Sondermessprogramme

NO2-Messungen mittels Passivsammlern

Passivsammler
NO2-Passivsammler der TLUG mit Wetterschutz

Die Messung von Stickstoffdioxid mit Passivsammlern ist eine kostengünstige Messmethode zur Erfassung der Belastung insbesondere im Verkehrsbereich. Es kann in engen Straßenschluchten ohne Aufstellmöglichkeit für automatische Messcontainer gemessen werden. Von besonderer Wichtigkeit sind diese Messungen vor dem Hintergrund des ab 2010 gültigen Grenzwertes der EU (2008/50/EG, Jahresmittelwert von 40 µg/m³). Jeweils 3 Sammler werden in einem Wetterschutzgehäuse ca. 4 Wochen exponiert. Die nasschemische Analytik wird im Labor durchgeführt. Die langjährige Erprobung dieser Technik am Landesumweltamt im Nordrhein-Westfalen belegt die Einhaltung der Datenqualitätsziele der EU-RL 2008/5ß/EG (Gefahrstoffe-Reinhaltung der Luft, November Dezember 2010).

Passivsammler Mühlhausen
Standort eines NO2-Passivsammlers (roter Punkt) in Mühlhausen, Petristeinweg 56

In Thüringen wird ab 2010 an 45 Messstellen gemessen. 3 Messungen erfolgen aus Gründen der Qualitätssicherung parallel an Stationen des automatischen Messnetzes. Die höchste Belastung wurde in Mühlhausen im Petristeinweg festgestellt. Die Ursachen liegen in der hohen Verkehrsbelegung in Kombination mit dem ungünstigen Umfeld (Straßenschlucht mit starkem Anstieg). Dies bewirkt höhere Emissionen und schlechten Luftaustausch.

Ab 2011 wird die Anzahl der Messpunkte auf 32 reduziert, da eine Überschreitung des Grenzwertes an weiteren Messstellen nicht zu erwarten ist.

 

 

Jahresmittelwerte Stickstoffdioxid-Passivsammler 2010

Staubniederschlagsmessungen

Bergerhoff-Sammler
Probenahme mit Bergerhoff-Sammler

Die Staubbelastung in der Atmosphäre wird durch Messung von Feinstaub/PM10 wie auch von Staubniederschlag ermittelt. Die Staubniederschlagsmessung erfasst den Staubanteil, der aus der Atmosphäre auf den Boden verfrachtet wird. Der Staubniederschlag wird an den Messpunkten des Thüringer Immissionsmessnetzes über einen Zeitraum von mehreren Jahren zur Erfassung der Grundbelastung und des Trends sowie an weiteren Immissionsschwerpunkten gemessen. Gegenwärtig besteht das Staubniederschlagsmessnetz aus 39 Probenahmestellen. Im Jahr 2010 wurden zur Erfassung der allgemeinen Grundbelastung und des Trends der Staubniederschlagsentwicklung 16 Messpunkte als Dauermessstellen weiter untersucht. Darüber hinaus gibt es gegenwärtig 23 zeitlich befristete Staubniederschlagsmesspunkte.

Die Staubniederschlagsmessergebnisse sowie die der Staubinhaltsstoffe belegen für das Jahr 2010, dass bis auf ein Gebiet die Immissionswerte nach TA Luft eingehalten werden. In Unterloquitz/Arnsbach werden weiterhin zwei der in den Tabellen aufgeführten Immissionswerte (Staubniederschlag; Blei) überschritten.

Staubniederschlagsbelastung in Thüringen im Jahr 2010

Staubinhaltsstoffe im Staubniederschlag 2010

Der Trend der letzten achtzehn Jahre zeigt, dass die Staubniederschlagsbelastung insgesamt trotz Schwankungen leicht gefallen ist. Da wechselnde Probenahmezahlen und –standorte den Trend verfälschen können, wurden in das Diagramm zusätzlich alle die Messpunkte einbezogen (10 Stück „ausgewählte Messpunkte“), die seit 1997 bis 2010 unveränderte Standorte ausweisen.
 
Staubniederschlag Thür. 1933_2010
Trend der Staubniederschlagsbelastung in Thüringen im Zeitraum 1993 bis 2010

Die Verteilung der Staubniederschläge über das Jahr ist nicht konstant. Insbesondere im Frühjahr/Sommer sind relativ hohe Werte, im Winter niedrigere gemessen worden.

SN Thür. 1993_2010 Verteilung
Monatsmittelwerte der Staubniederschlagsbelastung im Jahr als Mittelwert der Jahre 1993 bis 2010

Referenzmessprogramm "Allergene und kanzerogene Luftschadstoffe"

Immissionsmessungen in Erfurt

Wohlbefinden und Gesundheit werden durch die Umwelt entscheidend beeinflusst, zumal sich der Mensch vielen äußeren Einflüssen nicht oder nur in begrenztem Umfang entziehen kann. Während in den früheren Jahren durch Umweltkatastrophen wie in Seveso (Italien), Bhopal (Indien) oder Minamata (Japan) hervorgerufene akute Gesundheitsschäden im Vordergrund standen, lassen sich heute mehr chronisch beeinflusste Gesundheitsschäden identifizieren, deren Verlauf bzw. Schweregrad auch durch anthropogene Umweltschadstoffe beeinträchtigt werden. Im Vordergrund stehen so bedeutende Krankheitsbilder wie

  • Allergien, verursacht hauptsächlich durch PAK, Ruß, Cd, Hg, Pd,
  • Krebs (Dioxine, PCB, Ruß, PAK, PCP, HCB, Cd, Pb, Pt, As) und
  • Störungen durch hormonähnlich wirkende (endokrine) Stoffe auf den Menschen und die Umwelt (Dioxine, HCB, PCB, PCP, PAK, Cd, Cu, Hg, Pb), die das Wachstum, die Entwicklung, die Reproduktionsfähigkeit und das Verhalten negativ beeinflussen können.

Im Auftrag des TMLFUN führt die TLUG seit 1993 ein Dioxin-Messprogramm durch. Im Rahmen dieses Messprogramms wurden seitdem in den Medien Luft, Boden, Sedimente, Aufwuchs und Klärschlamm folgende Parameter gemessen:

  • Dioxine und Furane (PCDD/PCDF),
  • polychlorierte Biphenyle (PCB),
  • polychlorierte Phenole (PCPh),
  • polychlorierte Benzole (PCBz),
  • polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) sowie
  • Schwermetalle Kupfer, Cadmium, Quecksilber, Blei, Arsen und die Platinmetalle.

Dieses Programm wird derzeit als Referenzmessprogramm für "Allergene und kanzerogene Luftschadstoffe" an der Messstelle Erfurt, Krämpferstraße mit stark reduziertem Umfang weitergeführt. Eine Auswahl der Daten wird in den folgenden Abbildungen dargestellt.

PCDD Erfurt 1994_2010
PCDD/PCDF im Staubniederschlag 1994 bis 2010
PCB Erfurt 1994_2010
PCB im Staubniederschlag 1994 bis 2010

Toxizitätsäquivalente

Da die Giftigkeit der einzelnen PCDD/PCDF-Kongenere z. T. sehr unterschiedlich ist, wurde zur besseren Abschätzung der Gefährlichkeit von PCDD/PCDF-Gemischen, mit denen man es in der Regel zu tun hat, so genannte Toxizitätsäquivalente (TEQ) eingeführt. Die Toxizität des 2,3,7,8-TCDD (Seveso-Dioxin), eine der giftigsten Verbindung unter den polychlorierten Dibenzodioxinen und -furanen, wird dabei willkürlich als 1 gesetzt. Die übrigen Kongenere erhalten, abhängig von ihrer Giftigkeit Toxizitätsäquivalentfaktoren zwischen 0,0001 und 1. Der Gesamt-TEQ-Wert eines PCDD/PCDF-Gemischs errechnet sich dann durch Multiplikation der einzelnen PCDD/PCDF-Konzentrationen mit dem jeweiligen Toxizitätsäquivalentfaktor und der Aufsummierung der einzelnen so erhaltenen Werte.
In den letzten Jahren wurden unterschiedliche Berechnungsmodelle angewandt, die sich in der Auswahl der verwendeten PCDD/PCDF und in der Größe des verwendeten TEQ unterschieden. Die gebräuchlichsten sind die Berechnungen nach BGA/UBA (BGA-TEQ), nach NATO/CCMS (I-TEQ) sowie aktuell die Einstufung der WHO aus dem Jahre 1997 und nochmals aktualisiert von 2005. Im Unterschied zu der Einschätzung nach BGA/UBA und NATO/CCMS schließt die Bewertung nach WHO einige dem 2,3,7,8-TCDD stereochemisch ähnelnde PCBs mit ein.
Seit Mitte 2000 werden im Rahmen des Referenzmessprogramms auch die dioxinähnlichen PCB’s mitbestimmt, die für eine Einschätzung nach der o. g. WHO-Bewertung erforderlich sind.

Jahresmittelwerte PCDD/PCDF und dioxinähnlicher PCB’s Erfurt, Krämpferstraße
 
 
2000*
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010**
PCDD/F+dl-PCB im Schwebstaub
[fg WHO-TEQ/m³]
24
31
30
20
14
17
24
24
13
34*
-
PCDD/F+dl-PCB im Staubniederschlag
[pg WHO-TEQ/(m²d)]
3,7
3,8
4,2
3,3
1,7
1,9
1,9
4,7
3,3
2,7
0,9

* Halbjahresmittelwert                ** 10 Monatmittelwert


Die LAI-Zielwerte für eine langfristige Luftreinhalteplanung liegen bei 150 fg WHO-TEQ/m³ bzw. 4 pg WHO-TEQ/(m²d). Die Konzentrationen von PCDD/F und dl-PCB liegen deutlich unterhalb des Beurteilungswertes, die Staubdepositionen zeitweise in der Größenordnung des Beurteilungswertes. 

Untersuchungen von ½-jährigen Nadelproben

2010 wurden in Weiterführung der Boden- und Aufwuchsuntersuchungen des Jahres 2005 an 22 Punkten in Thüringen Bodenuntersuchungen und an vier Waldstandorten Fichtennadeln auf Dioxine, PCB’s, PAK’s sowie Chlorinsektizide untersucht. Bei den vier Waldstandorten handelt es sich um die Bodendauerbeobachtungflächen der Thüringer Landesanstalt für Wald, Jagd und Fischerei Gotha

  • Großer Eisenberg bei Schmiedefeld,
  • Possen bei Sondershausen,
  • Hummelshain und
  • Lehesten (Schiefergebirge).

Die Probenahme der Fichtennadeln erfolgte durch die TLUG Ende Oktober 2010. Es wurden einjährige Nadeln aus der Krone genommen.

Gehalt an PCDD/PCDF sowie weiterer POPs in Fichtennadeln

 
 
Großer Eisenberg
Possen
Hummelshain
Lehesten
S PCDD / F (NATO-CCMS)
ng I-TE/kg TS
0,19
0,38
0,12
0,23
S PCDD / F (WHO)
ng WHO-TE/kg TS
0,19
0,38
0,12
0,23
S PCDD / F (BGA)
ng BGA-TE/kg TS
0,19
0,30
0,10
0,21
S coplanare PCB
ng WHO-TE/kg TS
0,14
0,11
0,08
0,12
SPCDD / F und coplanare PCB
ng WHO-TE/kg TS
0,34
0,48
0,20
0,35
S PCB (28, 52, 101, 138, 153, 180)
µg / kg TS
0,40
0,32
0,46
0,60
S PAH (16 EPA-PAH)
mg / kg TS
0,03
0,04
0,07
0,12
HCB
µg / kg TS
0,5
0,4
0,6
1,1
HCH (α, β, γ, δ, ε)
µg / kg TS
0,4
0,4
0,5
1,1
DDX (DDT, DDD, DDE)
µg / kg TS
0,7
1,0
1,1
1,5


Der Standort Possen weist mit 0,38 ng WHO-TE/kg TS die deutlich höchsten PCDD/F-Gehalte auf, Hummelshain mit 0,10 ng WHO-TE/kg TS die geringsten. Die im Vergleich zu den anderen drei Waldstandorten erhöhten PCDD/F-Werte auf dem Possen resultieren in erster Linie aus einem höheren 2,3,4,7,8-CDF-Gehalt, die anderen Kongenerengehalte sind vergleichbar.
Die Gehalte der dioxinähnlichen coplanaren PCB’s sind an allen Waldstandorten mit Gehalten von 0,08 ng WHO-TE/kg TS in Hummelshain bis 0,14 ng WHO-TE/kg TS auf dem Großen Eisenberg in etwa gleich.
Bezüglich der 6 Ballschmiter PCB’s, der PAK’s sowie der Chlorpestizide sind die Gehalte in den Fichtennadeln am Standort Lehesten am höchsten, auf dem Großen Eisenberg und dem Possen die niedrigsten.

Vergleichswerte hinsichtlich der untersuchten Komponenten sind z. B. im 5. Bericht des Bundes und der Länder "DIOXINE Daten aus Deutschland" zu finden sowie in einem Bericht des UBA Wien "Organische Schadstoffe an entlegenen Waldstandorten Sloweniens und Kärntens" aus dem Jahr 2002. Es zeigt sich, dass die ermittelten Thüringer Werte in vergleichbaren Größenordnungen liegen.
Ein Vergleich mit den Ergebnisse der Untersuchungen aus dem Jahr 2005 wird nicht vorgenommen, da damals 3-jährige Nadeljahrgänge untersucht worden sind, die die Immissionssituation des letzten Jahre reflektieren und die aktuelle Messkampagne nur die Situation des Sommerzeitraums 2010 widerspiegelt.
Ebenfalls im Rahmen dieser Messkampagne wurden neben diesen vier Waldstandorten an weiteren 18 Thüringer Standorten Bodenproben mit dem gleichen Untersuchungsspektrum analysiert.

 

 

5. Bericht des Bundes und der Länder DIOXINE

Bericht "Organische Schadstoffe an entlegenen Waldstandorten Sloweniens und Kärntens"

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