Rauch
- KFZ-Emissionen incl. Reifen-, Bremsabrieb, Off-Road u.a. fossile Quellen
Die vergleichenden Untersuchungen an den drei o.g. Messstellen und über vier Jahreszeiten erbrachten folgende Ergebnisse:
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Die Überschreitungen im Grazer Raum finden überwiegend während des Winterhalbjahres statt und werden vor allem durch winterspezifische Quellen wie Holzrauch und Ammoniumnitrat verursacht.
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An etwa der Hälfte der Überschreitungstage ist der Hintergrund bereits hoch belastet. Die relativ hohen Zusatzbelastungen in der Stadt ("Urban Impact") werden dann meist durch Mineralstaub und Salz verursacht.
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Da bereits 50 % der PM10 Belastung an verkehrsnahen AQUELLA-Messstellen (Graz Don Bosco, Graz Süd) aus der Hintergrundbelastung stammen, ist der Reduktion der Hintergrundbelastung gleichrangige Bedeutung zuzuschreiben.
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Die Hintergrundbelastung wird an den AQUELLA-Messstellen überwiegend durch anorganisches Sekundäraerosol verursacht, in zweiter Linie durch Holzrauch und verwandte Komponenten.
Für Reduktionsmaßnahmen in der Stadt sollten v.a. folgende Bereiche verfolgt werden:
- Maßnahmen beim Winterdienst und sonstiger Staubbekämpfung insbesondere in der kühlen Jahreszeit;
- Maßnahmen bei Einzelfeuerungen von Biomasse (v.a. mit Scheitfeuerung, bzw. Feuerung mit teilweiser Rauchentwicklung);
- Unterstützung der EU Vorhaben bei der Reduktion von PM und NOx Emissionen bei Neufahrzeugen.
- Unterstützung der EU Vorhaben bei der Reduktion von SO2 und NOx Emissionen in neuen Beitrittsländern
Die relativ hohe Mineralstaubbelastung deutet darauf hin, dass generell dem Bereich der klassischen Staubbekämpfung erhöhte Aufmerksamkeit geschenkt werden sollte.
Die hohen Anteile an Holzrauch sind überraschend, da bisher in Europa keine einschlägigen Studien bekannt waren, die auf eine großräumige Belastung im Hintergrund hinwiesen. Holzrauch stellt kein regionales, sondern ein gesamteuropäisches Problem dar. Wie man die Holzrauch-Emissionen reduzieren kann, sollte interdisziplinär mit Fachleuten des Immissionsschutzes und der Holzwirtschaft erörtert und untersucht werden.
