Endbericht - Österreichische Akademie der Wissenschaften

Endbericht - Österreichische Akademie der Wissenschaften
Austrian Project on Health Effects of Particulates
Endbericht
Kommission für Reinhaltung der Luft
Österreichische Akademie der Wissenschaften
AUPHEP
Austrian Project on Health Effects of Particulates
Endbericht
GZ 14 4440/45-I/4/98
Kommission für Reinhaltung der Luft
Österreichische Akademie der Wissenschaften
Wien 2004
elektronische Fassung :
http://www.oeaw.ac.at/krl/publikation/data/AUPHEP_EB.pdf
zusammengestellt von H. Hauck und B. Gomišgek
unter Mitarbeit von
H. Bauer
A. Berner
A. Frank
F. Horak
M. Kundi
H. Moshammer
M. Neuberger
H. Puxbaum
M.G. Schimek
Copyright Kommission für Reinhaltung der Luft, Österreichische Akademie der
Wissenschaften
A 1010 Wien, Postgasse 7-9
Wien, Dezember 2004
Vorwort
Um 1995 wurde international auf vielen Tagungen die potentielle Gefährdung der Gesundheit
der Bevölkerung durch anthropogen erzeugte und indirekt verursachte teilchenförmige
Luftverunreinigungen diskutiert. Allgemein wurde die völlig unzureichende Datenlage
kritisiert. Es zeichnete sich ein massiver hochdotierter Forschungseinsatz in den USA ab, der
während der zweiten Hälfte der 90er Jahre realisiert wurde. Die Situation in Europa war
ungünstig, nur wenige zuverlässige Meß- und Untersuchungsergebnisse lagen vor. Solche
Untersuchungen können nur mit hohem finanziellem Aufwand realisiert werden; daher
bemühte sich die KRL (Kommission für Reinhaltung der Luft der Österreichischen Akademie
der Wissenschaften), die Finanzierung entsprechender Projekte zu erwirken. Die fachlichen
Kapazitäten an Instituten der Universitäten und anderen Organisationen in Österreich waren
vorhanden. Es gelang durch intensive Bemühungen, die Finanzierung des erarbeiteten
Projektvorschlages AUPHEP (Austrian Project on Health Effects of Particulates) sicherzustellen. Dieses Projekt wurde ausgeschrieben und die KRL erhielt den Zuschlag mit Vertragsunterzeichnung am 11. November 1998. An der Finanzierung (Gesamtbetrag ca. i 12,5
Mio und Arbeitsleistungen) waren die damaligen Bundesministerien für Umwelt, Jugend und
Familie und für Wissenschaft und Verkehr, die Österreichische Akademie der Wissenschaften
sowie alle Bundesländer Österreichs beteiligt.
Wesentliche Ergebnisse sind bereits in international referierten Zeitschriften veröffentlicht.Alle
Meßergebnisse und Zusatzinformationen sind auf einer CD-Rom verfügbar, die für weitere
Bearbeitungen zur Verfügung steht. Der vorliegende Endbericht umfaßt alle Ergebnisse in
ausführlicher Darstellung.
Für das Gelingen dieser Arbeit ist vielfach Dank zu sagen:
•
den Mitarbeitern, die mit großem und freudigem persönlichem Einsatz zu AUPHEP
beigetragen haben,
•
den befaßten Beamten der Ministerien, aller Bundesländer, des UBA und der ÖAW für
ihre kompetente, konstruktive und kritisch-helfende Betreuung, und
•
den bestellten ausländischen Gutachtern, die durch ihre fachkundige und freundliche
Anteilnahme sehr zum Gelingen beigetragen haben.
Wien, im Dezember 2004
Othmar Preining
Obmann der KRL bis 2003
Marianne Popp
Obmann der KRL ab 2004
AUPHEP - Endbericht
i
Inhalt
1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1
Vorbemerkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2
Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.3
Projektprogramm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.3.1 Immissionssituation, Exposition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.3.2 Gesundheitliche Auswirkungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.4
Abkürzungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2 Arbeits und Zeitplan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3 Meßstationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
4 Meßdaten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.1
Kontinuierliche Meßdaten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2
Chemisch-physikalische Auswertungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.1 Analytik der Filterproben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.2 Analytik der Impaktorproben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.3 Qualitätssicherung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.4 Ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.5 "Urban Impact" . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.6 Vergleich der drei Städte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.7 Jahreszeitliche Unterschiede in der Zusammensetzung
des PM10-Aerosols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.8 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3
PAH und Benzol Meßreihe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4
Messung der Partikeloberfläche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
25
25
32
34
41
43
46
81
84
86
92
93
94
5 Impaktorkampagnen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.1
Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.2
Meßergebnisse der Impaktorkampagnen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3
Die Massengrößenverteilungen des Aerosols in der Wiener Region . .
5.3.1 Anteil des Akkumulationsaerosols am PM2,5 -Aerosol . . . . . . . .
5.3.2 Anteil des ultrafeinen Aerosols am PM2,5 -Aerosol . . . . . . . . . . .
5.3.3 Korrelationen der Aerosolfraktionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.4
Regionale Korrelationen der PM2,5 -Aerosole . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.4.1 Kovarianz regionaler PM Signale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.4.2 Kurzzeit-Korrelationskoeffizienten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
97
97
98
103
104
109
110
112
112
114
ii
5.5
AUPHEP - Endbericht
5.4.3 Kovarianz der PM Signale des Impaktors an den
Meßstellen AUPHEP-1 und AUPHEP-2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.4.4 Meteorologische Bezüge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Schätzungen der Anteile des Verkehrsaerosols für die
Sammelstellen AUPHEP-1 und AUPHEP-2 . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.5.1 Abschätzung des Anteils des Kfz-Aerosols aus
Massengrößenverteilungen des atmosphärischen Aerosols . . . . . . .
5.5.2 Bezüge zu anderen Datensätzen von Massengrößenverteilungen atmosphärischer Aerosole . . . . . . . . . . . . . . . .
117
122
127
128
133
6 Datenbank . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
7 Qualitätssicherung und Probleme während der Messungen . . . . . . . . . .
7.1
Voruntersuchungen Filterproben, Gravimetrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.2
Kontinuierliche Messungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.3
Laufende Kontrollen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
139
139
142
144
8 Vergleich der Messverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
9 Epidemiologische Projekte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
9.1
9.2
9.3
Lungenfunktionsuntersuchungen bei Volksschulkindern in
Wien und Streithofen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.1.1 Rekrutierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.1.2 Fragebogenuntersuchung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.1.3 Lungenfunktionsuntersuchungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.1.4 Dateneingabe, Qualitätssicherung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.1.5 Schadstoffselektion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.1.6 Modelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.1.7 Ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.1.8 Diskussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Lungenfunktionsuntersuchungen bei Kindergartenkindern in Wien . .
9.2.1 Rekrutierung der Probanden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.2.2 Kindergärten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.2.3 Untersuchungsmethodik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.2.4 Modelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.2.5 Ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Lungenfunktionsuntersuchungen bei Volksschulkindern in Linz . . . .
153
153
153
153
154
154
155
155
169
169
170
170
171
173
173
175
AUPHEP - Endbericht
9.4
9.5
iii
9.3.1 Lungenfunktion und PM-Konzentrationen . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.3.2 Zusammenhang mit der Partikeloberfläche . . . . . . . . . . . . . . . . .
Fragebogenstudien zur PM-Belastung und Lungengesundheit
von Schulkindern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.4.1 Wien und Niederösterreich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.4.2 Linz und Graz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Mortalitäts- und Morbiditätsuntersuchungen an der Allgemeinbevölkerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.5.1 Methodik der Mortalitätsanalyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.5.2 Ergebnisse der Mortalitätsanalyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.5.3 Methodik der Morbiditätsanalyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.5.4 Ergebnisse der Morbiditätsanalyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.5.5 Synopsis der Mortalitäts- und Morbiditätsergebnisse . . . . . . . . .
175
180
182
182
201
214
214
219
221
223
224
10 Kommunikation, Öffentlichkeitsarbeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227
11 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
Anhang - Meßergebnisse der chemischen Analysen
Filterproben
AUPHEP-1
AUPHEP-2
AUPHEP-3
AUPHEP-4
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-A
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-A
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31-A
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47-A
Impaktorproben
AUPHEP-1
AUPHEP-2
AUPHEP-3
AUPHEP-4
...................................
...................................
...................................
...................................
55-A
60-A
65-A
72-A
iv
AUPHEP - Endbericht
AUPHEP - Endbericht
v
Austrian Project on Health Effects of Particulates
Zusammenfassung
AUPHEP ist ein Forschungsprojekt der Kommission für Reinhaltung der Luft der
Österreichischen Akademie der Wissenschaften in Zusammenarbeit mit den folgenden
Institutionen: Institut für Experimentalphysik der Universität Wien, Institut für Umwelthygiene
und Universitätsklinik für Kinder- und Jugendheilkunde der Medizinischen Universität Wien;
Institut für chemische Technologien und Analytik der Technischen Universität Wien; Institut
für Meteorologie der Universität für Bodenkultur; Pulmologisches Zentrum der Stadt Wien,
Amt für Jugend und Familie, Magistrat Linz, Umweltbundesamt Wien, Immissionsmeßabteilungen der Österreichischen Bundesländer, Stadt Wien - MA-22 (chemisches Labor).
Das Projekt begann im Jahr 1998 und wurde 2004 abgeschlossen.
Das Projekt wurde vom Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und
Wasserwirtschaft, dem Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft und Kultur und der
Österreichischen Akademie der Wissenschaften finanziert. Weitere Beiträge kamen von den
Umweltmeßabteilungen der Österreichischen Bundesländer, dem Umweltbundesamt und
einigen Firmen.
Partikelförmige Luftverunreinigungen (PM-particulate matter) in hohen Konzentrationen waren
in der Mitte des vergangenen Jahrhunderts ein gravierendes gesundheitliches Problem (z.B.
Londoner Smogkatastrophen). Massive technische und legistische Maßnahmen in der
industrialisierten Welt führten zu einer drastischen Abnahme der Staubkonzentration. Trotzdem
zeigten epidemiologische Studien (z.B. “Six Cities Study” in den USA) auch bei relativ
niedrigen Staubkonzentrationen (etwa im Bereich der Immissionsgrenzwerte) statistische
Zusammenhänge zwischen Staubkonzentration und gesundheitlichen Beeinträchtigungen.
Insbesonders die feinen Anteile mit Partikelgrößen unter 2,5 Pm erwiesen sich als
problematisch. Betroffen sind die Atmungsorgane und das Herz-Kreislaufsystem, wobei
insbesonders Risikogruppen wie Kinder und ältere sowie vorgeschädigte Menschen
empfindlich reagieren. Auch intensive Forschungen in den vergangenen 25 Jahren konnten die
kausalen Zusammenhänge zwischen Staubbelastung und ihren gesundheitsschädigenden
Wirkungen nicht restlos aufklären. Nach dem derzeitigen Wissensstand gibt es allerdings auch
schon bei sehr niedrigen Konzentrationen gesicherte Zusammenhänge zwischen einer
Erhöhung der Sterblichkeit und vermehrten Erkrankungen der Atmungsorgane und des
Kreislaufsystems mit der Feinstaubbelastung. Der kausale Parameter (Massenkonzentration,
Anzahlkonzentration, Oberfläche, Inhaltsstoffe, etc.) konnte bisher nicht eindeutig bestimmt
vi
AUPHEP - Endbericht
werden.
Ziel des österreichischen Projektes war es, die Immissionssituation insbesonders bezüglich
Staub möglichst repräsentativ für Österreich an ausgewählten Standorten zu erfassen. Aus
diesen Daten wurde die Relation der einzelnen PM-Parameter zueinander und die
charakteristische chemische Zusammensetzung des Aerosols - auch in Abhängigkeit von den
jeweiligen Großwetterlagen - abgeschätzt. An vier bestehenden Immissionsmeßstellen, an
denen bereits die Schadstoffe SO 2 , NO/NO 2 , TSP und O 3 sowie die wichtigsten
meteorologischen Komponenten erfaßt wurden, wurden TSP (Gesamtschwebstaub), PM10,
PM2,5, PM1,0 und Partikelzahl kontinuierlich gemessen. Die einjährigen Meßserien zeigen bei
der Massenkonzentration aller Fraktionen in Wien und Streithofen (NÖ) nur geringe
Unterschiede für Sommer und Winter, die Stationen in Linz und Graz hingegen zeigen bei
generell höheren Konzentrationen ein deutliches Maximum im Winter. Die Partikelzahlkonzentrationen zeigen an allen städtischen Stationen höhere Werte mit einem Maximum im
Winter, die ländliche Station in NÖ (Tullnerfeld) liegt in den beiden Jahreshälften ziemlich
gleich. Meteorologische Herkunftsanalysen haben ergeben, daß diese Station in vielen (aber
nicht allen) Fällen als Hintergrundstation für Wien herangezogen werden kann. Höhere
Konzentrationen (Grenzwertüberschreitungen) der PM-Konzentration treten aufgrund von
ungünstigen meteorologischen Bedingungen (z.B. niedrige Mischungshöhen) generell eher im
Winter auf.
Die PM10- und PM2,5-Fraktion wurden auch als Tagesprobe mittels High-Volume-Sammler
erfaßt und einer ausführlichen chemischen Analyse zugeführt. Das analytische Meßprogramm
umfaßte die Bestimmung der Ionen, der Spurenmetalle, des Rußes und des organischen
Kohlenstoffs. Aufgrund der chemischen Analyse war es möglich, Rückschlüsse über den
Einfluß von Aerosolquellen zu erhalten. Aufgrund der dualen Probennahme im Raum Wien
(AKH - Streithofen) war auch ein Rückschluß auf den Stadteinfluß auf das Aerosolgeschehen
möglich. So lag der Einfluß der Stadt auf die PM10 Konzentration am AKH im Jahresmittel bei
22%. Im Rahmen von Meßkampagnen (Sommer, Winter) wurden mittels eigens für derartige
Fragestellungen entwickelter hochauflösender Impaktoren neben der Masse des Aerosols die
löslichen Ionen und verschiedene Schwermetalle in mehreren Korngrößenbereichen bestimmt.
Die Daten dieser Meßserien bilden die Basis für die angeschlossenen Studien über die Wirkung
von Partikeln. Sie sind in einer Datenbank zusammengefaßt und als CD erhältlich.
Der Einfluß von partikelförmigen Luftschadstoffen auf die Lungenfunktion von Kindern wurde
durch epidemiologische Untersuchungen an zwei Kohorten untersucht (Einfluß von PM auf die
Lungenfunktion ein bis zweijähriger Kleinkinder, Einfluß von PM auf die Lungenfunktion von
Grundschulkindern). In einer weiteren Teilstudie wurden Zeitreihenanalysen der Gesund-
AUPHEP - Endbericht
vii
heitsdaten aus Wien, Tullnerfeld, Linz und Graz unter Einbeziehung der verfügbaren
Belastungsdaten dieser Bereiche durchgeführt. Morbiditätsdaten (Spitalsentlassungsdiagnosen
aus dem Umfeld der Meßstationen) sowie Mortalitätsdaten respiratorischer und cardiovasculärer Ursachen wurden mit den Expositions- und Wetterdaten verknüpft.
Die früher bei Zeitreihenstudien in Wien nachgewiesenen Zusammenhänge zwischen SO2 und
Schwebstaub einerseits und vorzeitigen Sterbefällen durch Bronchitis/Asthma andererseits,
konnten 1999-2001 nicht mehr gefunden werden, was auf Verbesserungen der Luftqualität
(Sanierung von Industrie und Hausbrand) zurückführbar ist. Ein Anstieg von Feinstaub (PM2,5)
um 10 Pg/m3 ist aber immer gefolgt von einem Anstieg der Spitalsaufnahmen über 65-Jähriger
wegen Bronchitis/Asthma von 5,5% bei Männern und 5,6% bei Frauen. Neben älteren
Personen kommt es auch bei den Hospitalisierungen von Kindern zu einem entsprechenden
Anstieg, der bei Mädchen im Vorschulalter 8% und im Schulalter 6% erreicht. Ein Anstieg
kohlenstoffhältiger Feinstäube (wie sie z.B. durch Dieselfahrzeuge entstehen) war in Wien von
Beeinträchtigungen der Atmung bei Kindergartenkindern begleitet. Diskrete, subklinische
Lungenfunktionsbeeinträchtigungen bei Kindern waren das erste Zeichen ansteigender
Feinstaubbelastung, gefolgt von Symptomen bei Risikogruppen im größeren Umkreis und einer
Zunahme von Spitalsaufnahmen mit entsprechender Diagnose im gesamten Stadtgebiet. Bereits
Stunden nach einer Zunahme der aktiven Stauboberfläche an einer Linzer Meßstation konnten
bei Kindern einer benachbarten Volksschule leichte Zunahmen des Atemwiderstandes und
Abnahmen des Atemstoßwertes nachgewiesen werden. Dagegen dauerte es im gesamten
Stadtgebiet von Wien einige Tage, bis nach einem Anstieg der PM2,5-Konzentration die
Spitalseinweisungen wegen Bronchitis/Asthma signifikant anstiegen, und zwar bei den über
65-jährigen Männern 2 Tage, bei den über 65-jährigen Frauen 3 Tage, bei Kindern (Mädchen)
im Schulalter 2 Tage und im Vorschulalter 4 Tage. Ein zweiter Gipfel der Spitalsaufnahmen
fand sich bei den über 65-Jährigen 10 Tage nach dem Anstieg der Feinstaubkonzentration.
Bereits am Tag nach diesem Anstieg zeigten sich auch bei der spezifischen Mortalität
signifikante Zunahmen, die unabhängig von Temperatureinflüssen nachweisbar waren, und
zwar bei ischämischen Herzkrankheiten (Herzinfarkt) bei einem Alter von über 65 Jahren.
Während für Lungenerkrankungen nicht nur bei PM2,5 sondern auch bei PM10 Zusammenhänge
erkennbar waren, trat die Zunahme ischämischer Herzkrankheiten nur nach Anstiegen der
Feinstaubkonzentration (PM1,0, PM2,5, PM2,5- PM1,0)auf. Wegen der kurzen Latenz muß für die
vorzeitigen Herztodesfälle angenommen werden, daß sie eine direkte Auswirkung des über die
Lunge ins Blut gelangten Feinstaubes auf das Blutgerinnungssystem und das Herz sind.
In einer Längsschnittsuntersuchung an Schulkindern in Wien, Tullnerfeld und Linz wurden
insgesamt 2913 Kinder der zweiten und dritten Schulstufe aus je sieben Schulen in Wien und
dem Tullner Feld und aus 10 Schulen in Linz einbezogen. Die Eltern der Kinder wurden
viermal (einmal pro Jahreszeit) mit Fragebogen und die Kinder in persönlichem Interview
befragt. Dabei wurden aktuelle und frühere respiratorische Beschwerden sowie allergische und
viii
AUPHEP - Endbericht
andere chronische Erkrankungen des Kindes und in der Familie, die Lebensumstände des
Kindes und demographische Merkmale erhoben. Als zentrale Endpunkte der Untersuchung
wurden die Gesamteinstufung der respiratorischen Gesundheit durch die Eltern und ein aus
Symptomen und Medikationen errechneter Asthma-Score herangezogen. Der Einfluß der
Feinstaubbelastung wurde mit einem gemischten Regressionsmodell analysiert, wobei als
zeitabhängige Größen die Feinstaubfraktionen und Klimadaten der letzten vier Wochen vor
Beantwortung des Fragebogens analysiert wurden. Als fixe Größen wurden das Alter des
Kindes zu Beginn der Untersuchung, das Geschlecht, Allergie des Kindes und anderer
Familienmitglieder, Asthma in der Familie, Passivrauchen, LKW-Verkehr in der Wohnstraße,
die allgemeine Verkehrsbelastung in der Wohnstraße, Kochen oder Heizen mit Gas sowie
sichtbare Schimmelbildung in der Wohnung einbezogen.
Keine oder nur geringe Zusammenhänge fanden sich mit dem Asthma-Score. Die Variation der
längerfristigen Feinstaubbelastung läßt im Allgemeinen keinen Schluß auf die Variation der
Asthma-Symptomatik zu. Die Fraktionen PM1,0 und in geringerem Ausmaß PM2,5 waren
allerdings im Tullnerfeld systematisch mit der Stärke der Symptomatik verbunden. Klare
Zusammenhänge zeigten sich zwischen Feinstaubkonzentration im Referenzzeitraum und
Gesamteinstufung der Lungengesundheit. Hohe PM2,5 Werte waren mit einem erhöhten Risiko
für eine Beeinträchtigung der Lungengesundheit verbunden. Die Analyse zeigte ferner, daß
diese Erhöhung überwiegend auf die Feinstaubfraktion im Bereich zwischen 1,0 und 2,5 Pm
zurückgeht. Die beiden Impaktorkampagnen im Sommer und Winter zeigen eindeutig, daß die
Massenkonzentration in diesem Bereich die Verschiebungen zwischen Fein- und Grobfraktion
anzeigt und daher einen Indikator für die aerosolphysikalischen Prozesse darstellt, die in der
Akkumulation und Fraktionierung von Partikeln ihren Niederschlag finden. Da auch die Stärke
des LKW-Verkehrs in der Wohnstraße der Kinder eine bedeutende Rolle für die Erklärung der
Unterschiede in der respiratorischen Symptomatik spielt, kann man annehmen, daß Dieselruß
eine der Ursachen für das Auftreten bzw. die Stärke der Symptome ist.
Zusammenfassend lassen diese Zeitreihenstudien zwar Verbesserungen der Luftqualität gegenüber früheren Jahren erkennen, zeigen aber weiterhin, daß die Feinstaubproblematik immer
noch aktuell ist. Sie begründen dringenden Handlungsbedarf im Hinblick auf die Reduktion der
Feinstaubkonzentration zum Schutz der menschlichen Gesundheit, insbesonders von Risikogruppen.
AUPHEP - Endbericht
ix
Austrian Project on Health Effects of Particulates
Summary
AUPHEP is a research project carried out by the Clean Air Commission of the Austrian
Academy of Sciences in cooperation with the following institutions: Institute of Experimental
Physics of the University of Vienna, Institute of Environmental Health and University
Children
s Hospital of the Medical University of Vienna, Institute for Chemical Technology
and Analytics of the Vienna University of Technology, Institute for Meteorology of the
University of Natural Resources and Applied Life Sciences, Vienna, Pulmonary Center of the
city of Vienna, Office for Youth and Family Affairs of the City of Linz, Federal Environment
Agency, Vienna, Air Quality Departments of the Federal Austrian States, City of Vienna - MA22 (chemical laboratory). The project was started in 1998 and was completed in 2004.
The project was funded by the Federal Ministry for Science and Traffic, the Federal Ministry
of Environment, Youth and Family Affairs, and the Austrian Academy of Sciences. Additional
financial support came from the Ambient Air Monitoring Networks of the Federal Austrian
States, the Federal Environment Agency, as well as several companies.
In the middle of the last century high concentrations of particulate air pollution (PM particulate matter) were a serious menace to human health (e.g. London smog episodes).
Extensive technical and regulatory measures taken in the industrialized countries led to a
considerable reduction of PM concentration. Nevertheless, epidemiological studies (e.g. "Six
Cities Studies" in the USA) demonstrated that even at relatively low PM concentrations
(varying around air quality standards) there is a positive statistical association between PM
concentrations and adverse health effects. Especially the fine fractions with diameters smaller
than 2.5 m proved critical; they affect the respiratory tract and the cardiovascular system
particularly in susceptible groups such as children, the elderly, and individuals with preexisting diseases. Although intense research was carried out in this field during the last 25
years, the causal links between PM burden and adverse health effects could not be determined
unambiguously. The latest research findings provide convincing evidence that even at very low
PM concentrations there is a relationship between health effects (increased mortality and more
frequent disorders of the respiratory tract and the circulation system) and PM-burdens. The
causal agent (mass concentration, number concentration, surface, composition etc.) could not
be identified with certainty to date.
The purpose of the Austrian project was to give an overview on the ambient air quality
x
AUPHEP - Endbericht
situation with special emphasis on PM; the monitoring sites were selected in an effort to reflect
the typical Austrian situation. The interaction of the different PM-parameters and the
characteristic chemical composition of the aerosol with respect to the current meteorological
situation could thus be evaluated. At four sampling sites where SO2, NO/NO2, TSP, and O3 and
the most important meteorological parameters were already being monitored, continuous
measurements were carried out for TSP (total suspended particles) PM10, PM2.5, PM1.0, and
particle number concentration. The 12 months monitoring series demonstrate only a weak
variability between summer and winter in the mass concentrations of all fractions in Vienna and
Streithofen (NÖ), the sites in Linz and Graz - having higher concentrations in general - indicate
a clear maximum in winter. At all urban sites the particle number concentrations are higher,
peaking in winter; the rural site at Tullnerfeld has nearly equal concentrations in both seasons.
Trajectory analyses revealed that these sites are well suited in most (but not all) cases to serve
as background stations for Vienna. In general, higher PM concentrations above the current
standards are more common in winter due to the unfavorable weather conditions (e.g. low
mixing layer).
The PM10- and PM2.5- fractions were also collected as diurnal sample by means of a high
volume sampler and underwent thorough chemical analysis. The analytical measurement
program included ions, trace metals, soot, and organic carbon. The chemical analysis revealed
the influence of aerosol sources. Due to the parallel sampling at the urban station in Vienna
(AKH) and the background station at Streithofen it was possible to detect metropolitan
influences in the aerosol formation processes. The metropolitan contribution to the PM10
concentration at the AKH site showed an annual mean of 22%. During monitoring campaigns
(in summer and winter) using specially designed high resolution impactors soluble ions and a
number of heavy metals within different size-modes could be identified.
The data derived from these monitoring series are the basis for the subsequent studies on health
effects of particulates. They are compiled in a database and are collected on a CD-Rom, thus
made available.
The effects of particulate air pollution on the lung function of children were investigated in an
epidemiological survey conducted with two cohorts (PM effects on the lung function of oneand two-year old children, PM effects on the lung function of elementary school children). In
another study, time-series analyses were carried out using health data from Vienna, Tullnerfeld,
Linz, and Graz including exposure data collected in these areas. Morbidity data (hospital
discharges with relevant diagnosis recorded around the monitoring stations) and mortality data
due to respiratory and cardiovascular diseases were linked with the exposure and weather data.
The relationship between the two causal pollutants SO2 and suspended particles on the one side
AUPHEP - Endbericht
xi
and premature deaths due to bronchitis/asthma on the other observed in previous time-series
studies in Vienna, could no longer been found in the years 1999-2001, a benefit from improved
air quality (emission control in industry and domestic heating). A rise in fine mode
concentrations (PM2.5) of 10 m/m3 is commonly linked to an increase in hospitalization of
persons older than 65 years for bronchitis/asthma, i.e. 5.5% in men, and 5.6% in women. But
not only the elderly are affected, hospitalization of children goes up too, of preschool girls by
8%, of school girls by 6%. A rise in carbonaceous fine particles (e.g. as caused by dieselpowered vehicles) in Vienna was associated with adverse respiratory effects in kindergarten
children. First responses to a rise in fine particles burden are characterized by discrete,
subclinical lung function disorders in children followed by symptoms of adverse effects in
susceptible subpopulations living near the monitoring site and increased hospital admissions
with attributable diagnosis in the whole metropolitan area. Some hours after an increase in
active surface recorded at a monitoring station in Linz, an examination of children of a nearby
primary school revealed a slight increase in respiratory resistance and a slight decrease in peak
flow. In the city of Vienna, however, a significant increase in hospital admissions for
bronchitis/asthma triggered by a rise in PM2.5 occurred two or more days after the event: in men
over 65 years after 2 days, in women over 65 years after 3 days, in schoolgirls after 2 days, in
pre-schoolgirls after 4 days. A second peak in hospitalizations was observed in persons over 65
years 10 days after a rise in fine dust concentration. One day after the event, a significant
increase in specific mortality due to ischemic heart disease (myocardial infarction) in persons
older than 65 years - independent of temperature - could be observed. Lung disorders occurred
after an increase in PM2.5 and PM10, but an increase in ischemic heart disorders could only be
found after a rise in fine particle concentration (PM1.0, PM2.5, PM2.5-PM1.0). Due to the short
latency interval it must be supposed that premature deaths due to heart disease are a direct
consequence of the penetration of fine particles into the blood via the lung, impairing the
coagulation mechanism and interacting directly with the heart.
In a longitudinal PM exposure study carried out with schoolchildren in Vienna, Tullnerfeld, and
Linz a total of 2913 children of the second and third grade from seven schools in Vienna and
Tullnerfeld respectively and from 10 schools in Linz was examined. The children
s parents
filled out a questionnaire four times (one per season), the children were directly interviewed.
Current and previous respiratory disorders along with allergic responses and chronic diseases
of the child and his family, the life style of the child, and demographic features were recorded.
The main points of the examination were the overall evaluation of the respiratory health as
judged by the parents together with an asthma score derived from the present symptoms and the
medication. The influence of the PM burden was analyzed using a mixed regression model,
with the time-activity parameters being the PM fraction and the climate data of the last four
weeks preceding the personal interviews. The age of the child at the beginning of the inquiry,
gender, allergies of the child and his family, asthma of the family, passive smoking, truck
traffic in the residential area, general traffic density in the residential area, domestic cooking or
xii
AUPHEP - Endbericht
heating with gas and the presence of moulds in the home were included as fixed variables.
Associations with the asthma score proved weak or non existent. The variability of mediumterm PM burden is generally not linked with the variability of asthma symptoms. In Tullnerfeld
however, the findings showed a systematic correlation between the PM1.0 fraction, to a certain
extent also the PM2.5 fraction, and the severity of the symptoms. A clear relationship was found
between the fine dust concentration during the reference period and the overall evaluation of
the lung condition. High PM2.5 concentrations were linked with an aggravated risk for
impending lung injuries. The analysis strongly suggested that this increase was due to the PM
fraction ranging from 1.0 to 2.5 m. The two impactor campaigns carried out in summer and
winter clearly demonstrate that the mass concentration in this area varies with the fine and
coarse fraction and is therefore an indicator of the physical aerosol processes which play an
active role in the accumulation and fractioning of particles. Since truck frequency in the
residential area of the children is an important factor of the incidence of respiratory disorders,
diesel soot seems to be one of the causal agents of occurrence and severity of the symptoms.
In summary, compared to former years, these time-series studies indicate an improvement in
air quality but still give evidence of a prevailing high fine dust concentration. This is a serious
hint that further research is urgently needed for the protection of human health in general and
of susceptible subpopulations in particular.
AUPHEP - Endbericht
1
Einleitung
1.1
Vorbemerkung
1
Die gesundheitlichen Auswirkungen von Partikeln in der Atemluft wurden sei etwa 1990 in
Wissenschaft und Gesundheits- bzw. Umweltpolitik heiß diskutiert. In vielen Ländern wurden
Immissionsgrenzwerte für partikelförmige Luftverunreinigungen (Staub, Aerosole, Particulate
matter, PM) erarbeitet bzw. überarbeitet. Auch in Österreich sind im Rahmen des Immissionsschutzgesetzes- Luft bzw. der zugrunde liegenden EU-Richtlinien derartige Grenzwerte in
Diskussion. In der EU ist im Rahmen des CAFE-Projekes ein laufender Diskussionsprozeß im
Gange (http://europa.eu.int/comm/environment/air/cafe/).
Epidemiologische Studien der letzten Jahre haben einen deutlichen Hinweis auf eine erhöhte
Morbidität und auch Mortalität aufgrund von relativ geringen PM-Belastungen gegeben. Das
Verständnis der entsprechenden Wirkungsmechanismen und kausalen Zusammenhänge
zwischen verschiedenen Parametern zur Beschreibung der PM-Belastung (TSP, PM10, PM2,5,
PM1,0, Ultrafeine Partikel, Ruß, etc.) und den Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit
fehlen aber vielfach. Auch ist die Übertragbarkeit dieser meist amerikanischen Studien auf die
europäischen bzw. österreichischen Verhältnisse nicht ohne weiteres möglich. Workshops zur
Erarbeitung von Prioritäten für Forschungsprojekte (USEPA: Research Triangle Park, NC,
Sept. 1996, ESF: Bilthoven, Nov. 1996) und Tagungen zu dieser Thematik (Warschau, Sept.
1995; Park City, UT, Mai 1996; Prag, April 1997) brachten mehr Fragen als Antworten.
In den USA, Europa und auch anderen Ländern wurden eine Reihe von Forschungsprojekten
initiiert, die zu den Fragen der Bildung, Verteilung und Umwandlung von atmosphärischen
Aerosolen und ihrer meßtechnischen Erfassung bis hin zu den Auswirkungen vom PM auf
Gesundheit und Umwelt Beiträge leisten sollen (z.B. Deutschland: Nordrhein-Westfalen, GSFMünchen, UBA Berlin, Schweiz: Sapaldia, Scarpol, UK: Birmingham, USA: SupersitesProgram).
Das vorliegende Projekt, das vom BMfUJF in Kooperation mit dem BMfWuF ausgeschrieben
wurde, ermöglichte es auch Österreich, einen Beitrag zur Klärung dieser Fragen zu leisten. Die
Planung und Durchführung erfolgte unter Bedachtnahme auf die österreichischen finanziellen
Möglichkeiten, die bestehende Erfahrung und Expertise sowie den praktischen Nutzen der
erwartbaren Ergebnisse durch die Kommission für Reinhaltung der Luft der Österreichischen
Akademie der Wissenschaften. Die zu erfassenden Daten sollen möglichst vielseitig genutzt
werden und auch für weitere Satellitenprojekte zur Verfügung stehen. Außerdem soll bereits
innerhalb des Projektes eine Verknüpfung zwischen Exposition und gesundheitlichen
Auswirkungen hergestellt werden. Die wichtigsten Ergebnisse wurden in einem Sonderheft von
Atmospheric Environment (38 (2004) Heft 24) und anderen internationalen wissenschaftlichen
AUPHEP - Endbericht
2
Zeitschriften zusammengefaßt.
Mittlerweile wurden auch in anderen Ländern einschlägige Forschungsprogramme
durchgeführt und abgeschlossen. Das PM-Forschungsprogramm in den USA wurde mit großem
Aufwand seitens der US-EPA durch die Gründung von 5 Particle-Research-Centers
(wesentliche Ergebnisse finden sich in einem Sonderheft von Inhalation Toxicology 16 (2004)
Heft 6/7 und Supplement 1) und dem Supersites-Program (Sonderheft Atmospheric
Environment 38 (2004) Heft 20) weitergeführt. Die neue Auflage der Air Quality Criteria for
Particulate Matter, eine der umfangreichsten Zusammenstellungen des Wissensstandes, stehen
in einem Endentwurf zur Diskussion
http://cfpub2.epa.gov/ncea/cfm/recordisplay.cfm?deid=58003,
http://cfpub2.epa.gov/ncea/cfm/recordisplay.cfm?deid=81724).
In Europa wurden auf nationaler und EU-Basis zahlreiche Projekte durchgeführt (AIRNET,
COST-633, PAMCHAR, APHEIS, EUROHEIS, HEPMEAP, RAIAP, ULTRA, PATY). Eine
Zusammenstellung findet sich im Internet unter http://www.oeaw.ac.at/. Nach Ansicht der
WHO-Europa sind negative Auswirkungen von Partikeln im respiratorischen und cardiovaskulären Bereich auch bei niedrigen Konzentrationen als gesichert anzusehen, wobei davon
auszugehen ist, daß es keine Wirkungsschwelle gibt.
1.2
Grundlagen
Das atmosphärische Aerosol ist ein luftdisperses System von festen und flüssigen Teilchen
verschiedener Größe, Form, chemischer Zusammensetzung und Reaktivität. Die chemische
Zusammensetzung einzelner Teilchen ist inhomogen, wobei der Oberflächenreaktivität eine
besondere Rolle zukommt. Im Verlauf seiner Lebenszeit ist das Aerosol verschiedenen
physikalischen und chemischen Umwandlungsprozessen unterworfen, wobei sich die das
Aerosolsystem bestimmenden Parameter ändern können.
Das atmosphärische Aerosol zeigt im wesentlichen eine dreimodale Verteilung (WHITBY
1978), die schematisch in Abbildung 1 dargestellt ist. Der sogenannte coarse mode mit einem
Maximum der Massenverteilung um etwa 10 Pm ist meist auf mechanische Vorgänge bei der
Aerosolentstehung zurückzuführen (z.B. Abrieb, Erosion), der nucleation mode mit einem
Maximum zwischen 0,01 und 0,1 Pm entsteht durch Kondensation oder Verbrennungsprozesse.
AUPHEP - Endbericht
3
Abbildung 1.1: Massen-(Volums-) Verteilung des atmosphärischen Aerosols (schematisch) (nach Wilson and Suh 1997).
Dazwischen liegt der accumulation mode mit einem Maximum zwischen 0,1 und 1 Pm. Diese
Teilchen entstehen durch Koagulation und atmosphärenchemische Prozesse. Die Verteilungen
lassen sich relativ gut durch lognormale Verteilungsfunktionen beschreiben. In der Praxis treten
natürlich Abweichungen von diesen schematisierten Verteilungen auf, insbesondere unter dem
Einfluß spezieller Emittenten. Auch für Wien wurden von BERNER und LÜRZER (1980)
entsprechende Ergebnisse gefunden.
Unter diesen drei Aerosolkomponenten weist das Akkumulationsaerosol die größte Lebensdauer von mehreren Tagen bis zu etwa einer Woche auf, weil die Koagulation und die
Sedimentation als Vernichtungs- und Abscheideprozesse unwirksam werden. Die Lebensdauer
des Akkumulationsaerosols ist hauptsächlich durch nasse Depositionsprozesse bestimmt.
Die Massenkonzentrationen und die mittleren Durchmesser des Hauptmassenmodes können
nach vorläufigen Ergebnissen ein Luftmassenmerkmal sein, wobei eine Änderung der meteorologischen Situation mit einer Änderung dieses Modes verbunden sein kann. Bei austauschreichen Wetterlagen mit wenig verunreinigten maritimen Luftmassen werden Konzentrationen
im Bereich unter 10 mg/m3 gefunden, während bei stagnierenden Wetterlagen in Luftmassen
mit stark anthropogenem Einfluß Konzentrationen bis 100 mg/m3 und mehr beobachtet werden.
Chemische Hauptbestandteile des Aerosols sind Ionenbildner wie z.B. Sulfat, Nitrat,
Ammonium, sowie organische Säuren, dazu andere wasserlösliche und nichtwasserlösliche
organische Verbindungen, die bisher kaum analysiert wurden, sowie Ruß aus Verbrennungsprozessen fossiler und anderer Brennstoffe. Viele dieser Aerosolkomponenten entstehen aus
4
AUPHEP - Endbericht
atmosphärischen Spurengasen und tragen zur Bildung, zumindest aber zur Umformung atmosphärischer Partikel bei.
Die toxikologisch relevanten "sauren" Verbindungen, zahlreiche Schwermetalle, sowie
organische Spurenverbindungen wie PAHs sind hauptsächlich in den feinen Partikelfraktionen
(Dae< 2 mm) anzutreffen (z.B. BRODDIIN et al. 1977, PUXBAUM 1982a,b, PUXBAUM und
WOPENKA 1984, PUXBAUM 1991).
Während für vergleichende Messungen hauptsächlich die “trockenen” Aerosol-Verteilungen
heranzuziehen sind, müssen bei Untersuchung gesundheitlicher Auswirkungen auch die
“feuchten” Verteilungen berücksichtigt werden, da die Partikelgröße den einatembaren Anteil
des Aerosols bestimmt. Hygroskopische Aerosolpartikel wachsen auch im Atemtrakt an, und
damit ändert sich die Abscheidecharakteristik im Atemtrakt.
Emissionen, Bildungs-, Umwandlungs- und Abbauprozesse des Aerosols sind regional
unterschiedlich. Vor allem die Situationen in ariden und maritimen Gebieten (z.B. USA) lassen
sich nicht auf die mitteleuropäische Situation übertragen, so daß eine Untersuchung der lokalen
Situationen zum Verständnis dieser Zusammenhänge und zur Beurteilung der Exposition der
Bevölkerung unumgänglich ist.
Grundlage für die Beurteilung der gesundheitlichen Auswirkungen von Luftschadstoffen ist
eine Dosis-Wirkungsbeziehung. Auch für die Ableitung von Grenzwerten ist eine Kenntnis
dieses Zusammenhanges unbedingt notwendig. Bei der Belastung mit PM ist die Definition der
Exposition bzw. der Dosis besonders schwierig, da hiebei eine Reihe von Parametern
berücksichtigt werden müssen. Schon die Atembarkeit hängt analog zur Immissionsmessung
von den Anströmverhältnissen etc. ab. Die Abscheidung des eingeatmeten Aerosols
(Deposition) wird durch das Kornspektrum, die Atemparameter, die Art der Atmung (Mundoder Nasenatmung), individuelle anatomische Unterschiede im Atemtrakt sowie Atemwegserkrankungen bestimmt. Auch die Ausscheidung deponierter Partikel (Clearance) hängt vom
Ort der Abscheidung und damit indirekt von der Korngröße, von der Form der Teilchen (z.B.
Fasern), von ihrer chemischen Reaktivität (Oberfläche) sowie der Funktionalität des
Reinigungsmechanismus (Phagozytose, ziliäre Reinigung) ab. Die chemische Zusammensetzung des Staubes bzw. seine chemische Reaktivität bestimmt nicht nur die unmittelbaren
chemotoxischen Wirkungen (z.B. bei Schwermetallen), sondern auch das weitere Schicksal der
Partikel im Atemtrakt. Auch sogenannte chemisch inerte Partikel können zu Veränderungen im
Lungengewebe führen. „Ultrafeine Partikel“, das heißt Teilchen mit aerodynamischen
Durchmessern kleiner 0,1 mm, führen - wie erst in den letzten Jahren gefunden - im
Tierversuch bei hoher Konzentration zu entzündlichen Prozessen des Lungengewebes (FERIN
et al. 1992, OBERDÖRSTER et al. 1992). Auch Overload-Phänomene beeinträchtigen infolge
AUPHEP - Endbericht
5
Überforderung des pulmonalen Reinigungsmechanismus den Clearanceprozeß. Sie treten
allerdings nur bei sehr hohen Depositionsdosen, wie sie in der freien Atmosphäre kaum
vorkommen, auf.
Neben experimentellen Versuchen an Tiermodellen und Inhalationsexperimenten am Menschen
können aus epidemiologischen Untersuchungen im Arbeitsplatzbereich, aber auch im Umweltbereich Informationen über die Auswirkungen von Partikeln gewonnen werden. Die Untersuchungen der klassischen Smogepisoden (Meuse Valley 1930, Donora 1948, London 1952,
1956, 1962) ergaben in Zeitreihenuntersuchungen erhöhte Mortalitäts- und Morbiditätsraten,
doch ist die Expositionssituation retrospektiv und aufgrund der damals zur Verfügung
stehenden Meßmethoden nicht eindeutig rekonstruierbar. Insbesondere Schwefeldioxid und
saure Komponenten scheinen in diesen Fällen für die gesundheitlichen Auswirkungen
verantwortlich gewesen zu sein.
Neuere epidemiologische Arbeiten (z.B. DOCKERY et al. 1993, POPE et al. 1992) ergaben
auch bei relativ niedrigen Staubkonzentrationen auffällige Assoziationen zwischen Staubbelastung und Morbidität bzw. Mortalität in der Allgemeinbevölkerung. Ein eindeutiger
kausaler Zusammenhang zwischen der Staubbelastung und den gesundheitlichen Auswirkungen
konnte allerdings bis heute nicht nachgewiesen werden. Auch andere konkurrierende
Einflußfaktoren (Confounders) wie andere Luftschadstoffe, Wetter, Rauchen, Alter, sozialer
Status, vorgezogene Todes- und Krankheitsfälle (Harvesting) sind in ihrem Einfluß nicht immer
eindeutig erfaßbar und werden international heftig diskutiert. Vergleichende Metastudien aller
dieser Arbeiten zeigen eine Erhöhung des Mortalitätsrisikos zwischen 1,03 und 1,17 für eine
PM10-Erhöhung um 100 mg/m3, im Mittel liegt das Risiko bei 1,10. Die stärksten Assoziationen
ergaben sich unter Berücksichtigung der Auswirkungen von Confounders für die
Feinstaubfraktion (USEP 1996). Auch die WHO unterstützt in der Neufassung der “Air Quality
Guidelines for Europe” (WHO 2000) diesen Ansatz. Auch wenn diese Risikoerhöhung relativ
gering erscheinen mag und nicht immer statistisch signifikant ist, ergibt sich aufgrund der
hohen Gesamtzahl (gesamte Bevölkerung) eine nicht unbeträchtliche Anzahl von betroffenen
Personen.
Partikelförmige Luftschadstoffe (PM10) führen nachweislich zu Einschränkungen der
Lungenfunktion bei Kindern im Volksschulalter und Jugendlichen. Bei Kindern unter 5 Jahren
ist eine konventionelle Spirometrie aus Mitarbeitsgründen nicht durchführbar. Für die
Säuglingslungenfunktion stehen zwar Meßmethoden zur Verfügung, die eine Sedierung
erfordern (Bodyplethysmographie, Squeeze Technik), sie sind aber aus ethischen Gründen für
epidemiologische Studien nicht anwendbar. Die Induktions-Plethysmographie stellt eine neue
Meßmethodik dar, die es erlaubt, am spontan atmenden Kleinkind ohne Sedierung nicht invasiv
ventilatorische Parameter zu erheben. Diese Parameter erlauben eine Aussage über die
Obstruktion der Atemwege. So konnte gezeigt werden, daß Passivrauchen zu einer mit dieser
AUPHEP - Endbericht
6
Methode nachweisbaren Lungenfunktionseinschränkung führt (STICK et al. 1996). Säuglinge
stellen aufgrund ihrer Atemwegsgeometrie eine Hochrisikogruppe für die Effekte von
Schadstoffen dar. So konnte wiederholt gezeigt werden, daß Passivrauchen vor allem im frühen
Säuglingsalter einen besonders schädlichen Effekt hat. Prospektive Studien haben gezeigt, daß
Einschränkungen der Lungenfunktion im Kindesalter prädiktiv für die Entwicklung von
respiratorischen Erkrankungen beim Erwachsenen sind.
Möglichst exakte Expositionsdaten und genaue Analysen der Auswirkungen insbesondere der
speziellen Risikogruppen können daher einen wesentlichen Beitrag für das Verständnis der
gesundheitlichen Auswirkungen infolge PM-Exposition erbringen.
1.3
Projektprogramm
1.3.1 Immissionssituation, Exposition
Ziel dieses Projektteiles ist es, die Immissionssituation insbesonders bezüglich PM möglichst
repräsentativ für Österreich an ausgewählten Standorten zu erfassen. Aus diesen Daten soll die
Relation der einzelnen PM-Parameter zueinander und die charakteristische chemische
Zusammensetzung des Aerosols - auch in Abhängigkeit von den jeweiligen Großwetterlagen abgeschätzt werden.
Um die vorhandene Infrastruktur und auch vorhandene Immissionsdatensätze aus früheren
Jahren möglichst gut zu nutzen, wurden vier bestehende Immissionsmeßstellen, an denen
bereits die Schadstoffe SO2, NO/NO2, TSP und O3 sowie die wichtigsten meteorologischen
Komponenten erfaßt werden, für die zusätzliche kontinuierliche Messung von PM10, PM2,5,
PM1,0 und Partikelzahl ausgerüstet. Da die vorhandenen Meßcontainer voll bestückt sind, war
aus Platzgründen die Aufstellung eines weiteren Meßcontainers notwendig. Die bestehenden
Energieversorgungs- und Datenübertragungseinrichtungen konnten dabei genutzt werden.
An den vier Stationen wurden die meteorologischen Parameter Luftfeuchte, Temperatur,
Windgeschwindigkeit, Windrichtung einschließlich Standardabweichung und Globalstrahlung
erfaßt. Um die Ergebnisse der Immissionsmessungen im Hinblick auf die bodennahen
Austausch- und Stabilitätsverhältnisse besser interpretieren zu können, wurden auch
Strahlungsbilanz, Vertikalkomponente des Windes und fühlbarer Wärmestrom zumindest
während ausgewählter Zeiträume erfaßt.
AUPHEP - Endbericht
7
Als Meßorte wurden ausgewählt (Abb. 1.2):
AUPHEP-1
AUPHEP-2
AUPHEP-3
AUPHEP-4
Ballungsraum Wien
Background/ländliches Gebiet
Beckenlage
Ballungsraum/Industrie-belastet
Wien/Währinger Gürtel AKH
Streithofen/NÖ
Graz/Süd
Linz/ORF Zentrum
Um eine Vergleichbarkeit aller erfaßten Daten zu gewährleisten, wurde eine zentrale
Qualitätssicherung und Kalibrierung durchgeführt.
Für eine genauere Untersuchung der Herkunft der einzelnen Größenfraktionen des atmosphärischen Aerosols wurden die Aerosolanteile PM1,0, PM2,5 und PM10 kontinuierlich
registriert (ß-Absorption, TEOM). Gleichzeitig wurde die PM10-Fraktion und die PM2,5Fraktion als Tagesprobe mittels Hi-Volume-Sammler (Digitel) erfaßt und einer ausführlichen
chemischen Analyse zugeführt, wobei für PM10 nur ausgewählte Proben untersucht wurden.
Damit erhält man die saisonale Variation und den Jahresmittelwert der toxikologisch relevanten
Komponenten "saure Aerosolkomponenten" (Cl, NO2, NO3, SO4, Oxalat, Na, K, NH4, Ca, Mg),
Ruß (TC/BC/OC), Benzo-a-Pyren und zwei weitere PAH-Tracer sowie die Schwermetalle (Pb,
Cd, Cu, Zn, V, Hg, Ni, Fe, Mn, As, Be) als Monatsmittelwerte. Weiters werden die organischen
Hauptkomponenten (Oxalsäure, Malonsäure, Succinsäure, Adipinsäure, Glyoxylsäure,
Abbildung 1.2: Lage der AUPHEP Meßstationen
AUPHEP - Endbericht
8
Octadecansäure) sowie die neuerdings als Östrogenoide angesehenen Phthalate analysiert.
Mittels Passivmessung wurden auch die Benzol- und Ammoniak-Konzentration bestimmt.
Im Rahmen von Meßkampagnen (Sommer, Winter) wurden mittels eigens für derartige
Fragestellungen entwickelter hochauflösender Impaktoren (jeweils 2 Parallelläufe im Sommer
und Winter an allen 4 Stationen) die löslichen Ionen Cl, NO2 , NO3 , SO4 , Oxalat, Na, K, NH4 ,
Ca, Mg und BC/OC sowie die Schwermetalle Pb, Cd, Cu, Zn, Hg, Ni, Fe, Mn, As und Be in
verschiedenen Korngrößenbereichen bestimmt.
Das vorgesehene Untersuchungsprogramm liefert einen Überblick über die chemische
Zusammensetzung sowie über die Größenverteilung der Hauptkomponenten des Aerosols und
der Schwermetalle. Die toxikologisch und aerosolchemisch relevanten Hauptkomponenten des
Aerosols in der PM2,5-Fraktion wurden damit in jener Zeitauflösung erfaßt, die für die
toxikologischen Parameter einen Vergleich mit Grenz- und Richtwerten erlaubt und für die
aerosolchemischen Parameter eine Information über Bildungsvorgänge gibt.
1.3.2 Gesundheitliche Auswirkungen
Die mittlerweile weltweit angelaufenen bzw. schon durchgeführten epidemiologischen Studien
sollten mit den im Rahmen von AUPHEP durchgeführten Studien nicht kopiert bzw. wiederholt
werden, sondern es sollten weitere Beiträge zu der gesamten Fragestellung der gesundheitlichen Wirkungen von PM erarbeitet werden.
Der Einfluß von partikelförmigen Luftschadstoffen auf die Lungenfunktion von Kindern wurde
durch epidemiologische Untersuchungen an zwei Kohorten in Wien/NÖ untersucht.
(1)
(2)
Der Einfluß von PM auf die Lungenfunktion 3-6 jähriger Kleinkinder
Einfluß von PM auf die Lungenfunktion von Volksschulkindern
Im ersten Teil wurde eine Studienpopulation von letztlich 61 Kindern in 5 Kindergärten im 9.
Wiener Gemeindebezirk rekrutiert. Die Lungenfunktionsprüfung (mittels Induktionsplethysmographie), wurde in 14-tägigen Abständen über einen Zeitraum von 7 Monaten
durchgeführt. Die Staubexposition wurde aus den Immissionswerten der Meßstation
Währinger Gürtel abgeleitet.
Zeitlich parallel zur Datenerhebung bei der Kleinkinderkohorte wurden insgesamt 222 Kinder
(7-10 Jahre) im Umkreis von Tulln und im 9.Wiener Gemeindebezirk rekrutiert. Es erfolgte
eine Messung konventioneller Lungenfunktionsparameter in 14-tägigen Abständen über einen
Zeitraum von 8 Monaten. Aufbauend auf diesen Ergebnissen wurde im Folgejahr eine analoge
AUPHEP - Endbericht
9
Untersuchung in Grundschulen in der Nähe der Linzer Meßstelle durchgeführt.
Als Confounder (konkurrierende Einflußfaktoren) sind im Kindesalter vor allem die passive
Exposition gegen Zigarettenrauch als auch eine atopische Disposition zu nennen. Diese
Variablen wurden mittels Bestimmung von Kotinin aus Haaruntersuchungen bzw. der Atopie
(Eosinophilenmarker: eosinophiles Protein X, EPX bei der Kleinkinderkohorte sowie Pricktests
bei der Grundschulkohorte) erhoben.
Der Zusammenhang zwischen den Schadstoffparametern (PM1,0, PM2,5, PM10, Metallionenanteile der PM-Fraktionen etc.) und den Lungenfunktionsparametern wurde mittels linearer Regressionsanalyse unter Berücksichtigung wiederholter Messungen untersucht (sogenannte autoregressive Modelle). Für die Confounder wurden zusätzlich stratifizierte Analysen
durchgeführt.
In einer weiteren Studie wurden Zeitreihenanalysen der Gesundheitsdaten aus Wien, NÖ, Linz
und Graz unter Einbeziehung der verfügbaren Belastungsdaten dieser Bereiche durchgeführt.
Morbiditätsdaten (Spitalsentlassungsdiagnosen aus dem Umfeld der Meßstationen) sowie
Mortalitätsdaten respiratorischer und cardiovasculärer Ursachen (Quelle KRAZAF, ÖSTAT)
wurden mit den Expositions- und Wetterdaten verknüpft. Als Kontrolle für cardiorespiratorisch
bedingte Spitalsaufnahmen dienten operierte Patienten in anderen Bereichen.
Im Bereich der vier Meßstellen wurden in den Volks- und Haupt- bzw. Mittelschulen
Befragungen der bis zu 14-jährigen im Hinblick auf respiratorische Symptome und auch
assoziierte Symptome durchgeführt. Die Befragungen wurden in 4 Wellen für alle 4
Jahreszeiten durchgeführt. Bei einer Stichprobe (ca. 50) dieser Befragungsgruppen (ca. 1 000)
wurden über etwa 4 Wochen auch Tagebuchaufzeichnungen (PETERS et al. 1996) bezüglich
respiratorischer Symptome geführt. Die Zusammenhänge dieser Symptomatiken wurden im
Hinblick auf die Zeitreihe der Staubmessungen und anderer Luftschadstoffe analysiert, wobei
sowohl zeitliche wie räumliche Muster untersucht wurden.
10
AUPHEP - Endbericht
1.4 Abkürzungen
AKH:
BC:
EC:
ESF:
CTA:
ICBK:
ICP/HRMS:
IEP:
IUH:
OC:
PAH:
PM:
PM10, PM2,5, PM1,0 :
TC:
TSP:
UBA:
USEPA:
WHO:
Allgemeines Krankeshaus der Stadt Wien - Universitätskliniken
Black Carbon
Elemental Carbon
European Science Foundation
Institut für Chemische Technologien und Analytik der TU Wien
(früher Institut für Analytische Chemie)
Institut für Chemie der Universität für Bodenkultur
Inductively Coupled Plasma-High Resolution Mass Spectroscopy
Institut für Experimentalphysik der Universität Wien
Institut für Umwelthygiene der Medizinischen Universität Wien
Organic Carbon
Polyaromatische Kohlenwasserstoffe
Particulate Matter, Staub
Staub mit einem aerodynamischen Durchmesser <10 Pm bzw.
<2,5 Pm oder 1,0 Pm (50 % Wert der Abscheidekennlinie)
Total Carbon, Gesamtkohlenstoffbestimmung durch Verbrennung
Total Suspended Particulates
Umweltbundesamt, Wien
US - Environmental Protection Agency
World Health Organization, Genf
AUPHEP - Endbericht
2
11
Arbeits- und Zeitplan
Mitarbeiter
Auftragnehmer und Projektträger war die Kommission für Reinhaltung der Luft der ÖAW. Aus
den Leitern der Arbeitsgruppen und Mitgliedern der KRL wurde ein Leitungs- und
Beratungsgremium gebildet. Seitens des BMLFUW wurde ein Projektbeirat aus internationalen
Experten und Vertretern der das Projekt unterstützenden Institutionen installiert.
Zur Bewältigung des umfangreichen Programms waren in das Projekt folgende Institutionen
bzw. deren Mitarbeiter eingebunden:
Institut für Chemische Technologien und Analytik der TU Wien
Institut für Experimentalphysik, Universität Wien
Institut für Umwelthygiene, Medizinische Universität Wien
Universitätsklinik für Kinder- und Jugendheilkunde
Institut für Meteorologie der Universität für Bodenkultur
Institut für Virologie, Medizinische Universität Wien
Pulmologisches Zentrum der Stadt Wien
Amt für Jugend und Familie, Magistrat Linz
Umweltbundesamt Wien
Immissionsmeßabteilungen der Bundesländer
Stadt Wien, MA-22, chemisches Labor
Projektleitung: H. Hauck und O. Preining
Projektassistent: B. Gomišþek
Projekttechniker: S. Stopper
Sekretariat: G. Breschar
Arbeitsgruppen (Teilprojekte):
Das gesamte Projekt war in einzelne zum Teil stark vernetzte Teilprojekte gegliedert und
schloß folgende Arbeitsgruppen ein, wobei mit den Meßnetzbetreibern der jeweiligen Länder
eine enge und fruchtbare Kooperation bestand.
Arbeitsgruppe
Leiter, Mitarbeiter
Aufgabe
Institution
Meßstationen
H. Hauck
B. Gomišþek
S. Stopper
Auf/Abbau und Betrieb der
Meßstationen,
Datenverwaltung
KRL, Österreichische
Akademie der
Wissenschaften
AUPHEP - Endbericht
12
Arbeitsgruppe
Leiter, Mitarbeiter
Aufgabe
Institution
Impaktoren
A. Berner
P. Ctyroky
P. Frühauf
Z. Galambos
Impaktorkampagnen
Institut für Experimentalphysik, Universität Wien
Chemie
H. Puxbaum
H. Bauer
M. Kalina
T. Lavric
A. Limbeck
M. Löflund
H. Schmid
B. Schuster
J. Klocker
P. Pouresmaeil
W. Pühringer
A. Salam
A. Zarkada
chemische Auswertungen
Institut für Chemische
Technologien und Analytik,
TU Wien
Meteorologie
B. Krüger
A. Frank
meteorologische
Fragestellungen, Trajektorien
Institut für Meteorologie
und Physik, Universität für
Bodenkultur
Epi 1 / 2
T. Frischer
M. Studnicka
F. Horak
C. Gartner
B. Putschögl
T. Amoak-Mensah
S. Bonni
T. Eiwegger
B. Syeda
E. Wartlick
Epistudie1 (Kleinkinderkohorte)
Epistudie 2
(Schulkinderkohorte)
Erfassung verschiedener
Lungenfunktionsparameter
Universitätkinderklinik,
Medizinische Universität
Wien
Institut für Umwelthygiene,
Medizinische Universität
Wien
M. Neuberger
W. Krejci
H. Moshammer
B. Pigler
A. Iro
S. Broer
Epi 3
M. Kundi
M. Schimek
Epistudie 3:
Zeitreihenuntersuchung der
Allgemein-Bevölkerung
Institut für Umwelthygiene,
Medizinische Universität
Wien
Epi 4
M. Kundi
Epistudie 4:
Fragebogenuntersuchung der
Schulkinder
Institut für Umwelthygiene,
Medizinische Universität
Wien
AUPHEP - Endbericht
13
Arbeitsgruppe
Leiter, Mitarbeiter
Aufgabe
Institution
chemisches
Labor der MA 22
P. Kreiner
W. Matzke
V. Tarmann
Schwermetallanalysen
MA 22 der Stadt Wien
UBA
A. Hanus
S. Scharf
PAH und BTX Probenahme und
Analytik
Umweltbundesamt Wien
Virusanalysen
T. Popow-Kraupp
Virusanalysen im Nasensekret
Institut für Virologie,
Medizinische Universität
Wien
Leiter der Meßnetze:
DI Peter Riess, MA-22 Stadt Wien
Dr. Werner Hann, Niederösterreich
Dr. Elisabeth Danninger, Öberösterreich
Dr. Gerhard Semmelrock, Steiermark
Projektbeirat:
Univ. Prof. Dr.-Ing. Heinz Fissan, Duisburg, Deutschland
PD Dr. Nino Künzli, Basel, Schweiz
Dr. Anton van der Meulen, Bilthoven, Niederlande.
Mag. Manfred Ogris, BMLFUW
Dr. Martin Smejkal, BMBWK
Vertreter der österr. Bundesländer und des UBA
Zeitplan
Beginn des Projektes AUPHEP war mit Unterzeichnung des Vertrages durch die ÖAW am 5.
November 1998. Die Meßperioden sollten jeweils ein Sommer- und ein Winterhalbjahr
abdecken und somit zumindest 12 Monate dauern. Aufgrund der notwendigen Vorarbeiten
konnte nicht wie geplant mit 1. April 1999, sondern erst 2 Monate später begonnen werden. Die
typischen Sommermonate konnten dadurch noch eingeschlossen werden. Die erste Meßphase
an den Stationen AUPHEP-1 (Wien) und AUPHEP-2 (NÖ) begann somit am 1. Juni 1999 und
endete mit 31. Mai 2000. Für jahreszeitliche Analysen wurden die letzten beiden Monate
(April/Mai 2000) dem Sommerhalbjahr bzw. den Daten Juni bis September 1999 zugeschlagen.
Die zweite Meßphase an den Stationen AUPHEP-3 (Linz) und AUPHEP-4 (Graz) erstreckte
sich über den Zeitraum 1. Oktober 2000 bis 30. September 2001.
Der ursprünglich geplante Abschluß des Projekts mit Oktober 2002 verzögerte sich etwas, da
einerseits die öffentlichen Gesundheitsdaten für 2001 erst Ende 2002 zur Verfügung standen
14
AUPHEP - Endbericht
und andererseits verschiedene Auswertungen mehr Zeit als geplant in Anspruch nahmen.
AUPHEP Endbericht
3
15
Meßstationen
Für die Luftqualitätsmessungen im Rahmen von AUPHEP wurden folgende Meßorte
ausgewählt (Abb. 1.2):
AUPHEP-1
AUPHEP-2
AUPHEP-3
AUPHEP-4
Ballungsraum Wien
Background/ländliches Gebiet
Beckenlage
Ballungsraum/Industrie-belastet
Wien/Währinger Gürtel AKH
Streithofen/NÖ
Graz/Süd
Linz/ORF Zentrum
Wien wurde als Repräsentant des größten österreichischen Ballungsraumes, der aber nicht
speziell industriebeeinflußt ist, ausgewählt. Streithofen ist als repräsentativ für den ländlichen
Raum des Alpenvorlandes anzusehen und liefert gleichzeitig Informationen über die
Vorbelastung des Ballungsraumes Wien bei den vorherrschenden Westwetterlagen. Linz wurde
als eher industriebeeinflußt und auch im Hinblick auf bestehende epidemiologische Untersuchungen und deren Weiterführung (NEUBERGER 1995) aufgenommen. Graz zeigt aufgrund
der vorliegenden Meßdaten eine völlig andere Immissionsstruktur und ist infolge häufiger
langdauernder Inversionen auch typisch für gealtertes Aerosol. Um den Aufwand für die
Geräteausstattung in Grenzen zu halten, wurden die Immissionsmessungen zunächst über ein
Meßjahr in Wien und Streithofen durchgeführt und anschließend über einen äquivalenten
Zeitraum in Graz und Linz.
Im Rahmen des Projektes wurde an jedem Meßort ein zusätzlicher Container zur Aufnahme der
umfangreichen Meßapparaturen aufgestellt. Die Meßcontainer waren alle mit einer Klimaanlage
ausgerüstet, die Innentemperatur konnte damit im Bereich um 20°C gehalten werden. Die
Digitel-Staubprobensammler wurden außerhalb der Container unmittelbar an der Containerwand auf einem Gerüst untergebracht, um einerseits gegen unbefugtes Hantieren geschützt zu
sein und andererseits etwa dieselbe Ansaughöhe wie die anderen Sammler zu erreichen. Um die
Schwankungen der Innentemperatur (Filtermagazin!) möglichst gering zu halten, wurden die
Geräte an der Schattenseite aufgestellt und außen mit reflektierender Folie verkleidet. Die
Innentemperatur stieg dadurch nicht über 34°C. Der Durchfluß betrug 30 m3/h. Als Filtermaterial wurden PALL Quarzfaserfilter eingesetzt.
Die TEOM-Monitore wurden entsprechend der Vereinbarung der österreichischen Meßnetzbetreiber auf 40°C eingestellt und mit einem Probeluftdurchsatz von 2 l/min betrieben, der
Gesamtdurchsatz betrug 1 m3/h.
Die ß-Absorption-Monitore wurden ebenfalls mit einem Gesamtdurchsatz von 1 m3/h bei
beheizter Ansaugleitung (40°C) betrieben. Die Mittelungszeit betrug 30 min.
AUPHEP Endbericht
16
Ein Großteil der Ausrüstung der Meßstationen wurde von den Immissionsabteilungen der
Bundesländer leihweise zur Verfügung gestellt. Einzelne Geräte bzw. Geräteteile wurden aus
Projektmitteln neu angeschafft. Durch die Herstellerfirmen wurden die jeweiligen Geräte einem
kostenlosen Service unterzogen und neu kalibriert. Von der Fa. MLU wurde ein Gerät leihweise
zur Verfügung gestellt. Die Einrichtungen zur Meßwertübertragung wurden von den jeweiligen
Landesmeßnetz-Betreibern bereitgestellt, aufgebaut und betrieben.
Von NÖ wurde für die gesamte Projektdauer ein Container sowie ein weiterer für die erste
Phase zur Verfügung gestellt; der Container in Graz wurde von der Steirischen Landesregierung
beigestellt. Ein weiterer kleinerer Container wurde von der Verbundgesellschaft auf Dauer
abgegeben.
Insgesamt standen die in Tabelle 3.1 zusammengestellten Meßgeräte zur Verfügung.
TABELLE 3.1: Im Projekt eingesetzte Meßgeräte
Parameter
Meßgerät
Ansaugkopf
TSP
ß-Absorption (Eberline 62 I-N)
TSP
PM10
TEOM (1400a)
ß-Absorption (Eberline 62 I-N) a
PM10 Inlet (R&P)
PM10 Inlet (R&P, Eberline)
PM2,5
TEOM (1400a)
ß-Absorption (Eberline)
SCC PM2.5 Inlet (R&P)
WINS PM2.5 Inlet (Eberline)
PM1,0
TEOM (1400a)
ß-Absorption (Eberline 62 I-R)
PM1.0 Cyclone Inlet (R&P)
PM1.0 Cyclone Inlet (R&P)
PM10-HiVol
Digitel DA-80H, PALL Quarz-Faser
Filter (2500 QAT-UP)
PM10/30 10 Pm (Digitel)
PM2,5-HiVol
Partikel-AnzahlKonzentration
a
CPC - TSI 3022A
PM2.5/30 10 Pm (Digitel)
TSP
Für Meßphase 1 (AUPHEP-1 und AUPHEP-2) Typ FAG Dust Monitor APDA-351E bzw. FH 62 I-N
AUPHEP Endbericht
17
Beschreibung der Meßstellen (UBA 1999):
AUPHEP-1 - Wien - AKH
Adresse:
Geographische Länge:
Geographische Breite:
Seehöhe:
Topographie:
Siedlungsstruktur:
Lokale Umgebung:
Unmittelbare Umgebung:
Währinger Gürtel 18-20, 1090 Wien
14° 20' 45"
48° 13' 09"
185 m
Ebene am Rand von Hügelland
Großstadt mit ca. 1 600 000 Einwohnern,
städtisches Wohngebiet, stark befahrene
breite Straße
Fußweg, öffentliche Gebäude (AKH)
Abbildung 3.1: Ansicht der Station AUPHEP-1 AKH Wien.
AUPHEP Endbericht
18
Abbildung 3.2: Lage der AUPHEP-2 Meßstelle.
Abbildung 3.3: Schematische Anordnung der Probenahmepunkte, AUPHEP-1.
AUPHEP Endbericht
19
AUPHEP-2 - Streithofen, NÖ
Adresse:
Geographische Länge:
Geographische Breite:
Seehöhe:
Topographie:
Siedlungsstruktur:
Lokale Umgebung:
Unmittelbare Umgebung:
3451 Michelhausen, NÖ
15° 55' 47"
48° 16' 12"
220 m
Ebene
ländliches Gebiet, Einzelhäuser
mäßig belastetes Industriegebiet, locker
verbautes ländliches Wohngebiet, landwirtschaftliche Nutzflächen,
Wiesen, Felder, Bundesstraße (B1)
Abbildung 3.4: Ansicht der Station AUPHEP-2 Streithofen, NÖ.
AUPHEP Endbericht
20
Abbildung 3.5: Schematische Darstellung der Probenahmepunkte, AUPHEP-2
AUPHEP-3 - Linz-ORF Zentrum
Adresse:
Geographische Länge:
Geographische Breite:
Seehöhe:
Topographie:
Siedlungsstruktur:
Lokale Umgebung:
Unmittelbare Umgebung:
Blumauerstr. 42, 4020 Linz
14° 18' 05"
48° 17' 51"
263 m
Ebene
Stadt mit ca. 200 000 Einwohnern, Zentrum
Büros, Industrie und Wohngebiet, Friedhof
stark befahrene breite Straße, Bahn
AUPHEP Endbericht
Abbildung 3.6: Ansicht der Station AUPHEP-3 Linz-ORF Zentrum.
Abbildung 3.7: Lage der Meßstation AUPHEP-3 Linz ORF-Zentrum.
21
22
AUPHEP Endbericht
Abbildung 3.8: Schematische Darstellung der Probenahmepunkte, AUPHEP-3.
AUPHEP Endbericht
23
AUPHEP-4 - Graz-Süd
Adresse:
Geographische Länge:
Geographische Breite:
Seehöhe:
Topographie:
Lokale Umgebung:
Herrgottwiesg. 155, 8055 Graz
15° 26' 09"
47° 02' 40"
345 m
Ebene, Beckenlage
locker verbautes Wohngebiet, Friedhof
Abbildung 3.9: Ansicht der Station AUPHEP-4 Graz-Süd.
AUPHEP Endbericht
24
Abbildung 3.10: Lage der Meßstation AUPHEP-4, Graz-Süd.
1m
PM 10
TEOM
PM 2,5
TEOM
PM 1,0
TEOM
CPC
Meteorologie (T, TP, WR, WG)
PM 1,0
ß
SO2, NO2, NO, O3, CO
PM 2,5
ß
TSP-ß
PM 10
ß
Hi Vol - PM 10
Hi Vol - PM 2,5
N
Abbildung 3.11: Schematische Anordnung der Probenahmepunkte, AUPHEP-4.
AUPHEP Endbericht
25
4
Meßdaten
4.1
Kontinuierliche Meßdaten
Im Rahmen des AUPHEP- Meßprogramms wurden an allen 4 Meßstationen folgende
Komponenten kontinuierlich erfaßt (Hauck et al. 2004a, Gomišþek et al. 2004a):
•
•
•
•
PM1,0, PM2,5, PM10 mittels TEOM und ß-Absorption sowie TSP (ß-Absorption)
Partikelzahlkonzentration (TSP-Inlet)
meteorologische Parameter
gasförmige Komponenten (SO2, NO, NO2, CO, O3)
Für PM2,5 und PM10 wurden zusätzlich auf Tagesbasis mit High-Volume Sammlern Filterproben
auf Glasfaserfiltern gewonnen.
TSP und die gasförmigen Komponenten sowie die meisten meteorologischen Parameter wurden
aus den regulären Ländermeßnetzen übernommen.
Die Verfügbarkeit der PM-Daten nach Endkontrolle auf Basis der HMW ist in Tabelle 4.1
zusammengefaßt.
TABELLE 4.1: Verfügbarkeit der kontinuierlichen Meßdaten (HMW, HiVol Proben TMW) in %
Komponente
Meßort
PM1,0
PM2,5
ß-Abs. TEOM
ß-Abs. TEOM HiVol
Partikelzahl-Konz.
PM10
ß-Abs.
TEOM
HiVol
AUPHEP-1
86,6
94,0
91,9
93,8
94,8
90,8
94,6
96,4
92,5
AUPHEP-2
94,8
91,9
95,5
94,4
98,9
80,6
94,3
90,2
89,6
AUPHEP-3
96,3
91,0
96,0
95,5
95,1
95,9
96,6
84,9
99,2
AUPHEP-4
96,0
97,1
96,6
97,1
91,5
97,8
95,5
84,7
94,8
In den folgenden Abbildungen 4.1 bis 4.5 werden die zeitlichen Verläufe der TMW graphisch
dargestellt. Die TMW wurden gemäß ÖNORM M 5866 berechnet. Im übrigen wird auf die
Datenbank (Abschnitt 6) verwiesen.
)
-3
Konzentration (µg m
)
-3
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
-9
9
Ju
l
Ju
n
-9
9
-9
9
-9
9
Ju
l
AUPHEP-1
TEOM
Ju
n
AUPHEP-1
ß -Absorption
-9
9
-9
9
ug
ug
A
A
-9
9
-9
9
ep
ep
S
S
-9
9
-9
9
kt
kt
O
O
ov
-9
9
ov
-9
9
N
N
-9
9
-9
9
ez
ez
D
D
Abbildung 4.1: Tagesmittelwerte der PM-Massenkonzentration für AUPHEP-1.
Konzentration (µg m
100
b00
b00
Fe
Fe
pr
-0
0
pr
-0
0
A
A
-0
0
ai
-0
0
PM 1,0
PM 2,5
PM 10
ai
M
M
PM 1,0
PM 2,5
PM 10
TSP
26
AUPHEP Endbericht
Ko n z e n tra tio n (µg m-3 )
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
n-
99
Ju
n-
99
9
9
l -9
l -9
Ju
Ju
A UP HE P -2
TE O M
Ju
A UP HE P -2
ß -A bs orption
9
9
-9
-9
ug
ug
A
A
9
9
-9
-9
ep
ep
S
S
9
9
-9
-9
kt
kt
O
O
9
9
ov
-9
ov
-9
N
N
9
9
-9
-9
ez
ez
D
D
Abbildung 4.2: Tagesmittelwerte der PM-Massenkonzentration für AUPHEP-2.
Ko n z e n tra tio n (µg m -3 )
100
0
0
-0
-0
eb
eb
F
F
0
0
-0
-0
pr
pr
A
A
-0
0
ai
-0
0
P M 1 ,0
P M 2,5
P M 10
ai
M
M
P M 1,0
P M 2,5
P M 10
TS P
AUPHEP Endbericht
27
Konz e ntra tion (µg m -3 )
0
20
40
60
80
100
120
140
0
20
40
60
80
100
120
kt
-0
0
O
kt
-0
0
A UP HE P -3
TE OM
O
N
N
A UP HE P -3
ß -A bs orption
ov
-0
ov
-0
0
0
D
D
ez
ez
-0
-0
0
0
Fe
Fe
b-
b-
01
01
1
1
-0
-0
pr
pr
A
A
Abbildung 4.3: Tagesmittelwerte der PM-Massenkonzentration für AUPHEP-3.
Konz e ntra tion (µg m -3 )
140
M
M
ai
ai
-0
-0
1
1
01
01
n-
n-
Ju
Ju
1
1
l -0
l -0
Ju
Ju
1
1
-0
-0
ug
ug
A
A
-0
1
ep
-0
1
PM1,0
PM2,5
P M 10
ep
S
S
PM1,0
PM2,5
P M 10
TS P
28
AUPHEP Endbericht
)
-3
Konze ntra tion ( µg m
PM 1,0
PM 2,5
PM 10
TSP
PM 1,0
PM 2,5
PM 10
S
01
A
1
-0
00
D
0
-0
ov
N
ep
ug
Ju
n
Ju
1
-0
ai
M
1
-0
pr
A
1
-0
b
e
b
Fe
ez
O
kt
-0
1
-0
1
l-0
1
-0
pr
1
-0
-0
0
0
-0
ov
0
-0
Abbildung 4.4: Tagesmittelwerte der PM-Massenkonzentration für AUPHEP-4.
0
0
-0
20
O
kt
40
N
60
D
ez
80
F
100
A
AUPHEP-4
TEOM
M
1
-0
un
ai
120
l
Ju
140
0
20
40
60
80
100
120
AUPHEP-4
ß -Absorption
J
ug
1
)
A
-0
-3
S
ep
Konze ntra tion ( µg m
140
AUPHEP Endbericht
29
1
1
-0
1
-0
Konz e ntra tion (cm -3 )
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
90000
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
O
0
NC
99
-0
n-
kt
Ju
NC
N
l -9
9
ov
-0
Ju
0
D
9
0
-9
-0
ug
ez
A
S
ep
-9
9
9
01
-9
b-
kt
Fe
O
N
ov
-9
9
A
9
1
-9
-0
ez
pr
D
M
ai
-0
1
Ju
00
01
b-
n-
Fe
Abbildung 4.5: Tagesmittelwerte der Partikelzahl-Konzentration für alle 4 AUPHEP-Meßstellen.
Konz e ntra tion (cm -3 )
70000
Ju
l -0
1
A
A
1
0
-0
-0
ug
pr
ai
-0
0
S
ep
-0
1
A UP HE P-4
A UP HE P-3
M
A UP HE P-2
A UP HE P-1
30
AUPHEP Endbericht
***
**
*
a
17,5 (10,2)
20,9* (11,9)
14,1 (6,5)
70,4/2,8
70,4/4,5
40,9/2,8
48,3/1,2
48,3/3,5
34,4/1,2
35,0/3,4
35,0/3,4
29,0/4,6
12,4 (6,1)
12,1 (6,4)
12,8 (5,6)
14,7 (8,5)
17,6** (9,8)
11,9 (5,7)
75,1/3,0
75,1/4,4
32,6/3,0
Max/Min
14,9 (7,7)
15,5 (9,2)
14,2 (5,7)
Mittel (SD)
21,1 (12,9)
26,7* (14,9)
15,5 (6,9)
18,8 (12,0)
22,3* (14,6)
15,2 (7,2)
15,0 (8,6)
15,6 (10,3)
14,4 (6,5)
18,6 (10,7)
19,5 (13,0)
17,5 (7,3)
Mittel (SD)
Pg/m
81,2/3,8
81,2/4,0
43,4/3,8
76,4/1,3
76,4/3,3
46,4/1,3
48,0/3,1
48,0/3,1
38,0/4,2
96,4/4,1
96,4/4,7
42,7/4,1
Max/Min
3
3
Pg/m
PM2,5
PM1,0
31,0 (17,0)
38,3* (19,8)
24,3 (10,4)
29,9 (19,0)
35,3** (23,0)
24,5 (11,6)
21,1 (10,5)
19,5*** (11,4)
22,7 (9,3)
26,5 (13,3)
26,9 (15,6)
26,1 (10,5)
Mittel (SD)
Pg/m
3
PM10
114,1/3,9
114,1/6,9
59,1/3,9
127,4/2,7
127,4/7,4
60,6/2,7
53,0/4,1
53,0/4,1
51/6,2
104,6/5,7
104,6/5,7
58,3/7,2
Max/Min
für AUPHEP-1 und AUPHEP-2 bedeutet Sommer Juni bis Sept, 1999 und April/Mai 2000
Winter-Sommer signifikant unterschiedlich (2 seitiger t-Test, p<0,001)
Winter-Sommer signifikant unterschiedlich (2 seitiger t-Test, p<0,01)
Winter-Sommer signifikant unterschiedlich (2 seitiger t-Test, p<0,05)
Jahr
Winter
Sommer
AUPHEP-4
Jahr
Winter
Sommer
AUPHEP-3
Jahr
Winter
Sommera
AUPHEP-2
Jahr
Winter
Sommera
AUPHEP-1
Ort/
Reriode
38,4 (20,6)
45,7* (24,0)
31,1 (13,0)
42,9 (27,1)
50,8 (32,5)
35,4 (18,2)
24,1 (13,1)
20,9* (11,1)
27,3 (14,0)
36,1 (18,6)
37,5 (21,8)
34,6 (14,4)
Mittel (SD)
Pg/m
142,1/5,6
142,1/11,3
74,6/5,6
193,8/9,1
193,8/11,1
99,8/9,1
78,7/10,3
56,6/10,3
78,7/10,9
153,5/7,4
153,5/7,4
75,6/8,6
Max/Min
3
TSP
22500 (11251)
29300* (11425)
16400 (6507)
23400 (14029)
30600* (14481)
16200 (8742)
10300 (4358)
10200 (3345)
10500 (5355)
26200 (9698)
31100* (9598)
20600 (6023)
Mittel (SD)
NC
cm-3
54075/7340
54075/7340
39289/8066
82520/3665
82520/3665
47517/3890
50938/3833
20521/3833
50938/5417
62835/8754
62835/13443
41749/8754
Max/Min
TABELLE 4.2: Tagesmittelwerte, Standardabweichung (SD) und Bereich von PM1,0, PM2,5 und PM10, TSP und NC (Jahr, Sommer- und
Winterperiode) für alle AUPHEP Meßorte.
AUPHEP Endbericht
31
AUPHEP Endbericht
32
4.2
Chemisch-physikalische Auswertungen
Die Analysen umfassen die Bestimmung der Konzentrationen von ionischen Komponenten,
Schwermetallen, Kohlenstoff und organischen Verbindungen im Aerosol sowie die Bestimmung
der Gesamtmasse des gesammelten Aerosols. Die Impaktorfolien wurden ebenfalls auf ionische
Komponenten, Schwermetalle, Kohlenstoff, organische Verbindungen und Masse analysiert.
Weiters wurde in der ersten Meßperiode die Ammoniakkonzentration in der Gasphase mittels
Passivsammlern (14-tägige Probenahme) bestimmt. In Tabelle 4.3 sind alle analysierten
Substanzen und die Sammelbezeichnung, unter der sie zusammengefaßt werden, angeführt.
Tabelle 4.4 gibt einen Überblick über den Zeitraum der Probenahme an den einzelnen
Meßstationen.
TABELLE 4.3: Liste aller analysierten Substanzen
Sammelbezeichnung
Substanzen
Ionen
Anionen: SO42-, Cl-, NO3-, NO2- und Oxalat,
Kationen: Na+, K+, NH4+, Ca2+ und Mg2+
Kohlenstoff
Gesamtkohlenstoff (TC), Black Carbon (BC), organischer Kohlenstoff
(OC) und elementarer Kohlenstoff (EC)
Schwermetalle
Arsen, (Beryllium*), Cadmium, Kobalt, Chrom, Kupfer, Eisen, Mangan,
Nickel, Blei, Vanadium und Zink
Organische
Verbindungen
Stark polare Verbindungen (org. Verb. I): Oxalsäure, Malonsäure,
Brenztraubensäure, Maleinsäure, Bernsteinsäure, Fumarsäure,
Isoglutarsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Pimelinsäure, Phthalsäure,
Korksäure, Azelainsäure
Schwach polare Verbindungen (org. Verb. II): Oktansäure, Nonansäure,
Decansäure, Dimethylphthalat, 2,6-Bis(1,1-dimethylethyl)-4-methyl-4methoxy-cyclohexa-2,5-dien-1-on, 2,5-Cyclohexadien-1,4-dion, 2,6Bis(1,1-dimethylethyl), 2,6-Diisobutyl-4-methyl-phenol, Dodecansäure,
Diethylphthalat, Propansäure-2-methyl-1-(1,1-dimethylethyl)-2-methyl1,3-propandiyl, Phenol-2,6-bis(1,1-dimethylethyl)-4-(methoxymethyl),
Tetradecansäure, Diisobutylphthalat, Hexadecensäure, Palmitinsäure,
Methyl-3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenylpropionat), Dibutylphthalat,
Octadecensäure, Stearinsäure
Ammoniak
NH3
* Da sich bei der Analyse der Proben von Juni 1999 bis August 1999 zeigte, daß die Konzentration an Beryllium
immer unter der Nachweisgrenze des ICP-MS lag, wurde die Bestimmung der Be-Konzentration als nicht
zweckmäßig erachtet und daher in allen folgenden Monaten nicht mehr durchgeführt.
AUPHEP Endbericht
33
TABELLE 4.4: Zeittafel der Probenahmen
AUPHEP-1 (W) AUPHEP-2 (Str)
Filter PM10
Filter PM2,5
Filter PM1,0
Impaktorproben
Sommer
Impaktorproben
Winter
1.6.99 - 31.5.00
1.6.99 - 31.5.00
1.6.99 - 31.5.00
1.6.99 - 31.5.00
26.1.00 – 2.2.00
26.1.00 – 2.2.00
AUPHEP-3 (L)
AUPHEP-4 (G)
1.10.00 – 30.9.01 1.10.00 – 30.9.01
1.10.00 – 30.9.01 1.10.00 – 30.9.01
1.10.00 – 30.9.01
20.8.99 – 27.8.99 20.8.99 – 27.8.99 15.1.01 – 23.1.01 15.1.01 – 23.1.01
7.8.01 – 14.8.01
7.8.01 – 14.8.01
Alle Untersuchungsergebnisse sind in der Projekt-Datenbank enthalten.
Filter
Die Probenahme der Filterproben erfolgte an allen Meßstationen jeweils über ein Jahr mit High
Volume Sammlern (Digitel DA 80-H) welche mit Sammelköpfen für PM2,5 und PM10 bestückt
waren. Die Sammelrate lag bei 500 l/min. Die Probenahme der PM1,0-Fraktion erfolgte mit einem
Low Volume Sammler (Partisol R&P) mit einer Sammelrate von ca. 17 l/min an der Meßstation
AUPHEP-3.
Die zur Sammlung der Aerosole verwendeten Quarzfaserfilter Tissuquartz 2500 QAT-UP
(Pallflex, USA, ‡ 150 mm für High Volume und ‡ 47 mm für Low Volume) sind hochrein und
zeigen demzufolge sehr niedrige Blindwerte hinsichtlich der Konzentration an Schwermetallen
und Ionen. Hinsichtlich des Kohlenstoffgehalts weisen der oberste und der unterste Filter einer
Packung durch die Verpackung der Filter (Kartonscheiben ober- und unterhalb des Filterstoßes)
erhöhte Blindwerte auf. Diese beiden Filter wurden deshalb nicht zur Probenahme herangezogen.
Weitere Filter wurden regelmäßig als „Feldblindwerte“ eingesetzt.
Impaktoren
Zur größenfraktionierten Probenahme des Aerosols wurden Niederdruck-Kaskadenimpaktoren
nach BERNER (1984) verwendet. Der Größenbereich erstreckt sich dabei über 0,1 - 10 µm
aerodynamischen Äquivalentdurchmesser. In Tabelle 4.5 sind die Äquivalentdurchmesser der
Stufen angeführt.
Die Meßzeiten betrugen ca. 23,5 Stunden bei einem Fluß von 70 l/min. Das daraus resultierende
beprobte Luftvolumen liegt im Bereich von 90 - 100 m³ bei Tagesproben und bei 50 m³ bei 12Stunden-Proben. Während der Impaktor-Meßkampagne im Jänner 2001 wurden Tages- und
AUPHEP Endbericht
34
Nachtproben getrennt gesammelt. Die Sammelzeit betrug im Durchschnitt 11,5 Stunden. Weitere
Details finden sich in Abschnitt 5.2.
TABELLE 4.5: Größenbereiche der einzelnen Impaktorstufen
Stufe
1
2
3
4
5
6
Vorabscheider
Abscheidegrenzen der
Impaktorstufen
(µm)
0,1
0,215
0,464
1,0
2,15
4,64
> 10 µm
0,215
0,464
0,10
2,15
4,64
10
mittlerer aerodynamischer
Durchmesser (Dae)*
(µm)
0,147
0,316
0,681
1,47
3,16
6,81
nicht analysiert
* der mittlere Durchmesser wurde als geometrisches Mittel aus oberer und unterer Abscheidegrenze berechnet.
Für die Impaktor-Probenahme zur Bestimmung der Kohlenstoffkonzentration im Aerosol wurden
Aluminiumfolien verwendet. Die Folien wurden am Institut für Experimentalphysik 60 min bei
450°C zur Entfernung eventuell anhaftender Kohlenstoffverbindungen gemuffelt.
Die größenfraktionierte Probenahme für Ionen und Schwermetalle erfolgte auf TEDLAR-Folien.
Bei der Meßkampagne vom 20.8. bis 27.8.1999 wurden die Folien vor der Beprobung mit
destilliertem Wasser gewaschen; da aber dadurch keine Verringerung des Blindwertes erzielt
werden konnte, wurden während der nachfolgenden Meßkampagnen nur noch ungewaschene
Folien für eingesetzt.
4.2.1 Analytik der Filterproben
Die Verarbeitung der Filter, die Analytik (Ionen, organische Verbindungen und Kohlenstoff)
sowie die Datenverarbeitung wurde in den Labors des Institutes für Chemische Technologien
und Analytik der TU Wien durchgeführt. Die Bestimmung der Schwermetallkonzentrationen
erfolgte in den Labors der MA-22.
Quarzfaserfilter
Die Tagesproben der PM2,5-Fraktion der Meßstationen AUPHEP-1 (W) und AUPHEP-2 (Str)
wurden auf Masse, Gesamtkohlenstoff (TC), Black Carbon (BC), organischen Kohlenstoff (OC)
und Ionen analysiert. Zur Bestimmung des Schwermetallgehaltes und der Konzentration an
organischen Verbindungen wurden Monatsmischproben gebildet. Dafür wurde aus jeder
AUPHEP Endbericht
35
einzelnen der Tagesproben ein Filterstück mit 10 mm Durchmesser ausgestanzt und diese
vereinigt. Von den PM2,5-Tagesproben der Meßstationen AUPHEP-3 (L) und AUPHEP-4 (G)
wurde auch die Bestimmung der Ionenkonzentration als Monatsmischprobe durchgeführt. Zur
Bestimmung des Gehalts an Gesamtkohlenstoff (TC), der Rußkonzentration (BC) und der
Konzentration an organischem Kohlenstoff (OC) wurde jede zweite Tagesprobe analysiert und
daraus der Monatsmittelwert berechnet. Nur PM2,5- und PM1,0-Filter der Meßstelle AUPHEP-3
(L), die ein bis sieben Tage vor den Lungenuntersuchungen der Kinder gesammelt wurden,
wurden als Tagesproben auf Ionen und Kohlenstoff analysiert.
Von den PM1-Filtern der Meßstation AUPHEP-3 wurden analog zu den PM2,5 und PM10-Filtern
Monatsmischproben zur Analyse der Ionen, organischen Verbindungen und Schwermetalle
hergestellt. Zur Bestimmung der Kohlenstofffraktionen BC und OC wurde jede zweite PM1,0Tagesprobe herangezogen. Da eine Kontamination der Filter nicht ausgeschlossen werden kann,
wurden die Ergebnisse der Kohlenstoff-Analytik nicht in die Datenbank aufgenommen.
Von Tagesproben der PM10-Fraktion aller Meßstationen wurden für die Analyse der Ionen,
organischen Verbindungen und Schwermetalle Monatsmischproben hergestellt. Zur Bestimmung
des Gehalts an TC, BC und OC der PM10-Fraktion der einzelnen Monate wurde jede zweite
PM10-Tagesprobe analysiert und aus diesen Werten durch Mittelwertbildung die
durchschnittliche monatliche Konzentration berechnet.
4.2.1.1 Ionen
Zur Bestimmung der Konzentration der Ionen in der PM2,5 Fraktion wurde jede Stanze (‡
10 mm) in 4 ml bidestilliertem Wasser 15 min im Ultraschallbad eluiert und anschließend die
Konzentration der Ionen mittels isokratischer Ionenchromatographie bestimmt. Die
Monatsmischprobe der PM10- Fraktion wurde in 8 ml bidestilliertem Wasser 15 min im
Ultraschallbad eluiert, anschließend 1:20 verdünnt und der ionenchromatographischen Analyse
zugeführt.
Die Kalibration erfolgte mittels externer Standards. Die Standards werden von den Mitarbeitern
des CTA hergestellt und bei jeder Neuzubereitung mittels Merck“ Standards überprüft. Dazu
wurden der Anionen-Mehrelementstandard II (Nr.1.11448) für Nitrat, Sulfat und Chlorid, die
Nitritstandardlösung (Nr.1.198999) für Nitrit und der Mehrelementstandard VII (Nr. 1.10322)
für alle Kationen herangezogen (alle Standards von Merck“).
AUPHEP Endbericht
36
Systemparameter
TABELLE 4.6: Anionen
Gerät:
DIONEX, suppressiert
Säule:
DIONEX AS12A + AG12A
Eluent:
2,7 mM Na2CO3 /
0,3 mM NaHCO3
Detektor:
Leitfähigkeitsdetektor
Flow:
1,5 ml/min
Autosampler:
Marathon Basic
Integrator:
ATS WinChrom/32
Probenschleife:
100 µl
Supressor:
DIONEX Micro-Membransuppressor Quantifizierung: gegen 3 externe
ASRS Ultra 4 mm elektrochemisch
Mischstandards
suppressiert, Regeneration Mode
TABELLE 4.7: Kationen
Gerät:
DIONEX, suppressiert
Säule:
DIONEX CS12 + CG12
Eluent:
17mM Methansulfonsäure
Detektor:
Leitfähigkeitdetektor
Flow:
1 ml/min
Autosampler:
Marathon Basic
Integrator:
ATS WinChrom/32
Probenschleife:
20 µl
Supressor:
DIONEX Micro-Membransuppressor Quantifizierung: gegen 3 externe
CSRC-I 4 mm, elektrochemisch
Mischstandards
suppressiert, Regeneration Mode
Nachweisgrenzen: Zur Berechnung der praktischen Nachweisgrenzen der Methode wurde die
dreifache Standardabweichung der Feldblindwerte herangezogen. Da die Blindwertfilter in
beiden Meßperioden unterschiedliche Werte aufwiesen, werden die entsprechenden Nachweisgrenzen für beide Meßperioden gesondert angeführt. Die Angaben in µg/m³ beziehen sich auf ein
durchschnittliches Probenvolumen einer Tagesprobe von 700 m3 (20°C, 1013 mbar).
Nachweisgrenzen für Ionen in µg/m³
Na+
AUPHEP-1
AUPHEP-2
AUPHEP-3
AUPHEP-4
Ca2+
Mg2+
0,0025
0,005 0,005 0,005
0,0003
0,020 0,003 0,007
NH4+
K+
Cl-
NO3-
SO42-
NO2-
Oxalat2-
0,005
0,0025 0,005
0,005
0,0025
0,005
0,001
0,005
0,009 0,0003
0,002
0,0003
AUPHEP Endbericht
37
4.2.1.2 Organische Verbindungen
Die organischen Verbindungen werden bedingt durch das Analysenverfahren in zwei Gruppen
eingeteilt:
- stark polare organische Verbindungen (strong polar organic compounds, SPOC) welche der
Substanzklasse organische Verbindungen I entsprechen und
- schwach polare organische Verbindungen (weakly polar organic compounds, WPOC)
welche der Substanzklasse organische Verbindungen II entsprechen.
Zur Analyse der organischen Verbindungen wurden Monatsmischproben herangezogen.
Die organischen Verbindungen mußten vor der gaschromatographischen Analyse einem
Probenaufbereitungsverfahren unterzogen werden (LIMBECK 1999). Im Rahmen dieser
Aufbereitung wurden die auf den Quarzfaserfiltern gesammelten Aerosole zunächst mit einem
Aceton/Methanol/H2O-Gemisch im Ultraschallbad eluiert. Die Trennung der stark polaren von
den schwach polaren Verbindungen erfolgte mittels Festphasenextraktion (C-18-IsoluteExtraktionssäulchen) wobei die schwach polare Fraktion im Festbett der Säule adsorbiert wurde
und die stark polaren Verbindungen im Eluat verblieben. Die schwach polare Fraktion wurde mit
Methanol von der Säule gelöst und ein interner Standard (2-Brom-dodecansäure) zugesetzt. Da
organische Säuren erst bei relativ hohen Temperaturen - und dann nicht unzersetzt - in die
Gasphase übergeführt werden können, sind sie der Gaschromatographie nicht direkt zugänglich.
Sie müssen vor einer gaschromatographischen Analyse verestert werden. Das geschah durch
Zusatz eines BF3-MeOH-Komplex zur schwach polaren bzw. eines BF3-Propanol-Komplexes zur
stark polaren Fraktion. Die beiden Fraktionen wurden mit Cyclohexan ausgeschüttelt und der
Analyse im GC-MS (HP 5890 Series II) zugeführt. Die Identifikation der einzelnen Substanzen
erfolgte durch Vergleichsstandards und/oder durch das Massenspektrum.
TABELLE 4.8: Blindwerte der Komponenten der stark polaren Fraktion
Name
identifiziert durch
FBW (ng)
LBW (ng)
Oxalsäure
Malonsäure
Brenztraubensäure
Bernsteinsäure
Isoglutarsäure
Glutarsäure
Adipinsäure
Pimelinsäure
Korksäure
Azelainsäure
Vergleichstandard
Vergleichstandard
Vergleichstandard
Vergleichstandard
Massenspektrum
Vergleichstandard
Vergleichstandard
Massenspektrum
Vergleichstandard
Massenspektrum
435
44
190
275
106
82
140
10
48
40
327
21
122
122
84
40
75
8
33
29
AUPHEP Endbericht
38
Nachweisgrenzen: Bei den schwach polaren Komponenten zeigten sich zum Teil signifikante
Unterschiede zwischen den Feld- (FBW) und den Laborblindwerten (LBW; Tabellen 4.8 und
4.9), daher wurden bei der Auswertung der Analysen die Laborblindwerte herangezogen.
TABELLE 4.9: Blindwerte der Komponenten der schwach polaren Fraktion
Name
identifiziert durch
FBW (ng)
LBW (ng)
Octansäure
Nonansäure
Decansäure
Dimethylphthalat
2,6-Bis(1,1-dimethylethyl)-4-methyl-4methoxy-cyclohexa-2,5-dien-1-on
2,5-Cyclohexadiene-1,4-dion, 2,6bis(1,1-dimethylethyl)
2,6-Diisobutyl-4-methyl-phenol
Dodecansäure
Diethylphthalat
Propanoic acid-2-methyl-,1-(1,1dimethylethyl)-2-methyl-1,3propandiyl
Phenol-2,6-bis(1,1-dimethylethyl)-4(methoxymethyl)
Tetradecansäure
Diisobutylphthalat
Hexadecensäure
Palmitinsäure
Methyl-(3,5-di-tert-butyl-4hydroxyphenylpropionat)
Dibutylphthalat
Octadecensäure
Stearinsäure
Vergleichstandard
Vergleichstandard
Vergleichstandard
Massenspektrum
Massenspektrum
54
194
231
18
565
29
6
69
6
219
Massenspektrum
351
272
Vergleichstandard
Vergleichstandard
Vergleichstandard
Massenspektrum
710
177
39
1201
621
83
7
36
Massenspektrum
706
189
Vergleichstandard
Vergleichstandard
Vergleichstandard
Vergleichstandard
Massenspektrum
394
1113
68
1693
176
244
127
7
210
73
Vergleichstandard
Vergleichstandard
Vergleichstandard
583
187
109
137
80
AUPHEP Endbericht
39
4.2.1.3 Kohlenstoff
Gesamtkohlenstoff (Total Carbon, TC)
Die verwendete Methode beruht auf einer Weiterentwicklung der Verbrennungsmethode von
PUXBAUM und RENDL (1983) für die Kohlenstoffbestimmung in Aerosolproben. Eine
Filterstanze (12 mm Durchmesser) wird in einem Ofen bei 1000°C im Sauerstoffstrom
(Sauerstoff 4.8, Messer) verbrannt. Die Temperatur und der Sauerstoffstrom gewährleisten eine
vollständige Verbrennung aller vorliegenden Kohlenstoffverbindungen, das dabei entstehende
Kohlenstoffdioxid wird mit einem nicht-dispersiven IR-Detektor gemessen. Die Kalibration
erfolgte mit externen Phthalsäurestandards.
Elementarer Kohlenstoff (Elemental Carbon, EC)
Es wurde dieselbe Methode wie bei der Bestimmung des Gesamtkohlenstoffs verwendet. Vor der
Pyrolyse der Proben wurden diese 2 h bei 340° C im Sauerstoffstrom (Sauerstoff 4.8, Messer) in
einem Ofen belassen, um den gesamten organischen Kohlenstoff zu entfernen (CACHIER et al.
1989). Die Kalibration erfolgte wie bei Gesamtkohlenstoff mit externen Phthalsäurestandards.
Schwarzer Kohlenstoff (Black Carbon, BC)
Die Konzentration des Black Carbon wurde mithilfe eines manuellen Laser-WeißlichtFotometers (LBL, Berkeley) ermittelt. Die Kalibration erfolgte extern unter Verwendung von
Vergleichsfiltern. Der zur Berechnung der BC Konzentration herangezogene Koeffizient beträgt
19 m2/g. International gebräuchliche Werte liegen im Bereich von 8 bis 25 m2/g (LIOUSSE et al.
1993). Bei diesem Gerät endet der lineare Bereich bei einem Meßwert von ungefähr 18 µg
C/cm², da eine Sättigung erreicht wird. Höhere Meßwerte wurden mithilfe der Gleichung der
Regressionsgeraden (EC/BC: y= 1,0215x+0,3772; R²=0,6766) korrigiert.
Mit keiner der beiden Methoden kann der Rußanteil exakt erfaßt werden: bei der thermischen
Methode kommt es z.B. durch Verkohlung von organischen Substanzen zu positiven Artefakten,
bei der optischen Methode hängt die Umrechnung der Absorption auf Kohlenstoff vom
Absorptionskoeffizienten ab, der sich mit der Partikelgröße zwischen 200 nm – 1 µm stark
verändert (HITZENBERGER and PUXBAUM 1993). Die EC-Meßwerte lagen an den
Meßstellen AUPHEP-1 und AUPHEP-2 im Vergleich zu den BC-Meßwerten meistens etwas
höher (EC/BC: MW: 1,1), an der Meßstelle AUPHEP-3 etwas niedriger (EC/BC MW: 0,86) und
an der Meßstelle AUPHEP-4 gleich hoch wie die BC Werte (EC/BC MW: 0,99). Die
Monatsmittelwerte befanden sich aber immer innerhalb der Fehlerbalken der jeweils anderen
Methode. Um möglichst nahe an den „realen“ Rußwert zu kommen, wird in dieser Arbeit das
arithmetische Mittel aus EC und BC verwendet und als BC bezeichnet.
AUPHEP Endbericht
40
Die Konzentration an organischem Kohlenstoff wurde durch Differenzbildung von
Gesamtkohlenstoff (TC) minus BC ermittelt.
Nachweisgrenzen: Zur Berechnung der praktischen Nachweisgrenzen wurde die dreifache
Standardabweichung von 5 Feldblindwerten herangezogen.
Nachweisgrenzen für Kohlenstoff in µg/m³
AUPHEP-1/2
AUPHEP-3/4
Gesamtkohlenstoff
0,19
0,42
Black Carbon
0,22
0,22
Elementarer Kohlenstoff
0,19
0,22
Die Angaben in µg/m³ beziehen sich auf ein durchschnittliches Probenvolumen einer Tagesprobe
von 700 m3 (20°C, 1013 mbar).
Thermo-optische Kohlenstoffbestimmung
Die thermo-optische Kohlenstoffbestimmung dient der weiteren Charakterisierung der
Kohlenstofffraktionen. Ein Filterstanzstück mit 12 mm Durchmesser wird in einem Ofen im
Sauerstoffstrom mit einer kontinuierlichen Aufheizrate von 20°C auf 800°C erhitzt. Die
entweichenden Kohlenstoffverbindungen werden in einem zweiten Ofen katalytisch nachverbrannt und das Kohlenstoffdioxid mit einem nicht-dispersiven IR-Detektor gemessen.
Gleichzeitig wird die optische Veränderung des Filters (Schwärzung durch Verkohlung oder
Hellerwerden des Filters infolge Rußverbrennung) mit einem Laser gemessen, dadurch kann der
durch die Verkohlung während der Analyse entstandene Artefakt korrigiert werden. Kohlenstoffdioxid, Temperatur und Lasersignal werden gleichzeitig aufgezeichnet. Anhand des
Thermogramms kann der Anteil der flüchtigen und nicht flüchtigen organischen Fraktionen,
sowie der Ruß- und Carbonatanteil bestimmt werden: Flüchtige und semivolatile organische
Substanzen verbrennen bei Temperaturen unter 250°C. Nicht flüchtige organische Verbindungen
verbrennen oder zersetzen sich bei Temperaturen zwischen 250 und 400°C. Die Rußverbrennung
findet bei Temperaturen zwischen 400° und 500° C und die Decarboxylierung von Calciumcarbonat bei Temperaturen über 500°C statt.
4.2.1.4 Schwermetalle
Zur Bestimmung des Schwermetallgehaltes wurden Monatsmischproben herangezogen. Die
Mischproben wurden in 8 ml 10%-HNO3 Suprapur£ 15 min im Ultraschallbad eluiert.
Anschließend wurde die Probe zentrifugiert, 5 ml Probelösung entnommen und mittels induktiv
gekoppelter Plasma-MS (ICP-MS) analysiert. Da sich diese Probenvorbereitung als
unzureichend erwies (es wurde der Zerstäuber des ICP-MS verlegt), wurde dazu übergegangen
AUPHEP Endbericht
41
von den 8 ml Probenlösung 6 ml zu entnehmen, diese nochmals zu zentrifugieren und wiederum
5 ml davon der Analyse zuzuführen. Da auch bei dieser Probenvorbehandlung ein Verlegen des
Zerstäubers nicht verhindert werden konnte, wird empfohlen, in Zukunft die Probelösung vor der
Analyse zu filtrieren. Jede Probe wurde kurz vor Analyse mit einem internen Rhodiumstandard
versetzt.
Nachweisgrenzen: Zur Ermittlung der Nachweisgrenze wurde die dreifache Standardabweichung
von 10 Feldblindwerten herangezogen.
Nachweisgrenzen für Schwermetalle in ng/m³
AUPHEP-1/2
AUPHEP-3/4
As
Cd
Co
Cr
Cu
Fe
Mn
Ni
Pb
V
Zn
0,006 0,001 0,004 0,098 0,138 0,916 0,027 0,025 0,021 0,001 0,519
0,017 0,009 0,002 0,053 1,68 1,79 0,054 0,047 0,031 0,018 4,38
Die Angaben in ng/m3 beziehen sich auf ein durchschnittliches Probenvolumen einer Tagesprobe
von 700 m3 (20°C, 1013 mbar).
4.2.1.5 Ammoniak
Die Bestimmung der NH3-Konzentration wurde mit Passivsammlern (KASPER and
PUXBAUM 1994) durchgeführt. Das Prinzip der Passivsammler beruht auf der Diffusion von
gasförmigen Luftschadstoffen zu einem absorbierenden Medium. Dieses ist auf einem
Edelstahlnetz am Ende der definierten Diffusionsstrecke aufgetragen. Nach Beendigung der
Messungen werden die zu untersuchenden Substanzen extrahiert und ionenchromatographisch
quantifiziert. Die Menge des absorbierten Stoffes ist über das Fick’sche Diffusionsgesetz
proportional zur Umgebungs-konzentration an der Meßstelle. Systemparameter der Kationen-IC
siehe Abschnitt 4.2.1.1.
4.2.2 Analytik der Impaktorproben
Wie erwähnt wurde das größenklassifizierte Aerosol ebenfalls auf Ionen, Schwermetalle und
Kohlenstoff untersucht. Für AUPHEP-1 und AUPHEP-2 wurde nur der Gesamtkohlenstoff
bestimmt. In der zweiten Meßperiode wurden kleinere Folienstücke zur Kohlenstoffbestimmung
verwendet, dadurch konnten die Proben nicht nur auf Gesamtkohlenstoff sondern auch auf
elementaren und organischen Kohlenstoff analysiert werden.
Zur Bestimmung der Konzentration der Ionen im Aerosol wurde eine Impaktorfolie halbiert - das
heißt es wurde nur eine Hälfte einer Impaktorfolie beprobt (die andere Hälfte der Folie wurde mit
Aluminiumfolie für die Probenahme von kohlenstoffhältigem Aerosol bedeckt) - und mit 4 ml
bidestilliertem Wasser 15 min im Ultraschallbad eluiert. Die Konzentration wurde wie bei der
AUPHEP Endbericht
42
Analyse der Quarzfaserfilter mittels isokratischer Ionenchromatographie durchgeführt. Eine
Ausnahme davon bildet die Analyse der Impaktorproben von 27.8.1999, hier wurde zur Analyse
ein Gradienten-Ionenchromatographie-System herangezogen.
Die Kalibration erfolgte in beiden Fällen über externe Standards. Zur Bestimmung der
Nachweisgrenzen standen für die Impaktor-Kampagnen der Meßstationen AUPHEP-1 und 2 nur
Laborblindwerte zur Verfügung, d.h., es wurden zur Blindwertanalyse die Impaktorfolien direkt
aus der Packung verwendet. Für die Impaktor-Kampagnen AUPHEP-3 und AUPHEP-4 wurden
Feldblindwerte zur Bestimmung der Nachweisgrenze herangezogen.
Nachweisgrenzen in µg/m³
Na+
NH4+
K+
Ca2+
AUPHEP-1/2 0,0004 0,0008 0,0008 0,0008
AUPHEP-3/4 0,002 0,002 0,002 0,007
Mg2+
0,008
0,001
ClNO3SO42- Oxalat20,0004 0,0008 0,0008 0,0008
0,013 0,001 0,007 0,002
Die Bestimmung der vorliegenden Schwermetallkonzentration wurde wie bei der Analyse der
Quarzfilter mittels ICP-MS durchgeführt. Dazu wurden 75% einer Folie in 6 ml 10% HNO3
Suprapur® eluiert und von dieser Probenlösung 5 ml zu Analyse herangezogen. Der Rest der
Impaktorfolie (25%) wird als Rückstellprobe verwahrt.
Nachweisgrenzen in ng/m³
As
Cd
Co
Cr
Cu
Fe
Mn
Ni
Pb
V
Zn
AUPHEP-1/2 0,004 0,0003 0,005 0,009 0,027 0,127 0,004 0,005 0,002 0,008 0,100
AUPHEP-3/4 0,006 0,008 0,002 0,022 0,027 1,11 0,338 0,065 0,104 0,016 1,58
Die Analyse der Kohlenstofffraktion erfolgte mittels der bereits erwähnten Methode nach
PUXBAUM und RENDL (1983). Dabei wurden 50% einer Impaktorfolie aus Aluminium der
pyrolytischen Analyse zugeführt, die Kalibration erfolgte mittels externer Phthalsäurestandards.
Die Impaktorfolien der zweiten Meßperiode (AUPHEP-3 und AUPHEP-4) wurden auch nach
der zuvor beschriebenen Methode (CACHIER et al. 1989) auf EC analysiert.
Nachweisgrenzen in µg/m³
TC
EC
AUPHEP-1
0,01
-
AUPHEP-2
0,01
-
AUPHEP-3
0,04
0,01
AUPHEP-4
0,01
0,02
AUPHEP Endbericht
43
4.2.3 Qualitätssicherung
Im Rahmen der chemischen Analytik wurden folgenden qualitätssichernden Maßnahmen
durchgeführt:
-
Vergleichsversuche
Dokumentation der Daten - Filtercodes
Rückstellproben
Ringversuche
interne Qualitätssicherung – Blindwerte
4.2.3.1 Vergleichsversuche
In Vorversuchen mit Testfiltern, die im Rahmen des Geräteabgleichs der eingesetzten HighVolume Sammler am CTA besaugt worden waren, wurde die Homogenität der Belegung auf den
Quarzfaserfiltern untersucht, um die Teilbarkeit des Filtermaterials für die unterschiedlichen
Analysenmethoden zu bestätigen. Detaillierte Ergebnisse sind im AUPHEP ZB-1 (1999)
enthalten, hier soll nur kurz erwähnt werden, daß während für Chlorid und Natrium eine geringe
Abweichung der Konzentrationen zwischen Filtermitte und Filterrand von <5% festgestellt
wurde, für Kohlenstoff und alle anderen anorganischen Ionen keine signifikante Abhängigkeit
der Konzentration von der Probenposition festgestellt werden konnte. Die Versuche haben
gezeigt, daß die Verteilung der im Aerosol enthaltenen Substanzen über die Filterfläche als
ausreichend homogen angesehen werden kann. Weiters wurden mit diesen Testfiltern die
Analysenmethoden für die organischen Komponenten und die Schwermetalle an die zu
erwartenden Konzentrationen angepaßt.
4.2.3.2 Dokumentation der Daten - Filtercodes
Um Probenverwechslungen möglichst auszuschalten wurde allen Proben ein einheitlicher Code
zugewiesen. Dieser Code setzt sich aus einem Kürzel der Meßstation, der PM-Fraktion und einer
fortlaufenden Nummer zusammen. So bedeutet z.B. der Code „A10 102" Station AUPHEP-1,
PM10 mit Probennummer 102.
Diese Codes wurden während der Probenahme (Beschriftung der Filterhalter), der Analyse
(Kennzeichnung der Probe) und der Lagerung (Kennzeichnung der Rückstellproben) der Filter
beibehalten. Eine weitere Maßnahme um Verwechslungen zu vermeiden besteht in der nach
Station und Fraktion getrennten Lagerung der beprobten Filter. Die Filtercodes sind in den
Ergebnisdateien in der Spalte neben dem Datum der Probenahme vermerkt.
44
AUPHEP Endbericht
4.2.3.3 Rückstellproben
Es wird, um eine spätere Überprüfung der Analysen durchführen zu können, von jeder
gezogenen Probe eine Rückstellprobe aufbewahrt.
4.2.3.4 Teilnahme an Ringversuchen
Durch die regelmäßige Teilnahmen des Labors an internationalen Ringversuchen (WMO 1995,
1996, 1999 und 2000; JRC-Ispra 1995,1996,1997 und 1998; IFA-Tulln 1995) wird die Qualität
der Ionenanalytik überprüft. Im Bereich der Kohlenstoffanalytik erfolgte die Teilnahme an einem
Ringversuch im Rahmen des International Aerosol Carbon Round Robin Test Stage I und Stage
II, sowie an Intercomp 2000, um eine Sicherung der Qualität der Gesamt- und
Elementarkohlenstoffanalysen zu gewährleisten.
4.2.3.5 Interne Qualitätskontrolle – Blindwerte
Die Ergebnisse der Analysen wurden durch Erstellung von Ionenbilanzen und Vergleich von
Gesamtmasse und Masse aller bestimmten Komponenten rechnerisch überprüft. Wurde bei
Bildung der Ionenbilanz mehr als 30% Abweichung (positiv oder negativ) vom Gleichgewicht
festgestellt, so wurde die Analyse wiederholt. Überstieg die Summe aller identifizierten
Komponenten die Masse des gesamten abgeschiedenen Aerosols, so wurden alle Analysen
wiederholt und auch die Dokumentation der Massen der Filter vor und nach der Probenahme
überprüft. Ergaben sich bei der Wiederholungsanalyse dennoch dieselben Werte, so wurden sie
in die Ergebnisliste eingefügt und unter Anmerkungen mit einem entsprechenden Verweis
versehen. Diese Werte wurden von der Berechnung der mittleren monatlichen Konzentrationen
der einzelnen Komponenten ausgeschlossen. Die Analysen wiesen zumeist einen leichten
Kationenüberschuß auf, der durch die nicht routinemäßig erfaßten Anionen, wie Carbonat oder
Anionen organischer Säuren erklärt werden kann (PUXBAUM et al. 1991). Abbildung 4.6 zeigt
die Ionenbilanzen aller gemessenen Proben der Fraktion- PM2,5 für AUPHEP-2.
Blindwerte: Zur Bestimmung der Laborblindwerte wurden die in Abschnitt 4.2.1 beschriebenen
Analysenmethoden herangezogen, als Proben wurden Quarzfaserfilter direkt aus der Packung
verwendet. Zur Bestimmung der Feldblindwerte wurden die in Abschnitt 4.2.1 beschriebenen
Analysenmethoden herangezogen, als Proben wurden Quarzfaserfilter verwendet, welche nur 3
Sekunden beprobt waren. Zu den Blindwerten bei der Schwermetallanalyse werden
Feldblindwerte und HNO3-Blindwerte gezählt.
Die Nachweisgrenzen der einzelnen Methoden wurden durch Berechnung der dreifachen
Standardabweichung der Feldblindwerte gebildet. Alle Analysenresultate sind blindwertkorrigiert, eine Liste der entsprechenden Nachweisgrenzen bzw. der Blindwerte befindet sich bei
der Beschreibung der einzelnen Analysenmethoden.
AUPHEP Endbericht
45
Ionenbilanz AUPHEP-2 PM2,5 1.6.99-31.5.00
900
pos. Ladungen (nval/Nm³)
800
700
600
Gleichgewicht
+30%
500
400
300
-30%
200
100
0
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
neg. Ladungen (nval/Nm³)
Abbildung 4.6: Ionenbilanzen der Fraktion PM2,5 an der Meßstelle AUPHEP-2.
Standards: Bei der Analyse der ionischen Komponenten erfolgte die Kalibration durch 4-5
externe Wiederholstandards pro Run. Die Standards werden von den Mitarbeitern des CTA
hergestellt und bei jeder Neuzubereitung mittels Merck® Standard überprüft. Dazu wurden der
Anionen-Mehrelementstandard II (Nr.1.11448) für Nitrat, Sulfat und Chlorid und die
Nitritstandardlösung (Nr. 1.198999) fit 1:1000 verdünnt und mit den selbst hergestellten
Standards verglichen. Der Mehrelementstandard VII (Nr.1.10322) wird nach 1:100 Verdünnung
zur Überprüfung aller Kationenstandards herangezogen. Die verwendeten Substanzen zur
Standardherstellung (Anionen: Na2NO3, Na2NO2, Na2SO4, Natriumoxalat, KCl, Kationen: NaCl,
NH4NO3, Ca(NO3)2˜4H2O, KNO3 und MgSO4˜7H2O ) wiesen alle die Reinheit p.a. auf.
Bei Analyse der Komponenten der Kohlenstofffraktion wurde zur Kalibration Phthalsäurestandards (Phthalsäure 9611 p.a. von Merck®) verwendet. Es wurden täglich Kalibrationskurven
erstellt. Bei Bestimmung der BC-Konzentration erfolgt die Kalibration durch Messungen mit
Vergleichsfiltern.
Bei Analyse der organischen Komponenten mittels GC-MS wird während der Aufarbeitung der
Proben ein interner Standard (2-Brom-dodecansäure) zugesetzt. Die Erstellung der Kalibrationsgeraden für die GC-MS-Analyse erfolgte einmal jährlich.
Vor der Analyse der Schwermetallproben mittels ICP-MS wird ebenfalls ein interner Standard
(Rhodium) zugesetzt.
AUPHEP Endbericht
46
4.2.4 Ergebnisse
Alle erhaltenen Meßdaten sind als Tageswerte bzw. Monatsmittelwerte im Anhang aufgelistet.
Die Angaben der Konzentrationen erfolgen mit Ausnahme der Schwermetalle und der
organischen Verbindungen in µg/m³, diese werden wegen der geringen vorliegenden
Konzentrationen in ng/m³ angegeben. Alle Werte in m³ beziehen sich auf 1013 hPa und 20°C. In
der Tabelle 4.10 sind alle durchgeführten Analysen zusammengestellt.
TABELLE 4.10: Zusammenstellung der durchgeführten Analysen (Proben + Blindwerte)
Tagesprobe PM1,0
AUPHEP-1
AUPHEP-2
IC
TC/OC/BC
EC (Cachier)
Sammelprobe PM1,0
AUPHEP-3
AUPHEP-4
18 + 3
136 + 15
136 + 15
AUPHEP-1
AUPHEP-2
Org. Verb. I
Org. Verb. II
Schwermetalle
IC
AUPHEP-3
AUPHEP-4
12 + 3
12 + 3
12 + 3
12 + 3
AUPHEP-1
AUPHEP-2
AUPHEP-3
AUPHEP-4
343 + 15
347 + 15
348 + 15
362 + 15
362 + 15
361 + 15
196 + 10
261 + 15
261 + 15
12
18 + 3
180 + 15
180 + 15
12
AUPHEP-1
AUPHEP-2
AUPHEP-3
AUPHEP-4
12 + 5
12 + 5
12 + 5
12
12 + 5
12 + 5
12 + 5
12
12 + 4
12 + 4
12 + 4
12 + 3
12 + 4
12 + 3
AUPHEP-1
AUPHEP-2
AUPHEP-3
AUPHEP-4
IC
TC/BC/OC
EC (Cachier)
EC/OC thermo-optisch
14 + 1
187 + 15
14
16 + 1
177 + 15
16
14 + 2
163 + 14
163 + 14
12
14 + 2
169 + 14
169 + 14
12
Sammelproben PM10
AUPHEP-1
AUPHEP-2
AUPHEP-3
AUPHEP-4
12 + 5
12 + 5
12 + 5
12 + 5
12 + 5
12 + 5
12 + 5
12 + 5
12 + 3
12 + 3
12 + 3
12 + 3
12 + 3
12 + 3
Tagesprobe PM2,5
IC
TC/OC/BC
EC (Cachier)
EC/OC thermo-optisch
Sammelprobe PM2,5
Org. Verb. I
Org. Verb. II
Schwermetalle
IC
Tagesprobe PM10
Org. Verb. I
Org. Verb. II
Schwermetalle
IC
AUPHEP Endbericht
Impaktorkampagnen
20.8.-27.8.1999
7.8.-14.8.2001
47
AUPHEP-1
AUPHEP-2
AUPHEP-3
AUPHEP-4
IC
TC
EC (Cachier)
Schwermetalle
36 + 1
42 + 1
42 + 1
42 + 1
42 + 1
42 + 1
102 + 1
102 + 1
102 + 1
102 + 1
102 + 1
102 + 1
102 + 1
102 + 1
26.1.-2.2.2000
15.1.-23.1.2001
AUPHEP-1
AUPHEP-2
AUPHEP-3
AUPHEP-4
IC
TC
EC (Cachier)
Schwermetalle
42 + 1
42 + 1
42 + 1
42 + 1
42 + 1
42 + 1
48 + 1
48 + 1
48 + 1
48 + 1
48 + 1
48 + 1
48 + 1
48 + 1
4.2.4.1 Aerosolmasse
Die Jahresmittelwerte der PM10 Konzentration lagen zwischen 24 (AUPHEP-2) und 33 µg/m³
(AUPHEP-3). Der Langzeit-Immissionsgrenzwert von 40 µg/m³ JMW (IG-Luft) wurde an allen
Meßstationen eingehalten. Die Zahl der Überschreitungen des Kurzeit-Immissionsgrenzwertes
von 50 µg/m³ TMW betrug an den städtischen Meßstellen 38 für AUPHEP-1, 47 für AUPHEP-3
und 50 für AUPHEP-4. Nur an der ländlichen Meßstelle AUPHEP-2 wurden weniger als 35
Überschreitungen des Immissionsgrenzwertes gemessen (14 Überschreitungen). Die höchste
PM10 Konzentration wurde im Jänner 2001 in Linz gemessen und betrug 147,8 µg/m³.
Der Anteil des Feinaerosols (PM2,5) am PM10 lag zwischen 66 und 77% (JMW), wobei der Feinanteil an der Hintergrundmeßstelle AUPHEP-2 am größten und in der Industriestadt Linz am
geringsten war. Der Anteil des PM1,0-Aerosols am PM10 an der Meßstation AUPHEP-3 betrug
59%.
Betrachtet man den Jahresverlauf (Abbildungen 4.7-4.10), so lag die Aerosolkonzentration in der
kalten Jahreszeit (Oktober – März) an allen Meßstationen höher als in der warmen (April –
September). Diese Zunahme ist in der PM2,5-Fraktion etwas höher als in der PM10-Fraktion und
beträgt 1,5 für AUPHEP-1 und 2 und 2,1 für AUPHEP-3 und 4 (PM2,5), bzw. 1,4; 1,2; 1,8 und
2,1 für AUPHEP-1 bis 4 für PM10.
AUPHEP Endbericht
48
Konzentrationsverlauf AUPHEP-1
140
PM 10
PM 2,5
120
100
µg/m³
80
60
40
20
0
30.05.99
19.07.99
07.09.99
27.10.99
16.12.99
04.02.00
25.03.00
14.05.00
Abbildung 4.7: Konzentrationsverlauf des Aerosols an der Meßstation AUPHEP-1 für die
Größenfraktionen PM2,5 und PM10.
Konzentrationsverlauf AUPHEP-2
140
PM10
PM2,5
120
100
µg/m³
80
60
40
20
0
30.05.99
19.07.99
07.09.99
27.10.99
16.12.99
04.02.00
25.03.00
14.05.00
Abbildung 4.8: Konzentrationsverlauf des Aerosols an der Meßstation AUPHEP-2 für die
Größenfraktionen PM2,5 und PM10.
AUPHEP Endbericht
49
Konzentrationsverlauf AUPHEP-3
160
PM10
140
PM2,5
PM1,0
120
µg/m³
100
80
60
40
20
0
27.9.00
16.11.00
5.1.01
24.2.01
15.4.01
4.6.01
24.7.01
12.9.01
Abbildung 4.9: Konzentrationsverlauf des Aerosols an der Meßstation AUPHEP-3 für die
Größenfraktionen PM1,0, PM2,5 und PM10.
Konzentrationsverlauf AUPHEP-4
160
140
PM10
PM2,5
120
µg/m³
100
80
60
40
20
0
27.9.00
16.11.00
5.1.01
24.2.01
15.4.01
4.6.01
24.7.01
12.9.01
Abbildung 4.10: Konzentrationsverlauf des Aerosols an der Meßstation AUPHEP-4 für die
Größenfraktionen PM2,5 und PM10.
AUPHEP Endbericht
50
4.2.4.2 Hauptkomponenten
Den größten Anteil an der Gesamtaerosolmasse weisen die Ionen mit 31 - 48%
(Jahresmittelwert) auf, gefolgt von dem Anteil des Gesamtkohlenstoffs und dem nicht direkt
analysierten Anteil, der vermutlich zum Großteil aus nicht analysierten Mineralien wie z.B.
Silikaten besteht. Die Jahresmittelwerte der einzelnen Hauptkomponenten sind in den
Abbildungen 4.11 bis 4.14 dargestellt.
25
20
µg/m³
15
AUPHEP-1
10
AUPHEP-2
5
0
Schwer n.direkt
Aerosol
metalle analys.
TC
BC
OC
Na
NH4
K
Ca
Mg
Cl
NO3
SO4
Oxalat
Auphep-1
7,29
3,29
3,98
0,07
2,21
0,19
0,09
0,02
0,12
2,77
4,17
0,15
0,08
4,5
21,51
Auphep-2
4,82
1,77
3,05
0,06
2,07
0,19
0,04
0,01
0,09
2,94
3,33
0,15
0,06
4,5
18,14
Abbildung 4.11: Jahresmittelwerte der Aerosolzusammensetzung (Fraktion PM2,5) der Stationen
AUPHEP-1 und AUPHEP-2. Alle Werte sind in µg/m³ (20°C, 1013 hPa) angegeben.
25
20
µg/m³
15
AUPHEP-3
10
AUPHEP-4
5
0
Schwer n.direkt
Aerosol
metalle analys.
TC
BC
OC
Na
NH4
K
Ca
Mg
Cl
NO3
SO4
Oxalat
Auphep-3
5,8
3,4
2,4
0,1
2,6
0,4
0,1
0,02
0,2
3,1
4,3
0,1
0,25
4,8
21,6
Auphep-4
8,0
4,1
3,9
0,1
1,9
0,2
0,1
0,02
0,1
1,7
3,5
0,1
0,11
6,4
22,2
Abbildung 4.12: Jahresmittelwerte der Aerosolzusammensetzung (Fraktion PM2,5) der Stationen
AUPHEP-3 und AUPHEP-4. Alle Werte sind in µg/m³ (20°C, 1013 hPa) angegeben.
AUPHEP Endbericht
51
35
30
µg/m³
25
20
15
AUPHEP-3
10
AUPHEP-4
5
0
TC
BC
OC
Na
NH4
K
Ca
Mg
Cl
NO3
SO4
Oxalat
Schwer n.direkt
Aerosol
metalle analys.
Auphep-3
7,8
3,9
4,0
0,2
2,5
0,4
0,7
0,08
0,3
3,7
5,0
0,2
1,36
10,7
32,9
Auphep-4
10,3
4,6
5,7
0,2
1,8
0,3
1,0
0,08
0,3
2,3
4,2
0,2
0,29
11,7
32,4
Abbildung 4.13: Jahresmittelwerte der Aerosolzusammensetzung (Fraktion PM10) der Stationen
AUPHEP-1 und AUPHEP-2. Alle Werte sind in µg/m³ (20°C, 1013 hPa) angegeben.
35
30
25
µg/m³
20
15
AUPHEP-1
10
AUPHEP-2
5
0
Auphep-1
Auphep-2
TC
BC
OC
Na
NH4
K
Ca
Mg
Cl
NO3
SO4
Oxalat
9,25
6,26
3,48
1,96
5,74
4,29
0,20
0,14
2,51
2,60
0,27
0,18
0,62
0,20
0,08
0,04
0,23
0,13
4,09
4,10
4,58
3,90
0,19
0,19
Schwer n.direkt
Aerosol
metalle analys.
0,26
0,11
8,3
6,0
30,39
23,69
Abbildung 4.14: Jahresmittelwerte der Aerosolzusammensetzung (Fraktion PM10) der Stationen
AUPHEP-3 und AUPHEP-4. Alle Werte sind in µg/m³ (20°C, 1013 hPa) angegeben.
AUPHEP Endbericht
52
4.2.4.2.1 Anorganische Ionen
Die ionische Fraktion besteht vorwiegend aus den anorganischen Konversionsprodukten Sulfat,
Nitrat und Ammonium (37%, 30% bez. 20%). Diese werden hauptsächlich aus gasförmigen
Vorläufersubstanzen wie SO2, NO2 und NH3 durch chemische Reaktionen in der Atmosphäre
gebildet und sind vor allem im Feinaerosol (PM2,5) zu finden (zu 79 – 89%). Nitrat zeigt ein
semivolatiles Verhalten: in der kalten Jahreszeit wird Nitrat im Aerosol gefunden, während es
bei höheren Temperaturen vorwiegend in der Gasphase auftritt.
Die Abbildungen 4.15 bis 4.22 zeigen die Verteilung der Haupt- und Nebenkomponenten der
Fraktionen PM2,5 und PM10 in Wien (AUPHEP-1), Streithofen (AUPHEP-2), Linz (AUPHEP-3)
und Graz (AUPHEP-4).
n.direkt analysiert
21%
NO3
13%
Schwermetalle
0,4%
Cl
1%
Ionen
46%
TC
34%
SO4
19%
Mg
0,1%
Ca
0,4%
K
1%
NH4
10%
Na
0,3%
Oxalat
1%
Abbildung 4.15: Relative Anteile der Aerosolzusammensetzung in der Fraktion PM2,5 an der
Station AUPHEP-1.
AUPHEP Endbericht
53
NO3
16,1%
n.direkt analys.
24,7%
Cl
0,5%
Schwermetalle
0,3%
Ionen
49%
Ca
0,2%
Mg
0,1%
SO4
18,2%
K
1,0%
NH4
11,3%
TC
26,3%
Na
0,3%
Oxalat
0,8%
Abbildung 4.16: Relative Anteile der Aerosolzusammensetzung in der Fraktion PM2,5 an der
Station AUPHEP-2.
n.direkt analysiert
22,1%
NO3
14,4%
Cl
1,1%
Schwermetalle
1,1%
Ionen
50,6%
Mg
0,1%
Ca
0,4%
SO4
19,9%
K
1,6%
TC
26,8%
NH4
12,0%
Na
0,4%
Oxalat
0,6%
Abbildung 4.17: Relative Anteile der Aerosolzusammensetzung in der Fraktion PM2,5 an der
Station AUPHEP-3.
AUPHEP Endbericht
54
n. direkt analysiert
28,7%
NO3
7,6%
Schwermetalle
0,5%
SO4
15,9%
Cl
0,7%
Ionen
35,6%
Mg
0,1%
Ca
0,6%
K
1,1%
Oxalat
0,6%
Na
0,4%
NH4
8,6%
TC
35,9%
Abbildung 4.18: Relative Anteile der Aerosolzusammensetzung in der Fraktion PM2,5 an der
Station AUPHEP-4.
n.direkt analys.
27%
NO3
13%
Cl
1%
Schwermetalle
1%
Ionen
42%
Mg
0,3%
SO4
15%
Ca
2%
K
1%
TC
30%
NH4
8%
Na
1%
Oxalat
1%
Abbildung 4.19: Relative Anteile der Aerosolzusammensetzung in der Fraktion PM10 an der
Station AUPHEP-1.
AUPHEP Endbericht
55
n.direkt analysiert
25%
NO3
17%
Cl
1%
Mg
0,2%
Schwermetalle
0,5%
Ionen
48%
Ca
1%
K
1%
TC
26%
SO4
16%
NH4
11%
Na
1%
Oxalat
1%
Abbildung 4.20: Relative Anteile der Aerosolzusammensetzung in der Fraktion PM10 an der
Station AUPHEP-2.
n.direkt analysiert
32,6%
NO3
11,4%
Cl
1,0%
Ionen
40%
Schwermetalle
4,1%
TC
23,8%
SO4
15,2%
Mg
0,2%
Ca
2,2%
K
1,2%
NH4
7,5%
Na
0,6%
Oxalat
0,6%
Abbildung 4.21: Relative Anteile der Aerosolzusammensetzung in der Fraktion PM10 an der
Station AUPHEP-3.
AUPHEP Endbericht
56
n. direkt analysiert
36,2%
NO3
7,0%
Ionen
31,8%
Schwermetalle
0,9%
SO4
12,9%
Cl
0,8%
Mg
0,3%
Ca
3,1%
K
0,9%
NH4
5,6%
Oxalat
0,7%
Na
0,5%
TC
31,7%
Abbildung 4.22: Relative Anteile der Aerosolzusammensetzung in der Fraktion PM10 an der
Station AUPHEP-4.
4.2.4.2.2 Kohlenstoff
Rund ein Drittel der Aerosolmasse besteht aus Kohlenstoff. Diese Fraktion setzt sich aus Ruß
(BC) und aus dem organischen Anteil zusammen, der hier als organischer Kohlenstoff (OC)
angegeben wird. Ruß stammt aus Verbrennungsprozessen wie Verkehr, Industrie und Heizung
und kommt zu 88-94% im Feinaerosol vor. Der Rußanteil betrug im PM10-Aerosol zwischen 30
und 45% des Kohlenstoffs und zwischen 8 und 14% der Aerosolmasse. Die absolut und relativ
geringste Rußkonzentration als JMW (PM10) wurde an der Meßstelle Streithofen gemessen
(2,0 µg/m³), die höchste in Graz (4,6 µg/m³).
Die organische Fraktion kommt zu 60-70% im Feinaerosol (<2,5 µm) und zu 30-40% im
Grobaerosol (2,5 – 10 µm) vor. Die Thermogramme (Abbildungen 4.23 - 4.26) zeigen, daß das
Grobaerosol (PM10-PM2,5) vor allem aus nicht flüchtigen organischen Verbindungen besteht.
(Verbrennungs- bzw. Zersetzungstemperatur > 250°C).
AUPHEP Endbericht
57
0,9
dCO2/dT
0,8
0,7
0,6
0
100
200
300
400
500
600
700
800
Temperatur °C
PM10
PM2,5
Abbildung 4.23: Thermogramm des PM10 und des PM2,5-Aerosols vom 1.12.2000 an der
Meßstation AUPHEP-3 (Linz).
1,4
dCO2/dT
1,2
1,0
0,8
0,6
0
100
200
300
400
500
600
700
800
Temperatur °C
PM10
PM2,5
Abbildung 4.24: Thermogramm des PM10 und des PM2,5-Aerosols vom 1.12.2000 an der
Meßstation AUPHEP-4 (Graz).
AUPHEP Endbericht
58
0,72
0,7
dCO2/dT
0,68
0,66
0,64
0,62
0
100
200
300
400
500
600
700
800
Temperatur °C
PM10
PM2,5
Abbildung 4.25: Thermogramm des PM10 und des PM2,5-Aerosols vom 1.6.2001 an der
Meßstation AUPHEP-3 (Linz).
0,76
dCO2/dT
0,72
0,68
0,64
0,6
0
100
200
300
400
500
600
700
800
Temperatur °C
PM10
PM2,5
Abbildung 4.26: Thermogramm des PM10 und des PM2,5-Aerosols vom 1.6.2001 an der
Meßstation AUPHEP-4 (Graz).
AUPHEP Endbericht
59
Da die organische Fraktion neben Kohlenstoff auch andere Elemente enthält, kann organischer
Kohlenstoff durch Multiplikation mit 1,4 in organisches Material umgerechnet werden
(HITZENBERGER et al. 1999). Die Konzentration an OC ist in der Industriestadt Linz am
geringsten (4,0 µg C/m³) und in Wien und Graz mit 5,7 µg C/m³ am höchsten. In der Abbildung
4.27 ist der relative Anteil von organischem Material und Ruß am Aerosol aller vier
Meßstationen dargestellt.
a)
b)
20
30
18
25
16
14
20
% Russ
% OM
12
PM2,5
PM10
15
PM2,5
PM10
10
8
10
6
4
5
2
0
0
AUPHEP-1
AUPHEP-2
AUPHEP-3
AUPHEP-4
AUPHEP-1
AUPHEP-2
AUPHEP-3
AUPHEP-4
Abbildung 4.27: Relativer Anteil von organischem Material (OC*1,4) (a) und Ruß (b) an den
Meßstationen AUPHEP-1 – 4 an den Fraktionen PM2,5 und PM10.
Im Jahresverlauf ist wie für die meisten Komponenten auch die Konzentration an Kohlenstoff in
der kalten Jahreszeit an allen Meßstationen erhöht, aber an der Station AUPHEP-4 ist die
Zunahme des OC höher als die Zunahme von BC und PM10 (2,1; 2,1; 2,7). Dies läßt auf den
Einfluß lokaler Quellen für OC in Graz schließen. Der ähnliche Verlauf der OC und der KKonzentration (Abb. 4.32) deutet auf Holzverbrennung als mögliche Quelle. In den Abbildungen
4.28 – 4.31 ist der zeitliche Verlauf des TC- und BC-Konzentrationswerte an den einzelnen
Meßstationen dargestellt.
Die organische Fraktion wurde nicht nur als Summenparameter (OC) analysiert, es wurden auch
organische Einzelverbindungen wie schwach und stark polare Carbonsäuren, ausgewählte
Ketone und Phthalate bestimmt. Die höchsten Konzentrationen wiesen die Dicarbonsäuren
Oxalsäure, Malonsäure, Brenztraubensäure und Bernsteinsäure auf. Insgesamt war deren Anteil
an der organischen Fraktion nicht größer als 7%. Diese absoluten Werte sind mit
durchschnittlich 0,34 µg/m³ ähnlich jenen aus Studien über die Konzentration an organischen
Verbindungen in ländlichen Gebieten (PUXBAUM et al. 2000).
AUPHEP Endbericht
60
30
TC
BC
25
µg/m³
20
15
10
5
0
30.05.99
19.07.99
07.09.99
27.10.99
16.12.99
04.02.00
25.03.00
14.05.00
Abbildung 4.28: Jährlicher Verlauf der Konzentrationswerte für BC und TC an der Meßstation
AUPHEP-1 (PM10).
20
TC
BC
16
µgC/m³
12
8
4
0
30.05.99
19.07.99
07.09.99
27.10.99
16.12.99
04.02.00
25.03.00
14.05.00
Abbildung 4.29: Jährlicher Verlauf der Konzentrationswerte für BC und TC an der Meßstation
AUPHEP-2 (PM10).
AUPHEP Endbericht
61
40
TC
BC
µg/m³
30
20
10
0
01.10.00
20.11.00
09.01.01
28.02.01
19.04.01
08.06.01
28.07.01
16.09.01
Abbildung 4.30: Jährlicher Verlauf der Konzentrationswerte für BC und TC an der Meßstation
AUPHEP-3 (PM10).
80
TC
BC
µg/m³
60
40
20
0
1.10.00
20.11.00
9.1.01
28.2.01
19.4.01
8.6.01
28.7.01
16.9.01
Abbildung 4.31: Jährlicher Verlauf der Konzentrationswerte für BC und TC an der Meßstation
AUPHEP-4 (PM10).
AUPHEP Endbericht
62
14
0,7
BC
OC
12
0,6
10
0,5
8
0,4
6
0,3
4
0,2
2
0,1
0
Okt.00
µg K/m³
µg C/m³
K
0,0
Nov.00
Dez.00
Jän.01
Feb.01
Mär.01
Apr.01
Mai.01
Jun.01
Jul.01
Aug.01
Sep.01
Abbildung 4.32: Jährlicher Verlauf der Konzentrationswerte für BC und OC und K
(Monatsmittelwerte) an der Meßstation AUPHEP-4 (PM10).
TABELLE 4.11: Anteil der organischen Verbindungen am organischen Material (JMW)
AUPHEP-1
AUPHEP-2
AUPHEP-3
AUPHEP-4
"SPOC"
"WPOC"
OM
"SPOC"/
OM
"WPOC"/ Gesamtanteil
OM
(ng/m³)
(ng/m³)
(µg/m³)
(%)
(%)
(%)
PM2,5
304,9
19,4
5,6
5,5
0,3
5,8
PM10
381,8
21,5
8,0
4,7
0,3
5,0
PM2,5
282,8
18,1
4,3
6,6
0,4
7,0
PM10
349,3
10,2
6,0
5,8
0,2
6,0
PM2,5
197,8
12,9
3,4
5,8
0,4
6,2
PM10
285,6
18,4
5,5
5,2
0,3
5,5
PM2,5
196,0
12,5
5,4
3,6
0,2
3,9
PM10
296,1
12,4
7,9
3,7
0,2
3,9
SPOC: stark polare organische Verbindungen (strong polar organic compounds)
WPOC: schwach polare organische Verbindungen (weakly polar organic compounds)
OM (organisches Material) = OC*1,4: Umrechnungsfaktor von OC, bei dessen Bestimmung nur die
Kohlenstoffatome erfaßt werden, zu organischem Kohlenstoff plus den in organischen Verbindungen vorliegenden
anderen Elementen (HITZENBERGER 1999).
AUPHEP Endbericht
63
4.2.4.3 Nebenkomponenten
Schwermetalle
Von den untersuchten Schwermetallen kommen Arsen, Cadmium, Blei, Vanadium und Zink
vorwiegend in der feinen Fraktion vor; Kupfer, Eisen und Mangan eher im Grobaerosol
(PM10/PM2,5 t 2). Die höchste Konzentration wies Eisen mit 1722 ng/m³ im November in Linz
(PM10) auf. Im Aerosol der Industriestadt Linz waren die Konzentrationswerte der
Schwermetalle Chrom, Kupfer, Eisen und Mangan drei- bis neunmal so hoch wie an den anderen
Stationen, Arsen, Cadmium, Kobalt, Nickel und Vanadium zeigten an allen Meßstationen
ähnliche Werte. In Linz und Graz wurden etwas höhere Blei- und Zinkkonzentrationswerte als in
Wien und Streithofen gemessen.
Die Abbildungen 4.33 bis 4.36 zeigen für PM2,5 und PM10 die absoluten Konzentrationen
(Jahresmittelwerte) der Schwermetalle an allen vier Stationen. In den Abbildungen 4.37 und 4.38
werden die Jahresmittelwerte der Schwermetalle aller 4 Meßstationen miteinander verglichen
(PM10). Die Konzentrationswerte für Eisen werden in der Abbildung 4.39 mit jenen der
Hauptkomponenten BC, OC, Nitrat, Sulfat und Calcium verglichen.
40
AUPHEP-1
35
30
AUPHEP-2
ng/m³
25
20
15
10
5
0
AUPHEP-1
AUPHEP-2
As
Cd
Co
Cr
Cu
Fe
Mn
Ni
Pb
V
Zn
0,66
0,49
0,44
0,23
0,05
0,03
0,40
0,33
3,12
1,70
35,48
22,52
2,40
2,03
1,17
0,44
17,05
11,82
1,29
0,74
22,01
16,74
Abbildung 4.33: Absolute Schwermetall-Konzentrationen (Jahresmittelwerte) an den Stationen
AUPHEP-1 und 2 in der Fraktion PM2,5. Alle Angaben in ng/m³.
AUPHEP Endbericht
64
160
AUPHEP-3
140
120
ng/m³
100
80
60
AUPHEP-4
40
20
0
As
Cd
Co
Cr
Cu
Fe
Mn
Ni
Pb
V
Zn
AUPHEP-3
0,7
0,5
0,0
0,6
5,6
147,2
7,2
0,7
26,5
0,7
55,4
AUPHEP-4
0,6
0,4
0,0
0,3
3,8
37,9
3,8
0,7
20,8
0,6
40,6
Abbildung 4.34: Absolute Schwermetall-Konzentrationen (Jahresmittelwerte) an den Stationen
AUPHEP-3 und 4 in der Fraktion PM2,5. Alle Angaben in ng/m³.
200
AUPHEP-1
180
160
140
ng/m³
120
100
80
AUPHEP-2
60
40
20
0
AUPHEP-1
AUPHEP-2
As
Cd
Co
Cr
Cu
Fe
Mn
Ni
Pb
V
Zn
0,94
0,72
0,42
0,34
0,10
0,04
0,79
0,50
11,03
3,47
181,19
52,79
6,65
4,22
1,57
0,74
22,19
17,32
1,83
1,23
34,88
27,36
Abbildung 4.35: Absolute Schwermetall-Konzentrationen (Jahresmittelwerte) an den Stationen
AUPHEP-1 und 2 in der Fraktion PM10. Alle Angaben in ng/m³.
AUPHEP Endbericht
65
1400
AUPHEP-3
1200
1000
ng/m³
800
600
400
AUPHEP-4
200
0
As
Cd
Co
Cr
Cu
Fe
Mn
Ni
Pb
V
Zn
AUPHEP-3
0,9
0,5
0,2
2,0
23,8
1185,1
31,0
1,6
30,8
1,3
84,9
AUPHEP-4
0,8
0,5
0,1
0,8
11,3
166,4
9,6
1,3
28,5
0,9
68,7
Abbildung 4.36: Absolute Schwermetall-Konzentrationen (Jahresmittelwerte) an den Stationen
AUPHEP-3 und 4 in der Fraktion PM10. Alle Angaben in ng/m³.
Jahreswerte AUPHEP
3
2
2
ng/m³
AU1 (W)
AU2 (Str)
AU3 (L)
AU4 (G)
1
1
0
As
Cd
Co
Cr
Ni
V
Abbildung 4.37: Vergleich der PM10 JMW für As, Cd, Co, Cr, Ni und V an den 4 AUPHEPMeßstationen.
AUPHEP Endbericht
66
Jahreswerte AUPHEP
90
80
70
ng/m³
60
AU1 (W)
AU2 (Str)
AU3 (L)
AU4 (G)
50
40
30
20
10
0
Cu
Mn
Pb
Zn
Abbildung 4.38: Vergleich der PM10 JMW für Kupfer, Mangan, Blei und Zink an den 4
AUPHEP-Meßstationen.
Jahreswerte AUPHEP
7
6
µg/m³
5
AU1 (W)
AU2 (Str)
AU3 (L)
AU4 (G)
4
3
2
1
0
BC
OC
NO3
SO4
Ca
Fe
Abbildung 4.39: Vergleich der PM10 JMW für Ruß, Organischen Kohlenstoff Nitrat, Sulfat,
Calcium und Eisen an den 4 AUPHEP-Meßstationen.
AUPHEP Endbericht
67
4.2.4.4 PM1,0
An der Meßstation AUPHEP-3 wurde auch eine chemische Analyse der PM1,0-Fraktion
durchgeführt. Für die meisten Komponenten ist die Differenz zwischen PM1,0 und PM2,5 sehr
gering. Teilweise sind die Ergebnisse unter Berücksichtigung der Reproduzierbarkeit der
Messungen nicht mehr unterscheidbar. Im Jahresmittel betrug der PM1,0-Anteil an der PM2,5Fraktion für die Aerosolmasse 89%, für Natrium 90%, für Ammonium und Kalium 82%, für
Sulfat 77% und für die anderen anorganischen Ionen zwischen 51 und 65%. Bei der Bestimmung
der Kohlenstoff-Konzentration der PM1,0-Fraktion kann eine Kontamination der PM1,0-Filter
nicht ausgeschlossen werden. Daher wurden diese Ergebnisse nicht in die Datenbank
aufgenommen.
4.2.4.5 Größenverteilung der Hauptkomponenten
Alle Einzelergebnisse der Analyse der Impaktorproben sind im Anhang aufgelistet. In den
Abbildungen 4.40-4.66. sind die Verteilungen der verschiedenen Haupt- und Nebenkomponenten
im Größenbereich von 0,1 µm bis 10 µm für die einzelnen Stationen dargestellt. Es wurden dazu
die Mittelwerte über alle Tage einer Meßkampagne herangezogen. An den Meßstationen
AUPHEP-3 und 4 wurden während der Winter-Meßkampagne die Konzentrationswerte am Tag
und während der Nacht getrennt bestimmt. Grundsätzlich waren die Konzentrationswerte am Tag
höher als in der Nacht, in der Größenverteilung gab es zwischen Tag und Nacht keine
wesentlichen Unterschiede. Daher werden diese Ergebnisse nicht eigens dargestellt.
Wien, August 1999
1,8
0,14
1,6
0,12
µg/m³
0,10
1,2
1,0
0,08
0,8
0,06
0,6
0,04
µg NH4,SO4, NO3/m³
1,4
0,4
0,02
0,2
0,00
0,1
0,0
10,0
1,0
Na
K
Ca
Mg
µm
Cl
Ox.
NH4
NO3
SO4
Abbildung 4.40: Größenverteilung der Ionen während der Sommer-Meßkampagne an der
Meßstation AUPHEP-1.
AUPHEP Endbericht
68
Streithofen, August 1999
0,10
1,4
1,2
0,08
0,06
µg/m³
0,8
0,6
0,04
µg NH4,SO4,NO3/m³
1,0
0,4
0,02
0,2
0,00
0,1
0,0
10,0
1,0
µm
Na
K
Ca
Mg
Cl
Ox.
NH4
NO3
SO4
Abbildung 4.41: Größenverteilung der Ionen während der Sommer-Meßkampagne an der
Meßstation AUPHEP-2.
Linz, August 2001
1,2
1,0
µg/m³
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0
0,1
1,0
10,0
µm
Na
NH4
K
Ca
Mg
Cl
NO3
SO4
Ox.
Abbildung 4.42: Größenverteilung der Ionen während der Sommer-Meßkampagne an der
Meßstation AUPHEP-3.
AUPHEP Endbericht
69
Graz, August 2001
1,2
1,0
µg/m³
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0
0,1
1,0
10,0
µm
Na
NH4
K
Ca
Mg
Cl
NO3
SO4
Ox.
Abbildung 4.43: Größenverteilung der Ionen während der Sommer-Meßkampagne an der
Meßstation AUPHEP-4.
Wien, Jänner 2000
0,8
0,28
0,7
0,24
µg/m³
0,20
0,5
0,16
0,4
0,12
0,3
0,08
0,2
0,04
0,1
0,00
0,1
-0,1
10,0
1,0
µm
Na
K
Ca
Mg
Cl
Ox.
NH4
NO3
SO4
Abbildung 4.44: Größenverteilung der Ionen während der Winter-Meßkampagne an der
Meßstation AUPHEP-1.
µgNH4, SO4, NO3/m³
0,6
AUPHEP Endbericht
70
Streithofen, Jänner 2000
1,8
0,10
1,6
0,08
1,2
0,06
µg/m³
1,0
0,8
0,04
0,6
µg NH4,SO4,NO3/m³
1,4
0,4
0,02
0,2
0,00
0,1
0,0
10,0
1,0
µm
Na
K
Ca
Mg
Cl
Ox.
NH4
NO3
SO4
Abbildung 4.45: Größenverteilung der Ionen während der Winter-Meßkampagne an der
Meßstation AUPHEP-2.
Linz, Jänner 2001
0,30
4,0
3,5
0,25
µg/m³
0,20
2,5
0,15
2,0
1,5
0,10
1,0
0,05
0,5
0,00
0,1
0,0
10,0
1,0
µm
Na
K
Ca
Mg
Cl
Ox.
NH4
SO4
NO3
Abbildung 4.46: Größenverteilung der Ionen während der Winter-Meßkampagne an der
Meßstation AUPHEP-3.
µg NH4, SO3, NO3/m³
3,0
AUPHEP Endbericht
71
Graz, Jänner 2001
4,5
0,30
4,0
0,25
3,0
µg/m³
0,20
2,5
0,15
2,0
1,5
0,10
µg NH4, SO4, NO3/m³
3,5
1,0
0,05
0,5
0,00
0,1
0,0
10,0
1,0
µm
Na
K
Ca
Mg
Cl
Ox.
NH4
NO3
SO4
Abbildung 4.47: Größenverteilung der Ionen während der Winter-Meßkampagne an der
Meßstation AUPHEP-4.
Größenverteilung des Gesamtkohlenstoffs im Sommer
2,0
1,6
µg C/m³
1,2
0,8
0,4
0,0
0,1
1,0
10,0
µm
AU-1 (W)
AU-2 (Str)
AU-3 (L)
AU-4 (G)
Abbildung 4.48: Größenverteilung des Gesamtkohlenstoffs während der SommerMeßkampagnen an allen vier Meßstationen.
AUPHEP Endbericht
72
Größenverteilung des Gesamtkohlenstoffs im Winter
6
5
µg C/m³
4
3
2
1
0
0,1
1,0
10,0
µm
AU-1 (W)
AU-2 (Str)
AU-3 (L)
AU-4 (G)
Abbildung 4.49: Größenverteilung des Gesamtkohlenstoffs während der WinterMeßkampagnen an allen vier Meßstationen.
EC/OC Linz
2,0
1,6
µg C/m³
1,2
0,8
0,4
0,0
0,1
1,0
10,0
µm
EC Winter
EC Sommer
OC Winter
OC Sommer
Abbildung 4.50: Größenverteilung der Kohlenstofffraktionen während der Winter- und der
Sommer-Meßkampagne an der Meßstation AUPHEP-3.
AUPHEP Endbericht
73
EC/OC Graz
3,0
2,5
µg C/m³
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
0,1
1,0
10,0
µm
EC Winter
EC Sommer
OC Winter
OC Sommer
Abbildung 4.51: Größenverteilung der Kohlenstofffraktionen während der Winter- und der
Sommer-Meßkampagne an der Meßstation AUPHEP-4.
Wien, August 1999
100,0
ng/m³
10,0
1,0
0,1
0,1
1,0
aerodynamischer Äquivalentdurchmesser [µm]
Cu
Fe
Mn
Pb
10,0
Zn
Abbildung 4.52: Größenverteilung von Kupfer, Eisen, Mangan, Blei und Zink während der
Sommer-Meßkampagne an der Meßstation AUPHEP-1.
AUPHEP Endbericht
74
Wien, August 1999
0,8
ng/m³
0,6
0,4
0,2
0,0
0,1
1,0
aerodynamischer Äquivalentdurchmesser [µm]
As
Cd
Co
Cr
10,0
Ni
V
Abbildung 4.53: Größenverteilung von Arsen, Cadmium, Cobalt, Chrom, Nickel und Vanadium
während der Sommer-Meßkampagne an der Meßstation AUPHEP-1.
Streithofen,Sommer 1999
100,0
ng/m³
10,0
1,0
0,1
0,1
1,0
aerodynamischer Äquivalentdurchmesser [µm]
Cu
Fe
Mn
Pb
10,0
Zn
Abbildung 4.54: Größenverteilung von Kupfer, Eisen, Mangan, Blei und Zink während der
Sommer-Meßkampagne an der Meßstation AUPHEP-2.
AUPHEP Endbericht
75
Streithofen, Sommer 1999
0,6
0,5
ng/m³
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
0,1
1,0
aerodynamischer Äquivalentdurchmesser [µm]
As
Cd
Co
Cr
10,0
Ni
V
Abbildung 4.55: Größenverteilung von Arsen, Cadmium, Cobalt, Chrom, Nickel und Vanadium
während der Sommer-Meßkampagne an der Meßstation AUPHEP-2.
Linz, August 2001
1000,0
ng/m³
100,0
10,0
1,0
0,1
0,1
1,0
aerodynamischer Äquivalentdurchmesser [µm]
Cu
Fe
Mn
Pb
10,0
Zn
Abbildung 4.56: Größenverteilung von Kupfer, Eisen, Mangan, Blei und Zink während der
Sommer-Meßkampagne an der Meßstation AUPHEP-3.
AUPHEP Endbericht
76
Linz, August 2001
1,2
1,0
ng/m³
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0
0,1
1,0
aerodynamischer Äquivalentdurchmesser [µm]
As
Cd
Co
Cr
10,0
Ni
V
Abbildung 4.57: Größenverteilung von Arsen, Cadmium, Cobalt, Chrom, Nickel und Vanadium
während der Sommer-Meßkampagne an der Meßstation AUPHEP-3.
Graz, August 2001
100
ng/m³
10
1
0
0,1
1,0
aerodynamischer Äquivalentdurchmesser [µm]
Cu
Fe
Mn
Pb
10,0
Zn
Abbildung 4.58: Größenverteilung von Kupfer, Eisen, Mangan, Blei und Zink während der
Sommer-Meßkampagne an der Meßstation AUPHEP-4.
AUPHEP Endbericht
77
Graz, August 2001
ng/m³
0,2
0,1
0,0
0,1
1,0
aerodynamischer Äquivalentdurchmesser [µm]
As
Cd
Co
Cr
10,0
Ni
V
Abbildung 4.59: Größenverteilung von Arsen, Cadmium, Cobalt, Chrom, Nickel und Vanadium
während der Sommer-Meßkampagne an der Meßstation AUPHEP-4.
Wien, Jänner 2000
100,0
ng/m³
10,0
1,0
0,1
0,1
1,0
aerodynamischer Äquivalentdurchmesser [µm]
Cu
Fe
Mn
Pb
10,0
Zn
Abbildung 4.60: Größenverteilung von Kupfer, Eisen, Mangan, Blei und Zink während der
Winter-Meßkampagne an der Meßstation AUPHEP-1.
AUPHEP Endbericht
78
Wien, Jänner 2000
0,5
0,4
ng/m³
0,3
0,2
0,1
0,0
0,1
1,0
aerodynamischer Äquivalentdurchmesser [µm]
As
Cd
Co
Cr
Ni
10,0
V
Abbildung 4.61: Größenverteilung von Arsen, Cadmium, Cobalt, Chrom, Nickel und Vanadium
während der Winter-Meßkampagne an der Meßstation AUPHEP-1.
Streithofen, Jänner 2000
100,0
ng/m³
10,0
1,0
0,1
0,1
1,0
10,0
aerodynamischer Äquivalentdurchmesser [µm]
Cu
Fe
Mn
Pb
Zn
Abbildung 4.62: Größenverteilung von Kupfer, Eisen, Mangan, Blei und Zink während der
Winter-Meßkampagne an der Meßstation AUPHEP-2.
AUPHEP Endbericht
79
Streithofen, Jänner 2000
0,20
0,16
ng/m³
0,12
0,08
0,04
0,00
0,1
1,0
10,0
aerodynamischer Äquivalentdurchmesser [µm]
As
Cd
Co
Cr
Ni
V
Abbildung 4.63: Größenverteilung von Arsen, Cadmium, Cobalt, Chrom, Nickel und Vanadium
während der Winter-Meßkampagne an der Meßstation AUPHEP-2.
Linz, Jänner 2001
1000,0
ng/m³
100,0
10,0
1,0
0,1
0,1
1,0
Cu
aerodynamischer Äquivalentdurchmesser [µm]
Fe
Mn
Pb
10,0
Zn
Abbildung 4.64: Größenverteilung von Kupfer, Eisen, Mangan, Blei und Zink während der
Winter-Meßkampagne an der Meßstation AUPHEP-3.
AUPHEP Endbericht
80
Linz, Jänner 2001
1,2
1,0
ng/m³
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0
0,1
1,0
aerodynamischer Äquivalentdurchmesser [µm]
As
Cd
Co
Cr
10,0
Ni
V
Abbildung 4.65: Größenverteilung von Arsen, Cadmium, Cobalt, Chrom, Nickel und Vanadium
während der Winter-Meßkampagne an der Meßstation AUPHEP-3.
Graz, Jänner 2001
100,0
ng/m³
10,0
1,0
0,1
0,1
1,0
aerodynamischer Äquivalentdurchmesser [µm]
Cu
Fe
Mn
Pb
10,0
Zn
Abbildung 4.66: Größenverteilung von Kupfer, Eisen, Mangan, Blei und Zink während der
Winter-Meßkampagne an der Meßstation AUPHEP-4.
AUPHEP Endbericht
81
Graz, Jänner 2001
1,4
1,2
1,0
ng/m³
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0
0,1
1,0
aerodynamischer Äquivalentdurchmesser [µm]
As
Cd
Co
Cr
10,0
Ni
V
Abbildung 4.67: Größenverteilung von Arsen, Cadmium, Cobalt, Chrom, Nickel und Vanadium
während der Winter-Meßkampagne an der Meßstation AUPHEP-4.
4.2.5 „Urban Impact“
Zwischen den beiden Meßstationen östlich (AUPHEP-1; Wien-AKH) und westlich (AUPHEP-2;
Streithofen) des Wienerwaldes findet in den meisten Fällen kein direkter Luftaustausch statt, da
die Hauptwindrichtung in Streithofen WSW ist (Abbildung 4.68, Windrose). Deshalb ist
Streithofen als ländliche Hintergrund-Meßstelle für Wien anzusehen. Vereinfacht kann das in der
Stadt emittierte Aerosol durch die Differenz der Konzentration an den beiden Meßstellen
(AUPHEP-1 und AUPHEP-2) ermittelt werden. Diese Differenz wird im weiteren als „Urban
Impact“ bezeichnet.
Ein Vergleich zwischen der Aerosolkonzentration an der Hintergrundmeßstelle (AUPHEP-2)
und in der Stadt (AUPHEP-1) zeigt, daß in der Stadt nur etwa 35% des dort gemessenen
Aerosols erzeugt wird. In den Abbildungen 4.69 und 4.70 ist die Aerosolzusammensetzung an
den beiden Meßstationen sowie die des "Urban Impact" in den beiden Größenfraktionen Feinaerosol (PM2,5) und Grobaerosol PMC (PM10-PM2,5) dargestellt. Die Feinfraktion des „Urban
Impact“ besteht im wesentlichen aus Ruß (39%), organischem Kohlenstoff (33%) und Sulfat
(21%), das Grobaerosol zu etwa 66% aus mineralischem und zu 18 % aus organischem Material.
Die Komponenten des Feinaerosols entstehen vorwiegend durch Verbrennungsprozesse und
stammen hauptsächlich aus Verkehr, Industrie und Kleinfeuerungen. Das mineralische Aerosol
wird vor allem durch Aufwirbelung von Straßenstaub, durch Baustellen und Abwittern von Fassadenputz verursacht. Eine ausführliche Darstellung des „Urban Impact“ findet sich in
PUXBAUM et al. (2004).
AUPHEP Endbericht
82
Donau
N
Streithofen
Wienerwald
Wien
Abbildung 4.68: Karte mit den Meßstationen AUPHEP-1 und AUPHEP-2 zu beiden Seiten des
Wienerwalds. Links unten: Windrose für Streithofen (AUPHEP-2).
25
20
n.direkt analys.
Ca
Fe
15
µg/m³
NH4
SO4
NO3
10
andere Ionen
OM
BC
5
0
AUPHEP-1
AUPHEP-2
PM2,5
AUPHEP-1
AUPHEP-2
PMC
Abbildung 4.69: Mittlere Zusammensetzung (JMW, Hauptkomponenten) des Fein- und des
Grobaerosols (PM2,5 und PMC) an den Meßstellen Wien-AKH und Streithofen.
AUPHEP Endbericht
83
Urban Impact (Wien-AKH - Streithofen) der Fraktionen PM2,5 und PMC (PM10-PM2,5)
4,5
4,0
Mineral. Anteil
3,5
Calcium
Eisen
µg/m³
3,0
Ammonium
2,5
Nitrat
Sulfat
2,0
andere Ionen
1,5
OC
BC
1,0
0,5
0,0
-0,5
PM2,5
PMC
Abbildung 4.70: Mittlere Zusammensetzung (Hauptkomponenten, JMW) des „Urban
Impact“ (PM2,5 und PMC).
Für all jene Tage, an denen die PM10 Konzentration der Stationen AUPHEP-1 und AUPHEP-2
den Grenzwert von 50 µg/m³ überschritten, wurden Rückwärtstrajektorien berechnet. Im
Unterschied zu den lokalen Windmessungen geben die Trajektorien Aufschluß über die
tatsächliche Herkunft der Luftmasse. Die Windmessung vor Ort liefert lediglich den lokalen
Wind, der von vielen Parametern abhängt, und keine Interpretation in Richtung
Luftmassenherkunft erlaubt. Die mit Hilfe der großräumigen Windfelder (0,4° horizontale
Auflösung) generierten Trajektorien wurden mit den am Boden gemessenen Windwerten
verknüpft, um kleinräumige Effekte, wie beispielsweise die Umströmung des Wienerwalds, zu
erfassen. In Abb. 4.71 sind diese genesteten Rückwärtstrajektorien für all jene Tage mit
Grenzwertüberschreitung in Streithofen (AUPHEP-2) dargestellt. Man erkennt, daß die Luft in
wenigen dieser Fälle über das Stadtgebiet von Wien strömte und nur in diesen Fällen ein Einfluß
der Großstadt auf die Grenzwertüberschreitung bestehen könnte. In all den anderen Fällen sind
entweder lokale Effekte (z.B. Landwirtschaft, Heizung) oder die starke Hintergrundbelastung für
die Grenzwertüberschreitung verantwortlich. Für den großräumigen Transport müßte man sich
die nicht genesteten Trajektorien ansehen, was an dieser Stelle nicht näher verfolgt wird. In
Abb. 4.72 sind alle Rückwärtstrajektorien von September 1999 bis Mai 2000 für Wien dargestellt.
Sehr schön erkennt man darin, daß in den meisten Fällen die Luft über Streithofen nach Wien
kommt und daher AUPHEP-2 in vielen Fällen als Hintergrundstation für Wien angesehen
werden kann.
84
AUPHEP Endbericht
Abbildung 4.71: Genestete Rückwärtstrajektorien für die 14 Tage, an denen in Streithofen
(AUPHEP-2) eine Grenzwertüberschreitung der PM10 Konzentration auftrat.
Abbildung 4.72: Genestete Rückwärtsrtrajektorien vom 1.9.1999 – 31.5.2000 welche von Wien
(AUPHEP-1) ausgehen.
4.2.6 Vergleich der drei Städte
Die durchschnittliche Zusammensetzung des PM10-Aerosols (JMW) an den Meßstellen
AUPHEP-1 – Wien, AUPHEP-3 – Linz und AUPHEP-4 – Graz ist in den Abbildungen 4.73 und
4.74 dargestellt. Das Linzer Aerosol ist deutlich von den Emissionen der lokalen Industrien
geprägt: hoher Anteil an anorganischen Konversionsprodukten und Schwermetallen, geringer
organischer Anteil. Das Grazer Aerosol wies den höchsten mineralischen Anteil (nicht direkt
analysierter Anteil plus Calcium) und die höchste Rußkonzentration auf.
AUPHEP Endbericht
85
Zusammensetzung des PM10-Aerosols in Wien, Linz und Graz (JMW)
35
30
25
n.direkt analys.
Calcium
Schwermetalle
Ammonium
Sulfat
Nitrat
andere Ionen
OM
BC
µg/m³
20
15
10
5
0
Wien-AKH
Linz-ORF
Graz-Süd
Abbildung 4.73: Mittlere Zusammensetzung des PM10-Aerosols (JMW) an den Meßstationen
AUPHEP-1 (Wien), AUPHEP-3 (Linz) und AUPHEP-4 (Graz).
Relative Zusammensetzung des PM10-Aerosols in Wien, Linz und Graz (JMW)
100
80
n.direkt analys.
Calcium
Schwermetalle
Ammonium
Sulfat
Nitrat
andere Ionen
OM
BC
%
60
40
20
0
Wien-AKH
Linz-ORF
Graz-Süd
Abbildung 4.74: Mittlere relative Zusammensetzung des PM10-Aerosols (JMW) an den
Meßstationen AUPHEP-1 (Wien), AUPHEP-3 (Linz) und AUPHEP-4 (Graz).
AUPHEP Endbericht
86
4.2.7 Jahreszeitliche Unterschiede in der Zusammensetzung des PM10-Aerosols
Fast alle analysierten Komponenten zeigten in der kalten Jahreszeit (Oktober – März) höhere
Konzentrationswerte als in der warmen (April – September). Ein Grund dafür ist der geringere
vertikale Luftaustausch im Winter (Inversionswetterlagen), der zu einer Anreicherung der
Partikel in Bodennähe führt. Die relative Verteilung der Hauptkomponenten zwischen Winter
und Sommer ist in den Abbildungen 4.75 - 4.78 dargestellt. Für Chlorid, Nitrat und Natrium war
das Konzentrationsverhältnis Winter/Sommer höher als jenes der Aerosolmasse. Natriumchlorid
stammt zum überwiegenden Teil aus dem Streusalz, das im Winter aufgebracht wird. Die
geringen Nitratkonzentrationen im Sommer haben ihre Ursache in der Semivolatilität dieser
Verbindung, d.h. Nitrat liegt im Winter im Aerosol und im Sommer zum großen Teil in der
Gasphase vor.
Die relative Winter-Anreicherung von organischem Material und Kalium an der Meßstation
Graz-Süd läßt auf einen gewissen Anteil von Biomasseverbrennung im Grazer Raum schließen
(siehe auch Abbildung 4.32).
AUPHEP-1 PM10: Saisonale Verteilung der Hauptkomponenten
100
90
80
70
%
60
50
40
30
20
10
0
Konz
Cl
NO3
Na
K
Mg
Sommer
BC
Ca
NH4
OC
SO4
Winter
Abbildung 4.75: Relative Verteilung der Hauptkomponenten auf Sommer- und Winterhalbjahr
an der Meßstation AUPHEP-1 (Wien). Die rot eingerahmten Komponenten weisen ein höheres
Konzentrationsverhältnis Winter/Sommer als das Verhältnis der Aerosolmasse (1. Balken) auf.
AUPHEP Endbericht
87
AUPHEP-2 PM10: Saisonale Verteilung der Hauptkomponenten
100
90
80
70
%
60
50
40
30
20
10
0
Konz
Cl
NO3
Na
K
NH4
Sommer
BC
Mg
OC
Ca
SO4
Winter
Abbildung 4.76: Relative Verteilung der Hauptkomponenten auf Sommer- und Winterhalbjahr
an der Meßstation AUPHEP-2 (Streithofen). Die rot eingerahmten Komponenten weisen ein
höheres Konzentrationsverhältnis Winter/Sommer als das Verhältnis der Aerosolmasse (1.
Balken) auf.
AUPHEP-3 PM10: Saisonale Verteilung der Hauptkomponenten
100
90
80
70
%
60
50
40
30
20
10
0
Konz
Cl
NO3
Na
NH4
BC
Sommer
K
OC
Mg
SO4
Ca
Winter
Abbildung 4.77: Relative Verteilung der Hauptkomponenten auf Sommer- und
Winterhalbjahr an der Meßstation AUPHEP-3 (Linz). Die rot eingerahmten Komponenten
weisen ein höheres Konzentrationsverhältnis Winter/Sommer als das Verhältnis der
AUPHEP Endbericht
88
Aerosolmasse (1. Balken) auf.
AUPHEP-4 PM10: Saisonale Verteilung der Hauptkomponenten
100
90
80
70
%
60
50
40
30
20
10
0
Konz
Cl
NO3
OC
K
Na
Sommer
BC
Ca
Mg
NH4
SO4
Winter
Abbildung 4.78: Relative Verteilung der Hauptkomponenten auf Sommer- und Winterhalbjahr
an der Meßstation AUPHEP-4 (Graz). Die rot eingerahmten Komponenten weisen ein höheres
Konzentrationsverhältnis Winter/Sommer als die Aerosolmasse (1. Balken) auf.
Die Abbildungen 4.79 bis 4.82 zeigen die relative Verteilung der Schwermetalle zwischen
Winter- und Sommerhalbjahr. Die Winter-Anreicherung von Vanadium und Nickel im Wiener
Raum (AUPHEP-1 und 2) ist auf die Verbrennung von Schweröl und auf Emissionen der
Raffinerie Schwechat zurückzuführen.
In den Abbildungen 4.83 und 4.84 ist der Jahresverlauf der Hauptkomponenten des "Urban
Impact" dargestellt. Im Feinaerosol weisen Natrium, Calcium und organischer Kohlenstoff eine
Winteranreicherung auf. Auffallend ist die hohe Winteranreicherung des mineralischen Materials
(nicht direkt analysierter Anteil) im Grobaerosol.
AUPHEP Endbericht
89
AUPHEP-1 PM10: Saisonale Verteilung der Schwermetalle
100
90
80
70
%
60
50
40
30
20
10
0
Konz
Ni
V
Zn
Cd
Pb
Sommer
As
Co
Cu
Mn
Fe
Cr
Winter
Abbildung 4.79: Relative Verteilung der Hauptkomponenten auf Sommer- und Winterhalbjahr
an der Meßstation AUPHEP-1 (Wien). Die rot eingerahmten Komponenten weisen ein höheres
Konzentrationsverhältnis Winter/Sommer als die Aerosolmasse (1. Balken) auf.
AUPHEP-2 PM10: Saisonale Verteilung der Schwermetalle
100
90
80
70
%
60
50
40
30
20
10
0
Konz
V
As
Zn
Ni
Pb
Sommer
Cd
Cr
Cu
Co
Mn
Fe
Winter
Abbildung 4.80: Relative Verteilung der Hauptkomponenten auf Sommer- und Winterhalbjahr
an der Meßstation AUPHEP-2 (Streithofen). Die rot eingerahmten Komponenten weisen ein
höheres Konzentrationsverhältnis Winter/Sommer als die Aerosolmasse (1. Balken) auf.
AUPHEP Endbericht
90
AUPHEP-3 PM10: Saisonale Verteilung der Schwermetalle
100
90
80
70
%
60
50
40
30
20
10
0
Konz
Pb
Ni
As
Mn
Cd
Sommer
Cr
V
Cu
Fe
Co
Zn
Winter
Abbildung 4.81: Relative Verteilung der Hauptkomponenten auf Sommer- und Winterhalbjahr
an der Meßstation AUPHEP-3 (Linz). Die rot eingerahmten Komponenten weisen ein höheres
Konzentrationsverhältnis Winter/Sommer als die Aerosolmasse (1. Balken) auf.
AUPHEP-4 PM10: Saisonale Verteilung der Schwermetalle
100
90
80
70
%
60
50
40
30
20
10
0
Konz
Pb
Cd
Zn
Ni
Cu
Sommer
Cr
As
Fe
Mn
V
Co
Winter
Abbildung 4.82: Relative Verteilung der Hauptkomponenten auf Sommer- und Winterhalbjahr
an der Meßstation AUPHEP-4 (Graz). Die rot eingerahmten Komponenten weisen ein höheres
Konzentrationsverhältnis Winter/Sommer als die Aerosolmasse (1. Balken) auf.
AUPHEP Endbericht
91
Urban Impact PM2,5
7
6
5
Na, Ca
NH4, SO4
OC
BC
µg/m³
4
3
2
1
0
Jun.99
Jul.99
Aug.99
Sep.99
Okt.99
Nov.99
Dez.99
Jän.00
Feb.00
Mär.00
Apr.00
Mai.00
Abbildung 4.83: Monatlicher Verlauf der Hauptkomponenten im Feinaerosol des "Urban
Impact".
Urban Impact PMC
12
10
8
n. direkt analys.
Fe
Carbonate
Na, K, Cl
OC
µg/m³
6
4
2
0
-2
Jun.99
Jul.99
Aug.99 Sep.99 Okt.99 Nov.99 Dez.99 Jän.00 Feb.00 Mär.00 Apr.00
Mai.00
Abbildung 4.84: Monatlicher Verlauf der Hauptkomponenten im Grobaerosol des „Urban
Impact“.
92
AUPHEP Endbericht
4.2.8 Zusammenfassung
Im Rahmen dieses Projektes wurden an vier Meßstellen (3 städtischen und einer ländlichen)
PM2,5- und PM10-Aerosole, die ein Jahr lang als Tagesproben gesammelt wurden, gravimetrisch
bestimmt und auf ihre chemische Zusammensetzung untersucht. Die wichtigsten Ergebnisse
werden nachfolgend aufgelistet:
¾
Der Kurzzeit-Immissionsgrenzwert des IG-Luft (50 µg/m³, TMW) konnte im Meßzeitraum
nur an der ländlichen Meßstelle (AUPHEP-2, Streithofen) eingehalten werden. Die Zahl der
Überschreitungen an den städtischen Meßstationen war höher als die erlaubten 35.
¾
Der Anteil der Feinfraktion (PM2,5) am PM10 betrug zwischen 66 und 77%.
¾
Die regionale Hintergrundkonzentration ist im Vergleich zum in der Stadt generierten Aerosol
(„Urban Impact“) sehr hoch. Im Jahresmittel war die Konzentration des Feinaerosols (PM2,5)
in der Stadt um 19% höher als an der ländlichen Meßstelle, die des Grobaerosols (PMC) um
60%. Die Feinfraktion des „Urban Impact“ besteht im wesentlichen aus kohlenstoffhältigem
Material (73%) und Ammoniumsulfat. Diese Komponenten entstehen vorwiegend bei
Verbrennungsprozessen in stationären und mobilen Quellen, wobei der Verkehr eine der
Hauptemissionsquellen darstellt. Die Grobfraktion besteht zum großen Teil aus nicht direkt
analysierten mineralischen Bestandteilen (rund 66%), die aus unterschiedlichen Quellen wie
Aufwirbelung von Straßenstaub, Abwitterung von Fassaden, Baustellen etc. stammen können.
Ein weiterer Hauptbestandteil des Grobaerosols ist organisches Material (rund 26%), das
nicht in Zusammenhang mit Verbrennungsprozessen steht.
¾
Vergleicht man die drei „Stadtaerosole“, so ist die relative Zusammensetzung des PM10Aerosols an den Meßstellen AUPEP-1 und 4 sehr ähnlich, während das Linzer Aerosol den
industriellen Charakter der Stadt deutlich zeigt.
¾
Im Winterhalbjahr wurden generell höhere Konzentrationswerte gemessen als im Sommer.
Die Winter-Anreicherung war für einige Komponenten höher als für die Aerosolmasse.
Aufgrund dieser relativen Anreicherung kann in manchen Fällen auf Emissionsquellen
geschlossen werden: Schwerölverbrennung (V, Ni) und Verwendung von NaCl als Streusalz.
¾
Im Grobaerosol des „Urban Impact“ wurde eine starke Zunahme der Mineralfraktion während
der kalten Jahreszeit festgestellt.
AUPHEP Endbericht
4.3
93
PAH und Benzol Meßreihe
Im Rahmen des ersten Meßjahres wurde folgende polyzyklische Aromaten sowohl im Rahmen
von AUPHEP als auch in Eigenregie vom Umweltbundesamt gemessen:
Naphthalin
Acenaphthylen
Acenaphthen
Fluoren
Phenanthren
Anthracen
Fluoranthen
Benz(e)pyren
Benz(a)pyren
Indeno(1,2,3-c,d)pyren
Dibenz(a,h)anthracen
Benzo(g,h,i)perylen
Coronen
Pyren
Benzo(b)naphthothiophen
Cychlopentapyren
Benz(a)anthracen
Chrysen
Benz(b)fluoranthen
Benz(k)fluoranthen
Während der Impaktorkampagnen wurden im Sommer in Wien 5 Proben (9. - 14. August 1999)
und in Streithofen 3 Proben (10. - 13. August 1999) gesammelt, im Winter (17. - 22. Jänner
2000) jeweils 5 Proben. Die Meßdaten sind in der Datenbank zusammengefaßt. In Tabelle 4.12
sind die Mittelwerte von BaP über alle Messungen für Sommer und Winter und beide Stationen
angegeben.
TABELLE 4.12: Mittlere Konzentration von Benz(a)Pyren in ng/m3
AUPHEP-1
AUPHEP-2
Sommer
0,08
0,05
Winter
0,59
0,28
Die Benzolkonzentration wurde mittels Passivsammler in Monatsabschnitten während der
gesamten Meßperiode bestimmt. Die Meßdaten sind in der Datenbank zusammengefaßt. In
Tabelle 4.13 sind die Mittelwerte über alle Messungen für Sommer und Winter und beide
Stationen angegeben.
TABELLE 4.13: Mittlere Konzentration von Benzol in Pg/m3
AUPHEP-1
AUPHEP-2
Sommer
1,6
0,6
Winter
2,4
1,6
AUPHEP Endbericht
94
4.4
Messung der Partikeloberfläche
Im Zuge der AUPHEP Meßkampagnen in Wien und in Linz war es jeweils für kurze Zeit
möglich, auch einen Batteriesensor (LQ1-DC) zur Messung der Aktiven Oberfläche beruhend
auf dem Prinzip der Korona-Entladung zu betreiben. Da es gerade reaktive Anteile der
Teilchenoberfläche sind, die für gesundheitliche Effekte verantwortlich zeichnen, bot es sich an,
die Oberfläche an Stelle bzw. ergänzend zur Masse zu bestimmen (MOSHAMMER et al. 2003).
Beide Male wurden die Meßgeräte dankenswerter Weise von Dritten zur Verfügung gestellt:
Für Wien vom Hersteller, für Linz von Dr. Gerd Oberfeld, Salzburger Landesregierung.
Das Meßprinzip beruht auf der Kollision der Staubteilchen mit Ionen, wodurch die
Staubteilchen in Relation zu ihrer gesamten geometrischen Oberfläche elektrisch aufgeladen
werden. Die Gesamtladung wird gemessen und somit auf die Oberfläche der Teilchen
rückgeschlossen. Bei Teilchen mit Durchmessern kleiner als 66 nm besteht eine streng lineare
Beziehung zwischen Ladung und geometrischer Oberfläche, bei größeren Teilchen wird die
geometrische Oberfläche zunehmend unterschätzt, die „Aktive Oberfläche“ ist somit kleiner als
die geometrische Oberfläche.
Die Messung mit dem tragbaren Gerät gestaltet sich vergleichsweise einfach. Problematischer
ist die fallweise Kalibrierung des Gerätes, da noch keine Standardstäube mit definierter
Oberfläche zur breiten Verfügung stehen. Wegen zunehmender Ermüdung bzw. Belegung des
Filters sollte eine Kalibrierung je nach Benutzungsintensität alle 1 bis 2 Jahre erfolgen. Wann
und mit welchem Staub-Standard bei beiden Geräten die letzte Kalibrierung erfolgt war, ist
nicht bekannt. Ein direkter Vergleich der Werte von Wien mit denen von Linz ist daher nur
eingeschränkt möglich, während die Beurteilung der Werte im Zeitverlauf für jedes Gerät
einzeln von der Frage der Kalibrierung nicht wesentlich beeinflußt wird.
Unter Annahme eines homogenen Staubes aus Teilchen einer Größe ergibt sich aus einfachen
geometrischen Überlegungen folgende theoretische Beziehung zwischen der Oberfläche, der
Teilchenmasse und der Teilchenzahl:
log (surface) = 2/3 log (mass) + 1/3 log (count) + constant
Unter den realen Bedingungen einer (unbekannten) Korngrößenverteilung im Staub fanden wir
für Linz (HMW, 22.3.-7.5.2001, 2202 Datensätze)
ln (LQ) = 0,337 ln (PM1,0) + 0,378 ln (NC) – 0,584 (r²=0,551; p<0,001)
ln (LQ) = 0,522 ln (PM2,5) + 0,300 ln (NC) – 0,412 (r²=0,654; p<0,001)
ln (LQ) = 0,453 ln (PM10) + 0,280 ln (NC) – 0,222 (r²=0,630; p<0,001)
AUPHEP Endbericht
95
und für Wien (HMW 13.1.-24.2.2000, 1552 Datensätze)
ln (LQ) = 0,385 ln (PM1,0) + 0,649 ln (NC) – 4,547 (r²=0,39; p<0,001)
ln (LQ) = 0,319 ln (PM2,5) + 0,686 ln (NC) – 4,829 (r²=0,36; p<0,001)
ln (LQ) = 0,251 ln (PM10) + 0,674 ln (NC) – 4,648 (r²=0.,34; p<0,001)
Die Korrelation zwischen der Aktiven Oberfläche und den anderen gemessenen StaubParametern war entsprechend hoch.
Für Linz ergaben sich folgende Pearson’sche Korrelationskoeffizientn r (alle p < 0,001):
LQ
PM1,0
0,660
PM2,5
0,751
PM10
0,751
NC
0,673
Es stellte sich somit die Frage, ob es überhaupt Sinn macht, die aktive Oberfläche ergänzend zu
bestimmen. Abgesehen von der leichten Handhabung des tragbaren Gerätes (Einsatz inzwischen
auch erfolgreich im Indoor-Bereich (MOSHAMMER et al. 2004)) spräche für die Verwendung
der Meßmethode, wenn durch sie einzelne Gesundheitsauswirkungen besser als durch z.B. PM10
vorhergesagt würden. Wegen der hohen Korrelation zwischen Oberfläche und Masse einerseits
und der kurzen Betriebszeit andererseits waren jedoch der Überprüfung dieser Bedingung enge
Grenzen gesetzt.
96
AUPHEP Endbericht
AUPHEP Endbericht
5
Impaktorkampagnen
5.1
Allgemeines
97
Die in den AUPHEP Experimenten eingesetzten Impaktoren sind Kaskadenimpaktoren der
Type LPI 30 (Hauke, Gmunden). Diese Impaktoren haben eine Volumenflußrate von 30 l/min
und einen Arbeitsbereich von 0,06 Pm bis 16 Pm mit acht Größenklassen. Die Trenndurchmesser liegen bei 0,06 Pm, 0,25 Pm, 0,5 Pm, 1 Pm, 2 Pm, 4 Pm, 8 Pm und 16 Pm. Die den
einzelnen Stufen zugeordneten mittleren Durchmesser (geometrisches Mittel) liegen damit bei
0,088 - 0,18 - 0,36 - 0,71 - 1,4 - 2,8 - 5,7 - 11 Pm.
Der technische Entwurf der Impaktoren (BERNER et al. 1978), der hier nicht weiter erörtert
werden soll, ist besonders günstig für genaues und sauberes Arbeiten, die Sammelflächen
können in einfacher Weise mit Folien ausgelegt werden. Für die Bestimmung der
Massengrößenverteilungen werden Aluminiumfolien mit einem Gewicht von etwa 90 mg
eingesetzt. Diese Folien haben bei gewöhnlichen Arbeitsbedingungen eine Gewichtsgenauigkeit
von besser als 1 Pg, was die Verwendung von Mikrowaagen ermöglicht (BERNER et al. 2004).
Für chemische Untersuchungen werden andere Folien eingesetzt, z.B. Wärme behandelte
Aluminiumfolien oder TEDLAR® Folien, um die Vorbelastung an zu untersuchendem Material
(Kohlenwasserstoffe, Schwermetalle, wasserlösliche Ionen) möglichst gering zu halten. Die
Volumenflußrate durch die Impaktoren wird durch eine kritische Düse am Ende des Impaktors
bestimmt. Die Pumpen sind hinreichend leistungsfähig, sodaß der Druckabfall an der Düse
größer wird als das kritische Druckverhältnis.
Die Veränderungen der Umgebungsbedingungen sind bei der Bestimmung des Sammelvolumens zu berücksichtigen. Im Betrieb mit kritischer Düse bewirkt die Außentemperatur eine
Veränderung der Volumenflußrate wegen der Abhängigkeit der Gasgeschwindigkeiten von der
Temperatur. Die Volumenflußrate Va bei der Außentemperatur Ta berechnet sich zu
Va = V0*(Ta/T0)1/2. Die Bezugdaten sind die Volumenflußrate V0 bei der Temperatur T0 von
20°C. Die Volumensflußrate Va ist vom Außendruck unabhängig, soweit das Gas als ideales
Gas betrachtet werden kann. Auch die Zusammensetzung des Gases, mithin die Veränderungen
der relativen Luftfeuchte, führt zu keinen Änderungen der Volumenflußrate, die bei der
Auswertung berücksichtigt werden müßten. Der Betriebsdaten des Impaktors sind durch die
kritische Düse bestens kontrolliert.
Die Abscheide- und Sammelwirksamkeiten sind ideal, wenn das Aerosol bei Luftfeuchtigkeiten
über 70% hinreichend viel Wasser zur Bindung der deponierten Partikel an ihren
Niederschlagsort besitzt. Das ist vor allem für das Akkumulationsaerosol der Fall, das den
Hauptanteil des PM2,5-Aerosols stellt. Überdies ist die Wahrscheinlichkeit gering, daß dieses
Aerosol in den hier verwendeten Impaktoren vor der Deposition vollständig abtrocknet
(BERNER et al. 1998). Man kann davon ausgehen, daß das PM2,5-Aerosol, das zumindest im
AUPHEP Endbericht
98
Größenbereich über 0,2 Pm hygroskopische Partikel enthält, von diesen Impaktoren verläßlich
gesammelt wird.
Bei trockenen Partikeln ist Vorsicht geboten. Die Sammelwirksamkeit wird dann vor allem
durch die Geschwindigkeit bestimmt, mit der die Partikel auf die Sammelfläche treffen. In den
verwendeten Impaktoren sind diese Geschwindigkeiten zumindest in den groben Stufen bis
4 Pm so gering, daß man von niedrigen Sammelverlusten ausgehen kann. Überdies können sich
diese Partikel in ruhigen Toträumen der Strömung über den Sammelfolien ablagern, so daß sie
nicht verloren gehen. Die Fraktion von 4 Pm bis 8 Pm und noch mehr die Fraktion von 8 Pm bis
16 Pm sind wahrscheinlich von stärkeren Sammelverlusten betroffen. Auf eine Verbesserung
der Sammelwirksamkeit durch Haftmittel wurde vor allem wegen Schwierigkeiten bei der
Wägung verzichtet. Es hat sich gezeigt, daß verschiedene Haftmittel aus dem Bereich der Öle
und Schmierfette lösliche Dämpfe mit der umgebenden Luft austauschen. Die Wägefehler
werden dadurch größer als der Gewinn durch die Verbesserung der Sammelwirksamkeit.
Sammelfehler wegen Überladung der Niederschlagsflächen oder Erodierung des Niederschlagsgutes sind bei atmosphärischen Aerosolen und Sammelzeiten von zwölf Stunden nicht zu
erwarten.
Zur Bestimmung der Massengrößenverteilungen wurden die Niederschlagsproben auf einer
elektronischen Mikrowaage gewogen. Bei einem Wägefehler von insgesamt r5 Pg und einem
Sammelvolumen von etwa 20 m³ liegt der Fehler der Massenkonzentrationen bei etwa
r0,25 Pg/m³.
5.2
Meßergebnisse der Impaktorkampagnen
Im Rahmen des AUPHEP Projekts wurden an allen Stationen vergleichende Messungen mit
Kaskadenimpaktoren jeweils im Sommer- und im Winterhalbjahr durchgeführt. Die Messungen
erstreckten sich in der ersten Meßphase in Wien und Streithofen vom 9. August bis 1. September 1999 (Sommer 1999) und vom 17. Januar bis zum 15. Februar 2000 ( Winter 2000). In der
zweiten Meßphase liefen die Messungen vom 15. bis zum 23. Januar 2001 und vom 7. bis 14.
August 2001. Es wurden jeweils zwei idente Impaktoren an je zwei Meßstellen eingesetzt
(AUPHEP-1 und AUPHEP-2; AUPHEP-3 und AUPHEP-4). Die Sammelperioden betrugen 12
Stunden, vermindert um etwa 20 min für das Wechseln der Sammelfolien. Die Beginnzeiten
sind 08:00 und 20:00. Die Impaktoren waren im Freien aufgestellt, die Ansaughöhen betrugen
etwa 1,3 m.
Für Wien und Streithofen gibt es insgesamt 48 Paare (Tag und Nacht) von Massengrößenverteilungen aus dem Sommer 1999 und 58 Paare aus dem Winter 2000. Für Linz und Graz liegen
im Winter 8 Tages- und 9 Nacht-Verteilungen vor, im Sommer je 8 Paare. In den Abbildungen
5.1 bis 5.4 sind die Verteilungen getrennt für Sommer und Winter für alle 4 Stationen
dargestellt.
AUPHEP Endbericht
99
AUPHEP-1
Sommer
3
Massenkonzentration (µg/m )
20
15
10
5
0
10 -1
10 0
10 1
Dae (µm)
AUPHEP-1
Winter
3
Massenkonzentration (µg/m )
40
30
20
10
0
10 -1
10 0
10 1
Dae (µm)
Abbildung 5.1: Massengrößenverteilungen für AUPHEP-1, Sommer und
Winter.
AUPHEP Endbericht
100
AUPHEP-2
Sommer
12
3
Massenkonzentration (µg/m )
14
10
8
6
4
2
0
10 -1
10 0
10 1
Dae (µm)
AUPHEP-2
Winter
Massenkonzentration (µg/m 3)
20
15
10
5
0
10 -1
10 0
10 1
Dae (µm)
Abbildung 5.2: Massengrößenverteilungen für AUPHEP-2, Sommer und Winter.
AUPHEP Endbericht
101
AUPHEP-3
Sommer
3
Massenkonzentration (µg/m )
30
20
10
0
10 -1
10 0
10 1
Dae (µm)
AUPHEP-3
Winter
Massenkonzentration (µg/m 3)
30
20
10
0
10 -1
10 0
10 1
Dae (µm)
Abbildung 5.3: Massengrößenverteilung für AUPHEP-3, Sommer und Winter.
AUPHEP Endbericht
102
AUPHEP-4
Sommer
3
Massenkonzentration (µg/m )
8
6
4
2
0
10 -1
10 0
10 1
Dae (µm)
AUPHEP-4
Winter
Massenkonzentration (µg/m 3)
50
40
30
20
10
0
10 -1
10 0
10 1
Dae (µm)
Abbildung 5.4: Massengrößenverteilung für AUPHEP-4, Sommer und Winter.
AUPHEP Endbericht
5.3
103
Die Massengrößenverteilungen des Aerosols in der Wiener Region
Die Massengrößenverteilungen des atmosphärischen Aerosols im Wiener Raum, gesammelt an
entlegenen Meßstellen, zeigen in der Regel ein ziemlich einheitliches Bild. Die fein- und
grobkörnigen Anteile sind in den meisten Fällen durch ein Minimum bei etwa 2,5 Pm getrennt
(Abbildungen 5.1 und 5.2). Das feinkörnige Aerosol hat in der Regel einen ausgeprägten Mode,
dessen modale Durchmesser im oberen Submikron-Bereich liegen. Bei trockenen Verhältnissen
(relative Luftfeuchtigkeiten bis zu etwa 85%) liegen die Erwartungswerte der modalen
Durchmesser zwischen 0,3 Pm und 0,8 Pm, im Mittel etwa bei 0,5 Pm. Bei Nebel, der während
der Experimente im August 1999 und im Januar 2000 kaum, zumindest nicht für längere Zeiten
aufgetreten ist, kann sich der Mode in den Grobbereich bis zu modalen Durchmessern um 5 Pm
verschieben (BERNER 1989, BERNER et al. 2000) und damit das Minimum verdecken.
Das grobkörnige Aerosol zeigt innerhalb des Messbereiches der Impaktoren, der bis 16 Pm
reicht, im Allgemeinen keine auffälligen modalen Strukturen. In besonderen Fällen, die den
bisherigen Erfahrungen nach selten auftreten, beobachtet man einen ausgeprägten Mode mit
einem modalen Durchmesser bei etwa 5 Pm. In den Wiener Aerosolen, die in der Vergangenheit
ziemlich häufig, aber erst im Rahmen des AUPHEP Projektes systematisch untersucht wurden,
trat dieser Mode im Januar 2000 auf, sowohl im städtischen Bereich (AUPHEP-1) als auch im
ländlichen Bereich (AUPHEP-2), und nicht zeitgleich. Wie in BERNER et al. (2004) näher
erläutert wird, verbindet sich das Auftreten dieses Modes an diesen AUPHEP Meßstellen mit
meteorologischen Besonderheiten. Relativ niedrige Windgeschwindigkeiten mit Richtungen,
die über größere Strecken parallel zu einer Hauptverkehrsader verlaufen, bewirken eine
außergewöhnliche Ansammlung des verkehrsbezogenen Aerosols in den begleitenden
Luftmassen. Im Falle der Meßstelle AUPHEP-2 (Streithofen) ist durch weitere Untersuchungen
zu klären, ob außer eines Autobahnzubringers und der Stadt Neulengbach auch die im Süden
von Neulengbach verlaufende Autobahn als Erzeuger des verkehrsbezogenen Grobpartikelmodes in Frage kommt. Dieser Grobpartikelmode ist in den wesentlich kürzeren Impaktorexperimenten an den Meßstellen AUPHEP-3 und AUPHEP-4 nicht aufgetreten. Wie aus
früheren Untersuchungen bekannt ist (BERNER et al. 1984), besitzen die Massengrößenverteilungen des verkehrsbezogenen Aerosols zwei deutliche Moden, nämlich einen ultrafeinen
Mode bei modalen Durchmessern um 0,1 Pm und einen groben Mode bei modalen
Durchmessern um 5 Pm. Das Aerosol wurde dabei im Straßenverkehr an der Verkehrsfläche
gesammelt. Die Massenkonzentrationen dieser Moden sind unter diesen Umständen
vergleichbar groß mit den Massenkonzentrationen des Akkumulationsaerosols. Bei schwachem
Akkumulationsaerosol zeigen die an der Verkehrsfläche gemessenen Massengrößenverteilungen die beiden Verkehrs-Moden, die Verteilungen sind bi-modal. Bei etwa
gleichen Konzentrationen zeigen sich die Moden des Verkehrsaerosols und des Akkumulationsaerosols, die Verteilungen sind tri-modal. Bei überwiegendem Akkumulationsaerosol
verschwinden die Verkehrs-Moden, die Verteilungen werden uni-modal.
AUPHEP Endbericht
104
Folgende Schlüsse sind daraus zu ziehen:
•
•
•
•
An entlegenen Meßstellen ist das verkehrsbezogene Aerosol im Allgemeinen so stark
verdünnt, daß seine Moden die Massengrößenverteilungen nicht mehr beherrschen. Das
Fehlen dieser Moden an den Meßstellen AUPHEP-1 und AUPHEP-2 und das
Vorherrschen des Akkumulationsaerosols zeigen an, daß die Meßstellen AUPHEP-1
und AUPHEP-2 bezüglich der Massengrößenverteilungen als entlegene Meßstellen
bezeichnet werden können.
Das verkehrsbezogene Aerosol zeigt keine besonderen Partikelemissionen im Bereich
des Akkumulationsaerosols. Die Moden des verkehrsbezogenen Aerosols überlappen
sich zwar, so daß sie zu den Konzentrationen im Bereich des Akkumulationsaerosols
beitragen. Jedoch sind die Konzentrationen des Verkehrsaerosols im Überlappungsbereich so gering, daß dieses Aerosol an entlegenen Meßstellen keinen nennenswerten
Beitrag zum Akkumulationsaerosol leistet.
Unter außergewöhnlichen Umständen reichert sich das Verkehrsaerosol in den
begleitenden Luftmassen an, so daß seine Konzentrationen das Aerosolgeschehen
beherrschen.
Das vorliegende Material, bestehend aus den Massen-Größenverteilungen an
mindestens einer Meßstelle über einen größeren Zeitraum, erlaubt wegen der Kürze der
Experimente keinen Einblick in das Problem, wie oft und wie lange die Meßstellen
AUPHEP-1 und AUPHEP-2 maßgeblich vom verkehrsbezogenen Aerosol beherrscht
werden.
5.3.1 Anteil des Akkumulationsaerosols am PM2,5 Aerosol
In der Regel zeigen die Massengrößenverteilungen im Wiener Raum das gewöhnliche
Minimum um 2,5 Pm. Das PM2,5 Aerosol erfaßt das feinkörnige Aerosol, das vom grobkörnigen
Aerosol durch das Minimum getrennt ist. Das feinkörnige Aerosol hat in der Regel einen
ausgeprägten Mode, der als Akkumulationsaerosol aufzufassen ist.
Diese Bezeichnung folgt früheren Vorstellungen, daß sich die Größenverteilungen
atmosphärischer Aerosole durch wenige Komponenten (Nukleationsaerosol, Akkumulationsaerosol, Grobpartikelaerosol) aufbauen lassen, welche die Entwicklung des atmosphärischen
Aerosols widerspiegeln (WILSON et al. 1977). Das Akkumulationsaerosol enthält das Material
ursprünglich ultrafeiner Nukleationsaerosole, dazu Kondensate atmosphärischer Reaktionsprodukte, die in der Gasphase gebildet werden, sowie die Produkte chemischer Reaktionen, die
an und in diesen Partikeln ablaufen. Diese Ansätze haben sich seither als äußerst fruchtbar
erwiesen, wenngleich die ursprüngliche Zahl von drei Aerosolkomponenten nicht immer zu
halten ist. Das Akkumulationsaerosol besitzt in besonderen Fällen zwei deutlich verschiedene
Komponenten mit dynamisch unterschiedlichem Verhalten (JOHN et al. 1990). Das
AUPHEP Endbericht
105
Grobaerosol der Verkehrs-Emissionen hat im feineren Grobbereich einen ausgeprägten Mode
(BERNER et al. 1984, SALMA et al. 2002), der wahrscheinlich auf Abrieb von Straßenbelagsmaterial zurückzuführen ist (BERNER et al. 2004).
An entlegenen Meßstellen prägt das Akkumulationsaerosol die modale Struktur der
Massengrößenverteilungen des atmosphärischen Aerosols und stellt massenmäßig den
überwiegenden Teil des PM2,5-Aerosols, sowie einen großen Teil des PM10-Aerosols. Die
Beiträge des Verkehrsaerosols, sowohl des ultrafeinen Modes als auch des Grobmodes, zum
Akkumulationsaerosol liegen im Überlappungsbereich dieser Moden und sind dementsprechend
gering. Der Anteil des ultrafeinen Verkehrsaerosols zum PM2,5-Aerosol ist deshalb sicher nicht
größer als die Differenz zwischen dem PM2,5-Aerosol, also dem feinkörnigen Aerosol, und dem
Akkumulationsaerosol.
Im Bereich des Akkumulationsaerosols läßt sich die Massengrößenverteilung meist recht gut
durch eine logarithmische Normalverteilung anpassen
___
f(x) = Macc*(1/(ln{Vacc}*¥ 2S)*exp{-(1/2)*((x-Pacc)/ln{Vacc})²) .
In dieser Funktion ist das Argument x = ln{D/D0} der Logarithmus des Partikeldurchmessers D,
mit D0 als Einheitsdurchmesser, ln{Vacc} die Standardabweichung der Variablen x, und
P = ln{Dacc/D0} der Logarithmus des modalen Durchmessers Dacc. Der Faktor Macc ist die
Gesamtmasse der durch die Verteilung definierten Komponente des Aerosols, das als
Akkumulationsaerosol angesehen werden kann. Die drei modalen Größen (Macc, Pacc, Vacc) legen
den Akkumulationsmode fest.
Die modalen Daten des Akkumulationsaerosols und die Differenz zwischen PM2,5-Aerosol und
Akkumulationsaerosol sind in den Tabellen 5.1 und 5.2 für die Meßstellen AUPHEP-1 und
AUPHEP-2 zusammengestellt. Sie beziehen sich auf den Winter 2000. Die Unterschiede in den
modalen Durchmessern sind unbedeutend. Zwar ist der Mittelwert an der ländlichen Meßstelle
AUPHEP-2 mit einem Durchmesser von 0,39 Pm etwas geringer als jener der städtischen
Meßstelle (0,44 Pm), aber die Differenz von 0,05 Pm zwischen beiden Werten beträgt etwa die
Hälfte der einfachen Standardabweichungen von 0,091 und 0,098. Man kann ohne weitere
Prüfung annehmen, daß die beiden Werte 0,39 Pm und 0,44 Pm als gleich groß einzuschätzen
sind. Entsprechendes gilt für die geometrischen Standardabweichungen. Die mittleren Werte
von 1,98 und 1,88 entsprechen den üblichen Befunden (BERNER et al. 2000;
HITZENBERGER and PUXBAUM 1993). Gemessen an den einfachen Standardabweichungen
von 0,36 und 0,30 ist die Differenz zu gering, um einen Unterschied der Mittelwerte ableiten zu
können.
AUPHEP Endbericht
106
TABELLE 5.1: Daten des Akkumulationsaerosols für AUPHEP-1
AUPHEP-1
Datum
18.1.2000
18.1.2000
19.1.2000
20.1.2000
20.1.2000
21.1.2000
21.1.2000
22.1.2000
22.1.2000
23.1.2000
23.1.2000
24.1.2000
24.1.2000
25.1.2000
25.1.2000
26.1.2000
26.1.2000
27.1.2000
27.1.2000
28.1.2000
28.1.2000
29.1.2000
29.1.2000
30.1.2000
30.1.2000
31.1.2000
31.1.2000
1.2.2000
1.2.2000
2.2.2000
2.2.2000
3.2.2000
3.2.2000
4.2.2000
4.2.2000
5.2.2000
6.2.2000
6.2.2000
7.2.2000
7.2.2000
8.2.2000
8.2.2000
9.2.2000
9.2.2000
10.2.2000
10.2.2000
11.2.2000
11.2.2000
12.2.2000
12.2.2000
13.2.2000
13.2.2000
14.2.2000
-T
-N
-T
-T
-N
-T
-N
-T
-N
-T
-N
-T
-N
-T
-N
-T
-N
-T
-N
-T
-N
-T
-N
-T
-N
-T
-N
-T
-N
-T
-N
-T
-N
-T
-N
-T
-T
-N
-T
-N
-T
-N
-T
-N
-T
-N
-T
-N
-T
-N
-T
-N
-T
AUPHEP-1
AUPHEP-1
AUPHEP-1
Dacc (mm)
sacc
Macc (mg/m³)
Macc (%PM2,5)
0,72
0,35
0,29
0,62
0,46
0,28
0,71
0,39
0,38
0,37
0,52
0,47
0,44
0,44
0,40
0,41
0,42
0,35
0,43
0,48
0,49
0,37
0,36
0,33
0,35
0,28
0,39
0,33
0,56
0,45
0,45
0,46
0,50
0,59
0,56
0,34
0,50
0,59
0,51
0,45
0,41
0,32
0,30
0,42
0,35
0,44
0,43
0,43
0,52
0,53
0,53
0,39
0,48
1,78
1,66
1,43
2,09
1,70
1,38
1,38
1,78
1,91
1,75
1,80
1,99
1,91
1,99
1,90
2,23
2,46
2,46
1,93
2,07
1,92
2,18
1,71
1,87
1,90
2,03
1,87
2,84
2,45
2,96
1,98
1,80
1,88
1,79
1,75
1,80
3,19
2,26
2,22
2,12
1,85
1,73
2,29
1,91
1,82
2,70
1,91
2,19
1,68
1,50
1,86
1,71
2,01
3,63
4,97
3,56
13,24
10,01
3,63
1,76
14,57
18,43
27,55
25,19
24,46
25,06
28,86
25,49
15,10
13,19
15,42
26,91
20,91
26,47
17,10
1,36
7,77
4,57
3,65
6,72
29,15
18,50
16,92
18,42
15,34
11,20
19,13
11,19
8,01
29,39
23,98
29,27
14,09
8,73
1,28
4,99
6,86
9,14
18,81
12,37
13,72
28,73
16,32
9,55
3,87
10,73
66,05
64,40
44,86
81,04
97,91
80,03
46,21
88,73
95,85
87,54
89,29
100,73
100,90
103,63
92,70
87,45
100,29
94,91
95,83
101,15
97,07
88,29
81,23
83,82
69,13
48,00
77,05
76,28
70,30
102,61
84,31
80,46
78,44
77,47
72,33
45,61
70,99
51,48
74,15
85,34
66,63
37,19
53,95
58,48
44,37
77,52
68,31
75,57
76,93
87,28
84,64
66,44
83,59
AUPHEP Endbericht
107
14.2.2000 -N
15.2.2000 -T
MITTEL (mm)
SDV (mm)
0,40
0,52
1,95
1,90
11,89
17,84
71,74
84,79
0,44
0,10
1,98
0,36
14,71
8,57
77,66
17,00
TABELLE 5.2: Daten des Akkumulationsaerosols für AUPHEP-2
Datum
17.1.2000
18.1.2000
19.1.2000
19.1.2000
20.1.2000
20.1.2000
21.1.2000
22.1.2000
22.1.2000
23.1.2000
23.1.2000
24.1.2000
24.1.2000
25.1.2000
25.1.2000
26.1.2000
26.1.2000
27.1.2000
27.1.2000
28.1.2000
28.1.2000
29.1.2000
29.1.2000
30.1.2000
31.1.2000
30.1.2000
1.2.2000
2.2.2000
2.2.2000
3.2.2000
3.2.2000
4.2.2000
4.2.2000
5.2.2000
5.2.2000
6.2.2000
6.2.2000
7.2.2000
7.2.2000
8.2.2000
8.2.2000
9.2.2000
9.2.2000
10.2.2000
-N
-N
-T
-N
-T
-N
-N
-T
-N
-T
-N
-T
-N
-T
-N
-T
-N
-T
-N
-T
-N
-T
-N
-T
-N
-T
-N
-T
-N
-T
-N
-T
-N
-T
-N
-T
-N
-T
-N
-T
-N
-T
-N
-T
AUPHEP-2
Dacc (mm)
AUPHEP-2
sacc
AUPHEP-2
Macc (mg/m³)
AUPHEP-2
Macc (%PM2,5)
0,39
0,30
0,34
0,30
0,39
0,42
0,68
0,35
0,54
0,39
0,41
0,43
0,40
0,39
0,42
0,40
0,39
0,34
0,42
0,38
0,41
0,44
0,15
0,36
0,54
0,31
0,33
0,38
0,42
0,48
0,54
0,54
0,54
0,38
0,55
0,33
0,51
0,54
0,41
0,31
0,62
0,70
0,41
0,37
1,60
1,57
1,54
1,49
1,63
1,70
1,50
1,93
1,81
1,84
1,90
2,02
2,07
1,91
1,92
1,97
1,84
2,15
1,83
1,99
1,85
2,07
1,78
1,77
3,13
1,96
2,01
2,00
1,80
1,73
1,71
1,76
1,73
1,81
1,59
1,95
2,03
2,31
1,71
1,95
1,50
1,60
1,63
1,68
3,48
2,38
2,32
2,81
8,85
11,55
4,73
10,21
22,88
26,90
25,16
31,38
33,46
37,86
37,19
29,12
22,79
25,12
31,60
27,25
20,41
12,24
3,29
3,41
5,02
3,49
9,67
12,19
12,32
10,75
10,54
16,54
9,87
8,51
9,27
7,62
9,69
17,82
8,93
3,61
3,41
6,43
4,75
5,62
89,24
57,16
66,17
66,61
73,19
91,27
80,77
90,18
88,30
89,10
90,41
101,87
104,56
96,32
99,17
96,73
88,41
104,38
95,82
95,86
96,48
101,71
52,14
69,95
115,07
71,15
91,27
90,54
91,98
85,91
76,66
93,37
82,95
71,45
58,51
26,84
38,53
84,37
89,07
84,85
81,14
73,40
69,14
53,44
AUPHEP Endbericht
108
10.2.2000
11.2.2000
11.2.2000
12.2.2000
12.2.2000
13.2.2000
14.2.2000
15.2.2000
MITTEL (mm)
SDV (mm)
-N
-T
-N
-T
-N
-T
-N
-T
0,40
0,43
0,62
0,46
0,55
0,44
0,38
0,48
0,43
0,10
1,86
1,81
1,85
1,51
1,69
1,80
1,75
2,24
8,64
13,00
15,75
17,16
16,56
5,15
8,64
16,22
81,79
89,66
94,37
78,12
91,91
96,11
70,73
103,00
1,84
0,26
13,72
9,89
83,10
17,22
Es überrascht, daß auch die Unterschiede in den mittleren Massen des Akkumulationsaerosols,
'Macc=1,96 Pg/m³, wesentlich geringer sind als die einfache Standardabweichung von
12,16 Pg/m³ für die ländliche Station und 8,56 Pg/m³ für die städtische Station. Man kann
deshalb davon ausgehen, daß die ländlichen und städtischen Konzentrationen des
Akkumulationsaerosols im Mittel gleich groß sind.
Allerdings gibt es Anzeichen, daß die Beiträge des ultrafeinen Aerosols zum PM2,5-Aerosol in
Stadt und Land unterschiedlich sind. In der Stadt trägt das Akkumulationsaerosols im Mittel
77,6% zum PM2,5- Aerosol bei, am Land dagegen 87,6%. Die Differenz von 10% ist allerdings
geringer als die einfachen Standardabweichungen von 17% bzw. 15%, die Unterschiede sind
demnach unbedeutend. Dieses Ergebnis stimmt mit anderen Untersuchungen der
Massengrößenverteilungen überein (Berner et al. 2003). An der städtischen Meßstelle sind die
Häufigkeiten des ultrafeinen Aerosols im Mittel etwas größer als an der ländlichen Meßstelle.
Folgende Schlüsse sind vertretbar:
•
•
•
•
Die Impaktordaten liefern im Mittel keine Anhaltspunkte dafür, daß die Beiträge lokaler
Emissionsquellen (Verkehr oder andere) oder lokaler Konversionen gasartiger
Aerosolvorläufer zum Akkumulationsaerosol im städtischen Bereich größer sind als im
ländlichen Bereich.
Im Hinblick auf partikelförmige Emissionen ist dieses Ergebnis verständlich. Wegen
ihrer modalen Struktur, bestehend aus einem ultrafeinen und einem groben Mode,
können die Verkehrsaerosole keinen nennenswerten Beitrag zum Akkumulationsaerosol
liefern.
Im Hinblick auf die Bildung sekundären Aerosolmaterials ist anzunehmen, daß
vermutbare Unterschiede der Bildungsraten im städtischen und ländlichen Bereich im
Mittel keine Auswirkungen auf die Massenkonzentrationen des Akkumulationsaerosols
an den Meßstellen AUPHEP-1 und AUPHEP-2 haben.
Die vorhandenen Unterschiede zwischen den Konzentrationen der Akkumulationsaerosole an diesen Stellen, die sich im Vergleich der simultanen zwölfstündigen
Mittelwerten der Impaktoren zeigen, haben demnach andere Ursachen - vermutlich
AUPHEP Endbericht
109
Unterschiede in den langzeitigen Entwicklungen stromaufwärts der Meßstellen - als die
momentanen Auswirkungen größerer Emissionen oder höherer Bildungsraten
sekundären Aerosolmaterials im städtischen Bereich.
Diese Befunde gelten hauptsächlich für entlegene Meßstellen, wo das Akkumulationsaerosol die Struktur der Massengrößenverteilung bestimmt.
•
5.3.2 Anteil des ultrafeinen Aerosols am PM2,5-Aerosol
Von besonderen Fällen abgesehen, unterscheiden sich Akkumulationsaerosol und PM2,5Aerosol hauptsächlich im ultrafeinen Bereich. Die entsprechenden Differenzen
Muf='[MPM2,5-Macc] sind in Abbildung 5.5 für die Meßstellen AUPHEP-1 und AUPHEP-2
gezeigt. Die hell gezeichneten Ausreißer, die auf die zeitweilig besonderen Umstände während
des Winterexperimentes zurückzuführen sind (größerer Einfluß des Verkehrsaerosols), wurden
in der nachfolgenden Statistik nicht berücksichtigt. Die Differenzen Muf liegen zwischen
0 Pg/m³ und 10 Pg/m³. An der Meßstelle AUPHEP-1 beträgt der Mittelwert der Differenzen
3,17 Pg/m³ und die einfache Standardabweichung 2,89 Pg/m³. An der Meßstelle AUPHEP-2 ist
der Mittelwert 4,89 Pg/m³ und die einfache Standardabweichung 2,65 Pg/m³. Die Differenz
zwischen den Mittelwerten, 1,72 Pg/m³, ist geringer als beide einfachen Standardabweichungen.
60
Muf
AUPHEP-1
Muf ex AUPHEP-1
50
Muf
AUPHEP-2
Muf ex AUpHEP-2
40
Muf (µg/m3)
30
20
10
0
0
10
20
30
40
50
60
70
-10
PM2,5 (µ g/m³)
Abbildung 5.5: Die Differenzbeträge Muf zwischen PM2,5-Aerosol und Akkumulationsaerosol
(dunkle Punkte) liegen, abgesehen von Ausreißern (helle Punkte), in einem Band zwischen
0 Pg/m³ und 10 Pg/m³. Ein Ansteigen der Differenzen mit zunehmender Konzentration des
PM2,5-Aerosols ist nur schwach ausgeprägt. Die Ausreißer werden auf einen stärkeren Einfluß
des Verkehraerosols unter besonderen Umständen zurückgeführt.
AUPHEP Endbericht
110
Man kann davon ausgehen, daß sich die beiden Mittelwerte vom Schätzwert 4 Pg/m³ statistisch
nicht unterscheiden. Die Tendenz, daß die Anteile des ultrafeinen Aerosols mit zunehmender
Konzentration des PM2,5-Aerosols ansteigen, ist schwach ausgeprägt.
•
•
Das ultrafeine Aerosol trägt im Mittel nicht mehr als etwa 4 Pg/m³ zum PM2,5-Aerosol
bei, unabhängig von der Konzentration des PM2,5-Aerosols. Geht man davon aus, daß
das ultrafeine Aerosol eine verhältnismäßig lange Lebensdauer besitzt und ein guter Teil
dieses Aerosols mit den begleitenden Luftmassen in die Region eingetragen wird, dann
müssen die Beiträge der lokalen Quellen ultrafeiner Aerosole deutlich unter diesem
Wert liegen.
Dieses Ergebnis gilt, wenn die Meßstelle für die Zeit der Sammlung als entlegene
Meßstelle eingestuft werden kann, daß also das Akkumulationsaerosol, und nicht die
Aerosole lokaler Quellen die Struktur der Massengrößenverteilung während dieser Zeit
beherrscht.
5.3.3 Korrelationen der Aerosolfraktionen
Hinweise auf die besondere Rolle des Akkumulationsaerosols des atmosphärischen Aerosols
finden sich auch in den wechselseitigen Korrelationskoeffizienten der verschiedenen
Größenklassen der Massengrößenverteilungen. Der Impaktor liefert zu jeder Größenklasse, die
durch einen Größenbereich (etwa die Differenz der Trenndurchmesser) und eine mittlere Größe
(etwa das geometrische Mittel aus den Trenndurchmessern) bestimmt ist, eine Niederschlagsmenge oder Häufigkeit. Bei gleichartiger Entwicklung einer Aerosolkomponente, etwa
des Akkumulationsaerosols, kann man erwarten, daß die zugeordneten Größenklassen einer
Massengrößenverteilung gut mit einander korrelieren. Verändert sich die Häufigkeit einer
Größenklasse des Akkumulationsaerosols, dann ist zu erwarten, daß sich die Häufigkeiten der
anderen Größenklasse der Komponente im gleichen Sinne verändern. Hingegen werden die
Korrelationskoeffizienten zwischen den Größenklassen des Akkumulationsaerosols und den
anderen Klassen der Verteilung schlecht korrelieren.
Für die AUPHEP Experimente im August 1999 und im Januar 2000 sind die Ergebnisse in der
Tabelle 5.3 zusammengestellt. Teil 1 zeigt die Korrelationskoeffizienten der einzelnen
Größenklassen mit der Summe der Hauptklassen des Akkumulationsaerosols, die
Größenklassen „0,35 Pm“ und „0,71 Pm“, die in allen Messungen der AUPHEP Experimente
kovariieren. Dementsprechend groß sind die Korrelationskoeffizienten mit dieser Summe. Die
Daten zeigen auch, daß die Größenklasse „0,17 Pm“ verhältnismäßig oft mit dieser Summe
kovariiert, was sich in relativ hohen Korrelationskoeffizienten von 0,73 bis 0,89 ausdrückt.
Die Größenklasse „0,087 Pm“ ist den Korrelationskoeffizienten nach nicht vom
Akkumulationsaerosol beeinflußt, wenn man von dem hohen Wert an der Meßstelle AUPHEP-2
im Januar absieht. Dieser Befund ist als weiterer Hinweis zu werten, daß das Verkehrsaerosol
AUPHEP Endbericht
111
unter den besonderen Bedingungen im Januar 2000 durch Anreicherung der feinen Emissionen
und auf das Akkumulationsaerosol durch Anreicherung des Grobaerosols Einfluß auf das
Ultrafein-Aerosol nimmt. Die Größenklassen „2,8 Pm“, „5,6 Pm“ und „11 Pm“ des
Grobaerosols korrelieren wenig mit dem Akkumulationsaerosol. Das steht im Einklang mit der
Hypothese unterschiedlicher Entstehungs- und Entwicklungsgeschichte. Die Größenklasse „1,4
Pm“ nimmt eine Sonderstellung ein. Im Allgemeinen sind die Korrelationskoeffizienten mit
dem Akkumulationsaerosol recht niedrig, obwohl die Konzentrationen dieser Größenklasse dem
Verlauf der Massengrößenverteilung eindeutig zum Akkumulationsaerosol gehören. Das
Minimum, das Akkumulationsaerosol und Grobaerosol trennt, tritt zwischen den beiden
Größenklassen „1,4 Pm“ und „2,8 Pm“ auf.
Diese Befunde sind erklärlich, wenn die Dynamik des Akkumulationsaerosols in Betracht
gezogen wird. Wegen seiner wasserlöslichen hygroskopischen Bestandteile nimmt das
Akkumulationsaerosol in Abhängigkeit von der relativen Luftfeuchte Wasser auf, seine
Größenverteilung verschiebt sich zu größeren Partikeln. Berücksichtigt man, daß der modale
Durchmesser des Akkumulationsaerosol in den AUPHEP Experimenten bei 0,42 Pm liegt
(Tabellen 5.1 und 5.2), dann verschiebt sich Aerosolmaterial von den Klassen „0,35 Pm“ und
„0,71 Pm“ zur Klasse „1,4 Pm“. Die Konzentrationen der Klasse „1,4 Pm“ wachsen auf Kosten
der Konzentrationen der beiden Hauptklassen des Akkumulationsaerosols. Zweifellos
vermindert die Kontravarianz dieser Dynamik die Korrelation der Klasse „1,4 Pm“ mit den
Hauptklassen des Akkumulationsaerosols.
Die Koeffizienten verändern sich ein wenig, wenn man die Korrelationskoeffizienten der
einzelnen Klassen auf das Akkumulationsaerosol bezieht (Abschnitt 5.4). In dieses Aerosol sind
die 3 Hauptklassen mit ganzem Gewicht, die Seitenklassen „0,17 Pm“ und „1,4 Pm“ mit halbem
Gewicht aufgenommen worden. Wie zu erwarten, korrelieren die groben Klassen gut
untereinander.
Zusammenfassend kann man sagen:
•
•
•
Die Korrelationsfunktion, nach der die Korrelationskoeffizienten berechnet werden,
ermöglicht eine Definition des Akkumulationsaerosols ohne Bezug auf die
physikalischen und chemischen Prozesse.
Es ist zu erwarten, daß sich die Korrelationskoeffizienten deutlich verändern, wenn
andere Aerosolkomponenten wie z.B. die Verkehrsaerosole ein größeres Gewicht in den
Massengrößenverteilungen einnehmen und damit den Charakter der Meßstation
verändern. Das vorhandene Datenmaterial reicht wegen geringen Umfangs nicht aus,
diese Hypothese zu prüfen.
Die Methode bietet prinzipiell die Möglichkeit, den „Entlegenheits“-Charakter einer
Meßstation numerisch darzustellen.
AUPHEP Endbericht
112
TABELLE 5.3: Wechselseitige Korrelationskoeffizienten der Größenklassen von Massengrößenverteilungen atmosphärischer Aerosole.
Größenklasse
0,087 Pm 0,17 Pm
0,35 Pm
0,71 Pm
1,4 Pm
2,8 Pm
5,6 Pm
11 Pm
August AUPHEP-1
0,2420
0,7616
0,9551
0,9765
0,7824
0,4378
0,5056
0,4762
August AUPHEP-2
0,1792
0,7320
0,9165
0,9538
0,4603
0,1434
0,3273
0,3326
Januar AUPHEP-1
0,4085
0,8171
0,9734
0,9721
0,3709
0,2563
0,3141
0,2481
Januar AUPHEP-2
0,6690
0,8889
0,9828
0,9706
0,2619
0,0043
0,0274
0,0724
0,35 Pm
0,71 Pm
1,4 Pm
2,8 Pm
5,6 Pm
11 Pm
Größenklasse
0,087 Pm 0,17 Pm
August AUPHEP-1
0,2651
0,7787
0,959
0,9723
0,7915
0,4499
0,5169
0,4869
August AUPHEP-2
0,2278
0,7565
0,8853
0,9656
0,5569
0,1732
0,3701
0,3420
Januar AUPHEP-1
0,5389
0,8799
0,9343
0,9651
0,5579
0,4489
0,4901
0,4033
Januar AUPHEP-2
0,7054
0,9038
0,9705
0,9677
0,3729
0,1183
0,1359
0,1554
0,35 Pm
0,71 Pm
1,4 Pm
2,8 Pm
5,6 Pm
11 Pm
Größenklasse
0,087 Pm 0,17 Pm
August AUPHEP-1
0,5708
0,6627
0,6797
0,4815
0,5024
0,8710
0,9701
0,9016
August AUPHEP-2
0,4482
0,6146
0,3890
0,4512
0,6005
0,7180
0,8902
0,6581
Januar AUPHEP-1
0,7575
0,5318
0,1912
0,3903
0,9467
0,9686
0,9834
0,8895
Januar AUPHEP-2
0,3774
0,0366
-0,0026
0,1345
0,9483
0,9877
0,9804
7616
5.4
Regionale Korrelationen der PM2,5-Aerosole
In den Zwischenberichten ist auf die Korrelation simultaner Zeitreihen der Meßstellen
AUPHEP-1 und AUPHEP-2 sowie der Meßstellen AUPHEP-3 und AUPHEP-4 hingewiesen
worden. Diese Angaben bezogen sich zunächst auf die vierwöchigen Meßreihen der Impaktoren
an den Stationen AUPHEP-1 und AUPHEP-2 im August 1999 und Jänner 2000, sowie auf die
einwöchigen Messreihen der Impaktoren an den Stationen AUPHEP-3 und AUPHEP-4 vom
Jänner und August 2001.
5.4.1 Kovarianz regionaler PM Signale
Bei zwei Meßstellen, die wie die Stationen AUPHEP-1 und AUPHEP-2 in der größeren Wiener
Region recht nahe beieinander liegen, kann ein gewisser Grad der Kovarianz gleichartiger PM
Signale erwartet werden.
AUPHEP Endbericht
113
Zunächst belegen die vierwöchigen Messreihen mit den Impaktoren, daß die Unterschiede
hinsichtlich des Akkumulationsaerosols und auch des PM2,5-Aerosols zwischen der städtischen
und der ländlichen Meßstelle im Mittel unbedeutend sind. Dann stellt das Akkumulationsaerosol der Masse nach den größten Beitrag zum PM2,5-Aerosol. Beide Meßstellen sind in
vermutlich unterschiedlichem Ausmaß durch Emissionen des Straßenverkehrs belastet. Jedoch
spielen diese Emissionen im städtischen Bereich eine geringere Rolle als erwartet, im
ländlichen Bereich eine größere (BERNER et al. 2003). Beide Meßstellen können für den
größeren Teil der Beobachtungszeiten im August und im Jänner als entlegene Meßstellen
angesehen werden. Mithin ist die Belastung durch den Verkehr der Masse nach klein gegenüber
der Belastung durch das Akkumulationsaerosol. Dieses Aerosol und nicht das Verkehrsaerosol
bestimmt die modale Struktur, also die Form und die Konzentrationsverhältnisse der
Massengrößenverteilungen.
Die Messungen mit den Impaktoren und die kontinuierlichen Konzentrationsdaten zeigen aber
auch, daß die Konzentrationen des Akkumulationsaerosols oder des PM2,5-Aerosols, an den
Meßstellen AUPHEP-1 und AUPHEP-2 nicht zwangsläufig gleich groß sind. Die
Konzentrationen dieser Aerosole können im ländlichen Bereich zeitweilig durchaus größer sein
als im städtischen Bereich (BERNER et al. 2004). Schließlich liegen die beiden Stationen
AUPHEP-1 und AUPHEP-2 in einem verhältnismäßig schmalen Luftkorridor, der der
Entstehung des Akkumulationsaerosols ziemlich gleichartige meteorologische Bedingungen
hinsichtlich Temperatur, relative Feuchte, Windstärke, Einstrahlung und Bewölkung bietet.
Unterschiede hinsichtlich der Emission ultrafeiner Aerosole und der Bildung sekundären
Aerosolmaterials aus gasförmigen Vorläufern können zu verschieden starken Ausprägungen des
Akkumulationsaerosols führen.
Das Akkumulationsaerosol ist nach allgemeiner Anschauung ein gealtertes Aerosol, es entsteht
hauptsächlich stromaufwärts der Meßstellen. Im Laufe der Zeit, zumindest im Tag-NachtRhythmus, ändern sich die Prozeßbedingungen. Die Konzentrationen der PM2,5-Aerosole
werden diese Änderungen widerspiegeln, folglich in zeitlichem Gleichmaß abnehmen oder
zunehmen, solange die Meßstellen als entlegen angesehen werden können und in einem
gemeinsamen Luftkorridor liegen. Kovarianz und Korrelation der PM Signale werden durch
den Grad dieser simultanen Veränderungen, nicht aber durch die Konzentrationsunterschiede
geprägt.
Neuere Beobachtungen in verschiedenen Regionen Europas unterstützen diese Vorstellung
(HAZENKAMP-VON ARX et al. 2003). An zwei Meßstellen in Belgien, nämlich Antwerpen
Stadt und Antwerpen Süd (Distanz 15 km), liegen die 24h Mittelwerte des PM2,5 Aerosols nahe
beieinander und zeigen für die dargestellte Zeit die gleiche Veränderlichkeit. Unterschiedlich
hohe Konzentrationen, aber gleichartige Veränderlichkeiten gibt es im norditalienischen Raum
für weit auseinander liegende Meßstellen (Turin-Verona: ca. 350 km). In diesem Fall, wie auch
bei zwei Schweizer Meßstellen (Lugano und Basel), die durch die Alpen getrennt sind, ist die
114
AUPHEP Endbericht
Gleichartigkeit der Aerosolbildung in verschiedenen Regionen als das Verbindende anzusehen.
Für die Wiener Region geben GOMISCEK et al. (2004b) regionale LangzeitKorrelationskoeffizienten an. Die höchsten Korrelationskoeffizienten (R2=0,76) werden für die
PM2,5-Signale beobachtet. Das PM10-Aerosol (R2=0,66) und das Gesamtaerosol (R2=0,56)
korrelieren weniger gut. Diese Korrelationskoeffizienten beziehen sich auf eine
Beobachtungsdauer von etwa einem Jahr. Geteilt in Sommer- und Winterhalbjahr sind die
Korrelationskoeffizienten im Sommer höher als im Winter (GOMISCEK et al. 2004b). Wie
schon für kürzere Zeitabschnitte, nämlich für die vierwöchigen Experimente mit den
Impaktoren im August 1999 und im August 2000, gezeigt wurde (BERNER et al. 2004),
können zeitlich zusammenhängende Perioden unterschiedlich guter Korrelationen innerhalb
einer Woche aufeinander folgen. Die entsprechenden Korrelationskoeffizienten können größer
oder kleiner sein als die oben angeführten langjährigen Korrelationskoeffizienten.
5.4.2 Kurzzeit-Korrelationskoeffizienten
In den Strukturen der Zeitreihen der PM-Daten beider Meßstellen erkennt man oft kurze
zusammenhängende Abschnitte gleichartigen oder ungleichartigen Verhaltens der PMKonzentrationen. Solche Bereiche sind aufschlußreich, die Berechnung der Korrelationskoeffizienten beider Signale wird sich dann auf die entsprechende Zeitspanne erstrecken.
Um die Korrelationen von PM-Zeitreihen in vollem Umfang zu erschließen, wird man gezielt
vorgehen und die Korrelationskoeffizienten für fest vorgegebene, kurze Zeitfenster berechnen.
Bei den PM-Daten der Impaktoren, die jeweils zwölf Stunden sammeln, liegen diese Zeitfenster
bei wenigen Tagen, also bei etwa vier bis neun Datenpunkten. Auf diese Weise erhält man
Kurzzeit-Korrelationskoeffizienten. Die schrittweise Verschiebung des Zeitfensters erzeugt die
zugehörige Zeitreihe der Korrelationskoeffizienten.
Unter der Annahme, daß es in den PM-Datenreihen zusammenhängende Zeitabschnitte oder
Episoden eines regional gleichartigen Aerosolgeschehens gibt, wird man für die zugehörigen
Kurzzeit-Korrelationskoeffizienten eine Folge hoher Werte erwarten. Die KurzzeitKorrelationskoeffizienten werden seriell korreliert sein. Kennt man den Wert eines
Korrelationskoeffizienten an einer Stelle der Episode, dann wird sich der nächste Koeffizient
nicht beliebig viel vom vorangehenden Wert unterscheiden. Mithin können Änderungen des
Aerosolgeschehens zu Unterbrechungen der seriellen Korrelation oder zu abweichenden Werten
der Korrelationskoeffizienten führen.
Aber auch die Zeitreihen zufälliger Daten liefern seriell korrelierte Korrelationskoeffizienten.
Für zwei Datenreihen mit je 5000 zufälligen Ereignissen wurden Kurzzeit-Koeffizienten mit
Zeitfenstern von 4, 7, 9 und 12 Datenpunkten berechnet und Langzeit-Koeffizienten für
Zeitfenster von 96, 192 und 384 Datenpunkten. Die zugehörigen Häufigkeitsverteilungen der
AUPHEP Endbericht
115
Kurzzeit-Korrelationskoeffizienten sind in der Abbildung 5.6 dargestellt. Für das 4-PunktFenster ergibt sich in guter Annäherung eine Gleichverteilung. Bei den anderen Fenstern
entwickelt sich mit zunehmender Größe des Fensters eine modale Struktur. Die Verteilungen
der Korrelationskoeffizienten zeigen die größten Häufigkeiten an der Stelle K=0. Der Mode
bildet sich mit zunehmender Größer des Zeitfensters stärker aus, wie die Abbildung 5.7 für die
Zeitfenster von 96 Punkten, 192 Punkten und 384 Punkten zeigt. Im Grenzfall beliebig großer
Zeitfenster werden die Häufigkeitsverteilungen in eine G–Funktion entarten, die außer an der
Stelle K=0 einen beliebig hohen Wert besitzt und sonst gleich Null ist.
Bei angenäherter Gleichverteilung, wie sie beim Zeitfenster von vier Datenpunkten gefunden
wird, kann man annehmen, daß die Wahrscheinlichkeit, für einen Korrelationskoeffizienten (Ki)
einen Wert in einem Intervall [b<K i <b+0,1] z u finden, gerade den Wert
Pi[b<Ki<b+0,1]=1/20=0,05 hat (der Parameter b hat einen festen Wert zwischen -1 und +0,95).
Die Wahrscheinlichkeit, daß der nachfolgende Korrelationskoeffizient Ki+1 im gleichen Intervall
0,06
4 Punkte
5 Punkte
7 Punkte
HÄUFIGKEITSVERTEILUN
9 Punkte
0,04
0,02
0
-1
-0,5
0
0,5
1
KORRELATIONSKOEFFIZIENT K
Abbildung 5.6: Häufigkeitsverteilungen der Korrelationskoeffizienten einer
größeren Reihe zufälliger Daten. Für ein Fenster von vier Datenpunkten ergibt
sich praktisch eine Gleichverteilung. Für größere Fenster bildet sich ein Mode
an der Stelle K=0.
AUPHEP Endbericht
116
0,4
96 Punkte
192 Punkte
384 Punkte
HÄUFIGKEITSVERTEILUN
0,3
0,2
0,1
0
-1
-0,5
0
0,5
1
KORRELATIONSKOEFFIZIENT K
Abbildung 5.7: Häufigkeitsverteilung der Korrelationskoeffizienten zufälliger Daten
bei großen Datenfenstern von 96 Punkten, 192 Punkten und 384 Punkten. Die
Verteilungen beschränken sich auf enge Bereiche um K=0.
liegt, ist im ersten Ansatz gleich dem Produkt bei der Wahrscheinlichkeiten,
Pi[b<Ki<b+0,1]*Pi+1[b<Ki+1<b+0,1]=1/400. Um ein einzelnes Paar aufeinander folgender, gleich
hoher Korrelationskoeffizienten zu finden, braucht man eine Menge von 400 Ereignissen. Die
beiden Ereignisse müssen allerdings unabhängig sein, damit diese Rechnung stimmt.
Ein Abschnitt aus den Reihen der Korrelationskoeffizienten ist in der Abbildung 5.7 dargestellt.
Alle Kurven, einschließlich jener des 4-Punkt-Fensters, zeigen serielle Korrelation, und
offensichtlich nimmt der Grad dieser Korrelation mit zunehmender Größe des Zeitfensters zu.
Der entsprechende DURBIN-WATSON Index (DRAPER und SMITH 1998) fällt von
IDW = 0,74 (4-Punkt Fenster), eine Zahl schwacher serieller Korrelation, auf IDW = 0,0047 (384Punkt Fenster), eine Zahl hoher serieller Korrelation (siehe Tabelle 5.4).
Die serielle Korrelation, erzeugt durch die Korrelationsfunktion, vermindert die Zufälligkeit der
Korrelationskoeffizienten im Kleinen, also im Bereich weniger Datenpunkte. Die Zufälligkeit
zeigt sich dann im Großen, über einen Bereich vieler Datenpunkte. Es ist anzunehmen, daß ein
bestimmter mittlerer Kurvenlauf einmalig ist und im weiteren Verlauf der Reihe nicht mehr
auftritt.
Die Ergebnisse dieser Erörterung, die mit diesem kurzen Beitrag sicher nicht erschöpft ist,
lassen sich in folgender Weise zusammenfassen. Es erscheint unwahrscheinlich, daß Zeitreihen
AUPHEP Endbericht
117
zufälliger Daten im Stande sind, längere Serien hoher Korrelationskoeffizienten hervorbringen.
TABELLE 5.4: Einfluß des Daten-Fensters (Anzahl der Datenpunkte) auf den DURBINWATSON Faktor
Anzahl der
Datenpunkte
4
7
9
12
92
196
384
C(D-B)
0,74
0,37
0,27
0,17
0,017
0,0075
47
Bei zufälligen Daten erhöht sich der Grad der seriellen Korrelation mit zunehmender Größe des
Datenfensters, aber die Werte der Korrelationskoeffizienten nehmen ständig ab.
•
•
Die Häufigkeitsverteilungen der Serien etwa gleich hoher Korrelationskoeffizienten, die
bei PM-Signalen zu erwarten sind, werden von den Verteilungen der Korrelationskoeffizienten zufälliger Daten abweichen. Die Unterschiede zwischen den Verteilungen
belegen, daß zeitweilig auftretende Kovarianzen von PM-Datenreihen nicht zufällig
sind.
Kovariante PM-Signale regionaler Meßstationen können durch gleichartige
Entstehungsprozesse des Aerosols entstehen.
5.4.3 Kovarianz der PM Signale des Impaktors an den Meßstellen AUPHEP-1 und
AUPHEP-2
Die Korrelationskoeffizienten der PM2,5- und PM10-Signale der Impaktoren sind in den
Abbildungen 5.8 und 5.9 zusammengestellt. Wegen der Zeitfenster von fünf, sieben und neun
Datenpunkten, die wegen der Sammeldauer der Impaktoren Zeiten von 2,5 Tagen, 3,5 Tagen
und 4,5 Tagen entsprechen, sind es Kurzzeit-Korrelationskoeffizienten.
Die Kurven zeigen auffallende Strukturen. Es zeigen sich mehrtägige Zeitabschnitte mit Serien
gleich hoher Korrelationskoeffizienten, geteilt durch kurze Einbrüche oder längere Abschnitte
mit niedrigen, auch negativen Koeffizienten. Diese Strukturen treten bei allen drei Zeitfenstern
sowie in den PM2,5- und PM10-Daten ziemlich gleichzeitig auf. Sie sind eine Eigenheit der
Impaktordaten.
118
AUPHEP Endbericht
Im August beginnen Korrelationskoeffizienten mit hohen Werten um 0,9 (Abbildung 5.8). Ein
erster Einbruch erfolgt um den 13.08.1999, die Koeffizienten fallen auf niedrigere Werte, die in
den Daten der 5-Punkte-Fenster am geringsten sind. Die Koeffizienten erholen sich. Ein zweiter
Einbruch erfolgt um den 18.08.1999. In den folgenden Tagen gibt es deutliche Unterschiede
zwischen den PM2,5- und PM10-Aerosolen. Die PM2,5-Aerosole sind besser korreliert als die
PM10-Aerosole. Starke Einbrüche zeigen sich wieder um den 26.08.21999 und um den
29.08.1999.
Im Januar (Abbildung 5.9) lassen sich kurze Einbrüche der Korrelationskoeffizienten am
20.01.2000, am 25.01.2000, am 28.01.2000, am 1.2.2000, und am 11.2.200 feststellen.
Zwischen dem 1.2.2000 und dem 4.2.2000 gibt es einen längeren Abschnitt mit niedrigen und
sogar negativen Korrelationskoeffizienten. Die Kovarianz zwischen den PM2,5-und PM10Aerosolen der Stationen AUPHEP-1 (städtisch) und AUPHEP-2 (ländlich) bricht zusammen.
Darnach erholen sich die Korrelationskoeffizienten für die Dauer von etwa sieben Tagen.
Die Häufigkeitsverteilungen der PM2,5 und PM10 Korrelationskoeffizienten beider Stationen
sind in der Abbildung 5.10 dargestellt. Sie zeigen im Bereich der Korrelationskoeffizienten um
0,9 ausgeprägte Moden, die im August schärfer ausgeprägt sind als im Januar, und fallen im
Bereich neutraler und negativer Koeffizienten praktisch auf Null ab.
Diese Verteilungen entsprechen keinesfalls den Häufigkeitsverteilungen der Korrelationskoeffizienten zufälliger Daten. Die serielle Korrelation der Kurzzeit-Korrelationskoeffizienten
ist stark ausgeprägt. Für das Experiment im August hat der DURBIN-WATSON Index den
Wert im Mittel IDW[AUG]=0,0055, für das Januar-Experiment beträgt er IDW[JAN]= 0,012.
Verglichen mit den Indizes zufälliger Daten liegen diese Werte im Bereich großer
Fensterbreiten von etwa 120 bzw. etwa 400 Datenpunkten. Bei diesen Datenfenstern liegen die
Häufigkeiten der Korrelationskoeffizienten zufälliger Daten im Bereich von [0,15; -0,15]. Die
beobachteten Korrelationskoeffizienten der PM-Datenreihen liegen aber hauptsächlich im
Bereich von [1; 0,75]. Die beobachteten Serien hoher Korrelationskoeffizienten sind demnach
kein zufälliges Ergebnis.
AUPHEP Endbericht
119
Korre la tiona koe ffiz ie nt
1
0,75
0,5
0,25
5 SA MPLES PM2,5 IMP
7 SA MPLES PM2,5 IMP
9 SA MPLES PM2,5 IMP
0
08/08/99 00:00 13/08/99 00:00 18/08/99 00:00 23/08/99 00:00 28/08/99 00:00 02/09/99 00:00
Ta g
1
0,75
0,5
5 SA MPLES PM10 IMP
k
o
e
f
f
iz
i e
n
t
0,25
Ko
r
r
e
l a t
i o
n
s
7 SA MPLES PM10 IMP
9 SA MPLES PM10 IMP
0
08/08/99 00:00 13/08/99 00:00 18/08/99 00:00 23/08/99 00:00 28/08/99 00:00 02/09/99 00:00
-0,25
T ag
Abbildung 5.8: Die Kurzzeit-Korrelationskoeffizienten, berechnet für Fenster von fünf,
sieben und neun Datenpunkten der Impaktoren, zeigen im August 1999 Abschnitte hoher
Werte mit kurzzeitigen Einbrüchen (oben: PM2,5 unten: PM10). Die Strukturen treten
gleichartig in den PM2,5 und in den PM10 Signalen der Impaktoren auf. Die Zeitpunkte der
Unterbrechungen sind in der Tabelle 5.5 dargestellt.
AUPHEP Endbericht
120
1
0,75
Korrelationskoeffizient
0,5
0,25
0
15/01/00
20/01/00
25/01/00
30/01/00
04/02/00
09/02/00
14/02/00
19/02/00
09/02/00
00:00
14/02/00
00:00
19/02/00
00:00
-0,25
-0,5
5 SAMPLES PM2,5
-0,75
7 SAMPLES PM2,5
9 SAMPLES PM2,5
-1
Tag
1
0,75
Korrelationskoeffizient
0,5
0,25
0
15/01/00
00:00
-0,25
20/01/00
00:00
25/01/00
00:00
30/01/00
00:00
04/02/00
00:00
-0,5
5 SAMPLES PM10 IMP
-0,75
7 SAMPLES PM10 IMP
9 SAMPLES PM10 IMP
-1
Tag
Abbildung 5.9: Die Kurzzeit-Korrelationskoeffizienten, berechnet für Fenster von
fünf, sieben und neun Datenpunkten der Impaktoren, zeigen im Januar ähnliche
Strukturen wie im August 1999 (oben: PM2,5 unten: PM10); dazu einen längeren
Einbruch mit negativen Werten. Die Strukturen treten gleichartig in den PM2,5 und in
den PM10 Signalen der Impaktoren auf. Die Zeitpunkte der Unterbrechungen sind in
der Tabelle 5.5 dargestellt.
AUPHEP Endbericht
121
15
5 SA MPLES PM2,5 IMP
7 SA MPLES PM2,5 IMP
A UGUST 1999
9 SA MPLES PM2,5 IMP
5 SA MPLES PM10 IMP
10
7 SA MPLES PM10 IMP
HÄ UFIGKEIT
9 SA MPLES PM10 IMP
5
0
0,95+
0,75+
0,55+
0,35+
0,15+
(-0,05)+
(-0,.25)+ (-0,45)+
(-0,65)+
(-0,85)+
KORREL A T IONSKOEFFIZ IENT
10
5 SA MPLES PM2,5 IMP
JA NUA R 2000
7 SA MPLES PM2,5 IMP
9 SA MPLES PM2,5 IMP
5 SA MPLES PM10 IMP
HÄ UFIGKEIT
7 SA MPLES PM10 IMP
9 SA MPLES PM10 IMP
5
0
0,95+
0,75+
0,55+
0,35+
0,15+
(-0,05)+
(-0,.25)+
(-0,45)+
(-0,65)+
(-0,85)+
KORREL A T IONSKOEFFIZ IENT
Abbildung 5.10: Die Häufigkeitsverteilungen der Kurzzeit-Korrelationskoeffizienten
zeigen eine ausgeprägte modale Struktur. In den PM2,5-Daten und in den PM10-Daten
tritt der Mode jeweils bei hohen Werten zwischen 0,75 und 1 auf, negative Werte sind
selten.
122
AUPHEP Endbericht
5.4.4 Meteorologische Bezüge
Das zeitliche Verhalten der Kurzzeit-Korrelationskoeffizienten der PM2,5 und PM10 Signale
zweier Stationen, dargestellt in den Abbildungen 5.8 und 5.9 für die Stationen AUPHEP-1 und
AUPHEP-2, führt zu weiteren Fragestellungen, die gegenwärtig nur im Ansatz untersucht sind.
Die Kurzzeit-Korrelationskoeffizienten der PM2,5 und PM10 Signale des Impaktors zeigen eine
Reihe kurzzeitiger Einbrüche, deren Zeitpunkt sich gut ablesen läßt, und zwei längere
Zeitspannen niedriger oder negativer Korrelationskoeffizienten (Abbildung 5.8: 18. August bis
20. August 1999 (PM10); Abbildung 5.9: Ende Januar/ Anfang Februar 2000 (PM2,5 und PM10)).
Ähnliche Kurzzeit-Korrelationskoeffizienten lassen sich aus den kontinuierlichen PM2,5 und
PM10 Signalen der zwei Stationen (TEOM-Daten), sowie die PM10 Signale der 24h Filter-Daten
dieser Stationen, ableiten. Die errechneten Zeitreihen zeigen gleichartige Strukturen wie die
Impaktordaten, wenngleich in etwas unterschiedlicher Ausprägung. Die Einbrüche treten in
guter Übereinstimmung zu den gleichen Zeitpunkten auf wie in den PM2,5 und PM10 Signalen
der Impaktoren, was als Bestätigung der Ergebnisse der Impaktoren angesehen werden kann.
Allerdings sind die Verfahren, mit denen Kurzzeit-Korrelationskoeffizienten aus den
kontinuierlichen Daten ermittelt werden, gegenwärtig nicht befriedigend untersucht. Eine
weitere Diskussion soll vorläufig unterbleiben.
Dennoch zeigt die Methode der Zeitreihen von Kurzzeit-Korrelationskoeffizienten
atmosphärischer PM Signale erste Erfolge. Ausgehend von der Annahme, daß sich die
Hauptmasse des atmosphärischen Aerosols, nämlich der Akkumulationsmode, in der
Atmosphäre regulär entwickelt, und das Verkehrsaerosol an der einen und/oder der anderen
Sammelstelle keine extrem hohen Konzentrationen aufweist, kann man hohe KurzzeitKorrelationskoeffizienten zwischen den PM Signalen der beiden Stationen erwarten.
Mithin scheint eine längere Periode niedriger oder negativer Kurzzeit-Korrelationskoeffizienten
lokale Störungen anzuzeigen, nämlich einen starken Einfluß des Verkehresaerosols beim Fehlen
anderer wirksamer Quellen. Die kurzen Einbrüche sind dann eher mit mehr oder weniger
abrupten Veränderungen des Akkumulationsaerosols in Verbindung zu bringen. In Frage
kommt eine Änderung der meteorologischen Lage, verbunden mit Änderungen der Aerosolbildungsprozesse und der Emissionsdichten gasförmiger Aerosolvorläufer stromaufwärts der
Sammelstellen. Folglich sollte die Änderung der Aerosollage mit einem deutlichen Umbruch
der Trajektorien, die zur Sammelstelle führen, einhergehen.
Die längere Periode niedriger und/oder negativer Kurzzeit-Korrelationskoeffizienten Ende
Januar - Anfang Februar 2000, ist mit starken lokalen Störungen verbunden, nämlich mit einer
Ansammlung des Verkehrsaerosols bei ungünstiger Wetterlage (verhältnismäßig niedrige
Windgeschwindigkeiten, Richtungsgleichheit von Luftbewegung und Straßenverlauf). Diese
AUPHEP Endbericht
123
Störungen können sowohl an der städtischen (AUPHEP-1) als auch an der ländlichen
Sammelstelle (AUPHEP-2) auftreten. An der städtischen Sammelstelle scheint das
Verkehrsaerosol des westlichen Gürtels die PM-Konzentrationen dann zu beherrschen, wenn
sich die Emissionen bei langsamer Luftbewegung mit nördlichen Richtungen über dem Gürtel
ansammeln, welcher im Gebiet der Sammelstelle nord-südlich verläuft. An der ländlichen
Sammelstelle scheint der Automobilverkehr der nahen Kleinstadt Neulengbach, der Verkehr auf
einem Zubringer zur Autobahn A1 und der Verkehr auf der Autobahn selbst starke lokale
Störungen unter besonderen Umständen (langsame Luftbewegungen aus südlichen Richtungen)
hervorzurufen. Die Untersuchungen zu diesen Punkten sind gegenwärtig nicht abgeschlossen.
Die Trajektorien bieten eine Erklärung der kurzzeitigen Einbrüche bei den KurzzeitKorrelationskoeffizienten. Um die zeitliche Entwicklung der Luftströmung beurteilen zu
können, wurden Trajektorien im Stundenabstand für jeweils 5 Tage zurückgerechnet. Zur
Auswertung wurden die Trajektorien in 6 bzw. 12 stündigen Intervallen herangezogen.
Es möge genügen, an dieser Stelle zwei Beispiele zu erörtern. In der Abbildung 5.11 sind die
Trajektorien im 6 Stunden Intervall vom 29.08.1999 06:00 bis 31.08.1999 06:00 dargestellt.
Anfangs (Trajektorie #0) kommt die Luft aus östlichen Richtungen. Über Süd-Ungarn nimmt
sie ihren Weg nach Wien und erreicht die Stadt aus südlichen Richtungen (#0,#1,#2) oder nach
einer Schleife über dem Osten Tschechiens bis nach Schlesien. Die anderen Trajektorien #4, #5,
#6, #7, und #8 strömen über Deutschland nach Schlesien, queren den Osten Tschechiens und
kommen aus nordöstlichen Richtungen nach Wien.
Offenbar handelt es sich um zwei verschiedene Familien von Trajektorien, die hier nicht
vollständig gezeigt sind. Es fehlen die Vorläufer der ungarischen Familie und die Nachläufer
der schlesischen. Verbindet man den Übergang zwischen den Trajektorien mit einer
Veränderung des Aerosolgeschehens, auch durch einen Einbruch der Korrelation der
Aerosolsignale an den beiden Sammelstellen angezeigt, dann würde man den Zeitpunkt des
Wechsels auf den Übergang von #3 (30. August 2000 00:00) nach #4 (30. August 2000 06:00)
legen. Rechnet man die Trajektorie #3 wegen der Schleife über der Slowakei bis nach Schlesien
zur zweiten Familie, dann ist eine Änderung des Aerosolgeschehens von #2 (29. August 1999
18:00) nach #3 (30. August 1999 00:00) zu erwarten. Diese Zeiten passen recht gut zur Zeit des
Einbruches der Korrelationskoeffizienten, am 29. August 1999 14:00 und 30. August 1999
14:00 (siehe Tabelle 5.5).
AUPHEP Endbericht
124
TABELLE 5.5: Datum und Uhrzeit der Einbrüche in den Kurzzeit-Korrelationskoeffizienten für
PM2,5 und PM10
Ereignis
„EINBRUCH“
Datum und Zeit
nach Impaktor
Datum und Zeit
nach Trajektorien
"01"
13.08.1999 2:00
13.08.1999 14:00
13.08.1999 18:00
14.08.1999 00:00
14.08.1999 06:00
"02"
17.08.1999 2:00
19.08.1999 14:00
17.08.1999 00:00
17.08.1999 06:00
"03"
20.08.1999 14:00
20.08.1999 00:00
20.08.1999 06:00
"04"
25.08.1999 2:00
27.08.1999 14:00
24.08.1999 12:00
25.08.1999 00:00
27.08.1999 00:00
27.08.1999 12:00
"05"
29.08.1999 14:00
30.08.1999 14:00
29.08.1999 18:00
30.08.1999 00:00
30.08.1999 06:00
"06"
19.01.2000 14:00
20.01.2000 14:00
20.01.2000 06:00
20.01.2000 12:00
"07"
24.01.2000 2:00
24.01.2000 14:00
24.01.2000 06:00
24.01.2000 12:00
"08"
27.01.2000 14:00
28.01.2000 2:00
28.01.2000 00:00
28.01.2000 06:00
"09"
30.01.2000 14:00
31.01.2000 2:00
30.01.2000 12:00
30.01.2000 18:00
"10"
09.02.2000 2:00
09.02.2000 00:00
09.02.2000 06:00
AUPHEP Endbericht
125
Das zweite Beispiel stammt aus dem Winter 2000. Die Abbildung 5.12 zeigt die Trajektorien
zwischen dem 23. Januar 2000 12:00 (#0) und dem 25. Januar 2000 18:00 (#9). Auch bei dieser
Auswertung beträgt das Intervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Trajektorien 6 Stunden.
Die Trajektorien #0, #1, #2, #3 gehören zu einer Familie, deren frühere Mitglieder hier nicht
mehr dargestellt sind. Diese Trajektorien kommen aus nordwestlichen Richtungen über
Deutschland längs der Elbe und über Zentral-Tschechien nach Wien. Die Trajektorien schlagen
Schleifen im Osten Wiens, bevor sie die Sammelstelle erreichen. Die Trajektorien #4, #5, #6,
#7, #8, #9 verlagern ihre Anströmrichtung nach Norden. Sie kommen längs der Oder nach
Schlesien, und erreichen Wien nach der Querung Tschechiens aus nordwestlichen Richtungen.
Die Trajektorien dieser Familie unterscheiden sich durch ihren Verlauf im schlesischen und
tschechischen Raum.
Ein Übergang von der einen zur anderen Familie erfolgt von der Trajektorie #3 (24.01.2000
06:00) nach Trajektorie #4 (24.01.2000 12:00). Dieser Übergang entspricht einer Änderung des
Aerosolgeschehens mit einem Einbruch der Kurzzeit-Korrelationskoeffizienten, widergespiegelt
am 24. Januar 2000 02:00 oder 24. Januar 2000 14:00.
In beiden Fällen, und auch in weiteren aus den Sammelperioden August 1999 und
Januar/Februar 2000 stimmen die Anzeigen in den Trajektorien mit den Anzeigen in den
Kurzzeit-Korrelationskoeffizienten gut überein, wie aus den Angaben in der Tabelle 5.5
hervorgeht.
Die weiteren Untersuchungen zu diesem Thema sollen die Trajektorien der zweiten
Sammelstelle sowie den Verlauf der Massenkonzentrationen der PM2,5 und der PM10 Signale
mit einbeziehen.
126
AUPHEP Endbericht
Abbildung 5.11: Trajektorien vom 29.8.1999 6:00 bis 31.8.1999 6:00, Beispiel1.
Abbildung 5.12: Trajektorien vom 23.1.2000 12:00 bis 25.1.2000 18:00, Beispiel 2.
AUPHEP Endbericht
5.5
127
Schätzungen der Anteile des Verkehrsaerosols für die Sammelstellen AUPHEP-1
und AUPHEP-2
Der Kraftfahrzeugverkehr produziert ein multi-modales Aerosol, dessen zwei Hauptkomponenten, der Masse nach, ein Fein-Aerosol und ein Grob-Aerosol sind (BERNER et al.
1983). Das Kfz-Aerosol, das an einer bestimmten Sammelstelle beobachtet wird, ist wegen der
Vielzahl und der Verschiedenartigkeit der Emittenten und wegen der Dauer der Probenahme ein
mittleres Aerosol, das die individuellen Unterschiede der einzelnen Quellen und der
Straßenbeläge ausgleicht.
Die Massengrößenverteilung des Fein-Aerosols ist unimodal, sie läßt sich mit großer Sicherheit
durch logarithmische Normalverteilungen darstellen. Nach Daten aus der Literatur, die auf
Messungen der Anzahlgrößenverteilungen (z.B. ABU-ALLABAN et al. 2002) und der
Massengrößenverteilungen (BERNER et al. 1983) beruhen, liegen die modalen Durchmesser
des Fein-Modes bei etwa 0,1 Pm. Die Werte der geometrischen Standardabweichungen liegen
etwa bei 2. Der Fein-Mode, umgerechnet auf eine Massengrößenverteilung, fällt in den
Arbeitsbereich des Impaktors, der im AUPHEP-Projekt eingesetzt wurde.
Die Partikel des Fein-Modes entstammen den Motoren der Kraftfahrzeuge. Sie entstehen
hauptsächlich bei der Verbrennung von Kraftstoffen und Ölen. Die Kondensation übersättigter
Dämpfe aus Asche und unverbrannten Resten von Kohlenwasserstoffen und ihrer Begleiter,
sowie die rasche Koagulation dieser ultrafeinen, hoch konzentrierten Aerosole führt zur
Entstehung des Fein-Modes, der in die Atmosphäre entlassen und dort verdünnt wird.
(Bemerkung: In Anzahlgrößenverteilungen des Kfz-Aerosols wird ein Ultrafein-Mode bei
Durchmessern von etwa 15 nm beobachtet. Er kann auch von Impaktoren erfaßt werden, wie
später berichtet wird. Der Beitrag zur Masse des Kfz-Aerosol liegt in frischen Kfz-Aerosolen
bei ca. 10%).
Das Grob-Aerosol ist wenig gut erfaßt. Die einschlägigen Arbeiten belegen eine unimodale
Aerosol-Komponente mit modalen Durchmessern um 4 Pm und geometrischen
Standardabweichungen zwischen den Werten 2 und 3. Gegenüber üblichen Erosionsaerosolen,
deren modale Durchmesser im Bereich zwischen 10 Pm und 30 Pm liegen, ist der Grob-Mode
des Kfz-Aerosols verhältnismäßig fein. Den chemischen Daten nach enthält der Grob-Mode
mineralische Bestandteile, was mit Zerkleinerungsvorgängen mineralischer Straßenbeläge oder
mineralischer Füllstoffe in Straßenbelägen im Einklang ist.
Eingehende Untersuchungen des Grob-Modes sind nicht bekannt. So kann derzeit nicht
festgestellt werden, wie stark wesentliche Parameter, z.B. die Art der Kraftfahrzeuge, die Dichte
und die Geschwindigkeit des Fahrzeugstromes, die Art der Straßendecke, der
Witterungszustand der Oberfläche, die Winterstreuung, die Eigenschaften des Grob-Modes,
also die Masse, den Durchmesser und das Streumaß bestimmen. Es ist auch vorstellbar, daß
AUPHEP Endbericht
128
wesentliche Produkte der Zerkleinerungsprozesse, insbesonders der Abrieb der Fahrzeugreifen,
außerhalb des Erfassungsbereiches des Impaktors liegen.
Die Partikel beider Moden haben in der Atmosphäre eine verhältnismäßig lange Lebensdauer
von mehreren Stunden bis zu wenigen Tagen. Partikel des Fein-Modes koagulieren unter
einander oder mit den Partikeln des Akkumulationsaerosols, dessen modale Durchmesser meist
bei etwa 0,5 Pm liegen (siehe oben). Sie verschwinden aus ihrer Größenklasse, ihr Material
wird Bestandteil des Akkumulationsaerosols. Partikel des Grob-Modes sinken zu Boden.
Aufgrund ihrer Lebensdauer tragen Quellen aus unterschiedlichen Gebieten zum Kfz-Aerosol
bei. Dazu gehören die Quellen in der unmittelbaren Umgebung sowie die Quellen in einer
größeren Region um die Sammelstelle, aber auch die Quellen aus Umgebungen regionalen
Ausmaßes.
Folgendes sei festgehalten:
•
•
•
Das Kfz-Aerosol besitzt zwei deutlich getrennte Moden, den Fein-Mode, dessen Partikel
aus der Kondensation und der Koagulation ursprünglich feinstverteilter Stoffe
entstanden ist, und den Grob-Mode, dessen Partikel mechanisch durch Zerkleinerung
zusammenhängenden Materials entstanden sind. Diese Moden sind in Massengrößenverteilungen des Aerosols stark vertreten. Ein dritter Ultrafein-Mode, der die
Anzahlgrößenverteilungen beherrscht, trägt zur Masse frischer Kfz-Aerosole ca 10%
bei. Sein Anteil ist in gealterten Kfz-Aerosolen ersten Schätzungen nach deutlich
geringer.
Nach Daten aus der Literatur ist der modale Durchmesser des Fein-Modes der Masse
nach bei etwa 0,1 Pm zu erwarten, der modale Durchmesser des Gob-Modes bei etwa 4
Pm. Die geometrischen Standardabweichungen liegen etwa bei 2 (Fein-Mode) und 3
(Grob-Mode).
In der Atmosphäre verändert sich das Kfz-Aerosol, bestehend aus Ultrafein-Mode,
Feinmode und Grob-Mode, durch Koagulation (Ultrafein-Mode, Fein-Mode) und durch
Sedimentation (Grob-Mode). Die Lebensdauern der Partikel des Fein-Modes und des
Grob-Modes sind groß genug, daß unterschiedliche Quellgebiete, nämlich die
unmittelbare und die regionale Umgebung, aber auch Umgebungen provinzialer Größe
zum Kfz-Aerosol an einer Sammelstelle beitragen.
5.5.1 Abschätzung des Anteils des Kfz-Aerosols aus Massengrößenverteilungen des
atmosphärischen Aerosols
Genauere Untersuchungen der Impaktorproben des AUPHEP Projektes, hauptsächlich die
Daten der Experimente im August 1999 und im Januar 2000, zeigen, daß drei logarithmische
Normalverteilungen ausreichen, um die meisten dieser Massengrößenverteilungen nahezu exakt
AUPHEP Endbericht
129
darzustellen. Die modalen Parameter (Masse, Durchmesser, Streumaß) dieser Verteilungen sind
a priori frei, sie ergeben sich aus der besten Anpassung an die vorliegenden Massengrößenverteilungen. In einem Iterationsverfahren werden die modalen Parameter solange
verändert, bis die mittleren Abweichungen, geschätzt nach der Methode der kleinsten Quadrate,
einen annehmbaren Wert aufweisen. Bei den meisten Verteilungen der AUPHEP Experimente
liegen die Abweichungen bei 0,1% der gesamten Aerosolmasse oder darunter. Manche
Verteilungen entziehen sich einer solch genauen Anpassung, sei es, daß ein weiterer GrobMode hineinspielt, dessen Hauptanteile außerhalb des Messbereiches des Impaktors liegt, oder
sei es, daß die drei Moden während der Sammelperiode von etwa zwölf Stunden starken
Veränderungen unterworfen sind.
Die Ergebnisse der modalen Zerlegung sind in der Tabelle 5.6 zusammen gefaßt. Aufgelistet
sind die mittleren modalen Daten, nämlich Masse (Mm), Durchmesser (Dm) und geometrische
Standardabweichung (Sm) eines jeden Modes, und ihre Standardabweichungen, die Einblick in
die Veränderlichkeit der modalen Daten bieten. Die Moden sind als F-Mode, (Fein-Mode), AMode (Akkumulationsmode) und G-Mode (Grob-Mode) bezeichnet.
TABELLE 5.6: Modale Daten der Komponenten des atmosphärischen Aerosols im AUPHEP
AUPHEP-1
F-MODE
Mm (mg/m³) 2,06 ± 0,87
0,138 ± 0,053
Dm (mm)
1,93 */ 1,09
Sm
F-MODE
Mm (mg/m³) 2,16 ± 1,32
0,130 ± 0,056
Dm (mm)
Sm
1,98 ± 1,14
A-MODE
AUPHEP-2
August 1999
G-MODE F-MODE
8,09 ± 5,66
2,94 ± 1,21
0,507 ± 0,057 4,64 ± 0,045
1,92 */ 1,08
2,98 */ 1,27
A-MODE
1,18 ± 0,99
0,156 ± 0,064
1,93 */ 1,09
Januar 2000
G-MODE F-MODE
6,11 ± 3,72
4,86 ± 5,87
0,468 ± 0,056 3,17 ± 0,069
1,98 */ 1,11
3,35 */ 1,30
1,42 ± 1,12
0,137 ± 0,054
1,95 */ 1,11
A-MODE
G-MODE
6,13 ± 4,16
0,523 ± 0,060
2,00 */ 1,12
2,65 ± 0,95
5,03 ± 0,053
2,79 */ 1,23
A-MODE
G-MODE
5,83 ± 4,10
0,457 ± 0,45
1,95 */ 1,11
2,30 ± 3,42
3,209 ± 0,066
3,27 */ 1,32
Die vier Fein-Moden stimmen unter einander in den Durchmessern und Streumaßen gut überein. Die Unterschiede dieser mittleren Parameter sind nicht signifikant, sie liegen innerhalb der
Streubereiche der einfachen Standardabweichungen. Die Daten entsprechen den Erwartungen.
Die vier Grob-Moden stimmen in den Streumaßen gut überein, dagegen zeigen sich in den
Durchmessern geringfügige Unterschiede. An beiden Sammelstellen sind die modalen
Durchmesser im Sommer deutlich größer als im Winter. Während sich die Durchmesser im
Winter kaum unterscheiden, sind sie im Sommer an der ländlichen Sammelstelle, D = 5,03 Pm,
signifikant, aber nicht erheblich größer als an der städtischen Sammelstelle, D = 4,64 Pm. Die
Unterschiede zwischen den Sammelstellen sind nicht bedeutend, die Unterschiede zwischen den
Jahreszeiten sind fast signifikant.
130
AUPHEP Endbericht
Die gute Übereinstimmung der Fein-Moden, wie auch der Grob-Moden, ist ein außerordentlich
starker Hinweis auf Quellen, deren Charakteristiken sich zwischen den Sammelstellen und
zwischen den Jahreszeiten nicht wesentlich ändern. Auffallend sind die geringen Unterschiede
in den modalen Daten. Zwar sind die Konzentrationen der Fein-Moden an der ländlichen
Sammelstelle kleiner als an der städtischen, aber sie liegen in der gleichen Größenordnung.
Individuelle lokale Quellen können zu den Fein-Moden und den Grob-Moden beitragen, aber
solange ihre Merkmale nicht bekannt und ihre Auswirkungen auf die Immissionkonzentrationen
nicht beschrieben sind, kann man davon ausgehen, daß die gemeinsame Ursache der hier
beschriebenen Fein-Moden und Grob-Moden der Kraftfahrzeugverkehr ist (siehe dazu z.B.
KLEEMAN und CASS 1998; PAKKANEN et al. 2001).
Folgt man den mittleren modalen Zusammensetzung der Massengrößenverteilungen (Tabelle
5.7), dann ist der Anteil des Fein-Modes an der Summe aus Fein-Mode und AkkumulationsMode, die weitgehend dem PM2,5 Aerosol entspricht, im Mittel gleich 20,7% (Spalte F/PM2,5).
Sommers und winters ist der Anteil an der städtischen Sammelstelle mit 20,3% und 26,1%
höher als an der ländlichen Sammelstelle mit 16,1% und 19,6%. Die ländliche Sammelstelle ist
demnach fast ebenso stark mit dem Fein-Mode des Kfz-Aerosols belastet wie die städtische.
Dieses Ergebnis unterscheidet sich deutlich von anderen Befunden, die deutlichere
Unterschiede zwischen städtischen und ländlichen Sammelstellen nachweisen (z.B.
PAKKANANEN et al. 2001).
Der Anteil des Grob-Aerosols am PM10 Aerosol beträgt im Mittel 27,9%. Die Unterschiede
zwischen der städtischen und der ländlichen Sammelstelle sind untypisch.
Insgesamt trägt das Kfz-Aerosol im Mittel 42,8% zum Aerosol an den Sammelstellen
AUPHEP-1 und AUPHEP-2 bei, wenn keine anderen Quellen vergleichbarer Wirksamkeit in
Rechnung zu stellen sind. Der Rest stammt vom Akkumulations-Aerosol, das durch
Koagulation feinerer Partikeln, durch Anlagerung kondensierender Stoffe und durch chemische
Umwandlungen gasförmiger Stoffe an seinen Partikel gebildet wird. Deshalb stammt ein
nennenswerter Teil des Materials des Akkumulations-Aerosols gleichfalls aus den Emissionen
des Kfz-Verkehrs, sei es aus koagulierten Partikeln des Fein-Modes des Kfz-Aerosols oder aus
gasförmigen Vorläufern von Aerosolmaterial, das an den Partikeln des Akkumulations-Modes
kondensiert oder auf ihnen gebildet wird. Der Anteil der Kfz-Emissionen und ihrer
Folgeprodukte am atmosphärischen Aerosol der Wiener Region, der dem unveränderten KfzAerosol zuzurechnen ist, muß deshalb größer als 42,8% sein.
AUPHEP Endbericht
131
TABELLE 5.7: Anteile des Kfz-Aerosols am PM2,5 und PM10 Aerosol
F-MODE A-MODE
mg/m³
mg/m³
mg/m³
AUPHEP-1
August 1999
AUPHEP-2
August 1999
AUPHEP-1
Januar 2000
AUPHEP-2
Januar 2000
Mittel
F/PM2,5
%
F/PM10 G/PM10 (F+G)/PM10
%
%
%
2,1
8,1
2,9
20,3
15,7
22,5
38,2
1,2
6,1
27
16,1
11,8
26,6
38,5
2,2
6,1
4,9
26,1
16,5
37,0
53,5
1,4
6,8
5,8
26,2
2,3
12,8
19,6
20,7
14,9
14,9
24,1
27,9
39,0
428
Ein weiterer Schluß liegt nahe. Vermindert man die Partikelemissionen und die Emissionen von
Gasen, die als Aerosolvorläufer anzusehen sind, durch günstige Brennstoffe oder günstige
Antriebe, dann sinken zwar die Konzentrationen des Fein-Aerosols und des AkkumulationsAerosols, nicht aber die Konzentrationen des Grob-Aerosols. Die Abnahme an Fein- und
Akkumulationsaerosol ist mit einer Verringerung der Konzentrationen des PM2,5 Aerosols und
des PM10 Aerosols, aber mit einer Erhöhung des Anteils des Kfz-Aerosols am PM10 Aerosol
verbunden.
TABELLE 5.8: Korrelationskoeffizienten zwischen den 3 Moden F, A und C
gleiche Sammelstellen
AUPHEP-1 August 1999
AUPHEP-2 August 1999
AUPHEP-1 Januar 2000
AUPHEP-2 Januar 2000
F-A
0,47
0,43
0,73
0,14
F-G
0,67
0,43
0,48
0,64
G-A
0,47
0,32
0,15
-0,10
gleiche Moden AUPHEP-1/2
F-F
A-A
G-G
August 1999
Januar 2000
0,62
0,35
0,91
0,74
0,61
0,84
Schließlich lohnt sich ein Blick auf die Korrelationskoeffizienten zwischen den Aerosolkomponenten (Tabelle 5.8). Die Korrelationskoeffizienten zwischen den Aerosolkomponenten
einer Sammelstelle (oberer Teil der Tabelle) sind uneinheitlich. Die Werte liegen zwischen 0,73
(Fein- und Akkumulations-Mode im Januar an der städtischen Sammelstelle) und -0,10 (Grobund Akkumulations-Mode im Januar an der ländlichen Sammelstelle). Man kann annehmen,
daß die drei Aerosolkomponenten, definiert durch die tri-modal beste Anpassung, weitgehend
entkoppelt sind. In den Massengrößenverteilungen des atmosphärischen Aerosols der Wiener
132
AUPHEP Endbericht
Region gibt es deshalb keine konstanten Proportionen für die Fein- und Grob-Moden des KfzAerosols.
Korreliert man gleiche Aerosolkomponenten der beiden Sammelstellen, dann stellt man einen
deutlichen Anstieg der Koeffizienten fest. Sie liegen zwischen 0,91 (Akkumulations-Mode im
August) und 0,35 (Fein-Mode im Januar), und sonst hohen Werten zwischen 0,84 und 0,61.
Dabei korrelieren die Akkumulationsaerosole am besten, die Koeffizienten haben Werte von
0,91 (August) und 0,76 (Januar).
Ergebnisse:
•
Die Mehrzahl der Massengrößenverteilungen aus den AUPHEP Experimenten kann
ziemlich genau durch drei logarithmische Normalverteilungen dargestellt werden.
•
Das Anpassungsverfahren, das von unbestimmten modalen Parametern ausgeht, liefert
drei gut definierte Moden, nämlich einen Fein-Mode mit einem mittleren Durchmesser
von etwa 0,14 Pm und einer geometrischen Standardabweichung von 1,95, einen
Akkumulations-Mode mit einem mittleren Durchmesser von etwa 0,49 Pm und einer
geometrischen Standardabweichung von 1,96 und einen Grob-Mode mit einem mittleren
Durchmesser von 4,11 Pm und einer mittleren geometrischen Standardabweichung von
3,10.
•
Der Kraftfahrzeugverkehr wird als Erzeuger des Fein-Modes und des Grob-Modes
angesehen, solange keine anderen Quellen wirksam zu diesen Moden beitragen.
•
Eine Verminderung der Kfz-Emissionen durch Vermeidung gas- und partikelförmiger
Verbrennungsrückstände, also eine Verminderung der Konzentrationen des Fein-Modes
und des Akkumulations-Modes führt zu einer Verminderung des PM2,5 Aerosols und des
PM10 Aerosols. Der Grob-Mode ist von solchen Maßnahmen nicht betroffen, sein Anteil
am PM10 Aerosol wird relativ zu den Feinanteilen steigen.
•
Die verhältnismäßig niedrigen Korrelationskoeffizienten zwischen den drei
Komponenten einer Sammelstelle belegen eine relativ große Ungebundenheit der
Komponenten. Die Komponenten des Verkehrsaerosols, nämlich das Fein-Aerosol und
das Grob-Aerosol treten sicher nicht in konstanten Proportionen auf.
•
Relativ hohe Korrelationskoeffizienten ergeben sich zwischen den Akkumulationsaerosolen der beiden Sammelstellen.
AUPHEP Endbericht
133
5.5.2 Bezüge zu anderen Datensätzen von Massen-Größenverteilungen atmosphärischer
Aerosole
Im Zuge der Annahme, daß ein großer Teil der Masse des atmosphärischen Aerosols den
direkten Kfz-Emissionen zuzurechnen ist, wurden frühere Datensätze (BERNER 1984) der
modalen Analyse unterworfen oder werden gegenwärtig untersucht.
Die vorliegenden Ergebnisse, die an dieser Stelle nicht weiter erörtert werden sollen, lassen sich
in folgenden Bemerkungen umreißen.
Die Massen-Größenverteilungen aus dem fließenden Verkehr zeigen die aus den
•
AUPHEP Daten erschlossenen Feinmoden und Grobmoden in gleicher Form, aber mit
stärkerer Amplitude. Modale Durchmesser und modale Streumaße stimmen perfekt
überein. Dieses Ergebnis ist die beste Stütze der Annahme, daß die Fein- und GrobAerosole in den AUPHEP Daten den direkt emittierten Kfz-Aerosolen entsprechen.
•
Vergleichende Untersuchungen zwischen einer urbanen Sammelstelle und einer
Hintergrundstation (Exelberg) im Wiener Raum belegen, daß ein beachtlicher Teil des
an der urbanen Sammelstelle beobachteten Kfz-Aerosols in das urbane Gebiet von
außen hineingetragen wird. Diese Ergebnisse belegen den regionalen und
überregionalen Anteil des Kfz-Aerosols in den atmosphärischen Aerosolen.
134
AUPHEP Endbericht
AUPHEP Endbericht
6
135
Datenbank
Sämtliche im Rahmen des Projektes erhobenen bzw. benutzten Daten wurden in einer Datenbank
gespeichert. Um Mehrgleisigkeiten bzw. unterschiedliche Daten zu vermeiden, dient diese
Datenbank auch als alleinige Schnittstelle zwischen den einzelnen Projektgruppen.
Die gesammelten Daten stehen als Excel-Files (Excel 2000) auf einer CD-Rom zur Verfügung.
Die Datenbank gliedert sich in folgende Files wobei AU1 bis AU4 (AUX) im Filenamen auf die
betreffende Station AUPHEP-1 bis AUPHEP-4 hinweist. Das Suffix R bzw. R1 bezeichnet eine
revidierte Fassung des ursprünglichen Files:
AUx-cont
kontinuierlich erhobene Daten PM1,0, PM2,5, PM10, TSP und Partikel als
HMW, teilweise auch bereits aufgearbeitet und graphisch dargestellt als
MW3 und TMW
AUx-filter
Daten aus den High-Volume Filter-Sammlern (PM2,5 und PM10) einschließlich der chemischen Analysendaten und Kohlenstoffbestimmungen
als Tagesmittel bzw. Monatsmittel
AUx-gase
gasförmige Komponenten (SO2, NO, NO2, O3, CO) aus den benachbarten
Stationen Wien-AKH bzw. Streithofen als HMW und TMW
AUx-impaktor
gravimetrische und chemisch-analytische Daten der Impaktorkampagnen
AUx-met
meteorologische Daten an den AUPHEP-Stationen (Temperatur, relative
Feuchte, Windrichtung, Windgeschwindigkeit (beide Stationen);
Strahlung, Niederschlag, Taupunkt, Druck (nur Wien))
AU-PAH-Benzol PAH- und Benzolmessungen (AUPHEP und UBA-Daten) für AUPHEP-1
und AUPHEP-2
AU-Wien-MA22 Immissionsdaten (TSP, SO2, NO, NO2, O3, CO) ausgewählter Wiener
Meßstationen (Währinger Gürtel, Lobau, Hietzinger Kai, HermannskogelJägerwiese, Stephansplatz), HMW und TMW (auch graphisch)
AU-Stationen
Beschreibung der Stationen AUPHEP-1 und AUPHEP-2
Readme.txt
Beschreibung der Files
In den folgenden Abbildungen 6.1 bis 6.6 ist der Aufbau der Datenfiles dargestellt.
136
AUPHEP Endbericht
Abbildung 6.1: Tabelle der HMW (Basisdaten) der kontinuierlich erfaßten PMMassenfraktionen (AU1-cont.xls).
Abbildung 6.2: Tabelle derTMW der verschiedenen Staubfraktionen (AU1-cont.xls).
AUPHEP Endbericht
Abbildung 6.3: Monatsmittel der Ionen- und Schwermetallanalysen der High-Volume Filter
(AU2-filter.xls).
Abbildung 6.4: Ionen und Schwermetallanalysen der PM2,5-Filter (TMW) (AU2filter.xls).
137
138
AUPHEP Endbericht
Abbildung 6.5: Schwermetallanalysen der Impaktorproben (6-stufig) (AU2-impaktor.xls).
Abbildung 6.6: Gravimetrische Daten der Impaktoranalysen (8-stufig) (AU2-impaktor.xls).
AUPHEP Endbericht
7
Qualitätssicherung und Probleme während der Messungen
7.1
Voruntersuchungen Filterproben, Gravimetrie
139
Vor Installation der Geräte im Feld wurden im Labor (Institut für chemische Technologien und
Analytik, TU Wien) einige Voruntersuchungen durchgeführt, um die Vergleichbarkeit der
Meßdaten sicher zu stellen. Die 4 High-Volume-Probensammler (Digitel) wurden nach
Übernahme zunächst abgeglichen und auf Lecks untersucht. Sämtliche Meßgeräte eines Typs
wurden im Labor und auf einer offenen Terrasse des Laborgebäudes unmittelbar nebeneinander
aufgestellt und mit gleichen Abscheideköpfen betrieben (Abb. 7.1).
Abbildung 7.1: Parallellauf von 4 Staubprobensammlern (Digitel).
Ein Parallellauf über 24 Stunden mit PM10 Köpfen ergab letztlich eine sehr befriedigende Übereinstimmung der Sammeleffizienz von ±2% (Abb. 7.2). Ein analoger Parallellauf mit 2 PM2,5
und 2 PM10 Köpfen zeigte ähnliche Resultate (Abb. 7.3), wobei immer die grundsätzliche
Schwierigkeit der örtlichen Varianz des als Testaerosol eingesetzten atmosphärischen Aerosols
besteht.
Die Pralltöpfe der Vorabscheider sind mit einer Fettschicht versehen, um eine bessere Haftung
der abgeschiedenen Partikel zu erreichen. Da verschiedene Fette im Einsatz sind, wurde deren
Eignung untersucht. Unterschiedliche Dicke in der Beschichtung ergab keine unterschiedlichen
Staubmassen auf den Filtern. In Abb. 7.4 ist die abgeschiedene Staubmasse aus 2 Versuchsserien für drei verschiedene Fettarten sowie ohne Fett dargestellt. Aufgrund dieser Ergebnisse
wurde im weiteren mit Silikonfett gearbeitet.
AUPHEP Endbericht
Staubgewicht (mg)
140
33
32
31
30
1
2
3
4
Gerät
Abbildung 7.2: Parallelauf von 4 Staubprobensammlern (Digitel, PM10).
Staubmenge (mg)
Wägung: Die Lagerung der Filter sowie die Wägung erfolgte in einem Wägeraum, der nach
EN 12341 (1999) konditioniert war. Wurde im Wägeraum vorübergehend die geforderte
40
3 2 ,8 3 3 ,0
2 7 ,7 2 8 ,5
30
2 ,5
2 ,5
1 6 ,0 1 6 ,0
20
9 ,2
10
10
9 ,2
10
0
1
2
Ta g
Abbildung 7.3: Parallellauf von je 2 PM2,5 und PM10 Staubprobensammlern.
48
Staubmenge (mg)
46
44
1.4.99
42
2.4.99
40
38
Siliconfett
Siliconspray
Biofett
ohne Fett
Fettart
Abbildung 7.4: Vergleich verschiedener Fettarten in den Pralltöpfen
AUPHEP Endbericht
141
Konditionierung (50% relative Feuchte, 20 ± 2° C Lufttemperatur) nicht erreicht, wurden keine
Massenbestimmungen durchgeführt. Die Langzeitkonstanz der relativen Feuchte lag innerhalb
50 ± 5%.
Abbildung 7.5: Filter des HiVol-Staubprobensammlers (φ=15 cm) mit Position der
ausgestanzten Teilproben.
Die Bestimmung der abgeschiedenen Aerosolmasse auf den PALL-Quarzfaserfiltern erfolgte
mittels einer Analysenwaage Satorius MC 210. Diese wird vor jeder Benützung automatisch
durch interne Gewichte kalibriert. Die Entscheidung für Quarzfaserfilter war durch die
Konzentration (µg/m³)
0,10
0,08
0,06
0,04
0,02
0
4
34
3
23
2
1
Abbildung 7.6: Vergleich der Teilproben für Nitrat für verschiedene Positionen.
Blindwerte dieser Filter bestimmt, obwohl die Anfälligkeit für Artefakte bei der Wägung für
andere Typen geringer gewesen wäre.
AUPHEP Endbericht
142
Chemische Analytik: Für die chemische Analyse der Filter (PALL Glasfaserfilter) wurden aus
dem beladenen Filter einzelne Teilproben (φ10 mm) heraus gestanzt. Um eine gleichmäßige
Beladung sicher zu stellen, wurden diese Teilproben aus demselben Filter analysiert.
Abbildung 7.5 zeigt das Muster der Teilproben. In den Abbildungen 7.6 und 7.7 sind die
Analysenresultate der Teilproben dargestellt. Sie zeigen eine befriedigende Übereinstimmung.
16
Kohlenstoffgehalt (µg)
14
12
10
Filter 1
8
Filter 2
Filter 3
6
4
2
0
1
2
3
4
5
6
Entfernung vom Radius
Abbildung 7.8: Vergleich der Teilproben für Gesamtkohlenstoff
(TC); Analysen aus 3 verschiedenen Filtern.
7.2
Kontinuierliche Messungen
Die im Rahmen des Projektes eingesetzten kontinuierlich registrierenden Geräte (BetaAbsorption und TEOM) waren von unterschiedlichem Alter und z.T. unterschiedlichem Typ.
Sie wurden zu Beginn jeder Meßserie von Firmentechnikern überprüft und abgeglichen sowie
nach Betriebsanleitung kalibriert. Bei den ß-Monitoren erwiesen sich vor allem die beiden
älteren Typen (FH-62 IN) als sehr instabil, die neuen Typen arbeiten nach wiederholtem
Abgleich und Kalibrierung zufriedenstellend. Auch die 6 bauartgleichen aber unterschiedlich
alten TEOM-Geräte zeigten erst nach mehrmaligem Abgleich eine zufriedenstellende
Übereinstimmung. In Abbildungen 7.9 ist die letztlich erzielte Übereinstimmung der Signale
beispielhaft für die TEOMs der Phase I dargestellt.
Die beiden neu angeschafften Partikelzähler (TSI-CPC) liefen beim Testlauf im Labor stabil,
doch wurde ein konstanter Unterschied zwischen den beiden Geräten beobachtet. Die Differenz
betrug im Mittel 9%. Die Ursache für diese Differenz konnte nicht gefunden werden. In
Abbildung 7.10 findet sich ein Vergleichslauf der Partikelzahl-Konzentration.
AUPHEP Endbericht
143
70
-3
Konzentration (µg m )
60
50
1
2
3
4
5
6
40
30
20
10
0
01.05. 12
01.05. 18
02.05. 00
02.05. 06
02.05. 12
Datum
Konzentration (Partikel/cm 3)
Abbildung 7.9: Vergleich der 6 TEOM-Meßgeräte aus Meßphase I als MW3.
100000
90000
80000
70000
60000
50000
40000
30000
20000
10000
0
10/05/99
CPC1
CPC2
11/05/99
12/05/99
13/05/99
Datum (Tag)
Abbildung 7.10: Vergleich der beiden Partikelzähler.
14/05/99
15/05/99
AUPHEP Endbericht
144
7.3
Laufende Kontrollen
Während der Meßserie wurden folgende Kontrollen durchgeführt:
täglich:
visuelle Kontrolle der Daten via Modem
wöchentlich:
Kontrolle der Meßstellen vor Ort
FH-62 und TEOM:
Kontrolle von Volumenfluß, Temperatur
DA80-H:
Filterwechsel
Drehung des Pralltopfes (neue Beschichtung mit Fett jede 2. Woche)
Kontrolle der Geräteparameter (Turbinenleistung, Wechselzeiten)
CPC:
Erneuerung des Butanols
Trocknung des Dochts
Kontrolle der Geräteparameter
monatlich:
Reinigung der Abscheideköpfe und Adapter
Parallellauf aller 3 FH-62 und TEOMs mit TSP- bzw. PM10-Köpfen
Parallellauf beider CPC-Monitore
alle 4 Monate: FH-62 und TEOM: Kalibrierung mit Standards
DA80-H: Überprüfung des Volumenflusses
In den Abbildungen 7.11 bis 7.14 sind die Parallelläufe graphisch dargestellt. Die X-Achse ist
in HMW geteilt, die Abstände zwischen den Konzentrationsverläufen trennen die einzelnen
Vergleiche. Der zunehmende Unterschied bei den ß-Monitoren bei AUPHEP-1 ist auf eine
wachsende Verschmutzung der Ansaugleitung zurückzuführen. Nach regelmäßiger Reinigung
ab April 2000 trat dieses Problem nicht mehr auf.
Die CPC–Monitore wurden nach anfänglichem Abgleich in regelmäßigen Abständen verglichen
und zeigten praktisch identische Konzentrationen. Um die Leistungen der Geräte über die
längeren Zeitperioden beobachten und notwendige Korrekturen durchführen zu können, wurden
monatlich Vergleichsmessungen mit den gleichen Abscheideköpfen (TSP oder PM10) über
einige Stunden durchgeführt (Abb. 7.15).
AUPHEP Endbericht
145
Vergleichsversuche - FH
-3
Konzentration (µgm )
150
FH1,0
FH2,5
100
FH10
50
0
1
21
41
61
81
101
121
141
161
181
201
221
241
261
281
301
-50
HMW
Vergleichsversuche - TEOM
Teom1,0
-3
Konzentration (µgm )
150
100
Teom2,5
Teom10
50
0
1
21
41
61
81
101
121
141
161
181
201
221
241
261
281
301
-50
HMW
Abbildung 7.11: Parallelläufe AUPHEP-1. Die Bezeichnung der Signale bezieht sich auf
die übliche Verwendung der Geräte und nicht auf die gesammelte Fraktion während des
Vergleichs.
Konzentration (µgm
-3
)
Vergleichsversuche - FH
120
100
FH1,0
80
FH2,5
60
FH10
40
20
0
1
4
7
10
13 16
19
22 25
28
31 34
37 40
43
46 49
52 55
58
61 64
67 70
73
76
73
76
HMW
Konzentration (µgm
-3
)
Vergleichsversuche - TEOM
120
Teom1,0
100
Teom2,5
80
Teom10
60
40
20
0
1
4
7
10
13
16 19
22
25 28
31
34 37
40
HMW
Abbildung 7.12: Parallelläufe AUPHEP-2.
43 46
49 52
55
58 61
64
67 70
AUPHEP Endbericht
146
Vergleichsversuche - FH
100
)FH1,0
Konzentration
(µg/m ³)
80
FH2,5
60
FH10
40
20
0
-20
1
4
7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 76 79 82 85 88
HMW s
Vergleichsversuche - TEOM
100
TEOM1,0
Konzentration
(µg/m ³)
80
TEOM2,5
60
TEOM10
40
20
0
-20
1
4
7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 76 79 82 85 88
HMW s
Abbildung 7.13: Parallelläufe AUPHEP-3.
Vergleichsversuche - FH
Konzentration
(µg/m ³)
120
100
FH1,0
80
FH2,5
60
FH10
40
20
0
1
4
7
10 13 16
19 22 25 28
31 34 37 40 43
46 49 52 55
58 61 64 67
70 73 76
HMW s
Vergleichsversuche - TEOM
Konzentration
(µg/m ³)
120
100
TEOM1,0
80
TEOM2,5
60
TEOM10
40
20
0
1
4
7
10 13 16 19
22 25 28 31 34
37 40 43 46 49 52
HMW s
Abbildung 7.14: Parallelläufe AUPHEP-4.
55 58 61 64 67
70 73 76
AUPHEP Endbericht
8
147
Vergleich der kontinuierlichen Meßverfahren
Die Vergleichbarkeit von PM-Konzentrationsdaten, die mit verschiedenen Meßmethoden
gewonnen wurden, ist weltweit ein bisher nicht zufriedenstellend gelöstes Problem. Grundsätzlich ist mit chemischen Reaktionen und Übergängen von der festen Phase auf dem
Abscheidefilter in die Gasphase und umgekehrt zu rechnen. Diese Reaktionen hängen von
Temperatur und Luftfeuchte sowie der Zusammensetzung des Staubes (insbesonders bezüglich
halbflüchtiger Substanzen) ab.
Im Rahmen von AUPHEP wurden an allen Meßstationen ß-Absorptions Meßgeräte (FH 62 I-R
bzw. in Einzelfällen FH62 I-N) und TEOM-Geräte (R&P 1400a) für die 3 Fraktionen PM1,0,
PM2,5 und PM10 gleichzeitig betrieben. Zusätzlich wurden Tagesmittelwerte mit High-Volume
Sammlern (Digitel DA-80 H) für PM2,5 und PM10 ermittelt. Die gravimetrische Auswertung der
Filter (PALLFLEX Quarz Filter 2500 QAT-UP) erfolgte nach EN 12341 (siehe Abschnitt 4.1).
Die Auswertung der Daten der ersten Meßperiode (HAUCK et al. 2004b) ergab in vielen Fällen
eine überraschend gute Übereinstimmung der Meßwerte, in anderen jedoch auch die aus der
Literatur bekannten Unterschiede. In Abb. 8.1 ist zunächst der Verlauf der mit den 3 verschiedenen Methoden gewonnenen Konzentrationen (TMW) für die Fraktion PM2,5 an der Meßstelle
AUPHEP-2 für die ganze Meßperiode beispielhaft dargestellt. In Abbildung 8.2 wurde ein
Intervall vom 11. Juli bis 15. August 1999 mit besserer zeitlicher Auflösung herausgegriffen.
In Tabelle 8.1 sind die Jahres- bzw. Periodenmittelwerte der mit den 3 verschiedenen Methoden
gewonnenen Konzentrationen einander gegenübergestellt. Wie auch aus den weiteren Auswertungen hervorgeht, ist die Übereinstimmung im Sommer insbesonders zwischen Gravimetrie
und TEOM sehr gut.
60
Konzentration (µg m -3)
FH
AUPHEP-2 PM2,5
50
TEOM
HiVol
40
30
20
10
0
M
0
0
-0
r-0
ai
Ap
9
9
00
-9
-9
b-
ez
ov
9
99
99
-9
p-
kt
Fe
D
N
O
Se
g-
9
99
l-9
n-
Au
Ju
Ju
Abbildung 8.1: Vergleich der eingesetzten Meßverfahren für PM2,5, AUPHEP-2.
AUPHEP Endbericht
148
40
FH
Konzentration (µg m -3)
AUPHEP-2 PM2,5
TEOM
30
HiVol
20
10
0
14
09
04
30
25
20
15
10
-A
-A
ug
ug
-9
-9
9
9
9
9
9
9
9
9
-9
-9
-9
-9
-9
-9
ug
ul
ul
ul
ul
ul
-A
-J
-J
-J
-J
-J
Abbildung 8.2: Vergleich der eingesetzten Meßverfahren für PM2,5, Daten vom Juli - August
1999, AUPHEP-2.
TABELLE 8.1: Jahres- bzw. Periodenmittelwerte der mit den 3 verschiedenen Methoden
gewonnenen Konzentrationen in Pg/m3
PM2,5
AUPHEP-1 (Stadt)
PM10
HiVol
Beta
TEOM
HiVol
Beta
TEOM
Juni 99 - Mai 00
22,0
14,3
18,5
30,4
24,69
26,4
Juni 99 - Sept 99
April 00-Mai 00
17,0
13,6
17,4
25,6
22,80
25,9
Okt 99 - März 00
26,6
15,1
19,6
30,4
26,38
26,9
Juni 99 - Mai 00
18,1
15,4
14,7
23,5
20,20
20,8
Juni 99 - Sept 99
April 00-Mai 00
14,4
14,4
14,6
21,4
21,70
22,9
Okt 99 - März 00
21,7
16,3
14,7
26,1
19,13
18,7
Okt. 00 - Sept. 01
21,2
18,1
18,8
33,7
30,4
30,1
April 01 - Sept. 01
14,1
13,4
15,2
23,3
24,3
24,6
Okt. 00 - März 01
28,8
22,9
22,5
43,6
36,6
35,5
Okt. 00 - Sept. 01
21,6
20,3
20,9
33,0
29,6
30,6
April 01 - Sept. 01
14,2
14,1
15,4
21,2
22,7
24,2
Okt. 00 - März 01
30,2
26,5
26,6
44,2
36,5
37,5
AUPHEP-2 (Land)
AUPHEP-3 (Stadt)
AUPHEP-4 (Stadt)
AUPHEP Endbericht
149
In Tabelle 8.2 sind die mittleren Quotienten und ihre Standardabweichung für die Relationen ßAbsorption/Filter und TEOM/Filter zusammengestellt. Auch hier zeigen sich für die Sommerperioden Werte um 1. Nach derzeitigem Informationsstand ist davon auszugehen, daß die
Vorratsbehälter der automatischen High-Volume Sammler, die im Freien im Schatten
aufgestellt waren und zur besseren Reflexion der Strahlung mit Alu-Folien verkleidet waren,
maximale Temperaturen um 35°C erreichten. Die TEOM-Geräte waren generell für 40°C
thermostatisiert, ebenso die Heizungen der Ansaugleitungen der ß-Geräte. Die Filter bzw. der
abgeschiedene Staub erreichte somit etwa dieselbe Temperatur und damit vergleichbare
Verluste von halbflüchtigen Substanzen. In den kälteren Wintermonaten erreichten die Filter
der High-Volume Sammler diese hohen Temperaturen nicht und enthalten daher größere
halbflüchtige Anteile als die Filter der kontinuierlichen Geräte.
TABELLE 8.2: Mittlere Quotienten der TMW und deren Standardabweichung für das Verhältnis
ß-Absorption/Filter und TEOM/Filter
PM2,5
Beta/Filter
Jahr
Sommer
Winter
TEOM/Filter
Jahr
Sommer
Winter
PM10
Beta/Filter
Jahr
Sommer
Winter
TEOM/Filter
Jahr
Sommer
Winter
AUPHEP-1
0,71
0,81
0,61
+ 0,16
+ 0,14
+ 0,10
AUPHEP-2
0,89
1,02
0,77
+ 0,23
+ 0,22
+ 0,16
AUPHEP-3
0,85
0,94
0,76
+
+
+
AUPHEP-4
0,19
0,20
0,14
0,93 + 0,13
1,00 + 0,12
0,85 + 0,10
0,89 + 0,23
1,06 + 0,19
0,75 + 0,15
AUPHEP-1
0,85 + 0,27
1,04 + 0,21
0,68 + 0,18
AUPHEP-2
0,93 + 0,26
1,09 + 0,24
0,75 + 0,15
AUPHEP-3
1,00 + 0,19
1,12 + 0,15
0,86 + 0,12
AUPHEP-4
0,83
0,91
0,77
+ 0,14
+ 0,13
+ 0,11
0,88
1,05
0,73
+ 0,25
+ 0,20
+ 0,17
0,92
1,06
0,79
+
+
+
0,27
0,33
0,09
0,96 + 0,18
1,09 + 0,15
0,83 + 0,08
0,90
1,03
0,78
+ 0,18
+ 0,11
+ 0,14
0,94
1,11
0,73
+ 0,30
+ 0,29
+ 0,15
0,91
1,04
0,78
+
+
+
0,20
0,14
0,16
1,01 + 0,22
1,14 + 0,22
0,88 + 0,12
AUPHEP Endbericht
150
TABELLE 8.3: Regressionsgleichungen (k,d), Regressionskoeffizienten (r2) und Anzahl der
Wertepaare (n) für PM2,5
PM2,5
AUPHEP-1
AUPHEP-2
AUPHEP-3
AUPHEP-4
AUPHEP-1-4
Beta / Filter
Jahr
k,d
r² / n
Sommer
k,d
r² / n
Winter
k,d
r² / n
y = 0,70 x - 0,12 y = 0,79 x + 1,11 y = 0,89 x - 1,11 y = 0,86 x + 1,03 y = 0,84 x - 0,19
0,85 / 303
0,82 / 323
0,89 / 332
0,95 / 318
0,86 / 1276
y = 0,89 x - 1,27 y = 1,02 x - 0,05 y = 1,05 x - 1,47 y = 1,07 x - 0,90 y = 0,99 x - 0,69
0,91 / 150
0,82 / 151
y = 0,70 x - 2,04 y = 0,79 x - 0,85
0,92 / 154
0,89 / 172
0,88 / 173
y = 0,98 x - 5,7
0,91 / 159
0,94 / 172
0,86 / 646
y =0,88 x - 0,85 y =0,88 x - 3,23
0,95 / 146
0,89 / 631
TEOM / Filter
Jahr
k,d y = 0,78 x + 1,56 y = 0,76 x + 1,32 y = 0,86 x + 0,41 y = 0,80 x + 2,98 y = 0,81 x + 1,19
r² / n
Sommer
0,76 / 337
0,85 / 327
0,92 / 321
0,85 / 1298
k,d y = 0,97 x + 1,17 y = 0,94 x + 0,86 y = 1,13 x - 0,69 y = 1,08 x + 0,40 y = 1,03 x + 0,47
r² / n
Winter
0,85 / 322
k,d
r² / n
0,90 / 153
0,83 / 172
0,87 / 170
0,93 / 174
0,88 / 658
y = 0,81 x - 1,99 y = 0,78 x - 1,60 y = 0,97 x - 5,37 y = 0,83 x + 0,53 y = 0,87 x - 2,76
0,92 / 169
0,82 / 165
0,91 / 157
0,94 / 147
0,90 / 640
TABELLE 8.4: Regressionsgleichungen (k,d), Regressionskoeffizienten (r2) und Anzahl der
Wertepaare (n) für PM10
PM10
AUPHEP-1
AUPHEP-2
AUPHEP-3
AUPHEP-4
AUPHEP-1-4
Beta / Filter
Jahr
k,d
r² / n
Sommer
k,d
r² / n
Winter
k,d
r² / n
y = 0,83 x - 0,21 y = 0,76 x + 2,48 y = 0,88 x + 0,37 y = 0,79 x + 3,80 y = 0,84 x + 1,19
0,91 / 307
0,71 / 241
0,91 / 295
0,95 / 307
0,90 / 1150
y = 0,97 x - 1,31 y = 0,91 x + 2,38 y = 1,11 x - 1,54 y = 1,07 x + 0,18 y = 1,02 x - 0,06
0,94 / 142
0,82 / 121
0,83 / 144
0,95 / 150
0,87 / 557
y = 0,83 x - 2,24 y = 0,73 x + 0,31 y = 0,94 x - 5,50 y = 0,82 x + 0,32 y =0,87 x - 2,64
0,94 / 165
0,78 / 120
0,97 / 151
0,97 / 157
0,95 / 593
TEOM / Filter
Jahr
k,d y = 0,78 x + 2,69 y = 0,76 x + 3,48 y = 0,88 x + 0,16 y = 0,85 x + 3,50 y = 0,84 x + 1,93
r² / n
Sommer
0,68 / 303
0,87 / 293
0,92 / 293
0,86 / 1219
k,d y = 0,98 x + 0,14 y = 0,94 x + 2,62 y = 1,12 x - 1,70 y = 1,15 x - 0,25 y = 1,04 x - 0,68
r² / n
Winter
0,85 / 330
k,d
r² / n
0,93 / 159
0,75 / 171
0,92 / 142
0,93 / 150
0,87 / 622
y = 0,78 x - 0,36 y = 0,69 x + 1,19 y = 0,94 x - 6,04 y = 0,89 x - 0,67 y = 0,87 x - 2,67
0.92 / 171
0.83 / 132
0.90 / 151
0.95 / 143
0.91 / 597
AUPHEP Endbericht
151
Die linearen Regressionsgleichungen (orthogonale Regression) zwischen der gravimetrischen
Methode (High-Volume Sammler als Äquivalentverfahren nach EN 12341) und den beiden
kontinuierlichen Methoden wurden für die gesamte Meßperiode sowie für Sommer- und
Winterdaten getrennt ermittelt. In den Tabellen 8.3 und 8.4 sind diese Gleichungen
einschließlich der Regressionskoeffizienten (r2) und der Anzahl der zur Verfügung stehenden
Wertepaare (n) für PM2,5 und PM10 angegeben.
Abbildung 8.3 zeigt die Regressionen zwischen TEOM und Filter Daten in graphischer Form
für PM2,5 und PMC für alle 4 Stationen zusammen. Die geringen Unterschiede in der groben
Fraktion weisen auf den hauptsächlichen Einfluß der feinen Partikel bezüglich der
unterschiedlichen Meßsignale der beiden Meßverfahren hin. Die Impaktorspektren für Nitrat
(siehe Abschnitt 4.2.4.2) mit einem überwiegenden Massenanteil unterhalb von 2,5 Pm
Partikeldurchmesser untermauern diese Sicht.
PM2,5
PM c
110
80
100
70
Sommer r 2=0,88
90
Winter
80
r 2=0,90
60
50
TEOM
TEOM
70
60
50
40
30
40
30
20
Sommer r 2=0,69
20
10
10
0
0
10
20
30
40
50
60
Filter
70
80
90 100 110
0
Winter
0
10
20
30
40
50
60
r 2=0,67
70
80
Filter
Abbildung 8.3: Lineare orthogonale Regressionen für PM2,5 und PMC zwischen TEOM und
Filter Daten, alle 4 Stationen zusammen.
In Tabelle 8.5 sind die Regressionsgleichungen für PM2,5 für eine Gruppierung der Daten nach
dem Gehalt an Nitrat (< bzw. >1Pg/m³) und organischem Kohlenstoff (OC, < bzw. > 3 Pg/m³)
zusammengestellt.
AUPHEP Endbericht
152
TABELLE 8.5 : Regressionsgleichungen für PM2,5 für eine Gruppierung der Daten nach dem
Gehalt an Nitrat und organischem Kohlenstoff
PM2.5
AUPHEP-1
AUPHEP-2
AUPHEP-3
AUPHEP-4
AUPHEP-1-4
Beta / Filter
alle
k,d
r² / n
NO3<1Pg/m³
k,d
r² / n
NO3>1Pg/m³
k,d
r² / n
OC<3 Pg/m³
k,d
r² / n
OC>3Pg/m³
y = 0,70 x - 0,22 y = 0,72 x + 2,32 y = 0,89 x - 1,26 y = 0,93 x + 1,26 y = 0,81 x - 0,34
0,83 / 316
0,81 / 339
0,99 / 17
0,70 / 1008
y = 0,97 x - 2,34 y = 0,82 x + 1,90 y = 1,03 x - 1,82 y = 1,05 x + 0,10 y = 0,93 x - 0,58
0,88 / 157
0,07 / 157
0,69 / 190
0,95 / 8
0,34 / 343
y = 0,73 x - 2,91 y = 0,75 x + 0,65 y = 0,90 x - 3,62 y =1,00 x - 2,47 y = 0,83 x - 2,57
0,90 / 159
0,68 / 179
0,92 / 156
0,99 / 9
0,81 / 502
y = 0,80 x - 1,33 y = 0,73 x + 3,13 y = 0,96 x - 1,89 y =1,06 x + 0,47 y = 0,89 x - 1,24
0,59 / 161
k,d y = 0,71 x - 0,73
r² / n
0,45 / 336
0,78 / 153
0,84 / 133
0,82 / 257
0,96 / 4
0,83 / 555
y = 0,64 x + 2,85 y = 0,92 x - 3,10 y = 0,94 x + 0,81 y = 0,81 x - 0,65
0,66 / 190
0,81 / 75
0,99 / 13
0,84 / 431
TEOM / Filter
alle
k,d y = 0,78 x + 1,49 y = 0,76 x + 1,09 y = 0,86 x + 0,24 y = 0,81 x + 3,46 y = 0,86 x + 0,53
r² / n
NO3<1Pg/m³
k,d
r² / n
NO3>1Pg/m³
k,d
r² / n
OC<3 Pg/m³
k,d
r² / n
OC>3Pg/m³
0,84 / 327
0,74 / 358
0,76 / 335
0,98 / 17
0,85 / 1047
y = 1,06 x - 0,16 y = 0,92 x + 0,57 y = 0,98 x + 0,28 y = 1,12 x + 1,22 y = 1,00 x + 0,09
0,89 / 156
0,78 / 171
0,63 / 190
0,94 / 8
0,93 / 535
y = 0,82 x - 2,32 y = 0,77 x - 0,79 y = 0,91 x - 3,46 y = 0,97 x - 4,71 y = 0,86 x - 1,32
0,90 / 171
0,76 / 187
0,91 / 145
0,98 / 9
0,85 / 512
y = 0,95 x - 0,37 y = 0,68 x + 1,96 y = 0,96 x - 0,82 y = 1,30 x + 0,04 y = 0,89 x - 0,04
0,45 / 158
0,54 / 205
0,76 / 256
0,99 / 4
0,65 / 623
k,d y = 0,80 x + 0,48 y = 0,75 x + 1,88 y = 0,87 x - 1,07 y = 0,83 x + 2,57 y = 0,81 x + 0,58
r² / n
0,82 / 164
0,8 / 132
0,77 / 71
0,97 / 13
0,84 / 380
AUPHEP Endbericht
153
9
Epidemiologische Projekte
9.1
Lungenfunktionsuntersuchungen an Volksschulkindern in Wien und Streithofen
9.1.1
Rekrutierung
Nach Bewilligung der geplanten Studie seitens der Ethikkommission der Medizinischen
Fakultät der Universität Wien wurde beim Stadtschulrat Wien und Landesschulrat Niederösterreich das Einverständnis zur Durchführung einer wissenschaftlichen Untersuchung
eingeholt. Nach Kontaktaufnahme mit Schulen in der unmittelbaren Umgebung der Meßstelle
wurden zwei Volksschulen in Wien (Rötzergasse, Galileigasse) sowie eine Volksschule im
Bereich der Meßstelle Streithofen, die VS Sieghartskirchen, ausgewählt. Die Kinder, welche im
Herbst 1999 die 3. und 4. Klasse besuchten, wurden eingeladen an der Studie teilzunehmen.
Von den Eltern wurde eine Einverständniserklärung für die geplanten Untersuchungen
eingeholt. Als Einschlußkriterium galt das Einverständnis der Eltern für wiederholte
Untersuchungen sowie für die anonymisierte Auswertung der erhobenen Daten. 84 Kinder in
Wien und 148 Kinder in Sieghartskirchen konnten in die Studie aufgenommen werden.
9.1.2 Fragebogenuntersuchung
Im Rahmen des Projektes wurden bei allen teilnehmenden Kindern Fragebogenuntersuchungen
durchgeführt, welche standardisiert sozioökonomische Faktoren sowie, in Anlehnung an die
ISAAC-Studie (Internationale Studie zu Asthma und Allergien im Kindheitsalter), Atemwegssymptome der Kinder erfragten. Diese Ergebnisse werden im Abschnitt 9.4 dargestellt.
9.1.3 Lungenfunktionsuntersuchungen
Vom 20.9.1999 bis zum 13.4.2000 wurden in 2-wöchentlichen Abständen Spirometrien
durchgeführt. Alle Untersuchungen wurden von zwei geschulten Medizinstudenten
durchgeführt. Nach einem standardisierten Protokoll wurden von den Kindern stehend mit einer
Nasenklemme wiederholt forcierte Atemmanöver durchgeführt. Nach maximaler Einatmung
mußten die Kinder so fest und so lange sie konnten in das Spirometer (Sensor Medics)
ausatmen. Zur Qualitätssicherung wurden modifizierte Kriterien der Amerikanischen
Lungengesellschaft angewandt. Parameter für die Akzeptabilität einer Messung waren ein initial
steiler Anstieg der Fluß-Volumenkurve, ein umschriebener Atemspitzenfluß (Peak Expiratory
Flow, PEF), ein linearer Abfall des Expirationsschenkels ohne Artefakte (Hustenstöße,
Einatmung), sowie eine asymptotische Annäherung der Kurve an die x-Achse.
Mittels Fluß-Volumen Kurven wurden folgende Parameter erhoben: PEF, forcierte
Vitalkapazität (FVC), forciertes expiratorisches Volumen in der ersten Sekunde der Ausatmung
154
AUPHEP Endbericht
(FEV1), Tiffenau-Wert (FEV1%FVC), mittlerer expiratorischer Fluß bei 75, 50 und 25% der
FVC (MEF75, MEF50, MEF25). Nach Durchführung zweier Tests wurden diese auf
Reproduzierbarkeit überprüft. Sollten sich die FVC des ersten und des zweiten Tests um mehr
als 5% unterscheiden, wurde ein dritter Test durchgeführt. Von 222 Kindern (95,7%) konnte
zumindest einmal eine gültige Lungenfunktionsmessung erhoben werden.
9.1.4 Dateneingabe, Qualitätssicherung
Alle erhobenen Daten wurden doppelt eingegeben und nach statistischen Gesichtspunkten
überprüft. Im Detail wurden folgende Schritte gesetzt:
Größe/Gewicht/Alter:
•
Fehlende Eintragungen wurden im Erhebungsbogen kontrolliert und gegebenenfalls
nachgetragen. Bei insgesamt 6 Kindern gab es weniger als 2 Messungen von Gewicht
und Größe.
•
Eintragungen von Kindern mit einem Gewicht von <20 oder >50 kg oder mit einem
Größenwachstum von >5 cm oder einer Gewichtszunahme von >5 kg im Untersuchungszeitraum wurden auf Plausibilität überprüft.
•
Ein Kind wurde aus den Analysen ausgeschlossen, da es mit 12 Jahren deutlich älter als
die anderen Kinder war.
•
Eintragungen von Datum/Uhrzeit/Wochentag wurden auf Plausibilität geprüft (z.B.
keine Messungen am Wochenende).
Spirometrie:
•
Bei der Überprüfung der Reproduzierbarkeit waren 64 von 2 434 Versuchen nicht reproduzierbar und wurden verworfen.
•
Bei einer FEV1%FVC < 70% wurde der Verlauf der Lungenfunktion des Kindes untersucht. Falls ein Wert unplausibel erschien, wurde er im Erhebungsbogen kontrolliert.
9.1.5 Schadstoffselektion
Als Belastungsparameter für PM wurden die Daten der TEOM-Messungen ausgewählt. Bei
Schadstoffen, für welche Halbstundenmittelwerte (HMW) zur Verfügung standen (NC, NO2,
O3, SO2, rel. Feuchte, Temperatur, PM1,0, PM2,5, PM10) wurde das jeweilige 24 Stundenmittel
und 7 Tagesmittel vor der individuellen Lungenfunktionsmessung jedes Kindes berechnet. Bei
Schadstoffen, für welche nur Tagesmittelwerte zur Verfügung standen (TC, BC, OC, Ca, NH4+,
SO4--, PM2,5 Digitel) wurde der Vortages- bzw. Wochenmittelwert vor dem Untersuchungstag
der Kinder berechnet. Zusätzlich zu den gemessenen Schadstoffen wurden rechnerisch noch
folgende Parameter ermittelt: PM10-PM2,5, PM2,5-PM1,0, PM2,5 (HiVol)-PM2,5 (TEOM). Bei
fehlenden Meßdaten wurden folgende Kriterien für die Akzeptanz eines 24-Stunden bzw. 7
AUPHEP Endbericht
155
Tagesmeßwertes festgesetzt: für den 24h-Mittelwert mußten zumindest 35 von 48 HMWs
verfügbar sein. Tage mit 35-40 HMWs wurden nochmals auf Plausibilität überprüft und im
Datensatz belassen; für die 7 Tagesmittelwerte mußten zumindest 75% der Daten (=5 Tage) zur
Verfügung stehen).
9.1.6 Modelle
Für die weiteren Analysen wurde ein „mixed model“ gewählt, da dieses wiederholte
Messungen, feste Effekte (Effekte, die als Confounder für den Absolutwert der abhängigen
Variable wirken können) und Random-Effekte (Effekte, die als Confounder für die Varianz des
Absolutwertes der abhängigen Variable wirken können) berücksichtigt.
Für die Korrelationsstruktur des Modells wurde eine autoregressive Struktur angenommen, da
diese im Modell die Streuung der abhängigen Variable am besten erklärte und auch biologisch
am plausibelsten erschien.
Als potentielle Random-Effekte wurden eingestuft: Untersucher, Schule, Meßort, Klasse. Diese
potentiellen Random-Effekte wurden in einem Basismodell (FVC, PM1,0) untersucht. Keine der
Variablen zeigte einen signifikanten Einfluß auf die Zielvariable FVC.
Dieselben Variablen wurden auch auf „feste Effekte“ im Basismodell untersucht. Durch die
hohe Kollinearität der Variablen „Alter“ und „Klasse“ wurde nur das Alter als fester Effekt
berücksichtigt. Der „Untersucher“ zeigte eine grenzwertige Signifikanz und wurde als „fester
Effekt“ im Modell behalten. Folgende in der wissenschaftlichen Literatur bekannte Confounder
wurden als feste Effekte im Modell berücksichtigt: Geschlecht, Größe, Sozialstatus,
Temperatur.
9.1.7 Ergebnisse
9.1.7.1 Gesamtkohorte
Erste Analysen für die Gesamtkohorte zeigten nahezu durchwegs positive z.T. hochsignifikante
Assoziationen zwischen partikulären Luftschadstoffen und Lungenfunktionsparametern (Daten
nicht gezeigt). Die Zunahme der Partikelkonzentration hatte in diesen Modellen eine Zunahme
(d.h. Verbesserung) des Lungenfunktionsparameters zur Folge. Zur näheren Analyse wurden
zunächst mögliche zusätzliche Confounder berücksichtigt (Feuchte, Ozon, Größenwachstum,
fossile Brennstoffe). Weiters wurden die ersten 2 Messungen jedes Kindes ausgeschlossen, um
einen möglichen Trainingseffekt zu untersuchen. Im nächsten Schritt wurde die Assoziation
zwischen Partikeln und Lungenfunktion für jedes Quartal der Meßphase berechnet. Eine weitere
Analyse unter Annahme eines anderen Modells (General Estimation Equation Model) zeigte
156
AUPHEP Endbericht
ähnliche Ergebnisse. Keine unserer Analysen konnte bisher eine Erklärung für die positive
Assoziation Partikel-Lungenfunktion geben.
Um einen möglichen Unterschied zwischen den Meßgebieten Wien und Sieghartskirchen zu
untersuchen, wurden die weiteren Modelle getrennt für beide Regionen gerechnet. Die
angegebenen Effektschätzer (ß) werden als Änderung des jeweiligen Lungenfunktionsparameters pro Anstieg eines Schadstoffes um einen Interquartil-Range (25%-75% Perzentile,
IQR) angegeben. Weiters sind die jeweiligen Signifikanzniveaus (p) dargestellt. Ein Wert
< 0,05 wird in der Fachliteratur als signifikant eingestuft.
9.1.7.2 Volksschule Sieghartskirchen (Meßstelle AUPHEP-2)
Die partikulären Schadstoffe (PM1,0, PM2,5, PM10) zeigen meist eine positive zum Teil
signifikante Assoziation mit den Lungenfunktionsparametern in Sieghartskirchen (Tabelle 9.1).
Im Vergleich zu den Analysen der Gesamtpopulation nahmen die Effektschätzer und die
Signifikanz an Größe zu. Die Parameter PM10-2,5 und HiVol 2,5-TEOM 2,5 zeigten negative, z.T.
signifikante Assoziationen mit den Lungenfunktionsparametern. Das 24-Stundenmittel von NC
war positiv, das 7-Tagesmittel negativ mit der Lungenfunktion korreliert.
Bei der Untersuchung der Carbon-Fraktionen (TC, OC, BC) der PM2,5-Filter zeigte sich ein
großteils positiver und z.T. signifikanter Effekt auf die Lungenfunktionsparameter (Tabelle
9.2). Die chemische Analyse der PM2,5-Filterproben (Tabelle 9.3) ergab eine vorwiegend
positive Assoziation von NH4+ und SO4-- mit den gemessenen Lungenfunktionsparametern. Der
1-Tagesmittelwert von Ca zeigte einen signifikant negativen Effekt auf die Lungenfunktionsparameter FVC, FEV1 und MEF75-25.
Ozon zeigte einen negativen signifikanten Effekt auf die FVC, während NO2 vorwiegend
positiv mit den Lungenfunktionsparametern korreliert war (Tabelle 9.4).
9.1.7.3 Volksschulen Wien (Meßstelle AUPHEP-1)
In Tabelle 9.5 sind die Effektschätzer der partikulären Schadstoffe auf die Lungenfunktionsparameter dargestellt. Während die 24-Stundenmittelwerte der Fraktionen PM1,0, PM2,5 und
PM10 lediglich einmal eine signifikante Assoziation mit einem Lungenfunktionsparameter
(MEF75-25) zeigten, waren die 7-Tagesmittelwerte von PM1,0, PM2,5, PM10 sowie deren
Differenzen mit den Parametern FVC, FEV1 und MEF75-25 fast durchgehend negativ
signifikant assoziiert. Im Unterschied dazu zeigte die Partikelanzahl einen signifikant positiven
Effekt auf die Lungenfunktionsparameter FVC und FEV1.
Die Berechnungen der Effektschätzer der Carbonfraktionen ergaben für die jeweiligen
AUPHEP Endbericht
157
Lungenfunktionsparameter unterschiedliche Resultate (Tabelle 9.6). Die FVC schien mit dem
Tageswert von TC, BC und OC z.T. positiv assoziiert zu sein, während der 7-Tagesmittelwert
einen negativen Effektschätzer für TC und OC aufwies.
NH4+ und SO4-- zeigten (Tabelle 9.7) einen z.T. hochsignifikant negativen Effekt auf die FVC
und FEV1, sowohl im 1-Tages- als auch im 7-Tagesmittel. Im Unterschied dazu war Ca mit
diesen Lungenfunktionsparametern positiv assoziiert. Ozon und SO2 waren vorwiegend positiv,
NO2 negativ mit der Lungenfunktion assoziiert (Tabelle 9.8).
Aufgrund der doch deutlichen Diskrepanz der Ergebnisse in Wien und Streithofen wurden noch
weitere Subanalysen durchgeführt.
9.1.7.4 Subanalysen
Verteilung der modellrelevanten Schadstoffe:
Während des Studienzeitraumes von ca. 6 Monaten war erwartungsgemäß ein Größenwachstum
der Kinder zu verzeichnen. Da Lungenfunktionsparameter, wie die FEV1 oder die FVC,
größenabhängig sind, war eine Zunahme der Lungenfunktion über die Zeit zu erwarten
(Abbildung 9.1) Eine gleichzeitige Zunahme der Luftschadstoffe über die Zeit könnte demnach
eine positive Assoziation Luftschadstoffe-Lungenfunktion vortäuschen. Aus diesem Grund
rechneten wir ein Modell mit PM2,5 vs. Meßtage und fanden eine positive Assoziation (ß=0,018,
p<0,0001) über die Zeit. Um einen möglichen Einfluß auf die Analysen zu überprüfen, wurden
neue Modelle unter Einbeziehung des Größenwachstums gerechnet. Um die gemessenen
Lungenfunktionswerte für Größe und Geschlecht zu korrigieren, wurden internationale
Sollwerte von ZAPLETAL (1987) herangezogen. Da für die teilnehmenden Kinder nur jeweils
die Größen zu Beginn und Ende der Studie zur Verfügung standen, wurde durch Interpolierung
zunächst die Größe jedes Kindes für den jeweiligen Meßtag berechnet. In einem nächsten
Schritt wurde gemäß der Formel von Zapletal1 der jeweilige Erwartungswert (Soll) pro Kind
und Meßtag berechnet. Weiteres wurde die Abweichung des Meßwertes vom Erwartungswert
berechnet (%Soll). Zuletzt wurde ein Modell für die Assoziation von %Soll und PM2,5 24 h
berechnet. Die Ergebnisse (Tabelle 9.9) zeigten keinen relevanten Unterschied zwischen den
Berechnungen von FEV1 und FEV1%Soll.
1
für Knaben: logFEV1= -2,8652+2,8729*log Größe
für Mädchen: logFEV1= -2,6056+2,7413*log Größe
24h
7d
24h
7d
24h
7d
24h
7d
24h
7d
24h
7d
Zeitintervall*
11,20
10,05
12,81
12,45
16,22
16,33
20,34
20,43
3,38
3,90
4,42
4,28
9,10
9,04
7,24
10,01
8,02
11,62
11,98
16,49
0,91
1,56
2,52
3,13
Mittel 25%
IQR
13,71
10,82
4,61
1,78
17,92 10,68
14,98 4,97
24,81 16,79
19,15 7,53
27,04 15,06
23,26 6,77
5,13 4,22
4,00 2,44
6,00 3,48
5,02 1,89
75%
Schadstoffkonzentration*
35,36
-15,40
46,99
17,54
56,25
21,61
35,69
20,04
40,22
18,71
-15,52
-22,3
ß
p
<0,001
<0,001
<0,001
<0,001
<0,001
<0,001
<0,001
<0,001
<0,001
<0,001
<0,001
<0,001
FVC
(ml)#
26,28
-13,31
35,03
19,28
42,81
22,51
25,60
20,92
31,35
18,59
-15,69
-18,07
ß
p
<0,001
<0,001
<0,001
<0,001
<0,001
<0,001
<0,001
<0,001
<0,001
<0,001
<0,001
0,004
FEV1
(ml/s)
*
Zeitintervall vor der Lungenfunktionsmessung
**
Messung mittels TEOM
#
Mittelwert im Zeitintervall vor der Lungenfunktionsmessung, 5%/95% Quantile
IQR=Interquartile Range
FVC=forcierte Vitalkapazität, FEV1=1-Sekunden Kapazität, MEF75-25=Mittlerer expiratorischer Fluß bei 75-25% der FVC
ß Effektschätzer; Veränderung des Lungenfunktionsparameters für einen Anstieg des Luftschadstoffes um 1 IQR
NC (1000/cm³)
PM10-2,5 (Pg/m³)
PM2,5- PM1,0 (Pg/m³)
PM10 (Pg/m³)**
PM2,5 (Pg/m³)**
PM1,0 (Pg/m³)**
Schadstoff
-0,18
-0,02
-0,21
0,25
-0,34
0,23
-0,30
0,20
-0,13
0,15
-0,14
-0,04
ß
0,121
0,809
0,117
0,024
0,134
0,013
0,062
0,017
0,211
0,018
0,216
0,801
p
FEV1%FVC
17,84
-17,8
23,60
31,86
32,74
35,62
13,10
33,04
27,18
28,30
-27,21
-24,57
0,088
0,010
0,060
<0,001
0,014
<0,001
0,231
<0,001
0,003
<0,001
0,001
0,063
MEF75-25
(ml/s)
ß
p
TABELLE 9.1: Assoziation partikuläre Luftschadstoffe und Lungenfunktion bei Volksschulkindern in Sieghartskirchen (Meßstelle Streithofen):
Mixed model; autoregressive Korrelationsstruktur; feste Effekte: Geschlecht, Größe, Sozialstatus, Alter, Temperatur, Untersucher
158
AUPHEP Endbericht
1d
7d
1d
7d
1d
7d
TC (Pg/m³)
4,91
4,92
1,81
1,82
3,10
3,10
Mittel
3,00
3,43
1,10
1,36
1,80
2,11
25%
6,10
6,21
2,30
2,29
3,90
3,93
75%
3,10
2,78
1,20
0,93
2,10
1,82
IQR
Schadstoffkonzentration#
14,48
31,05
24,95
31,58
10,94
19,91
ß
FVC
(ml)
<0,001
<0,001
<0,001
<0,001
<0,001
<0,001
p
9,20
31,14
17,87
31,45
6,43
20,13
ß
FEV1
(ml/s)
0,001
<0,001
<0,001
<0,001
0,013
<0,001
p
*
Zeitintervall vor der Lungenfunktionsmessung
#
Mittelwert im Zeitintervall vor der Lungenfunktionsmessung, 5%/95% Quantile
TC= total carbon, BC=black carbon, OC= organic carbon; Analyse aus PM2,5-Filterproben
IQR=Interquartile Range
FVC=forcierte Vitalkapazität, FEV1=1-Sekunden Kapazität, MEF75-25=Mittlerer expiratorischer Fluß bei 75-25% der FVC
ß Effektschätzer; Veränderung des Lungenfunktionsparameters für einen Anstieg des Luftschadstoffes um 1 IQR
OC (Pg/m³)
BC (Pg/m³)
Zeitintervall*
Schadstoff
-0,15
0,27
-0,16
0,25
-0,14
0,19
ß
0,047
0,089
0,113
0,038
0,042
0,226
p
FEV1%FVC
1,07
50,82
11,87
53,08
-1,76
31,30
ß
p
0,857
<0,001
0,138
<0,001
0,743
0,013
MEF75-25
(ml/s)
TABELLE 9.2: Assoziation Luftschadstoffe und Lungenfunktion bei Volksschulkindern in Sieghartskirchen (Meßstelle Streithofen): Mixed model;
autoregressive Korrelationsstruktur; feste Effekte: Geschlecht, Größe, Sozialstatus, Alter, Temperatur, Untersucher
AUPHEP Endbericht
159
1d
7d
1d
7d
1d
7d
NH4 (Pg/m³)
2,63
2,53
3,55
3,33
2,99
3,19
Mittel
1,26
1,70
1,73
2,63
1,47
2,36
25%
4,06
3,12
4,63
4,00
4,41
4,07
75%
2,80
1,42
2,90
1,37
2,94
1,71
IQR
Schadstoffkonzentration#
8,46
17,96
-18,27
-3,73
18,87
18,06
ß
p
85
<0,001
<0,001
0,262
<0,001
<0,001
FVC
(ml)
5,07
21,47
-15,98
-1,48
14,23
20,42
ß
FEV1
(ml/s)
0,329
<0,001
<0,001
0,674
0,004
<0,001
p
*
Zeitintervall vor der Lungenfunktionsmessung
**
Analyse aus PM2,5-Filterproben
#
Mittelwert im Zeitintervall vor der Lungenfunktionsmessung, 5%/95% Quantile
IQR=Interquartile Range
FVC=forcierte Vitalkapazität, FEV1=1-Sekunden Kapazität, MEF75-25=Mittlerer expiratorischer Fluß bei 75-25% der FVC
ß Effektschätzer; Veränderung des Lungenfunktionsparameters für einen Anstieg des Luftschadstoffes um 1 IQR
SO4 (Pg/m³)
Ca (Pg/100m³)
Zeitintervall*
Schadstoff**
-0,14
0,36
0,01
0,07
-0,12
0,26
ß
p
0,317
0,008
0,924
0,424
0,349
0,006
FEV1%FVC
-210
41,25
-24,19
-4,84
8,38
36,34
ß
p
845
<0,001
0,004
0,511
0,408
<0,001
MEF75-25
(ml/s)
TABELLE 9.3: Assoziation Luftschadstoffe und Lungenfunktion bei Volksschulkindern in Sieghartskirchen (Meßstelle Streithofen): Mixed model;
autoregressive Korrelationsstruktur; feste Effekte: Geschlecht, Größe, Sozialstatus, Alter, Temperatur, Untersucher
160
AUPHEP Endbericht
24h
7d
24h
7d
24h
7d
O3 (ppb)
18,35 13,06 22,63
19,38 14,62 23,01
7,34 4,99 10,03
6,83 5,28 8,09
3,98 2,00 4,89
3,82 2,18 4,37
9,57
8,39
5,04
2,81
2,89
2,19
IQR
p
-8,33 0,046
-17,62 0,002
9,48 0,038
39,17 <0,001
-0,52 0,897
-13,64 <0,001
ß
75%
Mittel
25%
FVC
(ml)
Schadstoffkonzentration#
p
-2,68
0,550
-15,44
0,009
1,92
0,695
36,25 <0,001
-3,21
0,465
-7,93
0,032
ß
FEV1
(ml/s)
0,19
-0,08
-0,25
0,31
-0,12
0,24
ß
0,149
0,623
0,052
0,035
0,323
0,013
p
FEV1%FVC
*
Zeitintervall vor der Lungenfunktionsmessung
#
Mittelwert im Zeitintervall vor der Lungenfunktionsmessung, 5%/95% Quantile
IQR=Interquartile Range
FVC=forcierte Vitalkapazität, FEV1=1-Sekunden Kapazität, MEF75-25=Mittlerer expiratorischer Fluß bei 75-25% der FVC
ß Effektschätzer; Veränderung des Lungenfunktionsparameters für einen Anstieg des Luftschadstoffes um 1 IQR
SO2 (Pg/m³)
NO2 (ppb)
Zeitintervall*
Schadstoff
5,84
-27,69
-14,62
57,63
-8,53
0,55
ß
p
0,544
0,024
0,162
<0,001
0,359
0,943
MEF75-25
(ml/s)
TABELLE 9.4: Assoziation Luftschadstoffe und Lungenfunktion bei Volksschulkindern in Sieghartskirchen (Meßstelle Streithofen): Mixed model;
autoregressive Korrelationsstruktur; feste Effekte: Geschlecht, Größe, Sozialstatus, Alter, Temperatur, Untersucher
AUPHEP Endbericht
161
24h
7d
24h
7d
24h
7d
24h
7d
24h
7d
24h
7d
Zeitintervall*
31,01
30,48
11,90
15,11
14,86
19,27
22,37
26,72
2,96
4,29
7,52
7,52
Mittel
24,53
25,94
8,37
11,65
9,97
13,09
15,58
20,04
1,44
1,65
3,38
5,59
25%
36,11
34,96
14,60
18,82
18,08
26,27
28,53
35,71
4,41
6,62
11,32
9,43
75%
IQR
11,58
9,02
6,23
7,17
8,11
13,18
12,95
15,67
2,97
4,97
7,94
3,84
Schadstoffkonzentration#
0,110
<0,001
0,180
<0,001
0,645
<0,001
<0,001
<0,001
0,001
<0,001
p
11,33 <0,001
49,83 <0,001
9,03
-40,51
-6,00
-33,61
2,20
-32,28
-18,06
-27,34
23,26
-19,43
ß
FVC
(ml)
0,434
<0,001
0,071
<0,001
0,698
<0,001
<0,001
<0,001
0,045
<0,001
p
14,24 <0,001
43,30 <0,001
4,49
-32,12
-8,19
-25,70
-1,94
-26,33
-18,00
-21,77
14,45
-19,89
ß
FEV
(ml/s)
*
Zeitintervall vor der Lungenfunktionsmessung
**
Messung mittels TEOM
#
Mittelwert im Zeitintervall vor der Lungenfunktionsmessung, 5%/95% Quantile
IQR=Interquartile Range
FVC=forcierte Vitalkapazität, FEV1=1-Sekunden Kapazität, MEF75-25=Mittlerer expiratorischer Fluß bei 75-25% der FVC
ß Effektschätzer; Veränderung des Lungenfunktionsparameters für einen Anstieg des Luftschadstoffes um 1 IQR
NC (1000/cm³)
PM10-2,5 (Pg/m³)
PM2,5 - PM1,0 (Pg/m³)
PM10 (Pg/m³)**
PM2,5 (Pg/m³)**
PM1,0 (Pg/m³)**
Schadstoff
0,19
-0,02
-0,12
0,14
-0,16
0,26
-0,26
0,16
-0,12
0,15
-0,38
-0,15
ß
0,246
0,923
0,304
0,239
0,193
0,196
0,098
0,472
0,154
0,330
0,066
0,245
p
FEV1%FVC
p
18,99
46,18
0,176
0,003
-8,78 0,482
-30,97 0,021
-22,38 0,024
-18,72 0,181
-16,32 0,129
-24,13 0,074
-31,27 <0,001
-17,99 0,132
0,71 0,962
-30,14 0,010
ß
MEF75-25
(ml/s)
TABELLE 9.5: Assoziation partikuläre Luftschadstoffe und Lungenfunktion bei Volksschulkindern in Wien (Meßstelle AKH-Wien): Mixed model;
autoregressive Korrelationsstruktur; feste Effekte: Geschlecht, Größe, Sozialstatus, Alter, Temperatur, Untersucher
162
AUPHEP Endbericht
1d
7d
1d
7d
1d
7d
TC (Pg/m³)
7,40
7,31
3,37
3,33
4,03
3,98
Mittel
4,60
5,20
2,30
2,53
2,20
2,54
25%
9,10
8,93
4,00
3,97
5,20
5,23
75%
4,50
3,73
1,70
1,44
3,00
2,69
IQR
Schadstoffkonzentration#
21,95
-22,34
9,67
10,39
28,08
-29,99
ß
FVC
(ml)
0,001
0,002
0,145
0,300
<0,001
<0,001
p
10,26
-15,22
0,11
20,98
15,82
-23,86
ß
FEV1
(ml/s)
0,134
0,035
0,987
0,038
0,023
<0,001
p
*
Zeitintervall vor der Lungenfunktionsmessung
**
TC= total carbon, BC=black carbon, OC= organic carbon; Analyse aus PM2,5-Filterproben
#
Mittelwert im Zeitintervall vor der Lungenfunktionsmessung, 5%/95% Quantile
IQR=Interquartile Range
FVC=forcierte Vitalkapazität, FEV1=1-Sekunden Kapazität, MEF75-25=Mittlerer expiratorischer Fluß bei 75-25% der FVC
ß Effektschätzer; Veränderung des Lungenfunktionsparameters für einen Anstieg des Luftschadstoffes um 1 IQR
OC (Pg/m³)
BC (Pg/m³)
Zeitintervall*
Schadstoff**
-0,41
0,19
-0,40
0,57
-0,39
0,09
ß
p
0,009
0,278
0,010
0,018
0,015
0,571
FEV1%FVC
-20,66
-14,81
-32,86
51,64
-11,91
-30,80
ß
p
0,160
0,346
0,022
0,019
0,426
0,037
MEF75-25
(ml/s)
TABELLE 9.6: Assoziation Luftschadstoffe und Lungenfunktion bei Volksschulkindern in Wien (Meßstelle AKH-Wien): Mixed model;
autoregressive Korrelationsstruktur; feste Effekte: Geschlecht, Größe, Sozialstatus, Alter, Temperatur, Untersucher
AUPHEP Endbericht
163
1d
7d
1d
7d
1d
7d
NH4+(Pg/m³)
2,70
2,79
10,18
8,21
3,71
4,32
Mittel
75%
1,63 3,39
1,64 3,51
3,62 12,00
5,71 11,24
2,39 4,43
2,33 5,64
25%
1,76
1,87
8,38
5,53
2,04
3,31
IQR
Schadstoffkonzentration#
-16,98
-25,97
16,68
41,81
-17,38
-11,42
ß
FVC
(ml)
<0,001
<0,001
<0,001
<0,001
<0,001
0,015
p
-14,80
-19,41
12,07
32,90
-15,93
-6,22
ß
p
<0,001
<0,001
0,004
<0,001
<0,001
0,191
FEV1
(ml/s)
*
Zeitintervall vor der Lungenfunktionsmessung
**
Analyse aus PM2.5-Filterproben
#
Mittelwert im Zeitintervall vor der Lungenfunktionsmessung, 5%/95% Quantile
IQR=Interquartile Range
FVC=forcierte Vitalkapazität, FEV1=1-Sekunden Kapazität, MEF75-25=Mittlerer expiratorischer Fluß bei 75-25% der FVC
ß Effektschätzer; Veränderung des Lungenfunktionsparameters für einen Anstieg des Luftschadstoffes um 1 IQR
SO4-- Pg/m³)
Ca (Pg/100m³)
Zeitintervall*
Schadstoff**
0,02
0,21
-0,08
-0,17
-0,02
0,23
ß
0,783
0,158
0,308
0,266
0,784
0,056
p
FEV1%FVC
-21,70
-9,14
7,63
32,46
-24,58
7,91
ß
p
0,005
0,471
0,410
0,028
0,002
0,445
MEF75-25
(ml/s)
TABELLE 9.7: Assoziation Luftschadstoffe und Lungenfunktion bei Volksschulkindern in Wien (Meßstelle AKH-Wien): Mixed model;
autoregressive Korrelationsstruktur; feste Effekte: Geschlecht, Größe, Sozialstatus, Alter, Temperatur, Untersucher
164
AUPHEP Endbericht
24h
7d
24h
7d
24h
7d
O3 (ppb)
17,00
17,94
17,49
18,56
2,99
3,27
Mittel
13,72
13,08
13,23
16,54
1,86
2,30
25%
21,75
22,44
19,92
20,67
3,34
4,15
75%
8,03
9,36
6,69
4,13
1,48
1,85
IQR
Schadstoffkonzentration#
13,49
42,40
-10,70
-39,07
29,23
1,33
ß
FVC
(ml)
0,003
<0,001
0,101
<0,001
<0,001
0,846
p
11,64
31,54
-7,69
-32,83
24,52
3,76
ß
p
0,012
0,003
0,245
<0,001
<0,001
0,588
FEV1
(ml/s)
*
Zeitintervall vor der Lungenfunktionsmessung
#
Mittelwert im Zeitintervall vor der Lungenfunktionsmessung, 5%/95% Quantile
IQR=Interquartile Range
FVC=forcierte Vitalkapazität, FEV1=1-Sekunden Kapazität, MEF75-25=Mittlerer expiratorischer Fluß bei 75-25% der FVC
ß Effektschätzer; Veränderung des Lungenfunktionsparameters für einen Anstieg des Luftschadstoffes um 1 IQR
SO2 (Pg/m³)
NO2 (ppb)
Zeitintervall*
Schadstoff
-0,01
-0,28
0,07
0,04
-0,01
0,19
ß
0,965
0,352
0,619
0,828
0,918
0,255
p
FEV1%FVC
18,63
32,76
22,68
-45,64
28,37
24,35
ß
0,063
0,161
0,115
0,004
<0,001
0,106
p
MEF75-25
(ml/s)
TABELLE 9.8: Assoziation Luftschadstoffe und Lungenfunktion bei Volksschulkindern in Wien (Meßstelle AKH-Wien): Mixed model;
autoregressive Korrelationsstruktur; feste Effekte: Geschlecht, Größe, Sozialstatus, Alter, Temperatur, Untersucher
AUPHEP Endbericht
165
AUPHEP Endbericht
166
TABELLE 9.9: Vergleich der Analysen für FEV1 und FEV1%Soll in Wien und Streithofen
Mixed model; autoregressive Korrelationsstruktur; feste Effekte: Geschlecht, Größe,
Sozialstatus, Alter, Temperatur, Untersucher
Streithofen+Wien
TEOM PM2,5 24h
Wien
TEOM PM2,5 24h
Streithofen
TEOM PM2,5 24h
ß
p
b
p
ß
p
FEV1%Soll
0,002
<0,0001
-0,002
0,058
0,004
<0,0001
FEV1
1,39
<0,0001
-1,01
0,07
2,55
<0,0001
Streuung:
Unterschiede zwischen Wien und Streithofen könnten sich durch unterschiedliche
Verteilungsmuster der Schadstoffe in den zwei Gebieten erklären lassen. Die Untersuchung des
Einflusses der Streuung erfolgte in mehreren Schritten:
Schritt 1: Um ein Maß für die Streuung des PM2,5-Wertes pro Kind zu berechnen, wurde der
Inter Quartile Range (IQR) der PM2,5-Konzentration für jedes Kind ermittelt (75% Quartile der
PM2,5-Belastung Minus 25% Quartile der PM2,5-Belastung).
Schritt 2: Graphische Darstellung der IQRs
2.20
2.10
FEV1 (l/s)
2.00
1.90
1.80
1.70
1.60
03/04/00
20/03/00
06/03/00
21/02/00
07/02/00
24/01/00
10/01/00
27/12/99
13/12/99
29/11/99
15/11/99
01/11/99
18/10/99
04/10/99
20/09/99
1.50
Datum
Abbildung 9.1: Verlauf des Lungenfunktionsparameters FEV1 über den Studienzeitraum in
Wien+Streithofen.
AUPHEP Endbericht
167
Die grafische Darstellung zeigt, daß es bei ca. 15-20 Pg/m³ und bei ca. 10 Pg/m³ zwei Cluster
der Belastungsstreuung gibt. Während die Streuung in Wien sehr homogen zwischen 5 und
16 Pg/m³ verteilt ist, zeigt sich in Streithofen eine im Schnitt größere Streuung mit einem
Cluster bei ca. 15-20 Pg/m³ (Abbildung 9.2).
Schritt 3: Alle Kinder wurden gemäß ihrer IQRs in 4 Gruppen eingeteilt. Diese Gruppen
ergaben sich aus der Viertelung der 5%-95% Perzentile aller IQRs. Die Gruppe 4 zeigt demnach
die Kinder, welche die größte Streuung der PM2,5-Belastung erfahren haben, Gruppe 1 die
Kinder mit der geringsten Schadstoffstreuung. Die Tabellen 9.10 und 9.11 zeigen die
Ergebnisse getrennt für Wien und Streithofen. Während in Wien ca. 36% aller Kinder sich in
Gruppe 1 mit der geringsten Streuung (8,45 Pg/m³) befinden, liegen 52,7% der Streithofner
Kinder in Gruppe 4 mit der höchsten Streuung (19,88 Pg/m³).
Schritt 4: Im letzten Schritt berechneten wir neue Modelle unter Berücksichtigung der Streuung.
In Modell 1 wurden nur die Kinder der Gruppe 1 berücksichtigt, in Modell 2 nur die Kinder der
Gruppe 4 (Tabelle 9.12). Die Effektschätzer der Gruppe 1 nahmen an Größe und Signifikanz ab,
während die Ergebnisse der Gruppe 4 mit der Analyse aller Kinder vergleichbar waren. Die
Richtung des Effektes blieb in allen Modellen jedoch gleich, sodaß der Einfluß der Streuung
eher eine untergeordnete Rolle auf die beobachteten Assoziationen spielen dürfte.
TABELLE 9.10: Einteilung der Volksschulkinder in Wien nach Quartilen der PM2,5-Belastung
(Interquartile-Range, IQR; 24 h vor Lungenfunktionsmessung)
IQR-Gruppe
PM2,5 (Pg/m³)
% der Kinder in der Gruppe
1
8,45
36,11
2
10,88
26,39
3
13,31
19,44
4
15,74
18,06
ABELLE 9.11: Einteilung der Volksschulkinder in Streithofen nach Quartilen der PM2,5Belastung (Interquartile-Range, IQR; 24 h vor Lungenfunktionsmessung)
IQR-Gruppe
PM2,5 (Pg/m³)
% der Kinder in der Gruppe
1
7,52
10,85
2
11,64
25,58
3
15,76
10,85
4
19,88
52,71
AUPHEP Endbericht
168
Spirometrie - Teom24h (nur Kinder aus Wien):
18.00
16.00
IRQ (µg/m³)
14.00
12.00
10.00
8.00
6.00
4.00
2.00
0.00
Spirometrie - Teom24h (gesamt):
30.00
IRQ (µg/m³)
25.00
20.00
15.00
10.00
5.00
0.00
Spirometrie - Teom24h
(nur Kinder aus Streithofen):
35,00
IRQ (µg/m³)
30,00
25,00
20,00
15,00
10,00
5,00
0,00
Abbildung 9.2: Verteilung der Interquartile-Ranges gesamt, sowie in wien und Streithofen.
AUPHEP Endbericht
169
TABELLE 9.12: Vergleich der Analysen (mixed model für PM2,5 24h vor Lungenfunktionsmessung) für alle Kinder (Wien+Streithofen) und Kindern im 1. und 4. Quartil
FEV1
n
ß
p
alle Kinder
209
1,39
<0,001
1.IQR
53
0,53
0,46
4.IQR
55
1,93
0,001
ß= Effektschätzer; Änderung des Lungenfunktionsparameters pro Anstieg des Luftschadstoffes um 1 Pg/m3
HiVol versus TEOM-Daten:
Um einen allfälligen Einfluß der Meßmethodik auf die ermittelten Ergebnisse zu untersuchen,
wurde eine eigene Berechnung mit den Ergebnissen der HiVol-Daten für PM2,5 durchgeführt. Es
fanden sich hier keine relevanten Unterschiede auf den Lungenfunktionsparameter FEV1 bei
Verwendung der beiden Datensätze (TEOM und HiVol) (Daten nicht gezeigt).
9.1.8 Diskussion
Die beobachteten Unterschiede der Assoziationen partikuläre Luftverschmutzung und
Lungenfunktion in Wien und Streithofen können bisher nicht restlos erklärt werden. Eine
mögliche Erklärung für die beobachteten positiven Effekte in Streithofen (Verbesserung der
Lungenfunktion bei Anstieg der PM-Belastung) könnte ein bisher nicht berücksichtigter starker
Confounder sein, der sowohl mit der Lungenfunktion, als auch mit der Luftschadstoffassoziation positiv korreliert ist. Dazu könnten bestimmte Verhaltensweisen der Kinder wie
auch besondere meteorologische Bedingungen gehören. Die Zeitdynamik von Lungenfunktionsparametern und Schadstoffen über die Studienperiode konnte die Ergebnisse nicht erklären.
Auch die doch unterschiedliche Streuung der Belastung in den zwei Gebieten konnte den
Unterschied nicht erklären. Bis diese offenen Fragen geklärt sind, müssen die vorliegenden
Ergebnisse sicherlich mit Vorsicht interpretiert werden.
9.2
Lungenfunktionsuntersuchungen bei Kindergartenkindern in Wien
Im Wiener Bereich wurde nach Bewilligung der geplanten Studie seitens der Ethikkommission
der Medizinischen Fakultät der Universität Wien eine Zeitreihenstudie der Lungenfunktion in
Verbindung mit einer Fragebogenuntersuchung an Kindergartenkindern durchgeführt. Die
Untersuchungen waren auf das Winterhalbjahr beschränkt und dauerten vom 13.9.1999 bis
24.3.2000.
AUPHEP Endbericht
170
9.2.1 Rekrutierung der Probanden
An 8 Kindergärten im Umkreis des AKH wurden nach Bewilligung durch die MA11 an die
Eltern der über 3 jährigen Kindergartenkinder Fragebögen, Informationsblätter und Einverständniserklärungen verteilt. Die Kinder wurden nach folgenden Kriterien ausgewählt:
•
•
•
•
•
•
•
Einverständnis der Eltern zumindest für Datenauswertung und wiederholte Lungenfunktionsmessungen
keine Frühgeburt
keine rezidiv. Bronchitiden
kein Asthma Bronchiale
keine Neurodermitis
keine schweren Erkrankungen
keine allergische Familienanamnese
58 Kinder in 5 Kindergärten entsprachen den Kriterien und wurden in die Studie aufgenommen.
In Tabelle 9.13 sind die Kenndaten der Kohorte zusammengestellt.
TABELLE 9.13: Populationscharakteristika Kindergartenkinder
Mittel
SA*
4,80
0,70
3,00
5,90
Größe** (cm)
110,80
6,90
91,30
129,40
Gewicht** (kg)
20,00
3,20
14,10
28,60
9,43
8,68
0,00
20,00
Alter** (a)
Passivrauchen zu Hause (Zigaretten pro Tag)
Knaben (%)
Minimum Maximum
55,60
#
niedrige Schulbildung der Eltern (%)
24,30
Kochen mit Gasherd zu Hause (%)
52,60
Einzelraum/Etagenheizung zu Hause (%)
70,60
Schimmel/Feuchtigkeitsflecken zu Hause (%)
15,80
*Standardabweichung; **zu Studienbeginn; # höchstens Hauptschulabschluß
9.2.2 Kindergärten
Mit den Leiterinnen der 5 Kindergärten wurde ein kurzes Interview zur Erfassung der
Innenraumbelastung des Kindergartens geführt. Die Ergebnisse können Tabelle 9.14
entnommen werden.
AUPHEP Endbericht
171
TABELLE 9.14: Umwelt-Charakteristika der Kindergärten
Platzangebot (Innenraum; m²/Kind)
Passivrauchbelastung (Zigaretten/Tag)
jemals Schimmel- oder Feuchtigkeitsflecken (%)
Kochen mit Gasherd (%)
Mittel
SA*
Min
Max
4,35
1,35
2,22
5,39
22,00
15,87
0,00
40,00
60
0
Einzelraum/Etagenheizung (%)
40
*Standardabweichung
9.2.3 Untersuchungsmethodik
Induktionsplethysmographie:
Die Lungenfunktion der Kindergartenkinder wurde in wöchentlichem Abstand mittels
Induktionsplethysmographie (RESPITRACE®) untersucht (Abb. 9.3). Der dabei ermittelte
Parameter (tPTEF/tE) ist der Zeitanteil bis zum Atemspitzenfluß von der gesamten
Exspirationszeit in %. Bei 54 Kindern konnte zumindest 3 mal die Messung durchgeführt
werden. Im Mittel wurde jedes Kind 13,3 mal untersucht. Die gemessenen Werte können
Tabelle 9.15 entnommen werden. Zur Überprüfung der Variabilität der Messungen wurde der
Intraclass-Correlation-Coefficient berechnet. Er lag bei unseren Messungen bei 0,4 unabhängig
von Untersucher und Kindergarten.
TABELLE 9.15: Induktionsplethysmographie
Mittel
SA*
Min
Max
13,3
3,8
3
19,0
tPTEF
0,5
0,1
0,3
0,9
tE
1,6
0,3
1,1
2,1
tPTEF/tE
32,3
6,7
21,8
56,9
RR
23,3
3,2
17,8
29,6
Anzahl der wiederholten Messungen
*Standardabweichung
tPTEF= time to peak tidal expiratory flow (s); tE= Expirationszeit (s); RR= Atemfrequenz (min-1)
AUPHEP Endbericht
172
Abbildung 9.3: Induktionsplethysmographie.
Nasensekretentnahme:
Bei einem Atemwegsinfekt am Untersuchungstag wurde den Kindern Nasensekret bzw. ein
Rachenabstrich entnommen und auf relevante Viren (Rhino-, Adeno-, Influenza-,
Parainfluenza-, RS-Viren) analysiert2. Von 36 Kindern konnten 120 Sekrete gewonnen werden.
In 22,5% der Proben gelang der Nachweis einer Virusinfektion. Bei 7 Sekreten konnten
Rhinoviren, bei 1 Sekret Adeno-Viren isoliert werden. Bei 20 Sekreten war die Rhino-VirusPCR positiv. Die Tatsache, daß in keiner Probe RS-, Parainfluenza oder Influenza-Viren
nachgewiesen wurden, könnte dadurch erklärt werden, daß Kinder mit einer Infektion durch
diese Viren aufgrund der Krankheitssymptome nicht mehr den Kindergarten besuchen können.
Hausbesuche konnten im Rahmen der Studie nicht durchgeführt werden. Allerdings wurden bei
Abwesenheit der Kinder die Eltern telefonisch kontaktiert, um den Grund der Abwesenheit zu
eruieren. Ebenso wurde vom Kindergartenpersonal ein Gesundheitstagebuch für jedes Kind
geführt, um die Dauer einer Abwesenheit, bzw. von Krankheitssymptomen (Husten, Schnupfen,
Durchfall) im Kindergarten zu protokollieren. Im Mittel waren die Kinder im Beobachtungszeitraum 17,6 Tage im Kindergarten verkühlt und 20 Tage abwesend.
Haar-Cotinin-Messung:
Im Laufe der Meßphase wurden von 42 Kindern mit Einverständnis der Eltern nach einem
standardisierten Protokoll etwa 20 Haare vom Hinterkopf abgeschnitten und auf Cotinin, einem
2
Die Analyse erfolgte am Institut für Virologie der Medizinischen Universität Wien, Prof. Dr. Th. Popow.
AUPHEP Endbericht
173
Abbauprodukt des Nikotin, untersucht3. Von 40 Kindern konnten die Haarproben analysiert
werden. Bei 25 Kindern lag die Cotininkonzentration über dem Normwert von 2 ng/mg Haar.
9.2.4 Modelle
Die Schadstoffselektion erfolgte ebenso wie bei den Volksschulkindern (Abschnitt 9.1). Auch
für die Kindergartenkinder wurde ein „mixed model“ mit autoregressiver Korrelationsstruktur
angenommen. Als mögliche „feste“ Effekte wurden Atemfrequenz, Phasenverschiebung,
Geschlecht, Alter, Sozialstatus und Temperatur ermittelt. Als „Random-Effekt“ wurde
Untersucher ermittelt.
9.2.5 Ergebnisse
Die Partikelfraktionen PM1,0, PM2,5 und PM10 zeigten einen negativen Effekt auf den
Lungenfunktionsparameter tPTEF/tE, wobei sich für die 24-Stundenwerte von PM1,0 und PM2,5
eine grenzwertige Signifikanz ergab (Tab. 9.16). Auch die Partikelanzahl (NC) war negativ,
jedoch nicht signifikant mit der Lungenfunktion assoziiert.
Tabelle 9.17 enthält die Analysen der Kohlenstoff-Fraktionen von PM2,5. Diese zeigten einen
negativen Effekt auf die Lungenfunktionsmessung der Kindergartenkinder, wobei die
Tagesmittelwerte von TC und OC signifikant negativ mit tPTEF/tE assoziiert waren. Für die
einzelnen Komponenten aus der chemischen Analyse der PM2,5-Filter zeigte sich ebenso wie für
die Gase O3, NO2 und SO2 keine signifikante Assoziation mit dem Lungenfunktionsparameter.
Bei der Analyse der untersuchten Kindergartenkinder in Wien zeigte sich ein homogeneres Bild
als bei den Volksschulkindern (Abschnitt 9.1). Die gemessenen Staubfraktionen waren hier fast
durchgehend negativ mit der Lungenfunktion korreliert, wobei sich für die 24-Stundenmittelwerte vor der jeweiligen Lungenfunktionsmessung auch grenzwertige Signifikanzen ergaben.
Auch für die Kohlenstofffraktionen TC, BC und OC fanden wir zumeist eine negative
Korrelation mit dem Lungenfunktionsparameter tPTEF/tE. Der 1. Tagesmittelwert vor der
Lungenfunktionsmessung von TC und OC zeigte hier auch einen signifikanten Effektschätzer.
Dieses Ergebnis paßt auch recht gut zu den beobachteten Werten der Volksschulkinder in Wien.
Der mit tPTEF/tE am besten vergleichbare Lungenfunktionswert der Volksschulkinder
FEV1%FVC war ebenfalls trendmäßig mit dem 1. Tagesmittel von TC und OC negativ
assoziiert.
3
Die Untersuchung erfolgte in Zusammenarbeit mit Univ. Prof. Dr. R. Birnbacher (Univ. Klinik für
Kinder- und Jugendheilkunde, Wien) an der Univ. Kinderklinik Innsbruck (Dr. Peter Heinz-Erian).
AUPHEP Endbericht
174
TABELLE 9.16: Assoziation Luftschadstoffe und Lungenfunktion bei Kindergartenkindern in
Wien (Meßstelle AUPHEP-1); Mixed model; autoregressive Korrelationsstruktur; Feste
Effekte: Atemfrequenz, Phasenverschiebung, Geschlecht, Alter, Sozialstatus, Temperatur;
Random Effekt: Untersucher; Effektschätzer (ß) und Signifikanzlevel (p)
Zeitintervall*
Schadstoffkonzentration**
Mittel
5%
95%
14,75
5,73
27,26
16,19
10,84
22,04
tPTEF/tE+
ß
p
-0,1
0,060
-0,08
0,415
PM1,0 (Pg/m³)
24h
7d
PM2,5 (Pg/m³)
24h
7d
18,78
21,10
6,55
12,77
39,90
34,09
-0,07
-0,001
0,091
0,979
PM10 (Pg/m³)
24h
7d
26,59
28,80
10,14
18,18
52,67
45,41
-0,03
0,01
0,241
0,840
PM2,5- PM1,0 (Pg/m³)
24h
7d
4,01
4,95
0,35
1,41
14,01
12,02
-0,11
0,02
0,349
0,871
PM10 -PM2,5 (Pg/m³)
24h
7d
8,02
7,83
1,99
3,99
16,24
14,40
0,01
0,12
0,879
0,417
24h
7d
30,91
29,91
16,70
17,62
47,87
39,92
-0,07
-0,13
0,157
0,098
NC (1000/cm³)
TABELLE 9.17: Assoziation Luftschadstoffe und Lungenfunktion bei Kindergartenkindern in
Wien (Meßstelle AUPHEP-1); Mixed model; autoregressive Korrelationsstruktur; Feste
Effekte: Atemfrequenz, Phasenverschiebung, Geschlecht, Alter, Sozialstatus, Temperatur;
Random Effekt: Untersucher; Effektschätzer (ß) und Signifikanzlevel (p)
Schadstoff
Zeitintervall*
TC (Pg/m³)
1d
7d
8,09
8,92
3,30
4,97
13,69
13,47
-0,21
-0,006
0,027
0,972
BC (Pg/m³)
1d
7d
2,69
2,71
1,53
1,67
3,94
3,31
-0,4
-0,55
0,401
0,500
OC (Pg/m³)
1d
5,40
1,21
10,65
-0,25
0,021
7d
6,21
2,44
10,34
0,02
0,913
*
**
+
Schadstoffkonzentration**
Mittel
5%
95%
tPTEF/tE+
ß
p
Zeitintervall vor der Lungenfunktionsmessung
Mittelwert im Zeitintervall vor der Lungenfunktionsmessung, 5% und 95% Quantil
Zeit bis zum Atemspitzenfluß in % der gesamten Ausatemzeit der Ruheatmung
AUPHEP Endbericht
9.3
Lungenfunktionsuntersuchungen an Volksschulkindern in Linz
9.3.1
Lungenfunktion und PM-Konzentrationen
175
Basierend auf den Erfahrungen bei schulärztlichen Vorsorgeuntersuchungen an allen Linzer
Volksschulen (NEUBERGER, MOSHAMMER und KUNDI 2002) wurden im Schuljahr
2000/01 in der der Meßstation ORF-Zentrum (AUPHEP-3) nächstliegenden Volksschule
(Nr.20) schulärztliche Untersuchungen mit wiederholten Lungenfunktionsprüfungen
durchgeführt.
Im Zuge des 1. Interviews wurden 148 Schüler der Volksschule nächst der AUPHEPMeßstation von ihrer Schulärztin klinisch untersucht und in Folge für die Lungenfunktionsuntersuchungen rekrutiert. Bei dieser Erstuntersuchung wurden festgestellt (Fallzahl in
Klammer): Konjunktivitis (0), Rhinitis (43), vergrößerte zervikale Lymphknoten (67), Husten
(18), trockene Rasselgeräusche: (2), feuchte Rasselgeräusche: (1), pathologischer Herzbefund
(1). Folgende Infekte der Atemwege und andere Befunde, die Einfluß auf die Lungenfunktion
haben könnten, wurden bei allen Untersuchungen dieses Schuljahres gefunden: Rhinitis (620),
Husten (521), vergrößerte cervikale Lymphknoten (249), Pharyngo-Laryngitis (38), trockene
Rasselgeräusche (40), feuchte Rasselgeräusche (4), Otitis media (3), Herpes labialis (3),
auffälliger Auskultationsbefund am Herz (5). 6 Kinder gaben bei der Anamnese aktuelle
Kopfschmerzen an (zumeist mit Hinweisen auf Sinusitis), 1 Kind Magenschmerzen und ein
Kind wurde wegen eines Harnwegsinfektes behandelt. Während des Untersuchungszeitraumes
trat eine Varicellen-Epidemie auf, wobei drei Kinder mit sichtbaren Residuen der Erkrankung
zur Untersuchung erschienen.
Insgesamt wurden 163 Kinder (94% der Zielgruppe: Schüler der Klassen 2-4 der im Durchschnitt 12 mal spirometrisch untersucht, sodaß von 4 Tagen jeder Woche (Montag, Dienstag,
Mittwoch und Freitag) - außer an Feiertagen und in den Ferien - während des gesamten Schuljahres von Ende September 2000 bis Anfang Mai 2001 jeweils Messungen von etwa 20
Schülern vorliegen. 2002 Spirometrien brachten ein verwertbares Ergebnis. Vor der Spirometrie erfolgten 2 oszillometrische Messungen des Atemwegswiderstandes (Resistance) der
Kinder, so daß 3944 Messungen (Resistance und Impedanz über den Frequenzbereich von 4 bis
30 Hz) vorliegen. Die Eltern von 7 Kindern erhielten aufgrund der Lungenfunktionsbefunde
eine Zuweisung zum Facharzt und den Eltern von 15 Kindern wurde eine weitere Beobachtung
durch den Hausarzt empfohlen. Die Lungenfunktionsbefunde aller übrigen Kinder lagen immer
im Normbereich (welcher allerdings nur für die klassischen spirometrischen Größen gut
definiert ist).
Eine erste Untersuchung des Einflusses der Luft-Meßwerte auf die Gesundheitsparameter
zeigte, daß wie erwartet die meisten Staub-Parameter (nicht aber die Partikelzahlkonzentration
NC) negativ mit den meisten Parametern der Lungenfunktion korrelierten. Beispielsweise
AUPHEP Endbericht
176
wuchs der PEF der Kinder im Laufe von 10 Tagen um durchschnittlich 0,5% (p<0,01, erklärte
Varianz ca. 7%) und nahm dabei pro Anstieg von PM10 (Tagesmittel des Vortages) um
10 Pg/m3 um 0,2% ab (p=0,049, erklärte Varianz weniger als 1%). Insgesamt fanden sich
geringe und nur zum Teil signifikante Verringerungen von Lungenfunktionsparametern
bei/nach erhöhter Schadstoffbelastung (PM1,0, PM2,5, PM10, NO2). Ozon und SO2 zeigten keine
konsistenten Wirkungen (mit Ausnahme scheinbar protektiver Effekte von Ozon, die aber auf
dessen negative Korrelation mit NO2 zurückführbar sein dürften).
Tabelle 9.18 zeigt, daß die meisten Lungenfunktionsparameter am Tag eines Anstiegs von PM2,5
und 1-5 Tage danach kleiner werden, daß diese negativen Korrelationen ( Koeffizienten r fett)
aber nur nach einer Latenz von 2 bzw. 5 Tagen für mehrere Lungenfunktionsparameter
Signifikanz erreichen (p<0,05 bzw. p<0,01; r kursiv) oder sich als Trend darstellen (p<0,1). Die
wenigen positiven Korrelationskoeffizienten waren nicht signifikant. Ähnliche Ergebnisse
ergaben sich für PM1,0 (Tabelle 9.19) und PM10 (Tabelle 9.20). Nach einem NO2-Anstieg kam
es dagegen nur nach 5 Tagen zu signifikanten Lungenfunktionsminderungen.
TABELLE 9.18: Residuen der Regression auf Zeit (linear) und Klima um 8 Uhr (Lufttemperatur,
Luftdruck und relative Feuchte), wenn signifikant korreliert mit PM2,5
lag (d)
0
1
2
3
4
5
r
p
n
r
p
n
r
p
n
r
p
n
r
p
n
r
p
n
FVC
FEV5
FEV1
MEF75
MEF50
MEF25
PEF
0,033
0,155
1893
-0,018
0,437
1922
-0,076
0,001
1942
-0,028
0,214
1942
0,009
0,693
1942
-0,043
0,060
1942
0,000
0,997
1893
-0,034
0,132
1922
-0,087
0,000
1942
-0,029
0,200
1942
-0,027
0,242
1942
-0,094
0,000
1942
-0,005
0,844
1893
-0,037
0,103
1922
-0,094
0,000
1942
-0,039
0,087
1942
-0,018
0,425
1942
-0,083
0,000
1942
0,001
0,968
1893
-0,038
0,093
1922
-0,068
0,003
1942
-0,008
0,715
1942
-0,022
0,322
1942
-0,076
0,001
1942
-0,022
0,336
1893
-0,023
0,316
1922
-0,045
0,046
1942
-0,011
0,639
1942
-0,027
0,238
1942
-0,077
0,001
1942
-0,015
0,521
1729
-0,033
0,174
1699
-0,015
0,557
1616
-0,016
0,521
1689
0,014
0,582
1630
-0,005
0,851
1670
-0,014
0,541
1893
-0,055
0,016
1922
-0,105
0,000
1942
-0,036
0,110
1942
-0,029
0,198
1942
-0,105
0,000
1942
Diese Ergebnisse berücksichtigen noch keine Autokorrelation und nur einen Teil der
Störfaktoren (Confounders), nämlich Lufttemperatur, Luftdruck und relative Feuchte. Das
gleiche gilt für die in den folgenden Abbildungen dargestellten oszillometrischen Ergebnisse,
auf die der Einfluß von Luftschadstoffen unter Berücksichtigung von Klimaparametern
analysiert wurde.
AUPHEP Endbericht
177
TABELLE 9.19: Residuen der Regression auf Zeit (linear) und Klima um 8 Uhr (Lufttemperatur,
Luftdruck und relative Feuchte), wenn signifikant korreliert mit PM1,0
lag (d)
0
1
2
3
4
5
FVC
r
p
n
r
p
n
r
p
n
r
p
n
r
p
n
r
p
n
0,047
0,041
1894
-0,003
0,881
1923
-0,059
0,009
1943
-0,018
0,423
1943
0,020
0,385
1943
-0,033
0,143
1943
FEV5
0,007
0,761
1894
-0,028
0,221
1923
-0,079
0,000
1943
-0,025
0,262
1943
-0,013
0,558
1943
-0,079
0,000
1943
FEV1
-0,001
0,978
1894
-0,031
0,179
1923
-0,086
0,000
1943
-0,029
0,197
1943
-0,007
0,743
1943
-0,069
0,002
1943
MEF75
0,004
0,846
1894
-0,039
0,087
1923
-0,067
0,003
1943
-0,014
0,550
1943
-0,017
0,452
1943
-0,069
0,003
1943
MEF50
-0,019
0,415
1894
-0,019
0,402
1923
-0,045
0,047
1943
-0,010
0,659
1943
-0,015
0,505
1943
-0,067
0,003
1943
MEF25
-0,034
0,186
1557
-0,041
0,099
1600
-0,017
0,510
1551
-0,016
0,521
1689
0,030
0,234
1539
-0,006
0,826
1601
PEF
0,001
0,966
1894
-0,055
0,015
1923
-0,095
0,000
1943
-0,040
0,076
1943
-0,027
0,240
1943
-0,093
0,000
1943
TABELLE 9.20: Residuen der Regression auf Zeit (linear) und Klima um 8 Uhr (Lufttemperatur,
Luftdruck und relative Feuchte), wenn signifikant korreliert mit PM10
lag (d)
0
1
2
3
4
5
r
p
n
r
p
n
r
p
n
r
p
n
r
p
n
r
p
n
FVC
FEV5
FEV1
MEF75
MEF50
MEF25
PEF
0,034
0,135
1893
-0,027
0,237
1922
-0,078
0,001
1942
-0,046
0,042
1942
-0,015
0,502
1942
-0,075
0,001
1942
0,002
0,937
1893
-0,041
0,069
1922
-0,086
0,000
1942
-0,039
0,089
1942
-0,039
0,087
1942
-0,111
0,000
1942
0,000
0,986
1893
-0,039
0,084
1922
-0,090
0,000
1942
-0,047
0,036
1942
-0,027
0,235
1942
-0,102
0,000
1942
0,005
0,828
1893
-0,042
0,068
1922
-0,070
0,002
1942
-0,010
0,652
1942
-0,032
0,162
1942
-0,092
0,000
1942
-0,021
0,361
1893
-0,029
0,201
1922
-0,045
0,048
1942
-0,018
0,432
1942
-0,033
0,146
1942
-0,086
0,000
1942
-0,020
0,398
1788
-0,022
0,351
1784
-0,003
0,904
1760
-0,003
0,910
1787
0,030
0,216
1706
-0,002
0,925
1790
-0,010
0,660
1893
-0,056
0,014
1922
-0,098
0,000
1942
-0,037
0,106
1942
-0,044
0,055
1942
-0,122
0,000
1942
Zeit (d)
01:30-7 02:30-6 03:30-5
05:0-306:30 -207:30 -108:30 0
Zeit (h)
04:30
-4
Ki +
Ki -
Koeff
0
Zeit (h)
1:30 -7 2:30 -6 3:30 -5 4:30 -4 5:30 -3 6:30 -2 7:30 -1 8:30 0
Ki +
Ki -
Koeff
Abbildung 9.5: Korrelationskoeffizienten und 95%-Konfidenzintervalle der oszillatorischen Resistance (R 0) bei 0 Hz (linear extrapoliert aus Zrs bei 4-16 Hz) und PM 2,5 gemittelt über 24 Stunden am Tag 0-7 vor den Lungenfunktionstests (links) und gemittelt
über Halbstunden unmittelbar vor den Lungenfunktionstests (rechts).
Ze it (d)
-1
-0,005
-2
-0,005
-3
0,000
0,000
-4
0,005
0,005
-5
0,010
0,010
-6
0,015
0,015
-7
0,020
0,020
Abbildung 9.4: Korrelationskoeffizienten und 95%-Konfidenzintervalle der oszillatorischen Resistance (R 0) bei 0 Hz (linear extrapoliert aus Zrs bei 4-16 Hz) und PM1,0 gemittelt über 24 Stunden am Tag 0-7 vor den Lungenfunktionstests (links) und gemittelt
über Halbstunden unmittelbar vor den Lungenfunktionstests (rechts).
-0,002
0
0,000
-1
0,000
-2
0,002
0,002
-3
0,004
0,004
-4
0,006
0,006
-5
0,008
0,008
-6
0,010
0,010
-7
0,012
0,012
178
17
AUPHEP Endbericht
AUPHEP Endbericht
179
Nach dem in Abb.9.4 dargestellten Ergebnis steigt die in den ersten Schulstunden gemessene
Resistance an, wenn es entweder unmittelbar davor (ca. 5-7 Uhr) zu einem Anstieg der Halbstundenmittelwerte (Abb.9.4 unten) oder bis zu 3 Tagen davor zu einem Anstieg der Tagesmittelwerte (Abb.9.4 oben) von PM1,0 gekommen ist. Ähnliche Ergebnisse fanden wir für PM2,5
(Abb.9.5), PM10 und NO2.
Daten über die Partikeloberfläche standen nur für die Zeit von Ende März bis Anfang Mai 2001
zur Verfügung (siehe Abschnitt 4.4). Trotzdem zeigten Lungenfunktionen auch mit diesem
Parameter signifikant negative Zusammenhänge: 1 und 4 Tage nach Zunahme der aktiven
Partikeloberfläche beobachteten wir bei den Kindern signifikant schlechtere Volums- und
Flußwerte (Tabelle 9.21). Parallel dazu fanden wir bei einer Risikogruppe, die mit Symptomtagebüchern ausgestattet worden war, eine Zunahme respiratorischer Symptome
(MOSHAMMER und NEUBERGER 2003). Abb.9.6 zeigt auch für die aktive Stauboberfläche
einen Zusammenhang der Halbstundenmittelwerte mit der kurz danach oszillatorisch
gemessenen Resistance.
TABELLE 9.21: Residuen der Regression auf Zeit (linear) und Klima um 8 Uhr (Lufttemperatur,
Luftdruck und relative Feuchte), wenn signifikant korreliert mit aktiver Partikeloberfläche
lag (d)
0
1
2
3
4
5
r
p
n
r
p
n
r
p
n
r
p
n
r
p
n
r
p
n
FVC
FEV5
FEV1
MEF75
MEF50
MEF25
PEF
0,007
0,923
185
-0,149
0,032
206
0,006
0,931
227
-0,007
0,919
230
0,139
0,021
274
0,005
0,931
294
-0,056
0,446
185
-0,203
0,003
206
-0,062
0,355
227
-0,046
0,485
230
0,152
0,012
274
-0,057
0,331
294
-0,046
0,532
185
-0,190
0,006
206
-0,053
0,426
227
-0,038
0,566
230
0,121
0,046
274
-0,014
0,808
294
-0,034
0,642
185
-0,095
0,175
206
-0,065
0,333
227
-0,019
0,774
230
0,045
0,461
274
-0,091
0,119
294
0,032
0,669
185
-0,130
0,063
206
-0,021
0,757
227
-0,019
0,776
230
0,147
0,015
274
-0,120
0,040
294
-0,087
0,193
227
-0,035
0,621
207
-0,046
0,532
185
-0,086
0,220
205
-0,112
0,129
186
0,031
0,650
213
-0,061
0,407
185
-0,058
0,407
206
-0,006
0,923
227
-0,056
0,399
230
0,052
0,388
274
-0,041
0,482
294
Da die Untersuchung der Stauboberflächenwirkung in der Pollensaison stattgefunden hatte,
prüften wir auch noch mögliche Einflüsse der über jeweils 2 Stunden gemittelten Pollenzahl
während dieser Zeitperiode, konnten aber keinen Zusammenhang damit finden (MOSHAMMER
et al. 2004).
AUPHEP Endbericht
180
Schließlich versuchten wir Vergleichbarkeit mit den in Wien und Niederösterreich im Rahmen
von AUPHEP durchgeführten Lungenfunktionsstudien dadurch herzustellen, daß wir dasselbe
gemischte autoregressive Modell auf alle in Linz erhobenen Lungenfunktions- und Staubdaten
anwendeten. Aufgrund multipler Kolinearitäten ergaben sich aber Schwierigkeiten bei der Parameterschätzung, die eine sinnvolle Interpretation der Daten unmöglich machten. Die Ursachen
für diese Probleme müßten in separaten methodischen Studien erforscht werden. Wegen der
nicht auszuschließenden Artefakte durch Autoregression konnte daher derzeit noch kein
sicherer Nachweis oder Ausschluß von Zusammenhängen zwischen Feinstaubbelastung und
akuten Änderungen von Lungenfunktionen erfolgen. Auch verhinderten enge Zusammenhänge
zwischen den Staubfraktionen eine klare Differenzierung ihrer Wirkungen. Auch die Wirkung
von NO2 war nicht sicher von PM-Wirkungen zu unterscheiden. Insgesamt scheint aber die
Veränderung der Feinstaubmasse die größte Bedeutung für akute Lungenfunktionsbeeinträchtigungen durch Linzer Luftschadstoffe zu haben, gefolgt von NO2. Die durch Kondensationskernzähler erfaßte Partikelzahl (NC) zeigte viel weniger ausgeprägte Zusammenhänge. Die
durch Coronaentladung erfaßte Partikeloberfläche dürfte aufgrund ihrer hohen räumlichen und
zeitlichen Variabilität zwar auch weniger für die Routineüberwachung geeignet sein als PM,
scheint aber bestimmte respiratorische Auswirkungen rascher vorauszusagen als die Partikelmasse.
0,025
0,020
Koeff
KI KI +
0,015
0,010
0,005
0,000
-0,005
0
-9
0,0416667 0,0833333
-8
-7
0,125
-6
0,1666667 0,2083333
-5
-4
0,25
-3
0,2916667 0,3333333
-2
-1
0,375
0
Zeit (h)
Abbildung 9.6: Korrelationskoeffizienten und 95%-Konfidenzintervalle der oszillatorischen
Resistance (R0e) bei 0 Hz (linear extrapoliert aus Zrs bei 4-16 Hz) und aktiver Partikeloberfläche gemittelt über Halbstunden unmittelbar vor den Lungenfunktionstests.
9.3.2 Zusammenhang mit der Partikeloberfläche
Im Zuge des AUPHEP Programms in Linz (MOSHAMMER et al. 2003) wurden zeitgleich zur
AUPHEP Endbericht
181
Oberflächenmessung Tagebuchaufzeichnungen durch Eltern von symptomatischen Kindern und
Lungenfunktionsuntersuchungen an 161 Kindern (im Durchschnitt jedes Kind alle 2 - 3
Wochen, etwa jeden zweiten Wochentag ca. 20 Kinder im Alter von 7 bis 10 Jahre) erhoben.
Für die Tagebuchaufzeichnungen wurden 78 symptomatische Kinder aus ganz Linz ausgewählt,
über die in den 4 Jahreszeiten jeweils für 4 Wochen ein Symptom-Tagebuch zu führen war. Die
genauen Zeitspannen waren nicht vorgegeben, so daß an fast allen Tagen des Schuljahres
zumindest von einigen Kindern Informationen vorlagen. Die Zahl der Kinder während des
Zeitraums der Oberflächenmessungen schwankte, wobei insgesamt von 48 Buben und 30
Mädchen aus dieser Zeit Daten vorliegen. Im Durchschnitt nahmen an 44 Tagen jeweils 24
Kinder teil. Basierend auf den Daten aus allen 4 Jahreszeiten wurden die Symptome gruppiert:
Die verschiedenen Variablen zu „Husten“ (am Tag, am Morgen, am Abend, im Schlaf)
korrelierten hoch miteinander. Ebenso bildeten die Symptome „Pfeifende Atemgeräusche“,
„Schnupfen“ und „Atemnot“ eine Gruppe. Zur dritten Gruppe zählten „Gerötete Augen“,
„Rachenentzündung“, „Ohrenschmerzen“ und „Fieber“.
Die letzte Gruppe interpretierten wir als Symptome einer Infektion, von der wir keinen
kurzfristigen Zusammenhang mit Luftschadstoffen erwarteten und auch nicht fanden. Für die
anderen beiden Gruppen fanden wir jedoch hinsichtlich des Score-Mittelwertes und der
Partikeloberfläche (Tagesmittelwert am gleichen Tag) mit einer Ausnahme nur positive und
zum Teil auch signifikante Korrelationen (Spearman’ Rang-Korrelation):
LQ
------------------Husten am ----------------Abend
Morgen
Nacht
Tag
0,350*
0,117
0,382*
0,199
**p < 0,01
Atemnot
0,334*
Wheezing
0,510**
Schnupfen
0,166
* p < 0,05
Hinsichtlich der Lungenfunktion bildeten wir für jedes Kind (das übers Jahr i.d.R. 12 mal
untersucht wurde) für jeden Parameter den individuellen Mittelwert. Sodann untersuchten wir
die Abweichung vom Mittelwert im Hinblick auf die Luftschadstoffe zur Zeit bzw. vor der
Untersuchung. In der kurzen Zeit, während der die Partikeloberfläche gemessen wurde, fanden
an nur 12 Tagen Lungenfunktionen statt (Osterferien!). Kein signifikanter Zeittrend (durch das
Lungenwachstum) war in dieser Zeit festzustellen und wurde daher auch nicht berücksichtigt.
Wie bei den Partikel-Massen (PM1,0 bis PM10) zeigte sich bei der Oberfläche ein signifikanter
negativer Einfluss auf mehrere Parameter (als Beispiel der Zusammenhang der Partikeloberfläche im Mittelwert der ersten 8 Stunden des Tages):
r
LQ
**p < 0,01
* p < 0,05
FVC
0,179**
FEV1
0,213**
MEF75
0,102
MEF50
0,172*
MEF25
0,085
PEF
0,092
AUPHEP Endbericht
182
Im Gegensatz zu den Partikel-Massen waren Kurzzeit-Werte der Stauboberfläche
(Morgenstunden, insbesondere Halbstundenwerte am frühen Morgen) viel enger mit der
reduzierten Lungenfunktion verknüpft, während z.B. für PM10 oder PM1,0 die Tagesmittelwerte,
teilweise unter Berücksichtigung eines Lags von 2 bis 3 Tagen, viel aussagekräftiger waren.
Dieses unterschiedliche Zeitmuster spricht für einen unterschiedlichen Wirkmechanismus. Als
mögliche Erklärung diskutierten wir im Hinblick auf die Jahrszeit der Untersuchung, während
die etwa die Flugzeit der Birkenpollen fiel, dass der beobachtete Effekt eventuell mit biogenen
inflammogenen Staubanteilen zusammenhängen könnte: Entweder werden intakte Pollen (die
mit 20 bis 40 Pm Durchmesser zu groß für PM10 sind) von der Partikeloberfläche doch teilweise
erfasst oder Anteile von Pollen im Submikron-Bereich könnten für diese recht rasch
einsetzenden Reaktionen verantwortlich sein. Letzteres ist eher unwahrscheinlich, da die
gleichen Effekte dann mit PM10 hätten gefunden werden müssen. Eine Korrelation von Aktiver
Oberfläche mit Gesamt-Pollenzahl während der untersuchten Zeitspanne in Linz konnten wir in
einer weiteren Publikation (MOSHAMMER et al. 2005) ausschließen. Es besteht daher Grund
zur Annahme, daß die aktive Oberfläche doch bestimmend für einen genuinen
„Oberflächeneffekt“ ist. Weitere Untersuchungen, in welchen dieses Meßprinzip mit
Gesundheitsdaten verknüpft wird, sind daher zu empfehlen.
9.4
Fragebogenstudien zur PM-Belastung und Lungengesundheit von Schulkindern
9.4.1
Wien und Niederösterreich
Die vorliegende Studie behandelt die Frage, inwiefern und in welchem Ausmaß die individuelle
Varianz respiratorischer Beschwerden auf die Variation von Umwelteinwirkungen, insbesondere
der Feinstaubkonzentration, zurückgeführt werden kann. Als Untersuchungsgruppe wurden
Kinder im Volksschulalter gewählt. Entsprechend der Lage der Meßstellen im Rahmen von
AUPHEP wurden als Untersuchungsregionen die nordwestliche Region Wiens (Abb. 9.7) und
das Tullnerfeld (Abb. 9.8) sowie das Zentrum von Linz (Abb. 9.17) herangezogen.
9.4.1.1 Material und Methoden
In der Umgebung der AUPHEP Meßstellen 1 (AKH-Wien) und 2 (Streithofen) wurden je sieben
Volksschulen ausgewählt und die Schulleitungen ersucht, an der Studie teilzunehmen. Die Eltern
aller Schüler der 2. und 3. Klassen wurden über den Zweck der Untersuchung informiert und
gebeten, viermal innerhalb eines Jahres einen Fragebogen zu beantworten und ihr Einverständnis
zum Befragen ihrer Kinder zu geben. In Tabelle 9.22 ist die Zahl der Befragten und die
Teilnahmequote für die einzelnen Befragungswellen angegeben.
AUPHEP Endbericht
Abbildung 9.7: Standorte der an der Untersuchung in Wien beteiligten
Volksschulen (rote Markierung) und Meßstelle (grüne Markierung).
Abbildung 9.8: Standorte der an der Untersuchung in Niederösterreich
beteiligten Volksschulen (rote Markierung) und Meßstelle (grüne
Markierung).
183
AUPHEP Endbericht
184
TABELLE 9.22: Anzahl Teilnehmer und Teilnahmequote nach Region und Befragungswelle
Befragungswelle
Wien
Niederösterreich
1 (Juni 1999)
479 (55%)
517 (84%)
2 (Oktober 1999)
527 (64%)
551 (90%)
3 (Jänner 2000)
621 (71%)
508 (83%)
4 (April 2000)
568 (65%)
458 (74%)
Pro Saison wurde jeweils eine Befragung durchgeführt, wobei der Zeitpunkt der Befragung
(Referenzdatum) innerhalb einer Befragungswelle etwa 5 Wochen variierte. Der Bezugszeitraum
war jeweils drei Monate. Die niedrigere Teilnahmequote bei der ersten Befragungswelle in Wien
war auf die Nähe des Schulschlusses zurückzuführen. Das Alter der Kinder zum Zeitpunkt der
ersten Befragungswelle war in Wien 8,8 ± 0,7 Jahre und in Niederösterreich 8,8 ± 0,6 Jahre.
Der Elternfragebogen bestand bei der ersten und letzten Befragungswelle aus vier Teilen: Der
erste Teil bezog sich auf respiratorische Erkrankungen und Symptome des Kindes während der
letzten drei Monate, der zweite Teil behandelte frühere Erkrankungen und Symptome, der dritte
Teil erfaßte Erkrankungen in der Familie und der letzte Teil sozio-demographische Merkmale,
Umwelt- und Wohnbedingungen. Die Fragebogen der zweiten und dritten Welle waren kürzer
und bestanden nur aus dem ersten Teil des Fragebogens der ersten und letzten Welle sowie aus
einigen Fragen des vierten Teils, die nur allfällige Änderungen in den Lebensbedingungen des
Kindes erfassen sollten. Die Angaben im Elternfragebogen wurden durch ein voll-standardisiertes Interview der Kinder ergänzt, wobei insbesondere der derzeitige Gesundheitszustand des
Kindes sowie die Freizeitaktivitäten erfragt wurden.
Als Hauptzielvariablen der Untersuchung wurde einerseits ein ‚Asthmascore‘ ermittelt, der von
leichten respiratorischen Problemen bis hin zu medikamentös behandelten Asthmabeschwerden
reichte, und andererseits wurde die Gesamteinschätzung der respiratorischen Gesundheit des
Kindes während der letzten vier Wochen herangezogen.
Der ‚Asthmascore‘ wurde durch eine gewichtete Summe folgender Items errechnet (in Klammer
ist jeweils der Gewichtsfaktor angegeben): Asthmaattacken während der Nacht oder bei
Anstrengung (1,0), Einsatz von Anti-Asthmatika (außer Prophylaktika) oder bronchiolytische
bzw. antiphlogistische Medikation (1,0), Husten während der Nacht (0,7), Husten, der länger als
vier Wochen anhielt (0,6), Mundatmung während der Nacht (0,2), rinnende Nase (0,1), rote
Augen (0,1) und Anzahl Erkältungen (0,05). Die Gewichtung erfolgte nach dem Grad der
Atemwegsobstruktion. Zusätzlich wurde eine Faktorenanalyse der angegeben Variablen
durchgeführt, die zwei Faktoren mit einem Eigenwert über 1 ergab. Allerdings war der zweite
Faktor nur schwach abgesichert (siehe Abb.9.9). Der erste Faktor ist durch die Asthmaattacken
AUPHEP Endbericht
185
und den Einsatz anti-asthmatischer Medikation bestimmt, während die übrigen Variablen den
zweiten Faktor determinieren. Eine Einfaktorlösung ist ebenfalls möglich, sie erklärt 28% der
gemeinsamen Varianz, während die Zweifaktorenlösung zusätzlich 13% Varianz erklärt
(Tabelle 9.23).
Die Gesamteinschätzung der respiratorischen Gesundheit des Kindes durch die Eltern erfolgte
auf einer 5-Punktskala, die von ‚sehr gut' bis ‚sehr schlecht' reichte.
Abbildung 9.9: Scree-Plot für die Faktorenanalyse der Variablen, die den Asthma-Score
bilden.
Als mögliche Prädiktoren der genannten Zielvariablen wurden die folgenden Variablen
analysiert: Die 95-Perzentile von PM1,0, PM2,5, PM10, PM1,0-2,5 und PM2,5-10 (gemessen mittels
TEOM) während vier Wochen vor dem Datum der Fragebogenbeantwortung, die
durchschnittliche Lufttemperatur während dieses Zeitraums, die Anzahl Regentage (Tage mit
mehr als 5 mm Regen), Rauchen im Haushalt des Kindes, Schwerverkehr in der Wohnstraße
des Kindes (fast nie bis nahezu ständig), Kochen oder Heizen mit Gas, sichtbarer
Schimmelbefall in der Wohnung, Geschlecht und Alter des Kindes, Allergien des Kindes und
Asthma bei Familienmitgliedern. Zusätzlich wurden die Durchschnittswerte der PM Werte über
vier Wochen vor der Beantwortung des Fragebogens sowie ein gewichtetes Mittel (Gewichte:
1,0; 0,75; 0,5 und 0,25 für die zurückliegenden vier Wochen) berücksichtigt.
AUPHEP Endbericht
186
TABELLE 9.23: Faktorladungen für die Variablen des Asthma-Scores der Zwei- und
Einfaktorenlösung
Variable
Faktor 1
Faktor 2
Einfaktorlösung
Husten>4 Wo
-0,214
0,555
0,538
nächtl. Husten
-0,044
0,331
0,547
gerötete Augen
-0,034
0,257
0,422
rinnende Nase
-0,182
0,646
0,578
nächtliche Mundatmung
-0,117
0,629
0,520
Anzahl der Verkühlungen
-0,023
0,579
0,384
Asthmaattacken
0,822
0,017
0,582
Asthmamedikation
0,785
-0,107
0,640
Tabelle 9.24: Mittelwerte und Standardabweichungen der Indikatoren der Feinstaubbelastung
während 4 Wochen vor den vier Befragungszeitpunkten in Wien
Sommer
Herbst
Winter
Frühling
Gesamt
Parameter Fraktion Mittelw. Std.Abw Mittelw. Std.Abw Mittelw. Std.Abw Mittelw. Std.Abw Mittelw. Std.Abw
11,43
0,39
16,13
1,70
20,89
1,59
15,66
0,57
16,31
3,58
PM1,0
PM2,5
13,77
0,35
21,64
2,17
28,23
2,43
18,24
0,64
20,89
5,59
20,19
0,50
31,13
3,06
32,68
1,97
30,39
1,20
28,96
5,13
PM
Mittelwert
10
2,34
0,09
7,08
0,89
7,33
0,89
2,60
0,27
4,95
2,46
PM1,0-2,5
6,42
0,17
9,72
1,03
4,44
0,87
12,15
0,57
8,13
3,13
PM2,5-10
PM1,0
11,56
0,48
14,39
2,24
21,63
2,53
16,22
0,60
16,27
4,12
PM2,5
13,91
0,39
18,37
2,86
29,75
3,93
18,86
0,46
20,72
6,47
gewichtetes
20,20
0,49
26,83
4,03
34,40
3,50
31,53
0,94
28,71
5,97
PM10
Mittel
2,35
0,18
5,90
1,57
8,10
1,45
2,66
0,32
4,90
2,66
PM1,0-2,5
6,28
0,14
8,53
1,45
4,66
1,07
12,67
0,50
8,01
3,22
PM2,5-10
21,61
1,75
31,26
1,74
46,51
2,42
27,48
1,60
32,45
9,59
PM1,0
PM2,5
26,57
0,88
46,87
2,61
70,05
4,52
31,92
1,65
45,08 17,46
38,96
0,82
63,04
3,03
76,98
4,34
51,41
1,43
58,66 14,37
95-Perzentil PM10
7,13
0,18
18,69
1,59
23,05
2,06
5,99
0,68
14,10
7,56
PM1,0-2,5
14,10
0,23
20,40
1,08
15,58
3,16
23,04
0,48
18,33
4,00
PM2,5-10
Von den drei Parametern der Meßwertverteilung (Mittelwert, gewichtetes Mittel und 95Perzentil) zeigten die 95-Perzentile die höchste Varianz und erschienen somit am geeignetsten,
um als möglicher Prädiktor in die Analysen einbezogen zu werden. Die Mittelwerte scheinen
über den Bezugsbereich zu stark zu nivellieren. Wie ein Vergleich der Tabellen 9.24 und 9.25
zeigt, sind die Werte in Niederösterreich systematisch niedriger. Allerdings ist der Unterschied
kleiner als erwartet.
AUPHEP Endbericht
187
TABELLE 9.25: Mittelwerte und Standardabweichungen der Indikatoren der Feinstaubbelastung
während 4 Wochen vor den vier Befragungszeitpunkten in Niederösterreich
Parameter Fraktion
PM1,0
PM2,5
Mittelwert PM10
PM1,0-2,5
PM2,5-10
PM1,0
PM2,5
gewichtetes
PM10
Mittel
PM1,0-2,5
PM2,5-10
PM1,0
PM2,5
95-Perzentil PM10
PM1-2,5
PM2,5-10
Sommer
Herbst
Winter
Frühling
Gesamt
Mittelw. Std.Abw Mittelw.Std.Abw. Mittelw. Std.Abw Mittelw. Std.Abw Mittelw. Std.Abw
10,83
0,85
14,57
1,16
15,20
0,63
13,28
0,42
13,49
1,88
12,09
0,46
16,76
0,98
22,97
1,22
14,99
0,33
16,73
4,07
16,50
1,19
23,46
1,63
25,45
1,17
24,93
0,91
22,52
3,81
1,30
0,31
2,24
0,54
7,77
0,59
1,70
0,08
3,26
2,66
5,03
0,44
6,70
0,77
2,48
0,23
9,36
0,60
5,82
2,50
11,10
1,12
11,69
1,21
15,95
1,06
14,10
0,30
13,15
2,19
12,21
0,58
13,60
1,15
24,64
2,19
15,82
0,19
16,50
5,03
16,91
1,37
18,92
1,86
26,95
2,15
26,06
0,52
22,02
4,65
1,17
0,42
1,91
0,37
8,70
1,14
1,75
0,14
3,38
3,15
5,14
0,52
5,33
0,76
2,30
0,30
9,75
0,43
5,52
2,64
21,26
3,25
40,16
2,96
32,76
1,08
23,58
1,25
29,77
8,02
28,68
8,08
45,61
3,05
52,86
2,82
27,20
0,87
38,97 11,81
33,45
3,41
66,33
6,33
57,43
2,09
49,21
1,02
51,90 12,94
4,05
0,22
13,28
1,51
22,90
1,18
5,00
0,00
11,47
7,61
11,57
2,49
28,21
7,38
7,75
3,57
26,94
1,39
18,59 10,13
Die statistische Auswertung erfolgte mit einem gemischten Modell, wobei eine Autoregressionsfunktion für die Meßwiederholungen angenommen wurde und die übrigen Variablen
als fixe Effekte eingingen. Wegen der hohen Interkorrelationen wurden die PM-Werte nur
einzeln in die Analyse einbezogen. Bei den übrigen Variablen traten keine nennenswerten
Kollinearitäten auf (siehe Tabelle 9.24). Die Auswertungen wurden mittels SAS (Version 8) und
Statistica 6.0 durchgeführt.
Zwischen den Prädiktoren gibt es einige bemerkenswerte Beziehungen: Hohe Lufttemperatur ist
mit niedrigen Feinstaubkonzentrationen verbunden, wobei jedoch diese Beziehung an der
Meßstelle Tullnerfeld deutlich schwächer ausgeprägt ist. Bezüglich der Regentage kehrt sich die
Beziehung zu den Feinstaubkonzentrationen sogar um. Während die Korrelationen in Wien
negativ sind, also ein hoher Anteil Regentage mit geringeren Konzentrationen von Feinstaub
einhergeht, sind die Korrelationen in Niederösterreich positiv. Bei den übrigen Prädiktoren sind
kaum Interkorrelationen vorhanden, nur Asthma bzw. Allergie in der Familie und bei dem
untersuchten Kind korrelieren erwartungsgemäß, ebenso zeigt sich eine positive Korrelation
zwischen der Intensität des Verkehrs insgesamt in der Wohnstraße und der Häufigkeit von
Schwerverkehr (Tabelle 9.26).
AUPHEP Endbericht
188
PM2,5
PM10
PM1-2,5
PM2,5-10
Regen
Luft-temperatur
Schimmel
Gas
Verkehr
LKW
Passivrauchen
Asthma in Fam.
Allergie in Fam.
PM1
Alter
Geschlecht
Allergie
Allergie in
Asthma in Fam.
Passivrauchen
LKW
Verkehr
Gas
Schimmel
Lufttemperatur
Regen
PM1,0
PM2,5
PM10
PM1,0-2,5
PM2,5-10
Allergie
Geschlecht
TABELLE 9.26: Interkorrelationen zwischen den Prädiktoren der Regressionsanalyse (obere
Dreiecksmatrix: Niederösterreich, untere Dreiecksmatrix: Wien). Der besseren Übersichtlichkeit
halber wurden Korrelationen unter einem Absolutwert von 0,1 weggelassen
-
-
-
-
0,274
0,303 0,181
0,366
0,268
0,126 0,288
0,626
0,558
0,324 0,614 0,139 0,706
-
-
-
-
-
0,982
-
-
0,866 0,843
0,702
0,845 0,901 0,578
-
0,780 0,925
-
0,550
-
0,878 0,953 0,741
-
-
-
-
0,112
-
9.4.1.2 Ergebnisse
Für die Exposition des Kindes sind die Wohnbedingungen und Umgebungsbedingungen der
Wohnung von Bedeutung. Im Folgenden geben wir einen Überblick über diese Verhältnisse,
wobei die Bedingungen für Wien und Niederösterreich getrennt dargestellt werden.
Etwa 53% der Kinder sowohl in Wien als auch in Niederösterreich sind zuhause Zigarettenrauch
exponiert (Abb. 9.10). Dabei werden in Wien durchschnittlich 14+11 Zigaretten pro Tag zuhause
geraucht, in Niederösterreich sind es 16+11 Zigaretten pro Tag.
Ebenfalls sehr ähnlich ist die Art der Heizung. Überwiegend sind sowohl in den städtischen
Wohnungen in Wien als auch in den dörflichen Niederösterreichs Zentralheizungen installiert.
Nur etwa 20% haben Einzelofenheizung oder andere Heizsysteme (Abb. 9.11). In der Art des
Brennstoffes gibt es allerdings erwartungsgemäß große Unterschiede: Während in Wien nahezu
AUPHEP Endbericht
189
Abbildung 9.10: Anzahl der Raucher in den Haushalten der Kinder.
Abbildung 9.11: Art der Heizung in den Haushalten.
80% der Wohnungen mit Gas-Zentralheizungen ausgestattet sind, wird in Niederösterreich
überwiegend Holz oder Heizöl als Brennstoff eingesetzt (Abb. 9.12).
Erhebliche Unterschiede sind in der Art des Kochherds anzumerken: In Wien sind etwa zu
gleichen Teilen Gas- und Elektroherde vorhanden, während in Niederösterreich überwiegend
Elektroherde in Gebrauch sind (Abb. 9.13).
Unerwartet häufig, nämlich zu 20% in Wien und 22% in Niederösterreich, gaben die Eltern an,
daß sichtbarer Schimmel in der Wohnung aufgetreten wäre.
AUPHEP Endbericht
190
Ebenfalls erhebliche Unterschiede gab es in der Einschätzung der Häufigkeit des LKW-Verkehrs
in der Umgebung der Wohnung. In Wien beurteilten 45% die Straße als öfter oder ständig von
LKW befahren, in Niederösterreich waren es nur etwa 35% (Abb. 9.14).
Abbildung 9.12: Überwiegend verwendeter Brennstoff in den Haushalten.
Abbildung 9.13: Kochherd in den Haushalten.
AUPHEP Endbericht
Abbildung 9.14: Häufigkeit von LKW-Verkehr.
Abbildung 9.15: Einschätzung der Verbauungsdichte und des Verkehrsaufkommens.
191
AUPHEP Endbericht
192
TABELLE 9.27: Anteil (%) Schüler mit andauerndem Husten und Auslösungsbedingungen von
Husten (Wien)
Symptom
Husten>4 Wochen
Husten bei
Erkältung
Anstrengung
kalter Luft
Tierkontakt
Blütenstaub
Hausstaub
beim Einschlafen
nachts
morgens
Sommer
Herbst
Winter
Frühling
6,1
6,6
7,7
14,6
25,5
5,6
1,7
1,7
3,3
2,7
11,9
9,8
21,8
4,2
2,1
1,5
0,9
2,7
10,2
7,6
24,2
3,2
4,5
1,4
0,6
1,0
10,3
9,3
15,8
1,9
1,4
1,4
2,3
1,8
7,2
5,8
11,1
8,5
9,5
6,7
Tabelle 9.28: Anteil (%) Schüler mit andauerndem Husten und Auslösungsbedingungen von
Husten (Niederösterreich)
Symptom
Husten>4 Wochen
Husten bei:
Erkältung
Anstrengung
kalter Luft
Tierkontakt
Blütenstaub
Hausstaub
beim Einschlafen
nachts
morgens
Sommer
Herbst
Winter
Frühling
6,2
5,1
6,9
10,9
28,8
6,0
3,5
1,2
3,7
1,7
14,3
13,7
10,4
19,6
4,2
4,0
1,1
2,0
2,7
9,4
6,0
7,8
32,7
3,0
5,1
0,8
0,4
1,8
15,6
9,8
11,4
19,9
5,5
2,4
0,7
2,6
1,1
9,8
6,8
8,5
Erwartungsgemäß gibt es in der Beurteilung der Wohnumgebung hinsichtlich des Verkehrsaufkommens und der Verbauungsdichte große Unterschiede zwischen Wien und Niederösterreich. In
Niederösterreich beurteilten nur etwa 20% der Eltern die Straße, an der die Wohnung liegt, als
stark befahren, in Wien waren es fast doppelt so viele (Abb. 9.15).
Sowohl in Wien wie in Niederösterreich gaben die Eltern am häufigsten andauernden Husten der
AUPHEP Endbericht
193
Kinder bei der Befragung im April (Frühling) an. Dabei muß man berücksichtigen, daß sich der
Erhebungszeitraum auf die Monate Februar, März und April erstreckte. Hustenepisoden traten am
häufigsten im Zusammenhang mit Erkältungen auf und zwar in Wien etwas seltener als in
Niederösterreich und am häufigsten im Sommer und im Winter (Tabellen 9.27 und 9.28).
Trockenen nächtlichen Husten gaben die Eltern am häufigsten bei den Befragungen im Sommer
und Frühling an und zwar in Wien etwas häufiger als in Niederösterreich. Asthmaanfälle zeigten
nur geringe Unterschiede in der Häufigkeit zwischen den Erhebungszeitpunkten und auch der
Anteil Kinder mit Anfällen variierte nur geringfügig, wobei im Frühling der Anteil am niedrigsten
war (Tabellen 9.29 und 9.30).
TABELLE 9.29: Anteil (%) Schüler mit trockenem nächtlichem Husten und Auslösungsbedingungen von Asthmaanfällen (Wien)
Symptom
Sommer
Herbst
Winter
Frühling
Trockener Husten
Asthmaanfälle
nachts
bei Erkältung
bei körperlicher
Anstrengung
10,0
8,2
7,6
9,7
2,5
1,5
2,3
2,8
0,9
1,1
1,0
1,3
0,5
1,2
0,4
0,7
bei Tierkontakt
bei Blütenstaub
bei Hausstaub
1,0
1,7
1,0
1,5
0,4
0,9
1,0
0,6
0,6
0,5
0,9
0,7
TABELLE 9.30: Anteil (%) Schüler mit trockenem nächtlichen Husten und Auslösungsbedingungen von Asthmaanfällen (Niederösterreich)
Trockener Husten
Asthmaanfälle
nachts
bei Erkältung
bei körperlicher
Anstrengung
bei Tierkontakt
bei Blütenstaub
bei Hausstaub
Sommer
Herbst
Winter
Frühling
7,9
5,1
4,7
9,4
1,5
1,4
2,1
1,1
2,5
1,3
1,4
1,8
2,0
0,7
0,7
1,5
0,4
0,6
0,6
0,4
0,5
0,9
1,0
0,4
0,6
0,4
0,9
0,4
AUPHEP Endbericht
194
Verschiedene (Begleit-) Symptome respiratorischer und allergisch-respiratorischer Erkrankungen
zeigen mit Ausnahme von Rhinitis eine etwas größere Häufigkeit in Wien im Vergleich zu
Niederösterreich (Tabellen 9.31, 9.32 und 9.33).
TABELLE 9.31: Häufigkeit (%) weiterer Symptome (Wien)
Symptom
gerötete/juckende Augen
verstopfte/rinnende Nase
Mundatmung nachts
Sommer
Herbst
Winter
Frühling
12,9
6,9
30,3
10,2
6,8
26,4
7,2
7,7
28,2
9,2
5,8
24,3
Die Abbildung 9.16 zeigt die Einschätzung der Lungengesundheit nach Monaten von April 1999
bis April 2001. Vor allem in den Wintermonaten zeigen die Werte für Niederösterreich höhere
Beeinträchtigungen an. Auffällig ist der Jahresgang mit Beeinträchtigungen vor allem in den
Monaten Juni und Juli sowie November, Dezember und Jänner.
Die folgenden Tabellen 9.34 bis 9.43 zeigen die Resultate der Regressionsanalysen. Dabei sind
die Ergebnisse für alle Feinstaubfraktionen jeweils in einer Tabelle zusammengefaßt. Der
Koeffizient in der Zeile ‘PM’ ist entsprechend der Spaltenüberschrift zu interpretieren (etwa in
den Spalten mit PM2,5 ist es der Koeffizient und dessen zugehöriger p-Wert für diese Feinstaubfraktion).
TABELLE 9.32: Häufigkeit (%) weiterer Symptome (Niederösterreich)
Symptom
gerötete/juckende Augen
verstopfte/rinnende Nase
Mundatmung nachts
Sommer
Herbst
Winter
Frühling
11,0
8,7
24,2
6,4
7,1
20,0
4,5
9,6
20,9
8,5
6,3
18,1
TABELLE 9.33: Asthma-Score nach Jahreszeiten und getrennt für Wien und Niederösterreich (GM
geometrisches Mittel; SF Scatterfaktor)
Sommer
Wien
NÖ
Herbst
Winter
Frühling
GM
SF
GM
SF
GM
SF
GM
SF
1,47
1,72
1,8
1,8
1,48
1,67
1,8
1,8
1,64
1,66
1,8
1,8
1,45
1,48
1,7
1,7
Allergie des Kindes (aber nicht in der Familie) sowie Asthma in der Familie waren sowohl in
Wien als auch in Niederösterreich signifikante Prädiktoren des Asthma-Scores. Den erwarteten
AUPHEP Endbericht
195
Zusammenhang mit Alter und Geschlecht gab es in beiden Regionen, tendenziell signifikant
waren die Koeffizienten jedoch nur in Niederösterreich. In Wien war die Einschätzung des
Verkehrs, in Niederösterreich die des Schwerverkehrs in der Wohnstraße ein Prädiktor des
Asthma-Scores. In beiden Regionen aber besonders in Wien war der Anteil Regentage deutlich
mit dem Asthma-Score verknüpft. Keine der Feinstaubfraktionen zeigte einen signifikanten
Zusammenhang mit dem Asthma-Score (Tabellen 9.34 und 9.35).
Die Gesamteinschätzung der respiratorischen Gesundheit durch die Eltern für die letzten vier
Wochen war sowohl in Wien als auch in Niederösterreich mit einigen Feinstaubfraktionen
verknüpft, wobei insbesondere PM1,0-2,5 signifikant war. Darüber hinaus waren Allergie des
Kindes und Asthma in der Familie sowie die Einschätzung des Verkehrs (Wien) bzw. des
Schwerverkehrs (Niederösterreich) bedeutsam. Jüngere Kinder und Knaben waren
erwartungsgemäß stärker respiratorisch beeinträchtigt. Von den klimatischen Bedingungen waren
Regen und z.T. die Lufttemperatur Prädiktoren der Beschwerdeintensität. Passivrauchen war in
Niederösterreich nicht aber in Wien mit niedrigeren Beschwerdeintensitäten verbunden (Tabellen
9.36 und 9.37).
Der mittels Faktorenanalyse erhaltene Asthma-Score zeigte in Niederösterreich aber nicht in
Wien signifikante Beziehungen zu PM1,0 und tendenziell auch zu PM2,5. Die übrigen Beziehungen
sind sehr ähnlich denen des oben behandelten Asthma-Scores (Tabellen 9.38 und 9.39).
Bei Tabellen 9.34 bis 9.39 wurde als Indikator der Feinstaubbelastung das 95-Perzentil der
Dreistundenmittelwerte über die letzten vier Wochen vor der Beantwortung des Fragebogens
herangezogen. Zusätzlich wurden alle Analysen auch mit den Mittelwerten (‘PM Mean’) und
gewichteten Mittelwerten (‘PM WMean’) über diesen Zeitraum gerechnet. Es ergab sich jedoch
durchwegs mit den 95-Perzentilen ein deutlicherer Zusammenhang. Als Beispiele werden in den
Tabellen 9.40-9.43 die Resultate für die Gesamtbeurteilung der respiratorischen Gesundheit durch
die Eltern für die letzten vier Wochen angegeben.
Abbildung 9.16: Einschätzung der Lungengesundheit (hohe Werte negative Einschätzung)
nach Monaten von April 99 bis April 01 für Wien und Niederösterreich.
AUPHEP Endbericht
196
TABELLE 9.34: Ergebnisse der Regressionsanalysen (gemischtes Modell) für Wien mit
Asthma-Score als abhängiger Variable. Signifikante Koeffizienten (p<0,05) sind durch Fettdruck,
Tendenzen kursiv (p<0,1) hervorgehoben
Wien
PM1,0
PM2,5
PM10
PM1,0-2,5
PM2,5-10
AsthmaScore
Koeff.
p
Koeff.
p
Koeff.
p
Koeff.
p
Koeff.
p
Alter
-0,006
0,843
-0,006
0,837
-0,006
0,844
-0,006
0,829
-0,007
0,818
Geschlecht
0,046
0,122
0,046
0,121
0,046
0,123
0,046
0,120
0,046
0,118
Allergie
0,184
0,000
0,184
0,000
0,185
0,000
0,184
0,000
0,184
0,000
Allergie in
-0,066
0,033
-0,066
0,033
-0,066
0,033
-0,066
0,032
-0,066
0,033
Asthma in
0,072
0,016
0,072
0,016
0,072
0,016
0,072
0,016
0,072
0,016
Passivrauchen
0,022
0,448
0,022
0,451
0,022
0,451
0,022
0,453
0,022
0,449
LKW
-0,031
0,403
-0,031
0,402
-0,031
0,397
-0,030
0,407
-0,029
0,423
Verkehr
0,072
0,049
0,072
0,048
0,072
0,048
0,072
0,048
0,072
0,050
Gas
-0,009
0,750
-0,009
0,752
-0,009
0,750
-0,009
0,753
-0,010
0,744
Schimmel
0,022
0,458
0,022
0,459
0,022
0,455
0,022
0,460
0,022
0,453
Lufttemperatu
0,036
0,600
0,027
0,643
0,025
0,560
0,018
0,688
-0,022
0,815
Regen
0,135
0,001
0,129
0,000
0,144
0,008
0,125
0,000
0,163
0,126
PM
0,030
0,693
0,019
0,757
0,027
0,667
0,009
0,845
0,050
0,705
TABELLE 9.35: Ergebnisse der Regressionsanalysen (gemischtes Modell) für Niederösterreich mit
Asthma-Score als abhängiger Variable. Signifikante Koeffizienten (p<0,05) sind durch Fettdruck,
Tendenzen kursiv (p<0,1) hervorgehoben
NÖ
PM1,0
PM2,5
PM10
PM1,0-2,5
PM2,5-10
AsthmaScore
Koeff
p
Koeff
p
Koeff
p
Koeff
p
Koeff
p
Alter
-0,05
0,055
-0,05
0,058
-0,05
0,056
-0,05
0,059
-0,05
0,054
Geschlecht
0,057
0,051
0,056
0,053
0,057
0,052
0,056
0,055
0,056
0,053
Allergie
0,221
0,000
0,223
0,000
0,222
0,000
0,225
0,000
0,224
0,000
Allergie in Fam
0,026
0,400
0,025
0,419
0,025
0,407
0,023
0,451
0,024
0,432
Asthma in Fam
0,122
0,000
0,122
0,000
0,122
0,000
0,123
0,000
0,123
0,000
Passivrauchen
-0,05
0,051
-0,05
0,052
-0,05
0,052
-0,05
0,054
-0,05
0,057
LKW
0,062
0,094
0,064
0,086
0,063
0,091
0,064
0,083
0,062
0,095
Verkehr
-0,00
0,810
-0,00
0,810
-0,00
0,811
-0,00
0,837
-0,00
0,860
Gas
0,039
0,178
0,039
0,178
0,039
0,177
0,039
0,180
0,039
0,179
Schimmel
-0,00
0,784
-0,00
0,799
-0,00
0,794
-0,00
0,791
-0,00
0,791
Lufttemperatur
0,024
0,410
0,027
0,367
0,024
0,418
0,045
0,159
0,039
0,207
Regen
0,054
0,075
0,040
0,271
0,047
0,108
0,002
0,957
-0,00
0,880
PM
0,027
0,382
0,009
0,802
-0,01
0,740
0,063
0,161
-0,06
0,218
AUPHEP Endbericht
197
TABELLE 9.36 Ergebnisse der Regressionsanalysen (gemischtes Modell) für Wien mit der
Gesamtbeurteilung der Lungengesundheit als abhängiger Variable. Signifikante Koeffizienten
(p<0,05) sind durch Fettdruck, Tendenzen kursiv (p<0,1) hervorgehoben
Wien
PM1,0
PM2,5
PM10
PM1,0-2,5
PM2,5-10
Atm4Wo
Koeff
p
Koeff
p
Koeff
p
Koeff
p
Koeff
p
Alter
-0,00
0,803
-0,00
0,812
-0,00
0,810
-0,00
0,812
-0,00
0,779
Geschlecht
0,056
0,028
0,056
0,029
0,056
0,030
0,056
0,029
0,058
0,024
Allergie
0,128
0,000
0,128
0,000
0,128
0,000
0,128
0,000
0,129
0,000
Allergie in Fam
-0,01
0,691
-0,01
0,700
-0,01
0,701
-0,01
0,695
-0,01
0,648
Asthma in Fam
0,073
0,005
0,073
0,005
0,073
0,005
0,073
0,005
0,073
0,005
Passivrauchen
0,007
0,787
0,006
0,805
0,006
0,801
0,006
0,825
0,007
0,786
LKW
0,037
0,227
0,035
0,250
0,035
0,249
0,034
0,272
0,039
0,208
Verkehr
0,063
0,042
0,063
0,041
0,063
0,040
0,064
0,037
0,064
0,037
Gas
-0,03
0,130
-0,03
0,128
-0,03
0,127
-0,03
0,128
-0,03
0,141
Schimmel
-0,02
0,311
-0,02
0,321
-0,02
0,325
-0,02
0,328
-0,02
0,287
Lufttemperatur
0,082
0,158
0,095
0,056
0,057
0,114
0,081
0,038
0,079
0,327
Regen
0,068
0,052
0,062
0,032
0,105
0,021
0,039
0,125
-0,04
0,605
PM
0,090
0,163
0,105
0,045
0,100
0,061
0,095
0,015
-0,10
0,360
TABELLE 9.37: Ergebnisse der Regressionsanalysen (gemischtes Modell) für Niederösterreich mit
der Gesamtbeurteilung der Lungengesundheit als abhängiger Variable. Signifikante Koeffizienten
(p<0,05) sind durch Fettdruck, Tendenzen kursiv (p<0,1) hervorgehoben
NÖ
PM1,0
PM2,5
p
Koeff.
PM10
p
Koeff.
PM1,0-2,5
p
Koeff.
PM2,5-10
Atm4Wo
Koeff.
p
Koeff.
p
Alter
-0,061
0,016
-0,061
0,016
-0,061
0,016
-0,061
0,016
-0,062
0,013
Geschlecht
0,036
0,154
0,037
0,149
0,036
0,158
0,037
0,149
0,036
0,156
Allergie
0,128
0,000
0,129
0,000
0,128
0,000
0,129
0,000
0,127
0,000
Allergie in Fam
0,040
0,129
0,040
0,130
0,040
0,130
0,040
0,129
0,041
0,119
Asthma in Fam
0,081
0,002
0,082
0,001
0,081
0,002
0,082
0,001
0,082
0,001
Passivrauchen
-0,065
0,010
-0,064
0,011
-0,065
0,010
-0,064
0,012
-0,064
0,012
LKW
0,056
0,085
0,056
0,089
0,056
0,086
0,054
0,097
0,051
0,123
Verkehr
-0,025
0,432
-0,024
0,455
-0,026
0,428
-0,023
0,482
-0,020
0,537
Gas
-0,017
0,490
-0,018
0,472
-0,017
0,491
-0,019
0,456
-0,019
0,461
Schimmel
-0,030
0,244
-0,030
0,234
-0,030
0,244
-0,031
0,222
-0,032
0,206
Lufttemperatur
0,029
0,256
0,041
0,127
0,030
0,257
0,053
0,065
0,049
0,069
Regen
0,101
0,000
0,076
0,016
0,109
0,000
0,053
0,152
0,007
0,882
PM
0,033
0,220
0,061
0,068
0,019
0,457
0,086
0,034
-0,129
0,007
AUPHEP Endbericht
198
TABELLE 9.38: Ergebnisse der Regressionsanalysen (gemischtes Modell) für Wien mit dem
Asthma-Score aus der Faktorenanalyse als abhängiger Variable. Signifikante Koeffizienten
(p<0,05) sind durch Fettdruck, Tendenzen kursiv (p<0,1) hervorgehoben
Wien
PM1,0
PM2,5
PM10
PM1,0-2,5
PM2,5-10
Asthma FA
Koeff
p
Koeff
p
Koeff
p
Koeff
p
Koeff
p
Alter
-0,01
0,637
-0,01
0,641
-0,01
0,643
-0,01
0,641
-0,01
0,615
Geschlecht
-0,00
0,836
-0,00
0,834
-0,00
0,827
-0,00
0,836
-0,00
0,839
Allergie
0,187
0,000
0,187
0,000
0,187
0,000
0,187
0,000
0,187
0,000
Allergie in Fam
-0,04
0,111
-0,04
0,110
-0,04
0,112
-0,04
0,109
-0,04
0,107
Asthma in Fam
0,085
0,001
0,085
0,001
0,084
0,001
0,085
0,001
0,084
0,001
Passivrauchen
0,018
0,450
0,018
0,453
0,018
0,453
0,018
0,456
0,019
0,448
LKW
-0,06
0,029
-0,06
0,028
-0,06
0,027
-0,06
0,027
-0,06
0,031
Verkehr
0,052
0,079
0,052
0,078
0,052
0,078
0,052
0,076
0,052
0,075
Gas
-0,05
0,017
-0,05
0,017
-0,05
0,017
-0,05
0,017
-0,05
0,017
Schimmel
0,074
0,003
0,074
0,002
0,074
0,002
0,074
0,002
0,074
0,003
Lufttemperatur
0,058
0,298
0,058
0,224
0,048
0,162
0,050
0,180
0,001
0,995
Regen
0,058
0,087
0,053
0,055
0,076
0,083
0,045
0,068
0,074
0,423
PM
0,039
0,528
0,038
0,440
0,046
0,368
0,031
0,400
0,040
0,729
TABELLE 9.39: Ergebnisse der Regressionsanalysen (gemischtes Modell) für Niederösterreich mit
Asthma-Score aus der Faktorenanalyse als abhängiger Variable. Signifikante Koeffizienten
(p<0,05) sind durch Fettdruck, Tendenzen kursiv (p<0,1) hervorgehoben
NÖ
PM1,0
PM2,5
PM10
PM1,0-2,5
PM2,5-10
Asthma FA
Koeff
p
Koeff
p
Koeff
p
Koeff
p
Koeff
p
Alter
-0,02
0,324
-0,02
0,329
-0,02
0,323
-0,02
0,335
-0,02
0,348
Geschlecht
-0,00
0,907
-0,00
0,909
-0,00
0,910
-0,00
0,916
-0,00
0,922
Allergie
0,270
0,000
0,270
0,000
0,270
0,000
0,271
0,000
0,272
0,000
Allergie in Fam
0,038
0,133
0,038
0,134
0,038
0,133
0,037
0,139
0,036
0,151
Asthma in Fam
0,109
0,000
0,109
0,000
0,109
0,000
0,109
0,000
0,110
0,000
Passivrauchen
-0,00
0,903
-0,00
0,886
-0,00
0,906
-0,00
0,884
-0,00
0,883
LKW
0,088
0,004
0,090
0,004
0,088
0,004
0,091
0,003
0,093
0,003
Verkehr
-0,03
0,294
-0,03
0,279
-0,03
0,302
-0,03
0,275
-0,03
0,264
Gas
0,025
0,303
0,025
0,290
0,025
0,300
0,025
0,289
0,025
0,297
Schimmel
-0,01
0,557
-0,01
0,578
-0,01
0,560
-0,01
0,585
-0,01
0,585
Lufttemperatur
0,010
0,671
0,000
0,995
0,008
0,756
-0,00
0,928
0,003
0,908
Regen
0,039
0,122
0,058
0,054
0,027
0,266
0,059
0,096
0,068
0,120
PM
0,053
0,036
0,060
0,054
-0,03
0,106
0,052
0,166
-0,05
0,217
AUPHEP Endbericht
199
TABELLE 9.40: Ergebnisse der Regressionsanalysen (gemischtes Modell) für Wien mit der
Gesamtbeurteilung der Lungengesundheit als abhängiger Variable. Mittelwerte der
Feinstaubkonzentrationen als Prädiktoren. Signifikante Koeffizienten (p<0,05) sind durch
Fettdruck, Tendenzen kursiv (p<0,1) hervorgehoben
Wien
PM1,0
PM2,5
PM10
PM1,0-
PM2,5-10
Atm4Wo
Koeff
p
Koeff
p
Koeff
p
Koeff
p
Koeff
p
Alter
-0,00
0,787
-0,00
0,773
-0,00
0,780
-0,00
0,762
-0,00
0,772
Geschlecht
0,057
0,025
0,057
0,025
0,057
0,025
0,057
0,027
0,058
0,025
Allergie
0,128
0,000
0,128
0,000
0,128
0,000
0,128
0,000
0,129
0,000
Allergie in Fam
-0,01
0,643
-0,01
0,653
-0,01
0,646
-0,01
0,679
-0,01
0,655
Asthma in Fam
0,073
0,005
0,073
0,005
0,073
0,005
0,072
0,005
0,073
0,005
Passivrauchen
0,007
0,788
0,007
0,777
0,007
0,785
0,007
0,791
0,007
0,798
LKW
0,038
0,211
0,039
0,207
0,039
0,208
0,036
0,241
0,038
0,219
Verkehr
0,065
0,034
0,064
0,038
0,065
0,035
0,063
0,042
0,064
0,036
Gas
-0,03
0,135
-0,03
0,138
-0,03
0,137
-0,03
0,138
-0,03
0,140
Schimmel
-0,02
0,294
-0,02
0,294
-0,02
0,293
-0,02
0,308
-0,02
0,305
Lufttemperatur
-0,02
0,707
0,020
0,757
-0,00
0,934
0,063
0,116
0,048
0,290
Regen
0,020
0,555
0,037
0,210
0,020
0,674
0,036
0,159
-0,02
0,713
PM Mean
-0,03
0,551
0,012
0,855
-0,02
0,730
0,070
0,082
-0,07
0,300
TABELLE 9.41: Ergebnisse der Regressionsanalysen (gemischtes Modell) für Niederösterreich mit
der Gesamtbeurteilung der Lungengesundheit als abhängiger Variable. Mittelwerte der
Feinstaubkonzentrationen als Prädiktoren. Signifikante Koeffizienten (p<0,05) sind durch
Fettdruck, Tendenzen kursiv (p<0,1) hervorgehoben
NÖ
PM1,0
PM2,5
PM10
PM1,0-2,5
PM2,5-10
Atm4Wo
Koeff
p
Koeff
p
Koeff
p
Koeff
p
Koeff
p
Alter
-0,06
0,008
-0,06
0,007
-0,06
0,008
-0,06
0,006
-0,06
0,005
Geschlecht
0,053
0,028
0,053
0,028
0,053
0,028
0,053
0,027
0,053
0,028
Allergie
0,124
0,000
0,124
0,000
0,124
0,000
0,124
0,000
0,123
0,000
Allergie in Fam
0,051
0,041
0,052
0,040
0,051
0,041
0,052
0,039
0,052
0,037
Asthma in Fam
0,094
0,000
0,094
0,000
0,094
0,000
0,094
0,000
0,094
0,000
Passivrauchen
-0,06
0,004
-0,06
0,005
-0,06
0,004
-0,06
0,005
-0,06
0,005
LKW
0,048
0,126
0,047
0,128
0,048
0,126
0,046
0,140
0,042
0,175
Verkehr
-0,01
0,675
-0,01
0,694
-0,01
0,676
-0,01
0,727
-0,00
0,775
Gas
-0,00
0,764
-0,00
0,740
-0,00
0,761
-0,00
0,729
-0,00
0,773
Schimmel
-0,02
0,224
-0,03
0,217
-0,02
0,225
-0,03
0,211
-0,03
0,204
Lufttemperatur
0,025
0,311
0,037
0,151
0,025
0,307
0,046
0,080
0,033
0,182
Regen
0,093
0,000
0,074
0,007
0,098
0,000
0,056
0,058
0,028
0,462
PM Mean
0,020
0,434
0,052
0,073
0,018
0,468
0,077
0,017
-0,09
0,018
AUPHEP Endbericht
200
TABELLE 9.42: Ergebnisse der Regressionsanalysen (gemischtes Modell) für Wien mit der
Gesamtbeurteilung der Lungengesundheit als abhängiger Variable. Gewichtete Mittelwerte der
Feinstaubkonzentrationen als Prädiktoren. Signifikante Koeffizienten (p<0,05) sind durch
Fettdruck, Tendenzen kursiv (p<0,1) hervorgehoben
Wien
PM1,0
PM2,5
PM10
PM1,0-2,5
PM2,5-10
Atm4Wo
Koeff
p
Koeff
p
Koeff
p
Koeff
p
Koeff
p
Alter
-0,00
0,787
-0,00
0,798
-0,00
0,780
-0,00
0,762
-0,00
0,772
Geschlecht
0,057
0,025
0,056
0,029
0,057
0,025
0,057
0,027
0,058
0,025
Allergie
0,128
0,000
0,128
0,000
0,128
0,000
0,128
0,000
0,129
0,000
Allergie in Fam
-0,01
0,643
-0,01
0,694
-0,01
0,646
-0,01
0,679
-0,01
0,655
Asthma in Fam
0,073
0,005
0,073
0,005
0,073
0,005
0,072
0,005
0,073
0,005
Passivrauchen
0,007
0,788
0,006
0,802
0,007
0,785
0,007
0,791
0,007
0,798
LKW
0,038
0,211
0,036
0,243
0,039
0,208
0,036
0,241
0,038
0,219
Verkehr
0,065
0,034
0,063
0,041
0,065
0,035
0,063
0,042
0,064
0,036
Gas
-0,03
0,135
-0,03
0,130
-0,03
0,137
-0,03
0,138
-0,03
0,140
Schimmel
-0,02
0,294
-0,02
0,318
-0,02
0,293
-0,02
0,308
-0,02
0,305
Lufttemperatur
-0,02
0,707
0,090
0,078
-0,00
0,934
0,063
0,116
0,048
0,290
Regen
0,020
0,555
0,061
0,037
0,020
0,674
0,036
0,159
-0,02
0,713
PM WMean
-0,03
0,551
0,098
0,069
-0,02
0,730
0,070
0,082
-0,07
0,300
TABELLE 9.43: Ergebnisse der Regressionsanalysen (gemischtes Modell) für Niederösterreich mit
der Gesamtbeurteilung der Lungengesundheit als abhängiger Variable. Gewichtete Mittelwerte
der Feinstaubkonzentrationen als Prädiktoren. Signifikante Koeffizienten (p<0,05) sind durch
Fettdruck, Tendenzen kursiv (p<0,1) hervorgehoben
NÖ
PM1,0
PM2,5
PM10
PM1,0-2,5
PM2,5-10
Atm4Wo
Koeff
p
Koeff
p
Koeff
p
Koeff
p
Koeff
p
Alter
-0,06
0,008
-0,06
0,007
-0,06
0,008
-0,06
0,006
-0,06
0,005
Geschlecht
0,053
0,028
0,053
0,028
0,053
0,028
0,053
0,027
0,053
0,028
Allergie
0,124
0,000
0,124
0,000
0,124
0,000
0,124
0,000
0,123
0,000
Allergie in Fam
0,051
0,041
0,052
0,040
0,051
0,041
0,052
0,039
0,052
0,037
Asthma in Fam
0,094
0,000
0,094
0,000
0,094
0,000
0,094
0,000
0,094
0,000
Passivrauchen
-0,06
0,004
-0,06
0,005
-0,06
0,004
-0,06
0,005
-0,06
0,005
LKW
0,048
0,126
0,047
0,128
0,048
0,126
0,046
0,140
0,042
0,175
Verkehr
-0,01
0,675
-0,01
0,694
-0,01
0,676
-0,01
0,727
-0,00
0,775
Gas
-0,00
0,764
-0,00
0,740
-0,00
0,761
-0,00
0,729
-0,00
0,773
Schimmel
-0,02
0,224
-0,03
0,217
-0,02
0,225
-0,03
0,211
-0,03
0,204
Lufttemperatur
0,025
0,311
0,037
0,151
0,025
0,307
0,046
0,080
0,033
0,182
Regen
0,093
0,000
0,074
0,007
0,098
0,000
0,056
0,058
0,028
0,462
PM WMean
0,020
0,434
0,052
0,073
0,018
0,468
0,077
0,017
-0,09
0,018
AUPHEP Endbericht
201
9.4.2 Linz
9.4.2.1 Material und Methoden
In der Umgebung der AUPHEP Meßstelle 3 (Linz) wurden 12 Volksschulen ausgewählt und die
Schulleitungen ersucht, an der Studie teilzunehmen. Die Eltern aller Schüler der 2. und 3.
Klassen wurden über den Zweck der Untersuchung informiert und gebeten viermal innerhalb
eines Jahres einen Fragebogen zu beantworten und ihr Einverständnis zur Befragen ihrer Kinder
zu geben. In Tabelle 9.44 ist die Zahl der Befragten und die Teilnahmequote für die einzelnen
Befragungswellen angegeben.
TABELLE 9.44: Anzahl Teilnehmer nach Befragungswelle und Anzahl der Teilnahmen
Befragungswelle
Linz
Teilnahme an
1 (Juni 2000)
1044
allen Wellen
786 (61%)
2 (September 2000)
1128
drei Wellen
273 (21%)
3 (Dezember 2000)
1082
zwei Wellen
111 ( 9%)
4 (März 2001)
1042
eine Welle
111 ( 9%)
Pro Saison wurde jeweils eine Befragung durchgeführt, wobei der Zeitpunkt der Befragung
(Referenzdatum) innerhalb einer Befragungswelle etwa 5 Wochen variierte. Der Bezugszeitraum war jeweils drei Monate. Das Alter der Kinder zum Zeitpunkt der ersten Befragungswelle war 8,5±1,0 Jahre.
Abbildung 9.17: Standorte der an der Untersuchung in Linz beteiligten Volksschulen (blau)
und Meßstelle (rot).
202
AUPHEP Endbericht
Der Elternfragebogen bestand bei der ersten und letzten Befragungswelle aus vier Teilen: Der
erste Teil bezog sich auf respiratorische Erkrankungen und Symptome des Kindes während der
letzten drei Monate, der zweite Teil behandelte frühere Erkrankungen und Symptome, der dritte
Teil erfaßte Erkrankungen in der Familie und der letzte Teil sozio-demographische Merkmale,
Umwelt- und Wohnbedingungen. Die Fragebogen der zweiten und dritten Welle waren kürzer
und bestanden nur aus dem ersten Teil des Fragebogens der ersten und letzten Welle sowie aus
einigen Fragen des vierten Teils, die nur allfällige Änderungen in den Lebensbedingungen des
Kindes erfassen sollten. Die Angaben im Elternfragebogen wurden durch ein vollstandardisiertes Interview der Kinder ergänzt, wobei insbesondere der derzeitige
Gesundheitszustand des Kindes sowie die Freizeitaktivitäten erfragt wurden.
Als Hauptzielvariablen der Untersuchung wurde einerseits ein ‚Asthmascore‘ ermittelt, der von
leichten respiratorischen Problemen bis hin zu medikamentös behandelten Asthmabeschwerden
reichte, und andererseits wurde die Gesamteinschätzung der respiratorischen Gesundheit des
Kindes während der letzten vier Wochen herangezogen.
Der ‚Asthmascore‘ wurde durch eine gewichtete Summe folgender Items errechnet (in
Klammer ist jeweils der Gewichtsfaktor angegeben): Asthmaattacken während der Nacht oder
bei Anstrengung (1,0), Einsatz von Anti-Asthmatika (außer Prophylaktika) oder
bronchiolytische bzw. antiphlogistische Medikation (1,0), Husten während der Nacht (0,7),
Husten, der länger als vier Wochen anhielt (0,6), Mundatmung während der Nacht (0,2),
rinnende Nase (0,1), rote Augen (0,1) und Anzahl Erkältungen (0,05). Die Gewichtung erfolgte
Abbildung 9.18: Scree-Plot für die Faktorenanalyse der Variablen, die den
Asthma-Score bilden.
AUPHEP Endbericht
203
nach dem Grad der Atemwegsobstruktion.
Zusätzlich wurde eine Faktorenanalyse der angegeben Variablen durchgeführt, die zwei
Faktoren mit einem Eigenwert über 1 ergab. Allerdings war der zweite Faktor nur schwach
abgesichert (siehe Abb.9.18). Der erste Faktor ist durch die Asthmaattacken und den Einsatz
anti-asthmatischer Medikation bestimmt, während die übrigen Variablen den zweiten Faktor
determinieren. Eine Einfaktorlösung ist ebenfalls möglich, sie erklärt 26% der gemeinsamen
Varianz, während die Zweifaktorenlösung zusätzlich 13% Varianz erklärt. Bemerkenswert ist
die hohe Übereinstimmung zwischen den Faktorladungen aus den beiden Teilstudien (Linz im
Vergleich zu Wien/Niederösterreich). Aus diesem Grund wurde für beide Studien die für
Wien/NÖ bereits ermittelte Ladungsmatrix zugrunde gelegt.
TABELLE 9.45: Faktorladungen für die Variablen des Asthma-Scores der Zwei- und
Einfaktorenlösung im Vergleich Linz/Wien u. NÖ (Streithofen)
Variable
Faktor 1
Linz
Wien/NÖ
Faktor 2
Linz
Wien/NÖ
Einfaktorlösung
Linz
Wien/NÖ
Husten>4 Wo
Nächtl. Husten
0,248
0,146
-0,214
-0,044
0,579
0,253
0,555
0,331
0,620
0,515
0,538
0,547
Gerötete Augen
0,093
-0,034
0,312
0,257
0,444
0,422
Rinnende Nase
-0,092
-0,182
0,698
0,646
0,635
0,578
0,071
-0,117
0,599
0,629
0,450
0,520
-0,088
-0,023
0,550
0,579
0,500
0,384
Asthmaattacken
0,756
0,822
0,022
0,017
0,535
0,582
Asthmamedikation
0,818
0,785
-0,090
-0,107
0,666
0,640
Nächtl. Mundatmung
Anz. Verkühlungen
Die Gesamteinschätzung der respiratorischen Gesundheit des Kindes durch die Eltern erfolgte
auf einer 5-Punktskala, die von ‚sehr gut‘ bis ‚sehr schlecht‘ reichte.
Als mögliche Prädiktoren der genannten Zielvariablen wurden die folgende Variablen
analysiert: Die 95. Perzentile von PM1,0, PM2,5, PM10, PM1,0-2,5 und PM2,5-10 (gemessen mittels
TEOM) während vier Wochen vor dem Datum der Fragebogenbeantwortung, die
durchschnittliche Lufttemperatur während dieses Zeitraums, die Anzahl Regentage (Tage mit
mehr als 5 mm Regen), Rauchen im Haushalt des Kindes, Schwerverkehr in der Wohnstraße
des Kindes (fast nie bis nahezu ständig), Kochen oder Heizen mit Gas, sichtbarer
Schimmelbefall in der Wohnung, Geschlecht und Alter des Kindes, Allergien des Kindes und
Asthma bei Familienmitgliedern. Zusätzlich wurden die Durchschnittswerte der PM Werte über
vier Wochen vor der Beantwortung des Fragebogens sowie ein gewichtetes Mittel (Gewichte:
1,0, 0,75, 0,5 und 0,25 für die zurückliegenden vier Wochen) berechnet.
AUPHEP Endbericht
204
TABELLE 9.46: Mittelwerte und Standardabweichungen der Indikatoren der Feinstaubbelastung
während 4 Wochen vor den vier Befragungszeitpunkten in Linz
Sommer
Parameter
Herbst
Winter
Frühling
Gesamt
Fraktion Mittelwert Std.Abw. Mittelwert Std.Abw. Mittelwert Std.Abw. Mittelwert Std.Abw. Mittelwert Std.Abw.
PM1,0
11,13
0,44
11,76
0,36
15,68
0,49
18,65
1,38
14,27
3,13
PM2,5
13,54
0,61
14,24
0,51
20,02
0,69
23,67
1,87
17,81
4,30
PM10
21,32
0,98
22,60
0,79
31,57
1,23
39,35
3,31
28,61
7,48
PM1,0-2,5
2,41
0,16
2,48
0,15
4,34
0,20
5,02
0,49
3,55
1,17
PM2,5-10
7,79
0,37
8,36
0,28
11,54
0,56
15,68
1,45
10,80
3,21
PM1,0
28,68
1,27
29,70
0,90
36,82
3,35
38,03
4,10
33,27
4,96
PM2,5
35,05
1,72
35,89
1,26
46,58
4,70
47,48
5,68
41,19
6,92
gewichtetes
PM10
Mittel
55,23
2,82
57,20
1,99
73,46
8,25
77,79
9,98
65,81
11,85
PM1,0-2,5
6,37
0,46
6,19
0,37
9,75
1,36
9,45
1,58
7,92
1,99
PM2,5-10
20,18
1,12
21,31
0,74
26,88
3,57
30,31
4,32
24,62
5,00
PM1,0
19,13
2,02
20,20
0,36
24,74
3,54
39,06
2,37
25,66
8,22
PM2,5
24,21
2,45
24,98
0,56
33,31
4,77
50,53
2,92
33,09
10,93
95.Perzentil PM10
38,85
4,53
40,97
0,87
52,90
8,93
89,57
6,13
55,25
20,98
PM1,0-2,5
5,08
0,54
4,79
0,24
8,57
1,23
11,46
0,81
7,43
2,84
PM2,5-10
14,64
2,11
15,99
0,35
19,59
4,17
39,04
3,35
22,16
10,14
Mittelwert
Von den drei Parametern der Meßwertverteilung (Mittelwert, gewichtetes Mittel und
95.Perzentil) zeigten die 95. Perzentile die höchste Varianz und erschienen somit am
geeignetsten, um als möglicher Prädiktor in die Analysen einbezogen zu werden. Die
Mittelwerte scheinen über den Bezugsbereich zu stark zu nivellieren.
Die statistische Auswertung erfolgte mit einem gemischten Modell, wobei eine
Autoregressionsfunktion für die Meßwiederholungen angenommen wurde und die übrigen
Variablen als fixe Effekte eingingen. Wegen der hohen Interkorrelationen wurden die PMWerte nur einzeln in die Analyse einbezogen. Bei den übrigen Variablen traten keine
nennenswerten Kollinearitäten auf (siehe Tabelle 9.46). Die Auswertungen wurden mittels SAS
(Version 8) und Statistica 6.0 durchgeführt.
AUPHEP Endbericht
205
PM1,0-2,5
PM10
PM2,5
PM1,0
Regen
Luft-temperatur
Schimmel
0,63
Gas
LKW
0,12
Verkehr
Passivrauchen
Asthma in Fam.
Allergie in Fam.
Allergie
Geschlecht
TABELLE 9.47: Interkorrelationen zwischen den Prädiktoren der Regressionsanalyse. Der
besseren Übersichtlichkeit halber wurden Korrelationen unter einem Absolutwert von 0,1
weggelassen
Alter
Geschlecht
Allergie
Allergie in Fam.
0,27
Asthma in Fam.
0,22
Passivrauchen
-0,11
LKW
Verkehr
Gas
Schimmel
Lufttemperatur
Regen
-0,79
PM1,0
-0,80 -0,35
PM2,5
-0,84 -0,26 0,98
PM10
-0,80 -0,68 0,89
0,84
PM1,0-2,5
-0,92 -0.22 0,88
0,96
PM2,5-10
-0,75 -0,68 -0,45 -0,44 0,12 -0,55
0,74
9.4.2.2 Ergebnisse
Für die Exposition des Kindes sind die Wohnbedingungen und Umgebungsbedingungen der
Wohnung von Bedeutung. Im Folgenden geben wir einen Überblick über diese Verhältnisse.
Etwa 48% der Kinder sind zuhause Zigarettenrauch exponiert. Dabei werden durchschnittlich
15+/-11 Zigaretten pro Tag zuhause geraucht (Abb. 9.19). In Wien und NÖ waren es im
Vergleich 53%, wobei die Anzahl gerauchter Zigaretten pro Tag genau gleich war wie in Linz.
Ebenfalls sehr ähnlich ist die Art der Heizung. Ein nahezu gleicher Anteil von Wohnungen wie
in Wien und NÖ ist in Linz mit Zentralheizung ausgestattet. Nur etwa 20% haben Einzelofenheizung oder andere Heizsysteme (Abb. 9.20). In der Art des Brennstoffes gibt es
AUPHEP Endbericht
206
Abbildung 9.19: Anzahl gerauchter Zigaretten/Tag im Haushalt der Kinder.
Abbildung 9.20: Art der Heizung in den Haushalten.
allerdings erwartungsgemäß große Unterschiede: Während in Wien nahezu 80% der
Wohnungen mit Gaszentralheizungen ausgestattet sind und in Niederösterreich überwiegend
Holz oder Heizöl als Brennstoff eingesetzt wird, dominiert in Linz die Fernwärme gefolgt von
Gasheizung (Abb. 9.21).
AUPHEP Endbericht
207
Abbildung 9.21: Überwiegend verwendeter Brennstoff in den Haushalten
Abbildung 9.22: Kochherd in den Haushalten.
Erhebliche Unterschiede sind in der Art des Kochherds anzumerken: In Wien sind etwa zu
gleichen Teilen Gas- und Elektroherde vorhanden, während in Niederösterreich und Linz
AUPHEP Endbericht
208
überwiegend Elektroherde in Gebrauch sind (Abb. 9.22).
Unerwartet häufig, nämlich zu 19% in Linz, 20% in Wien und 22% in Niederösterreich, gaben
die Eltern an, daß sichtbarer Schimmel in der Wohnung aufgetreten wäre.
Erwartungsgemäß gibt es in der Beurteilung der Wohnumgebung hinsichtlich des Verkehrsaufkommens und der Verbauungsdichte große Unterschiede zwischen Wien und Linz einerseits
und Niederösterreich andererseits. In Niederösterreich beurteilten nur etwa 20% der Eltern die
Straße, an der die Wohnung liegt, als stark befahren, in Wien und Linz waren es doppelt so
viele Abb. 9.15 und 9.23).
Ebenfalls erhebliche Unterschiede gab es in der Einschätzung der Häufigkeit des LKWVerkehrs in der Umgebung der Wohnung. In Linz beurteilten 42% die Straße als öfter oder
ständig von LKW befahren, in Wien waren es 45% und in Niederösterreich nur etwa 35% (Abb.
9.14 und 9.24).
Ebenso wie in Wien und in Niederösterreich gaben die Eltern in Linz am häufigsten
andauernden Husten der Kinder bei der Befragung im Frühling an. Dabei muß man
berücksichtigen, daß sich der Erhebungszeitraum auf die Monate Jänner bis März erstreckte.
Hustenepisoden traten am häufigsten im Zusammenhang mit Erkältungen auf. Nachts sowie
beim Einschlafen und morgens sind die Zeitpunkte mit häufigen Hustenanfällen (Tabelle 9.48).
TABELLE 9.48: Anteil (%) Schüler mit andauerndem Husten und Auslösungsbedingungen von
Husten (Linz)
Symptom
Sommer
Herbst
Winter
Frühling
5,1
3,4
5,6
6,4
Erkältung
20,2
8,9
17,2
24,8
Anstrengung
2,2
2,6
2,0
2,6
kalter Luft
2,7
1,7
4,2
4,6
Tierkontakt
2,2
1,8
1,5
1,3
Blütenstaub
4,6
2,1
0,7
1,0
Hausstaub
2,8
2,8
2,5
2,0
beim Einschlafen
9,9
4,3
8,7
9,3
nachts
morgens
9,4
8,5
4,2
3,8
6,0
6,6
7,1
6,8
Husten>4 Wochen
Husten bei
AUPHEP Endbericht
209
Trockenen nächtlichen Husten gaben die Eltern am häufigsten bei den Befragungen im Sommer
(Bezugszeitraum: April-Juni) an. Asthmaanfälle zeigten nur geringe Unterschiede in der
Häufigkeit zwischen den Erhebungszeitpunkten und auch der Anteil Kinder mit Anfällen
variierte nur geringfügig, wobei im Frühling der Anteil am niedrigsten war (Tabelle 9.49).
TABELLE 9.49: Anteil (%) Schüler mit trockenem nächtlichem Husten und Auslösungsbedingungen von Asthmaanfällen (Linz)
Symptom
Trockener Husten
Sommer
8,0
Herbst
4,5
Winter
5,8
Frühling
5,3
nachts
1,3
1,3
1,2
1,1
bei Erkältung
1,3
0,7
1,5
1,6
bei körp.Anstrengung
1,2
1,3
0,9
0,8
bei Tierkontakt
1,1
0,9
0,7
0,7
bei Blütenstaub
bei Hausstaub
1,6
0,6
0,9
1,1
0,2
0,7
0,3
0,8
Asthmaanfälle
TABELLE 9.50: Häufigkeit (%) weiterer Symptome (Linz)
Symptom
gerötete/juckende Augen
Sommer
15,0
Herbst
9,0
Winter
7,4
Frühling
6,1
verstopfte/rinnende Nase
Mundatmung nachts
6,6
21,9
2,9
17,1
4,7
17,4
6,3
18,3
Abbildung 9.24: Häufigkeit von LKW-Verkehr.
AUPHEP Endbericht
210
Abbildung 9.25: Einschätzung der Lungengesundheit (hohe Werte negative Einschätzung
nach Monaten von April 00 bis März 01 (Mittelwert, 95% Konfidenzintervall).
Verschiedene (Begleit)Symptome respiratorischer und allergisch-respiratorischer Erkrankungen
zeigen teilweise deutliche jahreszeitliche Schwankungen. Rhinitis ist bei der Befragung im
Herbst, die sich auf die Sommermonate bezieht, am seltensten angegeben worden. Wenig
saisonale Variation zeigt aber Mundatmung, während Augensymptome im Frühsommer am
häufigsten waren (Tabelle 9.50).
Abbildung 9.25 zeigt die Einschätzung der Lungengesundheit nach Monaten von April 2000 bis
März 2001. Die Einschätzungen zeigen deutlich geringere jahreszeitliche Schwankungen als in
Wien und Niederösterreich. Vor allem die Spitzen in den Frühsommermonaten, die in Wien und
NÖ deutlich ausgeprägt waren, fehlen.
TABELLE 9.51: Asthma-Score nach Jahreszeiten und getrennt für Linz, Wien und Niederösterreich (GM geometr. Mittel; SF Scatterfaktor)
Sommer
GM
SF
Herbst
Winter
GM
SF
GM
SF
Frühling
GM
SF
Linz
1,67
1,8
1,45
1,7
1,53
1,6
1,57
1,7
Wien
NÖ
1,47
1,72
1,8
1,8
1,48
1,67
1,8
1,8
1,64
1,66
1,8
1,8
1,45
1,48
1,7
1,7
AUPHEP Endbericht
211
Die Tabellen 9.52 bis 9.56 zeigen die Resultate der Regressionsanalysen. Dabei sind die
Ergebnisse für alle Feinstaubfraktionen jeweils in einer Tabelle zusammengefaßt. Der
Koeffizient in der Zeile ‚PM‘ ist entsprechend der Spaltenüberschrift zu interpretieren (etwa in
den Spalten mit PM2,5 ist es der Koeffizient und dessen zugehörige p-Wert für diese
Feinstaubfraktion).
Wie in Wien und Niederösterreich ist auch in Linz ein signifikanter Zusammenhang zwischen
Allergie des Kindes und Asthma in der Familie hinsichtlich des Asthma-Scores aufgetreten.
Zusätzlich ergibt sich ein Effekt des Geschlechts und des Alters, Effekte, die in Wien und
Niederösterreich tendenziell ebenfalls zu beobachten waren. Dabei zeigen Knaben und jüngere
Kinder eine Tendenz zu höherem Asthma-Score. In Linz zeigt ebenso wie in Wien die Stärke
des Verkehrsaufkommens in der Wohnumgebung einen Zusammenhang mit dem AsthmaScore. Sichtbarer Schimmelbefall in der Wohnung war ebenfalls mit dem Asthma-Score
assoziiert. Weiters ergab sich für die Feinstaubfraktion PM 1,0-2,5 ein signifikanter
Zusammenhang, der insbesondere in der warmen Jahreszeit bedeutsam wird (Tabelle 9.52).
Die Gesamteinschätzung der respiratorischen Gesundheit durch die Eltern für die letzten vier
Wochen war in Linz tendenziell mit PM2,5 und signifikant mit PM1,0-2,5 verknüpft (Tabelle 9.53).
Unterschiede zu Wien und Niederösterreich zeigen sich bei der Rolle klimatischer
Bedingungen. Während in Wien und Niederösterreich eine Tendenz zu mehr Beschwerden bei
höherer Temperatur und feuchtem Klima (viele Regentage) auftrat, war in Linz diese Beziehung
genau umgekehrt: mehr Beschwerden bei niedrigeren Temperaturen und weniger Regentagen.
Ähnlich wie in Wien und Niederösterreich waren Allergie des Kindes und in der Familie sowie
Asthma in der Familie Prädiktoren der respiratorischen Gesundheit. Einen deutlichen Einfluß
zeigt auch die Einschätzung des Schwerverkehrs. Jüngere Kinder und Knaben waren
erwartungsgemäß stärker respiratorisch beeinträchtigt.
Der Asthma-Score aus der Faktorenanalyse zeigt sehr ähnliche Ergebnisse wie der AsthmaScore mit vordefinierten Gewichtsfaktoren. Lediglich der Effekt sichtbaren Schimmels ist hier
in geringerem Maße festzustellen (Tabelle 9.54).
Die Analyse mit dem Mittelwert der Feinstaubkonzentration über die letzten vier Wochen zeigt
weit schwächere Zusammenhänge, die in keinem Fall signifikant waren (Tabelle 9.55).
Demgegenüber sind jedoch die Effekte basierend auf den gewichteten Mittelwerten, welche die
letzte Zeit vor Datum der Fragebogenbeantwortung stärker gewichten, deutlicher als die der 95.
Perzentile (Tabelle 9.56).
AUPHEP Endbericht
212
TABELLE 9.52: Ergebnisse der Regressionsanalysen (gemischtes Modell) für Linz mit AsthmaScore als abhängiger Variable. Signifikante Koeffizienten (p<0,05) sind durch Fettdruck,
Tendenzen kursiv (p<0,1) hervorgehoben
Wien
PM 2,5
PM 1,0
PM 10
PM 1,0-2,5
PM 2,5-10
AsthmaScore
Koeff.
p
Koeff.
p
Koeff.
p
Koeff.
p
Koeff.
p
Alter
-0,003
0,056
-0,003
0,055
-0,003
0,055
-0,003
0,061
-0,003
0,056
Geschlecht
0,008
0,017
0,008
0,017
0,008
0,017
0,008
0,015
0,008
0,017
Allergie
0,043
0,000
0,043
0,000
0,043
0,000
0,043
0,000
0,043
0,000
Allergie in Fam -0,001
0,690
-0,002
0,682
-0,002
0,687
-0,002
0,674
-0,001
0,692
Asthma in Fam 0,026
0,000
0,026
0,000
0,026
0,000
0,026
0,000
0,026
0,000
Passivrauchen
0,004
0,264
0,004
0,262
0,004
0,264
0,004
0,243
0,004
0,265
LKW
0,000
0,937
0,000
0,942
0,000
0,939
0,000
0,943
0,000
0,936
Verkehr
0,010
0,020
0,010
0,019
0,010
0,020
0,011
0,018
0,010
0,020
Gas
0,002
0,606
0,002
0,610
0,002
0,608
0,002
0,617
0,002
0,605
Schimmel
0,010
0,013
0,010
0,013
0,010
0,013
0,011
0,012
0,010
0,013
Lufttemperatur
0,000
0,869
0,000
0,614
0,000
0,827
0,001
0,072
0,000
0,981
Regen
-0,001
0,845
-0,002
0,557
-0,001
0,701
-0,003
0,201
0,000
0,875
PM
0,000
0,538
0,001
0,281
0,000
011,4
0,005
0,021
0,000
0,575
TABELLE 9.53: Ergebnisse der Regressionsanalysen (gemischtes Modell) für Linz mit der
Gesamtbeurteilung der Lungengesundheit als abhängiger Variable. Signifikante Koeffizienten
(p<0,05) sind durch Fettdruck, Tendenzen kursiv (p<0,1) hervorgehoben
Wien
PM 2,5
PM 1,0
PM 10
PM 1,0-2,5
PM 2,5-10
Atm4Wo
Koeff.
p
Koeff.
p
Koeff.
p
Koeff.
p
Koeff.
p
Alter
-0,023
0,071
-0,023
0,069
-0,023
0,071
-0,022
0,080
-0,023
0,074
Geschlecht
0,057
0,025
0,057
0,024
0,057
0,024
0,058
0,021
0,057
0,025
Allergie
0,252
0,000
0,252
0,000
0,252
0,000
0,253
0,000
0,252
0,000
Allergie in Fam 0,061
0,031
0,061
0,032
0,061
0,031
0,060
0,033
0,061
0,030
Asthma in Fam 0,097
0,042
0,097
0,042
0,097
0,042
0,095
0,045
0,097
0,042
Passivrauchen
0,006
0,827
0,006
0,822
0,006
0,827
0,008
0,771
0,006
0,827
LKW
0,030
0,051
0,030
0,052
0,030
0,051
0,030
0,052
0,031
0,050
Verkehr
-0,013
0,711
-0,012
0,727
-0,012
0,713
-0,011
0,748
-0,013
0,699
Gas
-0,033
0,281
-0,033
0,277
-0,033
0,280
-0,034
0,270
-0,033
0,283
Schimmel
0,094
0,003
0,094
0,003
0,094
0,003
0,095
0,003
0,094
0,003
Lufttemperatur -0,010
0,001
-0,008
0,016
-0,010
0,002
0,002
0,724
-0,011
0,000
Regen
-0,010
0,623
-0,021
0,295
-0,012
0,561
-0,031
0,042
-0,002
0,919
PM
0,005
0,337
0,007
0,100
0,002
0,293
0,056
0,001
0,002
0,617
AUPHEP Endbericht
213
TABELLE 9.54: Ergebnisse der Regressionsanalysen (gemischtes Modell) für Linz mit dem
Asthma-Score aus der Faktorenanalyse als abhängiger Variable. Signifikante Koeffizienten
(p<0,05) sind durch Fettdruck, Tendenzen kursiv (p<0,1) hervorgehoben
Wien
PM 2,5
PM 1,0
PM 10
PM 1,0-2,5
PM 2,5-10
Asthma FA
Koeff.
p
Koeff.
p
Koeff.
p
Koeff.
p
Koeff.
p
Alter
-0,011
0,505
-0,011
0,500
-0,011
0,501
-0,010
0,523
-0,011
0,506
Geschlecht
0,075
0,019
0,076
0,018
0,076
0,019
0,077
0,017
0,075
0,019
Allergie
0,402
0,000
0,402
0,000
0,402
0,000
0,403
0,000
0,402
0,000
Allergie in Fam
0,013
0,714
0,013
0,721
0,013
0,717
0,013
0,726
0,013
0,713
Asthma in Fam
0,258
0,000
0,258
0,000
0,258
0,000
0,257
0,000
0,258
0,000
Passivrauchen
0,018
0,588
0,018
0,585
0,018
0,588
0,019
0,558
0,018
0,589
LKW
-0,003
0,866
-0,003
0,861
-0,003
0,864
-0,003
0,862
-0,003
0,868
Verkehr
0,084
0,052
0,084
0,050
0,084
0,051
0,085
0,048
0,083
0,052
Gas
-0,005
0,890
-0,006
0,885
-0,005
0,889
-0,006
0,877
-0,005
0,892
Schimmel
0,063
0,119
0,063
0,118
0,063
0,119
0,063
0,116
0,063
0,119
Lufttemperatur
0,002
0,691
0,003
0,490
0,002
0,662
0,010
0,089
0,001
0,802
Regen
0,001
0,970
-0,007
0,781
-0,003
0,914
-0,013
0,499
0,002
0,926
PM
0,004
0,510
0,006
0,301
0,002
0,419
0,043
0,048
0,003
0,566
TABELLE 9.55: Ergebnisse der Regressionsanalysen (gemischtes Modell) für Linz mit der
Gesamtbeurteilung der Lungengesundheit als abhängiger Variable. Mittelwerte der
Feinstaubkonzentrationen als Prädiktoren. Signifikante Koeffizienten (p<0,05) sind durch
Fettdruck, Tendenzen kursiv (p<0,1) hervorgehoben
Wien
Atm4Wo
PM 1,0
Koeff.
p
PM 2,5
Koeff.
p
PM 10
Koeff.
p
PM 1,0-2,5
Koeff.
p
PM 2,5-10
Koeff.
p
Alter
-0,022
0,077
-0,022
0,076
-0,022
0,077
-0,022
0,075
-0,022
0,078
Geschlecht
0,057
0,025
0,057
0,025
0,057
0,025
0,057
0,023
0,057
0,025
Allergie
0,252
0,000
0,252
0,000
0,252
0,000
0,253
0,000
0,252
0,000
Allergie in Fam
0,062
0,029
0,061
0,030
0,062
0,029
0,061
0,032
0,062
0,029
Asthma in Fam
0,097
0,042
0,097
0,042
0,097
0,042
0,098
0,040
0,097
0,043
Passivrauchen
0,006
0,824
0,006
0,825
0,006
0,824
0,006
0,820
0,006
0,822
LKW
0,031
0,049
0,031
0,050
0,031
0,049
0,031
0,050
0,031
0,049
Verkehr
-0,014
0,689
-0,013
0,692
-0,014
0,689
-0,013
0,699
-0,014
0,686
Gas
-0,033
0,286
-0,033
0,290
-0,033
0,287
-0,032
0,301
-0,033
0,284
Schimmel
0,094
0,003
0,094
0,003
0,094
0,003
0,094
0,003
0,094
0,003
Lufttemperatur
-0,010
0,069
-0,008
0,162
-0,010
0,060
-0,002
0,788
-0,011
0,012
Regen
0,006
0,626
0,004
0,734
0,005
0,686
0,002
0,865
0,008
0,583
PM Mean
0,002
0,909
0,005
0,667
0,001
0,852
0,060
0,178
-0,001
0,918
AUPHEP Endbericht
214
TABELLE 9.56: Ergebnisse der Regressionsanalysen (gemischtes Modell) für Linz mit der
Gesamtbeurteilung der Lungengesundheit als abhängiger Variable. Gewichtete Mittelwerte der
Feinstaubkonzentrationen als Prädiktoren. Signifikante Koeffizienten (p<0,05) sind durch
Fettdruck, Tendenzen kursiv (p<0,1) hervorgehoben
Wien
PM 2,5
PM 1,0
PM 10
PM 1,0-2,5
PM 2,5-10
Atm4Wo
Koeff.
p
Koeff.
p
Koeff.
p
Koeff.
p
Koeff.
p
Alter
-0,023
0,071
-0,023
0,071
-0,023
0,071
-0,023
0,073
-0,023
0,070
Geschlecht
0,055
0,030
0,055
0,030
0,055
0,030
0,054
0,032
0,055
0,029
Allergie
0,253
0,000
0,253
0,000
0,253
0,000
0,253
0,000
0,253
0,000
Allergie in Fam
0,060
0,032
0,060
0,033
0,060
0,032
0,060
0,033
0,061
0,032
Asthma in Fam
0,099
0,038
0,099
0,038
0,099
0,038
0,099
0,038
0,099
0,039
Passivrauchen
0,006
0,808
0,006
0,803
0,006
0,809
0,007
0,789
0,006
0,816
LKW
0,031
0,046
0,031
0,045
0,031
0,046
0,031
0,044
0,031
0,047
Verkehr
-0,014
0,678
-0,014
0,676
-0,014
0,679
-0,014
0,672
-0,014
0,684
Gas
-0,034
0,273
-0,034
0,271
-0,034
0,272
-0,034
0,269
-0,034
0,273
Schimmel
0,094
0,003
0,094
0,003
0,094
0,003
0,094
0,003
0,094
0,003
Lufttemperatur
-0,005
0,176
-0,005
0,266
-0,006
0,130
-0,003
0,540
-0,008
0,035
Regen
0,005
0,622
0,006
0,552
0,003
0,741
0,009
0,346
0,001
0,931
PM WMean
0,009
0,060
0,007
0,035
0,004
0,058
0,030
0,009
0,007
0,113
9.5
Mortalitäts- und Morbiditätsuntersuchungen an der Allgemeinbevölkerung
Bei epidemiologischen Studien in europäischen und nordamerikanischen Städten wurden akute
Auswirkungen verschiedener Staubfraktionen (meist PM 2 ,5 oder PM 1 0 ) auf die
kardiorespiratorische Morbidität und Mortalität gefunden, die keine Schwelle erkennen ließen.
Doch sind relativ große Populationen bzw. längere Beobachtungszeiten erforderlich, um bei
relativ geringen Schwankungen der Staubimmissionen, wie sie in österreichischen Städten dzt.
auftreten, einen Effekt nachzuweisen, der sich signifikant von anderen, zeitlich variablen
Einflüssen abhebt. In der Großstadt Wien war es in früheren Jahren bereits gelungen, bei über
70-jährigen Männern und Frauen Anstiege der täglichen Sterbeziffern an Lungen- und
Herzkreislauferkrankungen mit Anstiegen der Luftverunreinigung in Zusammenhang zu
bringen, die von Einflüssen der Temperatur und der Grippe unabhängig waren (NEUBERGER
und MOSHAMMER 2004). Allerdings war dafür noch SO2 als Surrogat für Feinstaub
verwendet worden.
9.5.1 Methodik der Mortalitätsanalyse
Die Zahl täglicher Todesfälle nach bestimmten ICD Gruppen wurde für den Zeitraum
1999/2000 (Wien und Niederösterreich Nord) und 2000/2001 für Linz (sowie Linz-Umgebung)
AUPHEP Endbericht
215
durch Statistik Austria zur Verfügung gestellt. Die Tagesmittelwerte der Luftschadstoffe
wurden einerseits speziell im Rahmen des AUPHEP Projektes ermittelt (PM1,0, PM2,5 und PM10
sowie CPC, TC, BC und OC) und andererseits im Rahmen der Meßprogramme der jeweiligen
Bundesländer (NO2, SO2, CO, TSP) erhoben. Die Klimadaten wurden von der ZA für
Meteorologie zur Verfügung gestellt.
Tabelle 9.57 zeigt die täglichen Todesfälle nach ausgewählten Klassen von Todesursachen in
Wien. Unter der Annahme einer Zunahme der täglichen Todesfälle um 10% bei einer Zunahme
um 10 µg/m³ PM für mindestens einen Lag (0 bis 7 Tage vor dem Indextag) und unter
Voraussetzung einer Poisson Variation der Anzahl Todesfälle und eines multiplikativen
Hazardmodells (log Linkfunktion) ergibt sich ein minimale Varianz von etwa 10 für die
täglichen Todesfälle, damit diese Risikoerhöhung auf dem 5% Niveau signifikant wird.
Abgesehen von allen Todesursachen erfüllte nur die Klasse ICD 410-414 (ischämische
Herzerkrankungen) für die Altersgruppe der über 65-jährigen diese Voraussetzung.
Die Tabellen 9.58 und 9.59 zeigen die entsprechenden Werte für „Linz“ (Linz Stadt + LinzUmgebung) und „Niederösterreich Nord“. Für diese Regionen reicht die Variation der täglichen
Todesfälle nicht aus, um ihre Abhängigkeit von der Variation der Luftschadstoffe zu
analysieren. Für Linz ist selbst die Variation aller Todesfälle zu gering.
Zur Schätzung der Abhängigkeit der Anzahl täglicher Todesfälle wurde ein verallgemeinertes
lineares Modell angewandt. Dabei wurden die einzelnen Luftschadstoffe bis zu Lag 7 (d.h. bis
zu 7 Tage vor dem Indextag) in das Modell einbezogen. Die jahreszeitlichen
Temperaturschwankungen wurden durch einen natürlichen Spline mit 7 Freiheitsgraden
modelliert. Da sämtliche Luftschadstoffe untereinander hohe Kreuzkorrelationen besitzen, ist
es nicht sinnvoll, mehrere in eine Analyse einzubeziehen, weil die dadurch entstehenden
Kollinearitäten die Schätzung bzw. Interpretation der Parameter beeinträchtigen.
Demgegenüber sind die Autokorrelationen mit weniger als 20% gemeinsamer Varianz nur
gering ausgeprägt.
Für das Modell wurde eine Poisson Variation der Anzahl täglicher Todesfälle angenommen.
Der Parameter der Poissonverteilung wurde als Linearkombination der Prädiktoren modelliert
(multiplikatives Hazardmodell, log Link).
AUPHEP Endbericht
216
TABELLE 9.57: Tägliche Todesfälle an ausgewählten Todesursachen in Wien
Todesursache
Alle
ICD410-414
ICD415-419
ICD420-429
ICD430-438
ICD490-496
ICD520-579
Altersklasse
Wertebereich
Mittelwert
Varianz
Alle
0-6
7-14
15-64
65+
Alle
0-6
7-14
15-64
65+
Alle
0-6
7-14
15-64
65+
Alle
0-6
7-14
15-64
65+
Alle
0-6
7-14
15-64
65+
Alle
0-6
7-14
15-64
65+
Alle
0-6
7-14
15-64
65+
26-90
0-2
0-1
2-20
17-81
3-25
0-0
0-1
0-6
2-22
0-4
0-0
0-0
0-2
0-4
0-19
0-1
0-1
0-3
0-17
0-15
0-0
0-0
0-3
0-15
0-7
0-1
0-1
0-3
0-6
0-11
0-0
0-0
0-6
0-8
48,8
0,3
0,0
9,3
39,2
11,8
0,0
0,0
1,7
10,1
0,6
0,0
0,0
0,1
0,5
6,4
0,0
0,0
0,5
5,9
4,5
0,0
0,0
0,3
4,2
1,3
0,0
0,0
0,1
1,2
2,1
0,0
0,0
0,8
1,3
121,64
0,26
0,04
10,82
95,51
19,71
0,00
0,00
1,76
16,61
0,61
0,00
0,00
0,08
0,51
10,09
0,00
0,01
0,45
9,14
5,77
0,00
0,00
0,38
5,11
1,81
0,01
0,01
0,15
1,58
2,65
0,00
0,00
0,93
1,54
AUPHEP Endbericht
217
TABELLE 9.58: Tägliche Todesfälle an ausgewählten Todesursachen in Linz+Linz-Umgebung
Todesursache
Alle
ICD410-414
ICD415-419
ICD420-429
ICD430-438
ICD490-496
ICD520-579
Altersklasse
Alle
0-6
7-14
15-64
65+
Alle
0-6
7-14
15-64
65+
Alle
0-6
7-14
15-64
65+
Alle
0-6
7-14
15-64
65+
Alle
0-6
7-14
15-64
65+
Alle
0-6
7-14
15-64
65+
Alle
0-6
7-14
15-64
65+
Wertebereich
1-20
0-1
0-1
0-6
1-16
0-7
0-0
0-0
0-3
0-6
0-2
0-0
0-0
0-1
0-2
0-5
0-1
0-0
0-3
0-4
0-4
0-0
0-0
0-1
0-4
0-2
0-0
0-0
0-1
0-2
0-3
0-1
0-0
0-2
0-3
Mittelwert
7,8
0,0
0,0
1,5
6,2
1,6
0,0
0,0
0,2
1,4
0,1
0,0
0,0
0,0
0,1
0,9
0,0
0,0
0,1
0,8
0,7
0,0
0,0
0,1
0,7
0,2
0,0
0,0
0,0
0,2
0,4
0,0
0,0
0,2
0,2
Varianz
8,20
0,05
0,01
1,55
6,49
1,77
0,00
0,00
0,20
1,54
0,11
0,00
0,00
0,01
0,10
0,86
0,00
0,00
0,10
0,75
0,83
0,00
0,00
0,06
0,76
0,23
0,00
0,00
0,03
0,19
0,41
0,00
0,00
0,16
0,25
AUPHEP Endbericht
218
Tabelle 9.59: Tägliche Todesfälle an ausgewählten Todesursachen in NÖ Nord
Todesursache
Alle
ICD410-414
ICD415-419
ICD420-429
ICD430-438
ICD490-496
ICD520-579
Altersklasse
Alle
0-6
7-14
15-64
65+
Alle
0-6
7-14
15-64
65+
Alle
0-6
7-14
15-64
65+
Alle
0-6
7-14
15-64
65+
Alle
0-6
7-14
15-64
65+
Alle
0-6
7-14
15-64
65+
Alle
0-6
7-14
15-64
65+
Wertebereich
5-33
0-2
0-2
0-11
5-28
0-10
0-0
0-0
0-3
0-10
0-2
0-1
0-0
0-1
0-2
0-10
0-1
0-0
0-3
0-10
0-8
0-0
0-0
0-3
0-8
0-4
0-0
0-0
0-1
0-3
0-3
0-1
0-0
0-2
Mittelwert
16,8
0,1
0,0
3,0
13,7
3,2
0,0
0,0
0,4
2,9
0,4
0,0
0,0
0,1
0,3
2,5
0,0
0,0
0,2
2,3
2,2
0,0
0,0
0,2
2,0
0,5
0,0
0,0
0,1
0,4
0,7
0,0
0,0
0,2
Varianz
24,50
0,11
0,03
3,25
18,96
3,50
0,00
0,00
0,38
3,10
0,37
0,00
0,00
0,05
0,31
2,50
0,00
0,00
0,20
2,37
2,23
0,00
0,00
0,21
2,04
0,56
0,00
0,00
0,06
0,48
0,61
0,00
0,00
0,21
0-3
0,5
0,40
AUPHEP Endbericht
219
9.5.2 Ergebnisse der Mortalitätsanalyse
Abbildung 9.26 zeigt die tägliche Variation der Todesfälle in Wien für die ICD Klasse 410-414
und die Altersklasse 15-64 Jahre und 65 Jahre und älter. Man erkennt, daß die Fallzahlen bei
den 15-64-jährigen nahezu stationär sind, sodaß die lokale Anpassungsfunktion (Lowess) um
weniger als einen Fall pro Tag schwankt. Demgegenüber zeigen die Fallzahlen bei den über 65jährigen eine starke Streuung und einen deutlichen Anstieg in den Wintermonaten mit dem
Maximum im Jänner.
Vor der Analyse der Luftschadstoffe wurde untersucht, ob eine Variation mit dem Wochentag
vorhanden ist und ob Feiertage einen Einfluß auf die täglichen Todesfälle haben. Was die
Feiertage anlangt, so konnte weder für die Feiertage als solche noch für einen Lag von bis zu 7
Tagen ein Effekt festgestellt werden. Die Wochentage haben einen geringen Einfluß insofern,
als am Samstag und Sonntag im Durchschnitt etwa 0,5 Todesfälle weniger auftreten als an den
Wochentagen. Da an den Wochenenden die Luftschadstoffe niedrigere Konzentrationen
aufweisen, wurde Wochenende/Wochentag in die Analyse als dichotome Variable mit
aufgenommen. Da offensichtlich eine saisonale Variation der Todesfälle auftritt, wurde
versucht, dies mittels folgenden Verfahrens zu berücksichtigen: erstens wurde die mittlere
Tagestemperatur als 7-parametriger Spline in die Analyse aufgenommen, zweitens wurden die
Abbildung 9.26: Tägliche Fallzahlen von Todesfällen der ICD Klasse 410-414 in Wien bei 1564-jährigen und über 65-jährigen in Wien (mit Lowess Anpassung).
220
AUPHEP Endbericht
Abbildung 9.27: Risikofaktoren standardisiert auf Interquartilbereich für PM1,0 (0 bis 7 Tage
vor dem Indextag) für Todesfälle der ICD Klasse 410-414 getrennt für die Periode Juni 1999
bis Oktober 1999 und November 1999 bis Mai 2000 in Wien.
Daten in zwei Sets aufgeteilt, mit einer Analyse für die Monate Juni bis Oktober und einer
Analyse für die Monate November bis Mai. Abb.9.27 zeigt die Ergebnisse dieser Aufteilung
beispielhaft für PM1,0. Der starke Anstieg der täglichen Todesfälle in den Monaten November
bis Jänner hat offensichtlich keinen wesentlichen Einfluß auf die Effektparameter für die
Luftschadstoffe. Lediglich ein etwas höherer Risikofaktor für die PM1,0 Konzentration am Tag
vor dem Todesfall konnte für die Periode November bis Mai festgestellt werden.
Tabelle 9.60 zeigt für PM2,5 und PM1,0 einen signifikanten Anstieg von Todesfällen an
ischämischen Herzerkrankungen, und zwar am Tag nach dem Feinstaubanstieg.
Auch die Differenzen zwischen PM2,5 und PM1,0 waren mit der Zunahme dieser Todesfälle
korreliert. Dagegen waren PM10, OC, EC und die Gaskonzentrationen nicht mit einer Zunahme
der ischämischen Herztodesfälle assoziiert.
AUPHEP Endbericht
221
TABELLE 9.60: Risikofaktoren und p-Werte für PM1,0, PM2,5 und PM10 bezüglich der täglichen
Todesfälle an ICD 410-414 standardisiert auf den Quartilabstand
Prädiktor
PM1,0
Risikofaktor
p-Wert
PM2,5
Risikofaktor
p-Wert
PM10
Risikofaktor
p-Wert
Lag 0
0,990
0,804
0,992
0,839
0,933
0,139
1
1,092
0,006
1,112
0,003
1,084
0,096
2
0,976
0,561
0,980
0,626
0,999
0,990
3
1,010
0,815
1,009
0,839
1,002
0,960
4
1,010
0,813
1,027
0,540
0,927
0,107
5
1,012
0,786
1,019
0,682
0,930
0,131
6
1,035
0,451
0,998
0,959
0,938
0,190
7
1,005
0,873
1,021
0,522
1,049
0,180
0,935
0,009
0,937
0,020
0,927
0,004
Wochenende
9.5.3 Methodik der Morbiditätsanalyse
Als Morbiditätsindikatoren wurden die Spitalsaufnahmedaten (Aufnahmetag in Verbindung mit
der Entlassungsdiagnose nach ICD) in den Modellregionen für ausgewählte Diagnosegruppen
gewählt. Ziel war es, einen potentiellen Einfluß von Feinstäuben auf die Hospitalisierungen von
Vorschulkindern, Schulkindern und Betagten, getrennt nach Geschlecht, nachzuweisen. Ein
spezielles Problem stellten auch dabei die geringen Aufnahmezahlen (viele Nullwerte) in
manchen Gruppen und die im internationalen Vergleich nur durchschnittlichen
Staubkonzentrationen dar, wobei neben anderen Luftschadstoffen auch Klimaparameter als
Confounder zu berücksichtigen waren.
Alle diese Daten lagen in Form univariater tagesbezogener Zeitreihen vor. Diese Merkmale
legten auf dem ersten Blick klassische uni- und multivariate "time-domain"-Zeitreihenanalysen
nahe, weil diskrete äquidistante Meßwerte vorlagen. Verfahren der Zeitreihenanalyse machen
aber nur dann Sinn, wenn zumindest die zu erklärenden Meßreihen aus multivariater Sicht - also
die Gesundheitsdaten - eine serielle Abhängigkeit aufweisen und durch annähernd
normalverteilte Fehler charakterisiert sind. Die überwiegende Zahl der zu PM10 und PM2.5
veröffentlichten Studien (zu PM1,0 waren zu Beginn unserer Studie keine Resultate bekannt)
haben für Mortalität keine serielle Abhängigkeit nachgewiesen. Dies ist nicht unplausibel, weil
sich die akkumulierten Ereignisse (hier Spitalsaufnahmen) unabhängig voneinander realisieren.
Bis Ende der 1990er Jahre waren in Zeitreihenstudien über Luftschadstoffe klassische
parametrische Zeitreihenverfahren weit verbreitet, wogegen wir alternativen, nonparametrischen Regressionsmethoden den Vorzug gaben, die inzwischen zum Standardinventar
222
AUPHEP Endbericht
wurden, wobei zuletzt neue, semiparametrische Ansätze ins Gespräch gekommen sind. Das hat
dazu geführt, daß die Hospitalisierungsdaten des AUPHEP mehrfach ausgewertet werden
mußten, was zwar erheblichen Mehraufwand und zeitliche Verzögerungen verursachte, jedoch
die Veröffentlichung unzureichend abgesicherter Ergebnisse verhinderte, die wir aus
ausländischen Studien kennen, die nachanalysiert werden mußten.
Neben der Wahl der statistischen Methodik war die Datenqualität zu berücksichtigen. Die
Aufnahmedaten waren nahezu vollständig und für die ICD-Klassifikation kann eine im
internationalen Vergleich hohe diagnostische Sicherheit angenommen werden. Die Qualität der
Umweltdaten wurde bereits in Kapitel 4 behandelt. Auch dabei wurden im Vergleich zu
anderen Studien relativ wenige Datenausfälle gefunden (siehe Abschnitt 4.1). Fehlende PMWerte wurden mittels Glättungsverfahren interpoliert. Vor allem aus Gründen der
Vergleichbarkeit mit anderen Studien wurden Poissonfehler angenommen. (An sich wäre auch
eine Auswertung unter der Annahme von unabhängig identisch normalverteilten Fehlern mit der
Datenstruktur vereinbar gewesen). Fehlerautokorrelationen waren durchwegs vernachlässigbar.
Mittels datengesteuerter, flexibler Regressionsansätze wurde versucht, dem Problem der
unbekannten Signal-Rausch-Verhältnisse zu begegnen. Die Lagstrukturen wurden klassisch
mittels Kreuzkorrelationsfunktionen identifiziert. Modelle wurden für solche Lags bestimmt
(bis zu zwei Modelle je PM-Zeitreihe), die maximale Korrelation zur abhängigen Variable
„Spitalsaufnahmen“ zeigten. Das geht über die übliche Vorgangsweise hinaus, nur den Lag der
maximalen Korrelation zu berücksichtigen. Trotzdem bleibt die Berücksichtigung der
Lagstruktur hier ein kritischer Punkt wie bei allen anderen bislang veröffentlichten
Zeitreihenstudien zur Wirkung von Luftschadstoffen, die „Harvesting-Effekte“ nur in
begrenztem Maße berücksichtigen, was nur über sogenannte verteilte Lagmodelle möglich
wäre, an denen derzei gearbeitet wird.
Wegen der relativ geringen Immissionen haben wir überwiegend schwache oder unzureichend
große Mittelwertseffekte beobachtet. Das machte die Modellierung besonders schwer (siehe
weiter unten). Dank der nonparametrischen Strategie konnten aber zeitbezogene Einflüsse
(„Confounder“), einschließlich der saisonalen Effekte, mittels glättender, kubischer Splines
erfolgreich kontrolliert werden (die Zahl der äquivalenten Freiheitsgrade wurde so gewählt, daß
für die Abfolge der vier Jahreszeiten kontrolliert werden konnte). Von weiteren
Datentransformationen (abgesehen von der modellimmanenten logit-Funktion wegen der
Poissonfehlerannahme) konnte Abstand genommen werden. Schwellenwerteffekte konnten
nicht nachgewiesen werden.Wie oben ausgeführt, sind klassische parametrische Verfahren
kaum geeignet, die komplizierten, hufig nicht-inearen, zeitverschobenen Beziehungen zwischen
den Meßreihen, die auch noch diversen saisonalen Schwankungen unterliegen, zu modellieren.
Deshalb haben sich in den letzten Jahren vor allem nonparametrische generalisierte additive
Modelle mit Poisson-Fehlern (sogenannte Poisson-GAM) etabliert. Sie sind durch hohe
Flexibilität ausgezeichnet. Verglichen mit den klassischen Verfahren haben sie jedoch den
Nachteil, keine der in der Epidemiologie üblichen Risikoratenschätzungen zu liefern, die erst
AUPHEP Endbericht
223
die Zunahme der spezifischen Morbidität pro Konzentrationseinheit eines Luftschadstoffes
quantifiziert. Dem kann man, wie in diesem Projekt, mit semiparametrischen
Regressionsverfahren begegnen. Diese neueste Modellierungßtrategie hat den Vorteil der
Flexibilität der nonparametrischen Methoden und erlaubt zugleich, Effekte, also Raten, formal
wie von den klassischen Verfahren gewohnt, statistisch zu schätzen. Das hat natürlich seinen
Preis: Es muß ein linearer Zusammenhang zwischen den PM-Meßwerten und den
Spitalsaufnahmezahlen angenommen werden (steht nicht im Widerspruch zu unseren
Studiendaten). Das gilt natürlich genauso für alle anderen Luftschadstoffe, für die ein
Rateneffekt geschätzt werden soll (z.B. NO2 in dieser Studie).
Was zum Zeitpunkt der statistischen Auswertung dieser Studie anderen Forschergruppen noch
kaum bekannt war, ist die Tatsache, daß generalisierte additive Modelle (GAM) (SCHIMEK
und TURLACH 2000) formal einen rein nonparametrischen Ansatz bilden und die üblichen
Softwarerealisierungen (numerischen Algorithmen) eine semiparametrische Verallgemeinerung
nur unter Verlust von Zuverlässigkeit der Schätzergebnisse erlauben. Dazu kommt noch, daß es
sich um iterative Verfahren (üblicherweise Backfitting) handelt, die unter gewissen
Datenkonstellationen Konvergenzprobleme aufweisen können. Wir haben bei unseren Daten
solche Probleme nicht gesehen. Sie werden jedoch in der jüngsten Literatur häufig berichtet.
Alle diese Probleme, insbesondere eine unkritische Anwendung der Software S-Plus (auf
diesem Gebiet heute Standard) kann zu verfälschten Ratenschätzungen und
Konfidenzintervallen führen. In den USA waren die Jahre 2001 und 2002 durch teilweise
polemische Auseinandersetzungen über die „richtige“ Auswertungsstrategie gekennzeichnet.
Hauptpunkt der Diskussion war, dass die Konvergenzeigenschaften von den Kontrollparametern der jeweiligen Software abhängen. Für S-Plus wurde Kritik laut, daß die
Defaultparameter die Iterationen zu früh stoppen würden (DOMINICI et al. 2002). Wegen der
Kontroverse um die PM-Grenzwertempfehlungen des Health Effects Institute in den USA und
der Überschätzung von PM-Effekten (alle bisherigen Studien auf Basis Defaultparameter
durchgeführt) mußten viele veröffentlichte Studien nochmals ausgewertet werden. Das konnte
im AUPHEP vermieden werden.
9.5.4 Ergebnisse der Morbiditätsanalyse
Die Ergebnisse für Bronchitis (chronisch oder nicht spezifiziert), Lungenemphysem,
Lungenasthma und sonstige chronisch obstruktive Lungenerkrankungen (Bronchiektasien,
extrinsische allergische Alveolitis, sonstige COPD) werden wegen der kleinen Zahlen der
Subgruppen und der Möglichkeit unterschiedlicher Klassifizierungen der Subgruppen in
verschiedenen Bundesländern zur „respiratorischen Morbidität“ zusammengefaßt, die im
Wesentlichen aus COPD (vor allem im Alter >65 Jahren) und Asthma (vor allem im
Kindesalter) besteht. In Tabelle 9.61 sind die geschätzten logarithmischen relativen Raten für
Männer (m) und Frauen (f) bezüglich respiratorischer Morbidität (ICD 490-496) für 65 Jahre
und älter angegeben und zwar % Zunahme der Morbidität per 10 µg/m3 PM 10 respektive PM2,5.
AUPHEP Endbericht
224
[sign. Conf. steht für statistisch signifikanter “Confounder” bei p=0,05]. Jede Zeile beschreibt
ein Modell. Man sieht, daß die Datenlage nur teilweise den Nachweis von Effekten (also eine
Modellschätzung) zuläßt. Für PM1,0 war das in keinem einzigen Fall möglich. Bemerkenswert
ist auch die teilweise signifikante Rolle von NO2.
TABELLE 9.61: Bronchitis, Emphysem, Asthma, COPD (ICD 490-496): Anstieg der
Spitalsaufnahmeraten pro 10 µg PM/m³. Latenzzeiten in Tagen (lag)
PM-Rate
PM10
PM2,5
Signifikanz lag
der PM-Rate
NO2
lag Temperatur lag
Wien
m
f
4,217
kein Modell
0,030
--
2
--
---
---
sign. Conf. 0
---
NÖ
m
f
kein Modell
kein Modell
---
---
---
---
---
---
Wien
m
f
5,467
5,596
0,019
0,009
23
-sign. Conf.
0
---
--
NÖ
m
f
9,893
10,529
0,012
0,011
10
11
-sign. Conf.
-0
sign. Conf. 0
---
Für Vorschulkinder (bis 6 Jahre) fanden sich nur bei Mädchen in Wien gesicherte PM-Effekte
(für Knaben war nur NO2 allein signifikant). Analoges gilt auch für die Schulkinder (bis 14
Jahre) in Wien. Für NÖ fanden wir keine vergleichbaren Effekte. Weitere Details finden sich in
NEUBERGER et al. (2004).
Abschließend sei noch darauf hingewiesen, daß auch der klimatische Zusammenhang zwischen
den Modellregionen in Wien und NÖ (ländliches Hintergrundgebiet) aufgrund der Hauptwindrichtungen (PM-Verfrachtung) in einem speziellen semiparametrischen Modell untersucht
wurde. Hierbei haben sich über die räumliche Nähe (i.e. Korrelation) hinaus keine Effekte
gezeigt (SCHIMEK 2003).
9.5.5 Synopsis der Mortalitäts- und Morbiditätsergebnisse
Die früher bei Zeitreihenstudien in Wien nachgewiesenen Zusammenhänge zwischen SO2 und
Schwebstaub einerseits und vorzeitigen Sterbefällen an Bronchitis/Asthma andererseits,
(NEUBERGER et al. 1987) konnten im AUPHEP nicht mehr nachgewiesen werden, was auf
Verbesserungen der Luftqualität (Sanierung von Industrie und Hausbrand mit SO2-Reduktion)
zurückführbar ist. Ein Anstieg von Feinstaub (PM2,5) um 10 µg/m3 war aber in der aktuellen
AUPHEP Endbericht
225
Studie immer noch gefolgt von einem Anstieg der Spitalsaufnahmen über 65-Jähriger wegen
Bronchitis/Asthma, und zwar von 5,5% bei Männern bzw. 5,6% bei Frauen. Neben älteren
Personen kam es auch bei den Hospitalisierungen von Kindern zu einem entsprechenden
Anstieg, der bei Mädchen im Vorschulalter 8% und im Schulalter 6% erreichte (NEUBERGER
et al. 2003). Dabei dauerte es im gesamten Stadtgebiet von Wien einige Tage, bis nach einem
Anstieg der PM2,5-Konzentration die Spitalseinweisungen wegen Bronchitis/Asthma signifikant
anstiegen, und zwar bei über 65-jährigen Männern 2 Tage, bei über 65-jährigen Frauen 3 Tage,
bei Kindern (Mädchen) im Schulalter 2 Tage und im Vorschulalter 4 Tage. Ein zweiter Gipfel
der Spitalsaufnahmen fand sich bei den über 65-Jährigen 10 Tage nach dem Anstieg der
Feinstaubkonzentration. Bereits am Tag nach diesem Anstieg zeigten sich auch bei der
spezifischen Mortalität signifikante Zunahmen, die unabhängig von Temperatureinflüssen
nachweisbar waren, aber nur bei den (relativ häufigen) ischämischen Herzkrankheiten im Alter
von über 65 Jahren Signifikanz erreichten. Während für Lungenerkrankungen nicht nur mit
PM2,5, sondern auch mit PM10 Zusammenhänge erkennbar waren, trat die Zunahme
ischämischer Herzkrankheiten nur nach Anstiegen der Feinstaubkonzentration auf (PM1,0, PM2,5,
PM2,5-1,0). Wegen der kurzen Latenz muß für die vorzeitigen Herztodesfälle angenommen
werden, daß sie eine direkte Auswirkung des über die Lunge ins Blut aufgenommenen
Feinstaubes auf das Blutgerinnungssystem und das Herz sind.
Zusammenfassend sind auch bei aktuellen Belastungen akute Auswirkungen urbaner Feinstäube
auf Koronarpatienten (mit Vorverlegung des Todes, z.B. an Herzinfarkt) zu erwarten und bei
Kindern (besonders Mädchen im Vorschulalter) und betagten Menschen (>65-jährige Männer
und Frauen) Exazerbationen oder Verschlechterungen bestehender Lungenleiden wie Asthma
bzw. Emphysembronchitis und Hospitalisierung. Als ein für alle untersuchten Risikogruppen
geeigneter Indikator zur Überwachung der Luftqualität erwies sich dabei PM2,5, aber auch auf
die kontinuierliche Überwachung von NO2 kann nicht verzichtet werden. Vor allem aber sollten
sowohl Feinstaub- wie NO2-Immissionen weiter reduziert werden.
226
AUPHEP Endbericht
AUPHEP Endbericht
10
227
Kommunikation, Öffentlichkeitsarbeit
Die Ergebnisse des Projektes wurden im Rahmen der Präsentation von 3 Zwischenberichten im
Projektbeirat ausführlich diskutiert und die weitere Vorgangsweise jeweils abgesprochen. Im
weiteren wurden die Ergebnisse laufend bei internationalen Tagungen präsentiert. Abschließend
wurde eine Serie von wissenschaftlichen Publikationen in der Zeitschrift Atmospheric
Environment (Band 38 Heft 24, Special Issue Section) veröffentlicht. Weitere Publikationen
erschienen in anderen Zeitschriften bzw. sind in Vorbereitung (siehe Originalarbeiten am Ende
des Kapitels).
Vorträge im Rahmen von AUPHEP, teilweise als Abstract bzw. Poster publiziert:
26. Jahrestagung der Österr. Gesellschaft für Hygiene, Mikrobiologie und
Präventivmedizin: Gesundheitsbeeinträchtigung durch Immissionsbelastungen von Staub;
Millstatt, 26-28. Mai 1998 (H. Hauck).
AAAR ’98, 17th Annual AAAR Conference, Cincinnati Ohio, USA, June 22-26, 1998:
Ambient Air Quality Standards for Particulate Matter - The Austrian Approach (H. Hauck and
O. Preining).
ISEE - ISEA, Joint Conference, Boston USA, August 15-19, 1998: Revision of ambient air
quality standards for PM ? (H. Hauck, E. Hauck and O. Preining) (Poster).
5th International Aerosol Conference, Edinburgh, Scotland 12-18 Sept. 1998: PM-Related
Health Hazards - the Austrian Way (H. Hauck and O. Preining).
University of Kuopio; The Austrian Project on health effects of particles (AUPHEP). Kuopio,
Finland, 23. Februar 1999 (H. Horvath).
Third Colloquium on Particulate Matter and Human Health, Durham NC, USA, June 6-8,
1999: AUPHEP on the Way, Austrian Project on Health Effects of Particles (H. Hauck and
O. Preining) (Poster).
Desert Research Institute, Reno, Nevada, USA, 14 Juli 1999: Health effects of particles:
Experimental investigation of PM10, PM2.5 and PM1 (H. Horvath).
Pacific Northwest Laboratories, Richland, Washington, USA, 26 Juli 1999: Health effects of
particles: Experimental investigation of PM10, PM2.5 and PM1 (H. Horvath).
Rupprecht & Patashnick European Sales Meeting, Baden 13.-15. August 1999: Austrian
228
AUPHEP Endbericht
Project on Health Effects of Particulates (AUPHEP) - Field monitoring program (H. Hauck).
Meßtechnikertagung 1999, Velden 21.- 23. September 1999: Erste Ergebnisse des
Forschungsprojektes über gesundheitliche Auswirkungen von Partikeln (AUPHEP) (H. Hauck).
Staub- und Aerosolkolloquium, Wien 12. Jänner 2000: AUPHEP - Austrian Project on Health
Effects of Particulates: Warum? (O. Preining), Kontinuierliches Aerosolmeßprogramm
(Sommer 1999) (B. Gomiscek), Meßkampagne: Größenverteilung des Aerosols (A. Berner),
Die chemische Zusammensetzung des Aerosols (H. Puxbaum), Das Programm zu Studien der
gesundheitlichen Auswirkungen des Aerosols (F. Horak).
PM2000: Particulate Matter and Health; Charleston SC, USA, 24-28 Jänner 2000: AUPHEP
- First Results of the Field Monitoring Program (O. Preining, H. Hauck and H. Puxbaum).
Sitzung der Math.-nat. Klasse der ÖAW, Wien 9. März 2000: (O. Preining).
20. Workshop LUNGE-UMWELT-ARBEITSMEDIZIN, Linz 10/11 März 2000:
Partikelbelastung und Lungenfunktion beim Kleinkind. Erste Ergebnisse des Austrian Project
on Health Effects of Particulates (AUPHEP) (F. Horak Jr., T. Frischer, M. Studnicka, H. Hauck
und M. Neuberger). Atemw.-Lungenkrkh. 27 (2001), 85.
Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Pädiatrische Pulmologie, Bochum 2000,
Bochum 6.-8.4.2000: Anwendbarkeit der Induktionsplethysmographie zur Lungenfunktionsmessung bei Kleinkindern in epidemiologischen Studien (Horak F Jr., Frischer T, Studnicka M,
Syeda B, Amoako-Mensah T, Urbanek R). Monatsschrift Kinderheilkunde 148, 319
Aerosols and Health, FTU-GAeF-ISAM, Karlsruhe 28.-29. Juni 2000: AUPHEP - An
Austrian Project on Aerosol Characteristics and Health Effects (H.Hauck, O.Preining, A.Berner,
B.Gomišþek , H.Puxbaum, M.Kalina, S.Stopper , M.Neuberger, M.Kundi, T.Frischer, F.Horak,
M.Studnicka) (Poster).
World Congress on Lung Health and 10th European Respiratory Society annual congress,
Florenz 1.9.2000: Calibrated Inductance-Plethysmography (RESPITRACE®) as a means to
1
1
assess lung function in preschool children in epidemiologic studies (F. Horak Jr , T. Frischer ,
M. Studnicka2, C. Gartner1, B. Syeda1, T. Amoako-Mensah1, H. Hauck3; 1Univ. Children' s
Hospital, Vienna, Austria; 2Center for pulmonary diseases, Vienna, Austria; 3Institute for
Environmental Hygiene, Austrian Academy of Sciences, Vienna, Austria) European
Respiratory Journal 2000; 16 Suppl 13, 299s (Poster).
European Aerosol Conference Dublin 2000, Dublin 3.-8. September 2000: AUPHEP -
AUPHEP Endbericht
229
Results from the first monitoring period (H. Hauck, A. Berner, B. Gomiscek, O. Preining , H.
Puxbaum and S. Stopper). J. Aerosol Science 31, Suppl.1, S188-S189
EUROANALYSIS XI, European Conference on Analytical Chemistry, Lisbon Sept 3. - 9.
2000: Twin site analysis of inorganic aerosol compounds - project „AUPHEP“ (Austria) (M.
Kalina, B. Schuster, S. Stopper, H. Hauck, O. Preining, P. Kreiner and H. Puxbaum) (Book of
Abstracts: Poster P-356).
38. Jahrestagung der Österreichischen Gesellschaft für Kinder- und Jugendheilkunde,
Graz 22.9.2000: Anwendbarkeit der Induktionsplethysmographie zur Lungenfunktionsmessung
bei Kleinkindern in epidemiologischen Studien (Horak F Jr.1, Frischer T1, Studnicka M2, Syeda
B1, Amoako-Mensah T1, Urbanek R1, Hauck H3; 1Univ. Klinik für Kinder- und Jugendheilkunde
Wien, 2Pulmologisches Zentrum Wien Baumgartnerhöhe, 3Inst. f. Umwelthygiene Wien)
(Poster).
43. Arbeitstagung für Klinische Atemphysiologie, St. Wolfgang 21.-24.9.2000:
Anwendbarkeit der Induktionsplethysmographie zur Lungenfunktionsmessung bei Kleinkindern
in epidemiologischen Studien (Horak F Jr.1, Frischer T1, Studnicka M2, Syeda B1, AmoakoMensah T1, Urbanek R1, Hauck H3; 1 Univ. Klinik für Kinder- und Jugendheilkunde Wien,
2
Pulmologisches Zentrum Wien Baumgartnerhöhe, 3 Inst. f. Umwelthygiene Wien) (Vortrag).
Physik-Event ÖPG 2000, Jahrestagung der Österreichischen Physikalischen Gesellschaft, Graz
25.-29 September 2000: Austrian Projekt on Health Effects of Particulates (H.Hauck,
O.Preining, A.Berner, B.Gomišþek, H.Puxbaum, M.Kalina, S.Stopper , M.Neuberger, M.Kundi,
T.Frischer, F.Horak, M.Studnicka) (Poster).
21. Workshop LUNGE-UMWELT-ARBEITSMEDIZIN, Linz 2./3. März 2001:
Gesundheitseffekte von Partikeln - erste Teilergebnisse des AUPHEP (F. Horak Jr., T. Frischer,
M. Studnicka, H. Hauck, M. Kundi und M. Neuberger) Atemw.-Lungenkrkh. 28, 291-292
(Abstract).
WHO-HEI-EU workshop: Understanding the Health Effects of Particulate Air Pollution:
Recent Advances and Outstanding Questions, Brussels March 6/7, 2001: An Austrian
Project on Aerosol Characteristics and Health Effects (H. Hauck, O. Preining, A. Berner, T.
Frischer, B. Gomišþek , F. Horak, M. Kalina, M. Kundi, M. Neuberger, H. Puxbaum, M.
Schimek, S. Stopper, M. Studnicka) (Poster).
Euro-Case workshop “Air Quality and the European Citizen”, Vienna April 26-27, 2001:
Report on the Austrian project on health effects of particulates (H. Hauck).
230
AUPHEP Endbericht
Work-in-Progress-Seminars Harvard School of Public Health, Boston June 5, 2001: Report
on Austrian Project of Health Effects of Particles (H. Hauck).
12th World Clean Air & Environment Congress IUPPA 2001, SEOUL August 26-31, 2001:
Austrian Project on Health Effects of Particulates: First Results on Lung Function Changes in
Children (M. Neuberger, F. Horak jun., T. Frischer, M. Kundi, H. Puxbaum, M. Studnicka, H.
Hauck , O. Preining) Newsletter - WHO Collaborating Centre for Air Quality Management and
Air Pollution Control, Federal Environmental Agency, Germany, No. 28 December 2001.
European Aerosol Conference, Leipzig 3.-7- September 2001: Results from Phase 1 of
AUPHEP (H. Hauck, A. Berner, B. Gomišþek, M. Kalina, O. Preining, H. Puxbaum and
S. Stopper) J. Aerosol Sci. 32, Suppl.1, S629-S630.
Ninth Conference of the Gesellschaft für Hygiene und Umweltmedizin and Fifth
Conference of the International Society for Environmental Medicine, GarmischPartenkirchen, Germany September 6-8, 2001: First Results of Austrian Project on Health
Effects of Particulates: Lung function in young children (M. Neuberger, F. Horak jun., T.
Frischer, M. Kundi, H. Puxbaum, M. Studnicka, H. Hauck , O. Preining).
11th ERS Annual Congress, Berlin September 22-26, 2001: The chemical composition of
particulate matter has a short term effect on the lung-function of pre-school children (F. Horak
Jr., T. Frischer, M. Studnicka, C. Gartner, H. Hauck, O. Preining) Eur. Resp. J. 18 (2001),
Suppl. 33, 128s.
39. Jahrestagung der Österreichischen Gesellschaft für Kinder- und Jugendheilkunde,
Innsbruck 20.-22. September 2001: Die chemische Zusammensetzung von Staubpartikeln
(PM2,5) zeigt einen Kurzzeiteffekt auf die Lungenfunktion von Kindergartenkindern. Resultate
des Austrian Project on Health Effects of Particulates (AUPHEP) (F. Horak Jr., T. Eiwegger, T.
Frischer, M. Studnicka, B. Putschögl, H. Hauck, O. Preining, R. Urbanek) (Poster)
Monatsschrift Kinderheilkunde, Abstractband zur 39. Jahrestagung, 45.
20th Annual Conference American Association for Aerosol Research, Portland USA October
15-19 2001: Monitoring PM Mass - Which Method to Choose? (H. Hauck, B.Gomišþek , O.
Preining, H. Puxbaum, S. Stopper) (Poster).
Messtechnikertagung 2001, Wien 1.-4. Oktober 2001: Erfahrungen aus dem Betrieb von
Staub-Immissionsmeßgeräten (B. Gomišþek , S. Stopper, H. Hauck).
The XXIth International Biometric Conference, Freiburg, July 21-26, 2002: Modelling of
health risks due to particulates (Schimek, M. G. und Kundi, M). XXIst Proceedings (ISSN-
AUPHEP Endbericht
231
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AUPHEP-Endbericht
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Filterproben
AUPHEP-1
Gravimetrische Auswertung der Fraktion PM2,5 (in µg/m³ bei 1 013 hPa und 20°C)
Jun.99
Jul.99
Aug.99
Sep.99
Okt.99
Nov.99
Dez.99
Jän.00
Feb.00
Mär.00
1
11,03
13,30
14,04
12,88
7,22
13,22
38,94
109,49
20,95
37,06
Apr.00
Mai.00
20,87
2
18,93
12,73
19,12
14,30
12,25
49,56
10,01
77,59
19,32
10,85
12,92
3
9,04
16,88
20,87
29,92
16,81
39,37
26,14
49,12
18,19
21,64
11,21
4
7,21
21,08
22,13
20,62
6,40
25,49
9,86
32,09
21,90
9,63
5
7,31
25,88
33,87
17,95
10,76
45,85
9,78
26,48
12,72
6,97
20,84
16,21
6
9,65
28,18
24,98
13,29
17,47
31,23
16,31
42,83
30,89
21,69
10,47
16,33
7
11,54
9,60
15,65
16,09
14,72
12,59
32,88
73,42
34,27
21,36
14,67
18,86
8
13,98
6,68
10,10
15,97
21,70
14,46
23,00
46,83
13,32
18,95
12,67
14,11
9
9,69
11,93
26,55
12,16
14,03
52,98
39,11
7,14
10,08
15,77
10,18
10
19,58
16,69
26,69
9,04
13,08
62,49
39,80
19,40
11,74
21,69
17,47
11
18,22
13,98
7,57
29,20
9,32
28,15
26,35
35,36
19,43
16,79
21,35
23,58
12
12,80
21,32
12,00
29,44
16,93
42,33
21,21
57,58
29,28
13,52
8,62
13
12,19
20,00
11,28
30,96
30,59
6,62
45,59
14,17
37,17
8,74
14
13,84
12,17
14,33
30,44
23,24
20,45
16,38
48,38
11,51
35,28
15,53
15
16,16
12,03
9,31
33,85
10,68
11,92
16,72
46,77
25,51
16
19,52
9,29
7,72
45,92
12,51
19,73
17,65
45,34
24,95
6,36
17
25,16
11,12
7,08
46,65
10,31
28,71
38,25
16,66
13,68
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21,00
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19,53
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19
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20
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19,97
9,21
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28,57
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20,16
15,67
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21
11,78
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8,38
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17,52
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22
6,88
11,55
10,19
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25,90
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25,18
15,18
24,81
33,72
25,35
26,09
23
8,12
9,63
11,94
27,72
29,00
27,81
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24
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20,84
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25
19,33
15,39
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18,76
33,88
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34,97
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74,25
8,54
21,12
26
19,41
28,27
31,99
18,64
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54,52
27
26,40
24,25
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60,25
10,26
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19,63
23,91
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28
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29
11,05
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30
13,35
12,72
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13,90
45,54
43,08
18,70
9,63
8,66
20,78
14,16
20,17
41,94
7,25
13,19
31
26,31
16,20
8,22
11,09
Gravimetrische Auswertung der Fraktion PM10 (in µg/m³ bei 1,013 hPa und 20°C)
1
Jun.99
Jul.99
Aug.99
Sep.99
Okt.99
Nov.99
Dez.99
Jän.00
Feb.00
Mär.00
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20,69
20,51
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18,22
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16,70
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59,42
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42,13
27,41
2
Apr.00
Mai.00
27,28
3
18,28
23,00
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4
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5
9,46
40,90
47,00
24,08
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10,00
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19,50
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7
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49,58
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32,04
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14,40
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8
24,41
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9
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19,28
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16,43
16,05
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12,02
20,03
19,63
10
33,51
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12,79
37,94
12,46
15,34
81,04
47,55
38,00
16,87
28,87
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11
27,58
18,97
14,00
40,36
14,96
31,81
33,16
50,84
34,10
20,96
27,92
37,81
12
16,13
29,61
20,49
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43,26
15,64
14,50
40,32
13
15,81
27,55
19,01
45,93
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11,92
53,07
19,20
45,09
15,68
22,15
14
21,25
17,35
20,95
45,62
23,74
26,96
60,22
19,63
45,83
25,75
20,63
38,55
AUPHEP-Endbericht
2-A
Jun.99
Jul.99
Aug.99
Sep.99
Okt.99
Nov.99
Dez.99
Jän.00
Feb.00
Mär.00
Apr.00
Mai.00
15
25,06
17,53
13,03
48,64
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9,70
28,24
25,70
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13,83
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35,26
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17
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11,58
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36,10
46,98
19,92
19,48
16,15
28,15
30,29
18
18,63
25,56
17,84
63,44
30,00
26,25
47,64
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26,76
18,57
27,40
17,13
19
13,06
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20
19,94
29,98
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19,61
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22,16
38,73
10,38
21
17,06
20,97
12,98
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49,01
23,87
11,69
27,47
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48,95
11,10
22
11,43
16,25
15,54
24,09
36,35
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34,72
17,24
36,69
54,23
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14,16
23
14,57
13,83
21,31
41,15
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35,13
33,80
40,62
74,40
39,10
20,74
24
22,84
13,69
31,75
38,28
18,42
46,45
33,71
40,54
89,38
21,76
22,68
25
29,57
20,76
33,85
29,75
43,94
60,08
39,46
13,08
93,97
14,97
31,42
26
28,51
37,79
44,12
26,70
69,21
61,21
32,83
24,85
69,59
27,64
22,85
27
33,99
34,71
31,36
21,64
71,02
14,95
31,62
28,56
32,51
37,97
24,62
28
22,79
24,97
30,19
33,24
32,43
15,72
41,85
41,62
17,90
34,28
14,01
29
18,52
22,43
25,71
15,14
36,14
32,10
24,05
28,60
63,57
30,96
31,08
11,70
30
21,35
21,07
27,86
24,39
46,17
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20,14
10,79
12,17
29,10
11,99
22,11
27,18
46,71
13,45
17,67
31
40,25
12,08
Monatsmittel
PM2,5
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Ionen (µg/m³)
Monat
Konz
TC
BC
OC
Na
K
Ca
Jun-99
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1,9
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NH4
1,46
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0,04
0,01
0,003
0,29
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Jul-99
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2,6
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1,71
0,09
0,05
0,01
0,003
0,21
4,43
Aug-99
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2,6
3,6
0,07
1,52
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0,02
0,012
0,40
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Sep-99
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3,6
3,9
0,05
2,55
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0,06
0,01
0,008
1,11
6,76
Okt-99
18,92
6,4
3,0
3,4
0,06
1,92
0,18
0,07
0,01
0,038
2,89
3,12
Nov-99
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10,8
4,0
6,8
0,09
3,59
0,34
0,01
0,07
0,281
6,37
5,17
Dez-99
27,59
11,1
5,3
5,8
0,13
2,60
0,39
0,13
0,02
0,393
4,53
4,00
Jän-00
32,04
8,7
4,2
4,5
0,11
3,78
0,25
0,08
0,01
0,309
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5,37
Mg
Cl
NO3
SO4
Feb-00
21,36
7,9
3,4
4,4
0,11
1,69
0,15
0,20
0,03
0,275
3,59
2,12
Mär-00
25,18
9,2
3,9
5,3
0,08
2,42
0,20
0,11
0,02
0,148
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3,68
Apr-00
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2,7
2,9
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0,09
0,02
0,016
1,37
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Mai-00
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4,9
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2,7
0,04
1,43
0,14
0,10
0,02
0,009
0,35
3,70
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Monat
As
Cd
Co
Cr
Cu
Fe
Mn
Ni
Pb
V
Zn
Jun-99
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Jul-99
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0,04
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2,00
0,55
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Aug-99
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0,31
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Sep-99
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0,41
0,04
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2,35
0,88
18,69
1,57
23,93
Okt-99
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0,17
0,04
0,50
2,97
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1,78
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11,03
0,56
17,52
Nov-99
1,12
0,69
0,05
0,57
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3,00
1,70
26,70
2,73
37,82
Dez-99
0,74
0,74
0,05
0,20
3,14
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2,48
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1,61
25,76
Jän-00
1,20
0,15
0,06
0,16
5,81
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2,78
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25,45
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34,52
Feb-00
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0,87
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22,74
Mär-00
0,60
0,72
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0,48
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Apr-00
0,60
0,23
0,03
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2,58
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13,53
0,88
13,85
Mai-00
0,70
0,28
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0,33
2,30
32,02
1,83
0,57
14,21
0,71
12,42
AUPHEP-Endbericht
3–A
PM10
Kohlenstoff (µg C/m³)
Monat
Konz
TC
BC
OC
Ionen (µg/m³)
Na
NH4
K
Ca
Jun-99
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6,2
2,4
3,8
0,10
1,94
0,14
0,28
Mg
0,04
Cl
0,02
NO3
0,88
SO4
4,16
Jul-99
23,25
7,1
2,5
4,6
0,05
2,00
0,11
0,09
0,03
0,08
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Aug-99
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8,4
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4,9
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Sep-99
35,84
10,4
3,8
6,6
0,12
3,25
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0,70
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0,02
1,96
7,71
Okt-99
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10,2
3,2
7,1
Nov-99
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11,3
4,1
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5,34
Dez-99
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12,0
5,4
6,5
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3,01
0,28
0,66
0,08
0,53
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4,27
Jän-00
43,61
11,5
4,4
7,1
0,37
3,96
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0,49
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Feb-00
34,51
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3,6
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1,35
0,21
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2,59
Mär-00
33,28
10,0
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5,9
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Apr-00
27,55
7,1
2,7
4,4
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1,95
0,18
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2,36
4,58
Mai-00
23,16
7,4
2,3
5,0
0,10
1,50
0,16
0,68
0,08
0,03
1,04
3,94
Monat
As
Cd
Co
Cr
Cu
Fe
Mn
Ni
Pb
V
Zn
Jun-99
0,71
0,30
0,09
1,03
11,10
236,86
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0,83
17,31
1,00
30,15
Jul-99
0,58
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1,02
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6,62
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1,11
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Aug-99
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1,51
28,24
Sep-99
1,10
0,61
0,11
1,00
13,74
183,84
8,14
1,38
29,45
2,59
37,90
Okt-99
0,76
0,38
0,08
0,63
9,66
104,40
4,38
1,08
21,10
1,57
28,51
Nov-99
1,30
0,76
0,10
0,78
9,99
134,79
6,16
1,94
31,55
3,21
47,94
Schwermetalle (ng/m³)
Dez-99
1,01
0,49
0,12
0,78
11,96
160,04
6,37
3,48
31,24
2,48
48,53
Jän-00
1,40
0,58
0,08
0,35
11,86
114,50
4,65
2,55
29,24
2,96
41,43
Feb-00
0,62
0,34
0,13
0,59
11,16
224,45
8,01
1,72
15,09
1,43
33,31
Mär-00
1,07
0,29
0,13
0,65
12,16
198,40
7,80
1,90
17,17
1,84
40,47
Apr-00
1,37
0,28
0,13
0,90
10,11
192,07
8,41
1,19
18,02
1,43
31,09
Mai-00
0,70
0,30
0,07
0,66
8,83
149,94
6,55
0,69
15,82
0,77
20,99
Schwach polare organische Verbindungen (WPOC) in ng/m³
PM2,5
Jun.99
Jul.99
Aug.99
Sep.99
Okt.99
Nov.99
Dez.99
Jän.00
Feb.00
Mär.00
Apr.00
Mai.00
Octansäure
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
0,25
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
4,83
<NWG
Nonansäure
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
7,84
<NWG
Decansäure
0,10
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
0,033
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
17,5
<NWG
Dimethylphthalat
0,30
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
0,032
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
0,31
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
1,77
<NWG
3,14
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
0,17
<NWG
<NWG
<NWG
0,791
1,49
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
4,26
0,350
<NWG
<NWG
Dodecansäure
6,18
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
0,36
<NWG
<NWG
0,65
<NWG
1,45
0,11
Diethylphthalat
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
0,36
<NWG
<NWG
0,55
<NWG
<NWG
<NWG
Propanoic acid, 2methyl-,1-(1,1dimethylethyl)-2-methyl1,3-propanediyl
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
2,80
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
2,6-Bis(1,1dimethylethyl)-4-methyl4-methoxy-cyclohexa2,5-dien-1-on
2,5-Cyclohexadiene1,4-dione, 2,6-bis(1,1dimethylethyl)
2,6-Diisobutyl-4-methylphenol
AUPHEP-Endbericht
4-A
Jun.99
Jul.99
Aug.99
Sep.99
Okt.99
Nov.99
Dez.99
Jän.00
Feb.00
Mär.00
Apr.00
Mai.00
9,19
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
2,04
<NWG
<NWG
<NWG
Tetradecansäure
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
2,83
<NWG
<NWG
0,624
<NWG
2,32
1,72
Diisobutylphthalat
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
Hexadecensäure
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
0,15
<NWG
1,10
<NWG
<NWG
0,16
<NWG
Palmitinsäure
Phenol, 2,6-bis(1,1dimethylethyl)-4(methoxymethyl)
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
Methyl 3-(3,5-di-tertbutyl-4-hydroxyphenylpropionat)
1,21
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
0,80
<NWG
1,59
2,88
2,47
2,77
0,22
Dibutylphthalat
3,71
<NWG
1,76
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
1,37
1,79
Octadecensäure
61,1
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
0,79
<NWG
<NWG
Stearinsäure
19,7
0,76
<NWG
0,71
<NWG
2,00
0,45
<NWG
<NWG
0,85
1,78
0,752
PM10
Jun.99
Jul.99
Aug.99
Sep.99
Okt.99
Nov.99
Dez.99
Jän.00
Feb.00
Mär.00
Apr.00
Mai.00
Octansäure
1,02
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
0,559
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
1,60
<NWG
Nonansäure
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
2,34
<NWG
Decansäure
0,17
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
0,83
6,55
1,06
Dimethylphthalat
0,26
<NWG
0,039
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
2,6-Bis(1,1dimethylethyl)-4-methyl4-methoxy-cyclohexa2,5-dien-1-on
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
4,83
4,83
9,61
2,5-Cyclohexadiene1,4-dione, 2,6-bis(1,1dimethylethyl)
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
3,24
2,47
5,85
2,6-Diisobutyl-4-methylphenol
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
5,42
8,98
6,71
Dodecansäure
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
0,72
1,62
1,74
Diethylphthalat
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
Propanoic acid, 2methyl-,1-(1,1dimethylethyl)-2-methyl1,3-propanediyl
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
4,66
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
6,56
5,25
13,4
Phenol, 2,6-bis(1,1dimethylethyl)-4(methoxymethyl)
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
5,15
6,14
7,93
Tetradecansäure
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
1,82
2,53
5,35
Diisobutylphthalat
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
5,42
10,2
15,8
Hexadecensäure
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
2,03
<NWG
<NWG
<NWG
Palmitinsäure
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
3,93
1,47
6,46
Methyl 3-(3,5-di-tertbutyl-4-hydroxyphenylpropionat)
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
0,81
0,41
0,80
0,001
4,43
4,39
2,13
11,8
Dibutylphthalat
<NWG
<NWG
3,38
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
3,64
7,47
Octadecensäure
<NWG
<NWG
<NWG
0,15
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
0,047
<NWG
0,47
Stearinsäure
<NWG
0,99
0,88
0,32
<NWG
0,30
<NWG
<NWG
<NWG
0,96
0,67
1,44
AUPHEP-Endbericht
5–A
Stark polare organische Verbindungen (SPOC) in ng/m³
PM2,5
Jun.99
Jul.99
Aug.99
Sep.99
Okt.99
Nov.99
Dez.99
Jän.00
Feb.00
Mär.00
Apr.00
Mai.00
Oxalsäure
209
131
209
198
100
258
114
136
179
236
261
270
Malonsäure
30,0
16,7
26,5
30,0
11,0
13,5
4,3
7,6
18,3
20,1
51,4
58,8
54,5
Brenztraubensäure
Maleinsäure
Bernsteinsäure
12,1
13,3
13,8
30,3
12,5
22,2
7,9
17,2
19,7
10,9
35,8
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
2,29
0,448
1,97
0,69
<NWG
1,33
0,94
34,1
25,5
34,7
42,6
19,7
70,1
25,1
37,0
36,4
43,0
61,6
56,3
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
1,25
0,52
0,61
0,33
<NWG
0,36
0,39
Isoglutarsäure
3,13
3,12
4,58
8,26
1,37
13,3
3,71
11,3
9,88
5,20
14,7
6,85
Glutarsäure
5,1
3,8
6,2
6,3
2,9
11,4
3,9
6,1
4,2
6,1
17,8
8,18
<NWG
<NWG
2,65
19,2
5,43
0,29
0,64
4,62
2,39
<NWG
Fumarsäure
Adipinsäure
1,72
0,89
1,17
0,67
<NWG
2,60
<NWG
Pimelinsäure
1,02
1,22
1,56
1,66
0,34
1,13
0,35
0,48
Phthalsäure
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
Korksäure
1,18
1,54
2,02
1,97
<NWG
1,77
0,52
0,061
<NWG
0,53
8,22
3,62
Azelainsäure
4,86
9,64
5,47
7,93
2,56
7,04
3,28
2,90
2,93
3,74
13,6
13,1
Jun.99
Jul.99
Aug.99
Sep.99
Okt.99
Nov.99
Dez.99
Jän.00
Feb.00
Mär.00
Apr.00
Mai.00
PM10
Oxalsäure
273
228
194
246
127
237
91,3
106
131
189
229
354
Malonsäure
114
71,0
78,6
73,0
31,9
36,1
11,6
16,9
35,1
15,9
97,9
173
Brenztraubensäure
60,4
13,1
23,7
29,4
12,6
46,5
8,76
49,5
17,1
10,8
53,0
101
Maleinsäure
0,87
<NWG
<NWG
<NWG
0,54
5,29
2,25
5,00
0,68
1,55
1,54
2,39
Bernsteinsäure
51,5
43,8
42,0
51,8
28,7
68,7
27,4
35,4
46,2
51,6
56,2
102
Fumarsäure
0,96
<NWG
0,119
<NWG
0,41
1,80
1,57
3,73
0,23
1,09
0,44
1,60
Isoglutarsäure
8,00
4,18
6,22
6,46
6,69
18,3
10,8
15,5
6,28
12,3
12,1
13,5
Glutarsäure
11,2
5,79
5,85
6,15
3,96
10,9
4,44
6,45
5,58
8,08
9,48
13,8
<NWG
<NWG
2,73
2,95
12,2
0,35
1,25
2,44
2,43
<NWG
Adipinsäure
9,66
0,51
0,88
1,62
0,11
0,65
<NWG
Pimelinsäure
3,55
1,15
1,21
0,96
0,41
1,12
0,41
1,07
Phthalsäure
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
Korksäure
5,43
1,25
1,07
0,38
<NWG
0,94
0,11
0,69
<NWG
1,45
2,74
3,46
Azelainsäure
16,4
7,76
5,16
4,17
3,82
4,67
3,42
4,00
3,42
6,65
3,91
14,7
Tagesmittelwerte PM2,5
(µg/m³)
Datum
TC
BC
OC
Na
NH4
K
Ca
Mg
Cl
NO3
SO4
1.6.99
4,4
2,4
2,0
0,02
1,14
0,04
0,03
0,003
0,003
0,23
2,86
2.6.99
5,5
2,7
2,8
0,04
2,38
0,10
0,06
0,004
0,003
0,36
6,22
3.6.99
3,4
1,8
1,6
0,03
0,81
0,03
0,07
0,008
0,003
0,15
2,07
4.6.99
3,9
2,2
1,7
0,03
0,67
0,03
0,02
0,009
0,003
0,28
1,52
5.6.99
3,3
1,4
1,9
0,03
0,54
0,03
0,03
0,004
0,003
0,17
1,20
6.6.99
3,8
1,4
2,4
0,03
0,84
0,05
0,03
0,004
0,003
0,14
1,95
7.6.99
4,0
2,0
2,0
0,04
0,76
0,05
0,06
0,012
0,003
0,13
1,89
8.6.99
4,7
2,4
2,3
0,04
0,84
0,07
0,08
0,012
0,003
0,36
1,99
9.6.99
3,7
2,2
1,5
0,02
0,82
0,03
0,02
0,004
0,002
0,24
1,99
10.6.99
6,0
3,1
2,9
0,05
2,26
0,10
0,05
0,007
0,003
0,46
5,84
11.6.99
5,2
3,2
2,0
0,02
1,95
0,07
0,04
0,005
0,003
0,89
4,60
12.6.99
3,3
1,9
1,4
0,08
1,52
0,09
0,14
0,014
0,002
0,36
4,29
13.6.99
3,3
1,7
1,6
0,01
1,52
0,04
0,02
0,001
0,002
0,21
3,90
14.6.99
3,7
2,4
1,3
0,02
1,74
0,05
0,02
0,001
0,002
0,23
4,59
15.6.99
3,9
2,5
1,4
0,02
2,08
0,06
0,03
0,002
0,003
0,17
5,76
16.6.99
5,0
3,2
1,8
0,02
2,19
0,06
0,04
0,004
0,002
0,42
5,68
17.6.99
5,5
2,9
2,6
0,03
3,79
0,10
0,04
0,006
0,003
0,31
9,88
18.6.99
4,5
2,6
1,9
0,02
1,16
0,04
0,03
0,004
0,003
0,31
2,89
AUPHEP-Endbericht
6-A
TC
BC
OC
Na
NH4
K
Ca
Mg
Cl
NO3
SO4
19.6.99
3,3
1,6
1,7
0,05
0,69
0,06
0,02
0,005
0,002
0,35
1,64
20.6.99
4,4
1,9
2,5
0,04
1,67
0,09
0,02
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0,003
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AUPHEP-Endbericht
7–A
TC
BC
OC
Na
NH4
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Ca
Mg
Cl
NO3
SO4
17.08.99
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11 – A
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BC
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Cl
NO3
SO4
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2,19
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NO3
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1,643
0,006
0,142
Datum
K
Cl
AUPHEP-Endbericht
12 - A
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Datum
TC
BC
OC
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7,5
05.09.99
6,1
2,2
3,9
AUPHEP-Endbericht
13 – A
TC
BC
OC
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4,0
5,1
09.09.99
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AUPHEP-Endbericht
14 - A
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12,0
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6,8
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4,8
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2,8
10.04.00
7,2
2,6
4,6
AUPHEP-Endbericht
15 – A
TC
BC
OC
12.04.00
5,1
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14.04.00
8,8
4,0
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16.04.00
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20.04.00
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4,7
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30.05.00
5,1
1,9
3,2
AUPHEP-Endbericht
16 - A
AUPHEP-2
Gravimetrische Auswertung der Fraktion PM2,5 (in µg/m³ bei 1 013 hPa und 20°C)
Jun.99
Jul.99
Aug.99
Sep.99
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Nov.99
Dez.99
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Feb.00
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Mai.00
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9,20
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28,23
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6,84
10
18,30
10,05
6,28
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11,14
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18,38
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16,32
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18,39
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25,70
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6,98
4,00
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20,90
6,56
14,92
Gravimetrische Auswertung der Fraktion PM10 (in µg/m³ bei 1 013 hPa und 20°C)
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Mai.00
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Feb.00
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20,00
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10,00
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9
12,59
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20,98
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11,63
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12,44
28,19
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15,90
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16,11
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20,56
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19,29
14
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16,36
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19,00
37,37
17,30
15,20
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19,66
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11,24
15,06
27,68
11,27
19,53
AUPHEP-Endbericht
17 – A
Jun.99
Jul.99
Aug.99
Sep.99
Okt.99
Nov.99
Dez.99
Jän.00
Feb.00
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Mai.00
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14,92
25
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14,82
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30
19,58
20,91
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20,31
24,71
5,19
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31
27,69
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13,29
Monatsmittel
PM2,5
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Monat
Konz
TC
BC
OC
Na
K
Ca
Jun-99
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NH4
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0,02
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Jul-99
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1,01
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Okt-99
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Nov-99
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Mg
Cl
NO3
SO4
Dez-99
20,11
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Jän-00
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Feb-00
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1,92
Mär-00
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Apr-00
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Mai-00
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2,93
Monat
As
Cd
Co
Cr
Cu
Fe
Mn
Ni
Pb
V
Zn
Jun-99
0,43
0,28
0,02
0,52
1,96
23,44
2,13
0,42
14,09
0,48
20,69
Jul-99
0,38
0,20
0,03
0,51
2,39
23,54
2,18
0,41
10,60
0,54
15,34
Aug-99
0,46
0,24
0,01
0,45
1,22
21,24
1,63
0,32
11,03
0,58
13,50
Sep-99
0,67
0,45
0,04
0,60
2,30
33,63
3,16
0,66
17,20
1,27
21,38
Okt-99
0,57
0,00
0,02
0,07
1,53
11,82
1,46
0,42
9,38
0,81
16,79
Nov-99
0,77
0,38
0,04
0,28
3,95
17,80
1,96
0,66
15,98
1,28
22,70
15,44
Schwermetalle (ng/m³)
Dez-99
0,49
0,21
0,03
0,10
1,30
15,71
1,83
0,55
12,25
0,96
Jän-00
0,18
0,10
0,03
0,12
0,96
30,07
2,34
0,17
4,70
0,30
8,68
Feb-00
0,40
0,22
0,03
0,29
1,12
22,76
2,16
0,39
9,63
0,67
17,01
Mär-00
0,49
0,25
0,02
0,36
1,25
23,23
1,91
0,48
12,26
0,83
17,36
Apr-00
0,46
0,23
0,02
0,28
1,20
21,16
1,79
0,37
12,21
0,68
21,23
Mai-00
0,59
0,26
0,02
0,41
1,28
25,81
1,87
0,45
12,52
0,51
10,72
AUPHEP-Endbericht
18 - A
PM10
Kohlenstoff (µg C/m³)
Ionen (µg/m³)
Monat
Konz
TC
BC
OC
Na
NH4
K
Ca
Mg
Cl
NO3
SO4
Jun-99
19,43
5,9
1,5
4,4
0,03
2,23
0,10
0,08
0,00
0,02
0,50
4,10
Jul-99
20,20
5,8
1,5
4,3
0,04
1,98
0,10
0,08
<NWG
0,01
0,35
3,47
Aug-99
19,09
5,9
1,7
4,2
0,06
2,05
0,08
0,08
<NWG
0,02
0,48
3,41
Sep-99
26,80
7,7
2,4
5,2
0,12
2,95
0,20
0,21
0,04
0,02
1,85
6,30
0,04
Okt-99
22,90
5,9
2,0
3,9
Nov-99
33,10
8,6
3,1
5,6
0,15
0,15
2,80
4,63
0,16
0,24
0,19
0,14
<NWG
0,07
0,28
5,38
11,96
3,86
5,19
Dez-99
23,62
7,3
2,3
5,0
0,18
2,94
0,19
0,17
0,03
0,28
6,86
3,20
Jän-00
31,48
8,2
2,9
5,3
0,19
3,76
0,37
0,08
0,03
0,26
7,38
4,60
Feb-00
20,57
4,4
1,7
2,7
0,39
1,85
0,23
0,34
0,09
0,37
4,78
2,18
Mär-00
24,23
5,5
1,6
3,9
0,16
2,38
0,19
0,23
0,05
0,14
5,40
2,99
Apr-00
24,10
5,0
1,5
3,5
0,11
2,20
0,19
0,43
0,07
0,03
3,21
4,23
Mai-00
18,81
5,0
1,4
3,6
0,08
1,44
0,13
0,36
0,06
0,01
1,01
3,31
Monat
As
Cd
Co
Cr
Cu
Fe
Mn
Ni
Pb
V
Zn
Jun-99
0,55
0,31
0,04
0,63
3,48
71,29
4,10
0,61
17,30
0,65
28,74
Jul-99
0,39
0,20
0,03
0,42
6,38
54,24
4,29
1,36
11,54
0,66
18,12
Aug-99
0,57
0,30
0,04
0,56
3,13
75,57
4,15
0,46
14,21
0,79
20,97
Sep-99
0,77
0,51
0,06
0,68
3,51
59,79
5,24
0,73
20,09
1,57
27,34
Okt-99
0,57
0,29
0,04
0,39
2,33
33,07
2,84
0,47
13,53
0,95
23,49
Nov-99
0,94
0,45
0,04
0,51
5,01
43,44
3,63
0,87
19,73
1,70
35,61
Dez-99
0,62
0,27
0,04
0,52
2,63
41,74
3,43
0,70
15,67
1,45
27,53
Jän-00
1,44
0,57
0,05
0,73
4,09
28,37
3,62
1,28
31,56
2,60
54,22
Feb-00
0,98
0,35
0,03
0,38
3,04
44,03
3,63
1,02
19,26
2,00
29,15
Mär-00
0,51
0,25
0,04
0,37
2,86
52,49
3,86
0,51
13,36
0,89
20,05
Schwermetalle (ng/m³)
Apr-00
0,70
0,30
0,05
0,38
2,74
63,52
6,00
0,48
16,74
0,90
25,40
Mai-00
0,58
0,29
0,05
0,46
2,45
65,88
5,83
0,39
14,80
0,60
17,64
Schwach polare organische Verbindungen (WPOC) in ng/m³
PM2,5
Jun.99
Jul.99
Aug.99
Sep.99
Okt.99
Nov.99
Dez.99
Jän.00
Feb.00
Mär.00
Apr.00
Mai.00
Octansäure
<NWG
0,24
<NWG
0,21
<NWG
0,10
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
4,50
5,27
Nonansäure
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
7,44
5,98
Decansäure
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
14,0
16,39
Dimethylphthalat
<NWG
0,01
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
0,06
2,6-Bis(1,1dimethylethyl)-4-methyl4-methoxy-cyclohexa2,5-dien-1-on
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
5,22
2,5-Cyclohexadiene1,4-dione, 2,6-bis(1,1dimethylethyl)
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
2,6-Diisobutyl-4-methylphenol
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
6,29
2,85
<NWG
<NWG
Dodecansäure
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
0,79
<NWG
1,19
7,07
Diethylphthalat
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
0,22
0,003
0,01
<NWG
<NWG
0,10
Propanoic acid, 2methyl-,1-(1,1dimethylethyl)-2-methyl1,3-propanediyl
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
0,67
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
AUPHEP-Endbericht
19 – A
Jun.99
Jul.99
Aug.99
Sep.99
Okt.99
Nov.99
Dez.99
Jän.00
Phenol, 2,6-bis(1,1dimethylethyl)-4(methoxymethyl)
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
Tetradecansäure
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
2,81
<NWG
Diisobutylphthalat
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
Hexadecensäure
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
0,37
Palmitinsäure
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
Methyl 3-(3,5-di-tertbutyl-4-hydroxyphenylpropionat)
<NWG
<NWG
<NWG
1,18
0,62
Dibutylphthalat
4,46
<NWG
<NWG
<NWG
Octadecensäure
1,23
<NWG
<NWG
<NWG
0,24
Stearinsäure
Feb.00
Mär.00
Apr.00
Mai.00
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
3,65
<NWG
1,42
11,9
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
10,8
<NWG
<NWG
0,077
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
0,78
<NWG
10,5
<NWG
<NWG
1,42
0,20
0,96
3,42
4,28
3,25
3,07
1,52
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
11,77
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
1,96
<NWG
<NWG
<NWG
2,43
0,68
<NWG
0,73
0,15
2,03
3,97
PM10
Jun.99
Jul.99
Aug.99
Sep.99
Okt.99
Nov.99
Dez.99
Jän.00
Feb.00
Mär.00
Apr.00
Mai.00
Octansäure
1,32
0,311
<NWG
<NWG
<NWG
1,06
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
1,44
1,32
Nonansäure
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
0,89
0,71
Decansäure
0,66
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
1,124
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
3,74
4,57
Dimethylphthalat
0,30
0,13
<NWG
<NWG
<NWG
0,035
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
2,6-Bis(1,1dimethylethyl)-4-methyl4-methoxy-cyclohexa2,5-dien-1-on
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
2,88
2,5-Cyclohexadiene1,4-dione, 2,6-bis(1,1dimethylethyl)
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
0,086
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
2,6-Diisobutyl-4-methylphenol
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
3,74
<NWG
0,83
<NWG
Dodecansäure
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
0,560
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
0,18
1,75
Diethylphthalat
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
Propanoic acid, 2methyl-,1-(1,1dimethylethyl)-2-methyl1,3-propanediyl
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
Phenol, 2,6-bis(1,1dimethylethyl)-4(methoxymethyl)
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
Tetradecansäure
10,2
0,66
<NWG
<NWG
<NWG
1,99
<NWG
<NWG
<NWG
0,55
<NWG
4,26
Diisobutylphthalat
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
Hexadecensäure
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
0,73
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
Palmitinsäure
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
Methyl 3-(3,5-di-tertbutyl-4-hydroxyphenylpropionat)
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
3,20
<NWG
2,82
1,42
2,05
2,90
1,26
Dibutylphthalat
3,797
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
0,1
Octadecensäure
<NWG
1,60
<NWG
<NWG
<NWG
0,18
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
Stearinsäure
<NWG
1,48
0,39
<NWG
<NWG
1,63
<NWG
<NWG
<NWG
1,18
0,26
1,18
AUPHEP-Endbericht
20 - A
Stark polare organische Verbindungen (SPOC) in ng/m³
PM2,5
Jun.99
Jul.99
Aug.99
Sep.99
Okt.99
Nov.99
Dez.99
Jän.00
Feb.00
Mär.00
Apr.00
Mai.00
Oxalsäure
228
154
198
163
145
100
68,5
146
140
146
308
313
Malonsäure
18,0
23,0
23,6
28,6
13,0
4,72
1,57
2,78
17,7
14,2
37,0
87,6
66,4
Brenztraubensäure
Maleinsäure
Bernsteinsäure
12,6
13,8
13,7
25,2
17,5
5,31
4,96
4,13
0,10
16,3
15,2
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
0,263
1,73
1,28
0,14
1,68
0,80
0,77
1,66
38,6
29,5
35,7
32,6
31,0
26,8
18,6
30,2
44,1
32,7
57,5
88,4
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
0,047
<NWG
0,58
0,54
<NWG
3,14
0,13
0,35
Isoglutarsäure
4,60
3,89
6,24
6,79
6,54
10,0
8,02
4,0
16,09
9,24
13,3
9,31
Glutarsäure
5,29
4,39
5,85
4,69
4,78
4,34
2,81
5,56
5,81
5,15
15,9
14,20
Adipinsäure
1,24
0,80
1,15
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
1,66
13,7
8,84
Pimelinsäure
1,15
1,25
1,42
1,06
0,68
0,37
0,18
0,29
1,04
0,55
4,79
3,89
Phthalsäure
<NWG
Fumarsäure
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
3,58
<NWG
<NWG
Korksäure
1,37
1,38
1,26
0,45
0,703
<NWG
<NWG
<NWG
0,58
0,69
7,23
5,49
Azelainsäure
4,84
37,0
2,68
0,27
3,40
2,59
1,42
1,84
3,97
3,96
10,7
14,9
Jun.99
Jul.99
Aug.99
Sep.99
Okt.99
Nov.99
Dez.99
Jän.00
Feb.00
Mär.00
Apr.00
Mai.00
401
PM10
Oxalsäure
236
224
204
203
139
115
93,7
254
79,5
254
310
Malonsäure
55
48,3
46,7
44,8
25,0
15,1
3,2
11,9
9,6
13,1
93,6
157
28,6
15,1
22,3
23,5
14,8
20,1
7,49
24,6
3,43
8,60
32,6
79,3
1,65
Brenztraubensäure
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
0,33
3,85
2,07
3,59
<NWG
0,49
0,45
Bernsteinsäure
49,8
44,2
37,6
38,5
29,9
38,9
24,7
61,4
7,7
54,6
54,0
103
Fumarsäure
1,22
0,12
0,26
0,04
0,11
2,33
1,40
0,52
<NWG
<NWG
<NWG
0,10
Isoglutarsäure
5,89
6,04
5,89
6,28
7,09
13,7
9,63
16,3
1,35
12,3
11,0
10,3
Glutarsäure
10,0
6,32
5,12
5,18
4,23
6,62
3,46
10,04
<NWG
8,29
10,44
14,2
<NWG
<NWG
Maleinsäure
Adipinsäure
8,97
2,50
0,48
0,14
<NWG
0,25
<NWG
1,65
3,70
6,72
Pimelinsäure
3,29
1,58
1,18
0,82
0,41
0,82
0,24
0,92
<NWG
1,29
2,34
2,97
Phthalsäure
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
1,056
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
Korksäure
5,62
1,56
0,54
0,22
<NWG
0,20
<NWG
0,51
<NWG
1,81
2,78
3,05
Azelainsäure
9,5
4,62
3,27
1,48
2,35
2,95
1,81
4,10
0,11
5,07
8,88
12,8
Tagesmittelwerte PM2,5 (µg/m³)
Datum
TC
BC
OC
Na
NH4
K
Ca
Mg
Cl
NO3
SO4
01.06.99
4,5
1,2
3,3
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1,39
0,05
0,03
0,004
0,003
0,18
3,49
02.06.99
4,7
1,0
3,7
0,04
1,82
0,09
0,03
0,006
0,003
0,26
4,54
03.06.99
3,0
0,6
2,4
0,03
0,84
0,03
0,02
0,005
0,002
0,13
2,09
04.06.99
4,0
1,2
2,8
0,02
0,69
0,04
0,02
0,003
0,002
0,50
1,38
05.06.99
3,9
1,0
2,9
0,03
0,53
0,03
0,02
0,004
0,003
0,14
1,16
06.06.99
3,9
1,0
2,9
0,04
0,85
0,06
0,02
0,004
0,003
0,19
1,90
07.06.99
4,1
1,9
2,2
0,03
0,67
0,04
0,03
0,006
0,003
0,26
1,46
08.06.99
3,8
1,3
2,5
0,02
0,81
0,06
0,02
0,005
0,002
0,78
1,51
09.06.99
2,9
0,9
2,0
0,03
0,73
0,04
0,03
0,003
0,002
0,20
1,73
10.06.99
4,2
1,9
2,3
0,05
2,03
0,10
0,03
0,004
0,002
0,54
5,05
11.06.99
4,1
1,8
2,3
0,03
2,12
0,08
0,02
0,004
0,002
1,53
4,56
12.06.99
2,7
1,2
1,5
0,03
1,89
0,05
0,02
0,004
0,002
1,30
4,10
13.06.99
3,8
1,1
2,7
0,02
1,69
0,05
0,01
0,001
0,002
0,31
4,31
14.06.99
2,6
1,1
1,5
0,02
1,71
0,04
0,01
0,001
0,002
0,32
4,21
15.06.99
2,6
1,0
1,6
0,01
1,18
0,04
0,02
0,002
0,002
0,22
2,93
16.06.99
3,5
1,6
1,9
0,02
1,72
0,06
0,04
0,002
0,002
1,25
3,65
17.06.99
4,3
1,6
2,7
0,02
2,20
0,08
0,02
0,004
0,002
0,43
5,60
18.06.99
2,2
1,2
1,0
0,02
1,25
0,07
0,02
0,004
0,003
0,55
2,85
AUPHEP-Endbericht
21 – A
TC
BC
OC
Na
NH4
K
Ca
Mg
Cl
NO3
SO4
19.06.99
3,9
1,3
2,6
0,05
0,81
0,18
0,03
0,009
0,002
0,81
1,73
20.06.99
3,9
1,3
2,6
0,05
1,30
0,10
0,02
0,005
0,002
0,20
3,32
21.06.99
3,3
1,2
2,1
0,03
0,93
0,07
0,02
0,003
0,002
0,78
1,75
22.06.99
1,6
0,7
0,9
0,07
0,81
0,02
0,02
0,007
0,002
0,26
2,00
23.06.99
1,8
0,8
1,0
0,05
0,85
0,04
0,02
0,006
0,002
0,29
2,03
24.06.99
3,1
1,5
1,6
0,04
1,58
0,06
0,02
0,005
0,002
0,36
3,99
25.06.99
4,8
1,7
3,1
0,04
2,17
0,07
0,02
0,004
0,002
0,25
5,62
26.06.99
10,1
2,8
7,3
0,06
1,72
0,47
0,04
0,008
0,119
0,33
4,94
27.06.99
7,8
2,2
5,6
0,04
3,14
0,23
0,02
0,004
0,002
0,45
7,91
28.06.99
6,8
1,2
5,6
0,02
1,25
0,09
0,02
0,003
0,002
0,32
3,08
29.06.99
6,2
1,3
4,9
0,03
0,65
0,04
0,02
0,004
0,002
0,16
1,48
30.06.99
9,3
1,9
7,4
0,03
0,86
0,06
0,02
0,004
0,002
0,23
1,86
01.07.99
3,1
1,4
1,7
0,05
0,86
0,07
0,09
0,013
0,002
0,19
2,24
02.07.99
3,7
1,5
2,2
0,02
0,72
0,05
0,02
0,003
0,002
0,12
1,65
03.07.99
4,4
1,6
2,8
0,03
1,33
0,07
0,02
0,004
0,003
0,11
3,36
04.07.99
5,3
1,7
3,6
0,03
1,58
0,10
0,02
0,005
0,003
0,12
3,82
05.07.99
5,7
2,0
3,7
0,02
3,27
0,13
0,04
0,008
0,003
0,08
8,27
06.07.99
5,3
1,6
3,7
0,03
3,32
0,14
0,05
0,009
0,003
0,16
8,53
07.07.99
4,3
0,9
3,4
0,02
0,56
0,05
0,02
0,003
0,002
0,49
1,11
08.07.99
3,7
0,6
3,1
0,01
0,54
0,03
0,01
0,002
0,002
0,20
1,18
09.07.99
2,5
1,0
1,5
0,29
0,33
0,05
0,20
0,045
0,044
0,59
1,40
10.07.99
3,3
1,1
2,2
0,02
0,84
0,05
0,01
0,001
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0,29
1,80
11.07.99
3,0
0,9
2,1
0,02
1,42
0,06
0,02
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0,002
0,09
3,59
12.07.99
3,4
1,2
2,2
0,03
2,35
0,10
0,02
0,003
0,003
0,07
6,04
13.07.99
3,7
1,2
2,5
0,02
0,94
0,04
0,01
0,002
0,003
0,08
2,19
14.07.99
2,8
1,1
1,7
0,02
0,98
0,05
0,02
0,003
0,003
0,37
2,25
15.07.99
3,1
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2,0
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1,10
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0,02
0,006
0,002
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16.07.99
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1,1
1,3
0,05
0,73
0,05
0,01
0,005
0,002
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1,78
17.07.99
3,0
1,4
1,6
0,04
0,93
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0,01
0,005
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0,12
2,23
18.07.99
4,0
1,7
2,3
0,04
1,79
0,07
0,02
0,004
0,003
0,14
4,59
19.07.99
4,4
1,7
2,7
0,04
2,32
0,10
0,04
0,007
0,003
0,11
6,00
20.07.99
4,6
1,4
3,2
0,03
1,49
0,08
0,03
0,005
0,003
0,11
3,69
21.07.99
3,7
1,1
2,6
0,03
1,24
0,07
0,02
0,004
0,003
0,18
3,07
23.07.99
2,2
1,1
1,1
0,04
1,42
0,06
0,01
0,005
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1,70
2,57
24.07.99
1,9
0,8
1,1
0,10
1,13
0,04
0,01
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25.07.99
2,9
1,2
1,7
0,08
2,02
0,09
0,01
0,005
0,002
0,24
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26.07.99
4,6
1,9
2,7
0,08
3,26
0,17
0,03
0,009
0,003
0,37
8,44
27.07.99
3,8
1,6
2,2
0,05
3,08
0,12
0,04
0,019
0,003
0,36
7,84
28.07.99
3,5
1,5
2,0
0,06
1,84
0,13
0,02
0,005
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4,90
29.07.99
4,6
1,4
3,2
0,04
1,53
0,15
0,03
0,004
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0,19
4,05
30.07.99
5,9
1,6
4,3
0,04
1,28
0,15
0,03
0,005
0,002
0,20
3,38
31.07.99
5,4
1,5
3,9
0,03
1,18
0,15
0,03
0,005
0,002
0,16
2,98
01.08.99
5,1
1,0
4,1
0,05
1,19
0,17
0,07
0,012
0,006
0,09
2,93
02.08.99
7,4
1,3
6,1
0,05
1,40
0,22
0,05
0,010
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0,24
3,15
03.08.99
8,6
1,4
7,2
0,04
1,26
0,26
0,07
0,013
0,011
0,19
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04.08.99
8,5
1,5
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1,48
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05.08.99
8,0
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6,0
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0,015
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06.08.99
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1,73
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07.08.99
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0,83
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0,014
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0,14
2,10
08.08.99
3,0
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2,2
0,02
0,93
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0,05
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1,98
09.08.99
4,5
1,2
3,3
0,03
1,34
0,14
0,06
0,013
0,018
0,14
2,97
10.08.99
2,1
0,7
1,4
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1,30
11.08.99
2,5
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1,7
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1,45
12.08.99
2,2
0,8
1,4
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2,03
0,11
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13.08.99
2,3
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1,52
0,11
0,04
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3,71
14.08.99
2,8
1,1
1,7
0,05
1,61
0,11
0,04
0,015
0,007
0,13
3,86
AUPHEP-Endbericht
22 - A
TC
BC
OC
Na
NH4
K
Ca
Mg
Cl
NO3
SO4
15.08.99
1,7
0,8
0,9
0,03
0,75
0,07
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16.08.99
2,1
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17.08.99
1,8
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1,0
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0,45
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0,04
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0,011
0,17
1,14
18.08.99
3,1
1,2
1,9
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1,04
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19.08.99
2,0
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20.08.99
1,9
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21.08.99
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25.08.99
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3,0
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AUPHEP-Endbericht
23 – A
TC
BC
OC
Na
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K
Ca
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Cl
NO3
SO4
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AUPHEP-Endbericht
24 - A
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NO3
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25 – A
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26 - A
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27 – A
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26.08.99
0,154
4,008
0,373
0,470
0,096
0,011
0,442
11,625
0,365
27.08.99
0,086
3,530
0,324
0,238
0,050
0,187
0,910
9,825
0,366
28.01.00
0,222
5,329
0,529
0,162
0,037
0,147
17,488
3,003
0,350
29.01.00
0,178
2,514
0,310
0,127
0,026
0,116
6,955
2,267
0,218
30.01.00
0,131
0,630
0,103
0,075
0,032
0,100
1,235
1,070
0,050
31.01.00
0,124
0,392
0,079
0,127
0,029
0,063
0,769
0,704
0,082
01.02.00
0,114
0,515
0,143
0,338
0,064
0,057
1,639
0,790
0,106
02.02.00
0,182
1,245
0,291
0,484
0,079
0,119
4,928
1,350
0,200
Tagesmittelwerte Kohlenstoff PM10 (µg/m³)
Datum
TC
BC
OC
1.6.99
5,6
1,5
4,1
3.6.99
4,5
0,6
3,9
5.6.99
4,8
1,0
3,8
7.6.99
5,4
2,2
3,2
9.6.99
4,0
1,0
3,0
11.6.99
6,6
1,8
4,8
13.6.99
4,8
1,1
3,7
15.6.99
4,6
1,1
3,5
17.6.99
7,9
1,6
6,3
19.6.99
6,6
1,5
5,1
21.6.99
4,9
1,3
3,6
25.6.99
5,7
1,8
3,9
27.6.99
9,9
2,3
7,6
29.6.99
6,7
1,6
5,1
1.7.99
4,9
1,6
3,3
3.7.99
6,7
1,8
4,9
5.7.99
7,8
2,1
5,7
7.7.99
4,5
1,0
3,5
9.7.99
4,3
1,2
3,1
11.7.99
5,2
1,1
4,1
13.7.99
6,0
1,2
4,8
15.7.99
5,1
1,3
3,8
17.7.99
5,4
1,5
3,9
19.7.99
7,5
2,0
5,5
21.7.99
5,8
1,6
4,2
23.7.99
4,1
1,2
2,9
25.7.99
4,6
1,3
3,3
26.7.99
11,3
2,2
9,1
AUPHEP-Endbericht
28 - A
TC
BC
OC
27.7.99
8,0
1,8
6,2
29.7.99
6,1
1,6
4,5
31.7.99
6,1
1,6
4,5
2.8.99
9,1
2,0
7,1
4.8.99
10,7
2,3
8,4
6.8.99
8,1
2,3
5,8
8.8.99
5,1
1,1
4,0
10.8.99
4,1
1,0
3,1
12.8.99
4,1
1,1
3,0
14.8.99
4,5
1,7
2,8
16.8.99
3,4
1,0
2,4
18.8.99
4,8
1,8
3,0
20.8.99
3,7
1,2
2,5
21.8.99
4,1
1,2
2,9
22.8.99
4,3
1,1
3,2
23.8.99
5,2
1,8
3,4
24.8.99
6,1
2,3
3,8
25.8.99
7,8
2,8
5,0
26.8.99
8,2
2,6
5,6
27.8.99
8,0
3,0
5,0
28.8.99
7,8
3,1
4,7
30.8.99
4,3
1,4
2,9
1.9.99
4,2
1,1
3,1
3.9.99
7,3
3,1
4,2
5.9.99
4,7
1,8
2,9
7.9.99
6,3
2,7
3,6
9.9.99
10,8
3,5
7,3
11.9.99
10,6
2,7
7,9
13.9.99
10,8
3,2
7,6
15.9.99
12,3
3,4
8,9
17.9.99
11,5
3,4
8,1
19.9.99
7,7
2,1
5,6
21.9.99
5,4
1,7
3,7
23.9.99
7,8
2,9
4,9
25.9.99
8,0
2,8
5,2
27.9.99
3,9
1,1
2,8
29.9.99
3,7
1,2
2,5
1.10.99
2,8
0,8
2,0
3.10.99
5,5
1,8
3,7
5.10.99
4,4
1,6
2,8
7.10.99
4,0
1,6
2,4
9.10.99
4,5
1,5
3,0
11.10.99
4,2
1,5
2,7
13.10.99
6,9
2,5
4,4
15.10.99
3,5
1,3
2,2
17.10.99
5,3
1,7
3,6
19.10.99
7,9
2,6
5,3
21.10.99
8,8
2,4
6,4
23.10.99
7,8
2,6
5,2
25.10.99
7,0
2,3
4,7
27.10.99
4,9
1,8
3,1
29.10.99
8,2
2,9
5,3
31.10.99
8,0
2,4
5,6
2.11.99
14,1
3,8
10,3
4.11.99
9,7
3,8
5,9
6.11.99
11,2
3,1
8,1
AUPHEP-Endbericht
29 – A
TC
BC
OC
8.11.99
4,2
1,9
2,3
10.11.99
4,4
2,1
2,3
12.11.99
16,5
5,8
10,7
14.11.99
4,4
1,8
2,6
16.11.99
6,9
2,3
4,6
18.11.99
3,9
2,1
1,8
20.11.99
7,9
3,1
4,8
22.11.99
9,9
3,4
6,5
24.11.99
4,6
2,3
2,3
26.11.99
9,8
3,4
6,4
28.11.99
11,9
3,8
8,1
30.11.99
10,3
3,2
7,1
1.12.99
7,0
2,5
4,5
3.12.99
4,3
1,9
2,4
5.12.99
2,6
0,8
1,8
7.12.99
3,9
1,3
2,6
9.12.99
17,3
4,6
12,7
11.12.99
6,2
2,2
4,0
13.12.99
2,7
0,7
2,0
15.12.99
4,3
1,5
2,8
17.12.99
9,2
2,6
6,6
19.12.99
6,2
1,9
4,3
21.12.99
6,4
1,9
4,5
23.12.99
8,6
2,8
5,8
25.12.99
16,1
4,6
11,5
4.1.00
4,8
1,7
3,1
6.1.00
5,6
2,4
3,2
8.1.00
17,5
6,0
11,5
10.1.00
11,5
3,6
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12.1.00
14,3
4,9
9,4
20.1.00
2,8
1,2
1,6
28.1.00
7,0
2,8
4,2
29.1.00
4,2
1,7
2,5
30.1.00
2,2
0,6
1,6
31.1.00
2,0
0,5
1,6
1.2.00
3,7
1,1
2,6
2.2.00
5,8
5.2.00
3,9
1,5
2,4
7.2.00
6,6
2,3
4,3
9.2.00
2,3
0,6
1,7
11.2.00
5,6
2,0
3,6
13.2.00
7,6
3,4
4,2
18.2.00
3,7
1,4
2,3
19.2.00
4,4
1,1
3,3
20.2.00
3,1
1,6
1,5
25.2.00
2,5
0,9
1,6
3.3.00
3,8
1,1
2,7
5.3.00
2,4
0,5
1,9
7.3.00
6,0
1,7
4,3
9.3.00
3,0
0,7
2,3
11.3.00
4,6
1,2
3,4
13.3.00
11,6
3,6
8,0
15.3.00
2,3
0,5
1,8
17.3.00
3,3
1,0
2,3
19.3.00
5,1
1,5
3,6
21.3.00
7,8
2,4
5,4
AUPHEP-Endbericht
30 - A
TC
BC
OC
23.3.00
8,5
2,3
6,2
25.3.00
9,9
3,4
6,5
27.3.00
3,8
1,2
2,6
29.3.00
7,1
2,4
4,7
31.3.00
3,4
1,2
2,2
2.4.00
4,8
1,4
3,4
4.4.00
6,2
2,0
4,2
6.4.00
3,1
0,9
2,2
8.4.00
3,9
1,0
2,9
10.4.00
7,6
2,4
5,2
12.4.00
3,9
1,2
2,7
14.4.00
4,3
1,4
2,9
16.4.00
2,7
0,5
2,2
18.4.00
4,0
1,4
2,6
20.4.00
6,8
2,5
4,3
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7,0
2,3
4,7
24.4.00
4,6
1,1
3,5
26.4.00
5,1
1,8
3,3
28.4.00
5,3
1,4
3,9
30.4.00
5,6
1,7
3,9
2.5.00
5,5
1,5
4,0
4.5.00
6,3
1,6
4,7
6.5.00
5,9
1,6
4,3
8.5.00
5,0
1,5
3,5
10.5.00
7,3
2,2
5,1
12.5.00
8,3
2,2
6,1
14.5.00
4,2
1,2
3,0
16.5.00
5,9
1,7
4,2
18.5.00
3,5
0,9
2,6
20.5.00
2,7
0,7
2,0
22.5.00
3,0
0,9
2,1
24.5.00
4,6
1,5
3,1
26.5.00
5,3
1,6
3,7
28.5.00
3,8
0,8
3,0
30.5.00
3,3
0,8
2,5
AUPHEP-Endbericht
31 – A
AUPHEP-3
Gravimetrische Auswertung der Fraktion PM1,0 (in µg/m³ bei 1 013 hPa und 20°C)
Okt.00
Nov.00
Dez.00
Jän.01
Feb.01
Mär.01
Apr.01
1
30,85
19,47
18,42
44,03
16,26
29,51
27,84
2
14,89
27,56
20,43
31,05
19,71
16,79
22,80
3
12,86
24,28
18,02
44,30
21,87
19,64
4
17,44
10,32
21,01
37,50
19,01
20,67
5
16,29
17,12
14,06
51,70
38,55
6
13,26
21,90
14,89
64,50
32,70
7
10,19
21,64
17,71
42,87
54,51
8
15,09
18,75
22,70
18,46
43,49
9
18,94
25,51
27,92
17,60
10
16,78
15,87
29,28
11
19,65
28,57
19,49
12
24,15
25,65
13
23,79
14
15
Jun.01
Jul.01
Aug.01
10,43
8,93
22,57
6,75
19,26
14,70
11,06
20,88
8,02
32,19
17,06
6,23
10,16
20,96
9,77
24,98
16,32
6,98
15,85
10,70
16,91
8,53
7,40
13,39
11,69
18,13
5,49
5,89
22,48
16,83
8,87
15,48
22,35
9,83
8,79
31,61
15,37
10,00
7,21
22,77
12,04
11,77
36,40
6,15
17,83
10,21
36,00
36,66
11,08
23,08
8,01
49,40
17,95
19,95
18,09
13,55
49,77
32,76
11,62
11,54
16,92
51,89
16,60
57,21
17,28
12,74
31,00
40,63
13,62
53,57
7,47
33,22
36,82
28,69
20,15
19,56
34,30
20,15
12,71
21,86
36,68
15,59
11,37
30,86
46,43
16
Mai.01
Sep.01
14,19
7,60
6,01
10,76
4,18
4,63
15,53
9,25
3,75
5,80
12,35
8,80
6,23
8,02
8,78
9,42
16,44
5,80
6,05
8,44
16,22
12,45
17,88
15,12
5,35
9,95
16,73
9,72
14,03
19,91
10,47
17,59
8,49
9,41
21,82
16,28
19,26
9,17
17,11
6,98
8,98
11,93
8,46
21,91
7,50
17
19,55
17,69
11,65
38,18
51,28
28,29
7,36
9,92
3,81
9,77
17,29
8,31
18
15,29
14,97
13,57
42,65
31,49
7,15
14,93
2,93
5,06
12,80
16,08
12,87
19
12,03
20,92
21,47
46,07
14,70
7,87
13,17
9,95
9,24
6,86
19,99
17,51
20
19,63
30,62
12,60
36,24
13,20
11,38
13,94
14,67
7,57
9,75
12,05
21,77
21
26,47
24,19
20,65
24,80
16,45
17,80
9,81
23,34
11,97
9,28
6,77
14,22
22
21,96
36,21
20,61
35,14
7,32
18,67
7,77
15,68
13,26
10,23
12,79
17,09
23
28,64
27,35
36,48
34,25
10,20
13,74
12,46
14,39
11,84
15,07
22,74
14,29
24
21,61
24,08
55,18
16,19
9,64
18,51
10,83
20,98
8,50
17,48
30,94
16,48
25
37,15
15,55
49,03
32,42
26,31
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10,23
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37,98
22,95
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20,26
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11,14
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31
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29,88
18,86
23,42
11,88
10,35
11,94
Gravimetrische Auswertung der Fraktion PM2,5 (in µg/m³ bei 1 013 hPa und 20°C)
Nov.00
Dez.00
Jän.01
Feb.01
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1
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8,76
20,28
Sep.01
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20,93
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26,40
52,46
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11,65
17,91
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5
14,21
22,44
20,01
58,68
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23,51
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21,13
7
10,54
22,59
21,25
47,11
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37,25
14,67
9,75
9,11
8
11,30
19,93
24,96
17,19
62,23
41,79
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9,95
9
19,86
25,80
35,42
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39,29
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23,59
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10
14,44
16,28
38,71
68,07
20,81
20,45
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11
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11,43
10,05
12
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17,26
13,81
13
25,19
43,21
47,07
13,33
63,87
6,52
14
38,10
45,44
30,53
21,13
20,95
6,77
9,02
17,44
8,59
11,23
21,76
11,08
15
32,35
20,41
12,32
22,06
39,09
18,17
8,10
10,25
25,32
15,08
19,80
12,07
16
19,05
18,40
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33,66
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22,24
6,53
17
23,74
21,50
9,54
43,02
59,25
38,56
9,26
4,90
7,87
13,65
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19,50
17,61
16,96
47,27
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12,04
17,59
11,23
19
14,79
25,17
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57,44
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21,67
17,92
43,77
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10,15
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6,10
12,21
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8,65
12,00
4,10
5,27
14,31
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15,21
5,92
11,70
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10,30
9,22
16,84
9,10
9,69
16,42
10,51
18,44
15,11
AUPHEP-Endbericht
32 - A
Okt.00
Nov.00
Dez.00
Jän.01
Feb.01
Mär.01
Apr.01
Mai.01
Jun.01
Jul.01
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12,20
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25,73
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19,08
20,57
9,60
24,54
11,46
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8,26
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22
30,31
43,86
22,21
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10,23
18,33
14,91
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18,65
17,34
23
45,95
30,66
39,50
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16,10
18,15
10,11
14,45
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24
28,02
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22,06
10,00
15,64
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16,30
25
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21,00
18,64
15,81
13,19
32,14
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13,54
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11,01
6,82
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25,82
14,08
27,76
16,40
27
13,61
10,44
25,53
24,99
23,62
30,11
13,15
19,92
21,19
16,53
19,58
24,41
28
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21,10
23,85
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31,93
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18,23
18,03
20,35
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29
31,83
22,09
20,29
57,43
34,43
15,64
15,51
16,19
18,90
8,00
27,58
30
39,18
31,84
23,69
52,26
27,12
15,99
11,29
20,18
13,55
10,38
27,67
31
31,12
18,01
29,61
19,35
21,33
13,33
Jul.01
Aug.01
Sep.01
32,11
12,63
12,44
Sep.01
Gravimetrische Auswertung der Fraktion PM10 (in µg/m³ bei 1 013 hPa und 20°C)
Nov.00
Dez.00
Jän.01
Feb.01
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Mai.01
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48,96
48,12
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23,51
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41,84
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3
40,94
31,76
83,17
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27,62
54,44
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15,33
35,88
18,79
4
12,79
37,30
81,64
30,30
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30,32
12,26
5
23,24
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26,86
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22,41
51,35
19,58
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30,94
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11,03
40,33
17,96
7
15,19
38,24
29,61
63,78
92,17
55,31
24,32
14,54
47,19
18,65
18,79
8
15,83
32,65
32,62
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10,08
22,02
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6,79
9,96
9
26,50
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21,01
39,86
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16,00
20,45
10
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29,03
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26,03
12,82
11
31,29
47,37
35,45
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12
38,63
43,51
100,38
23,92
13
48,74
65,03
87,53
17,28
14
81,22
65,44
75,00
26,77
40,41
15
57,75
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19,04
30,63
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16
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27,09
11,29
52,03
93,66
17
38,62
32,79
12,97
64,30
82,40
18
25,71
26,22
26,22
66,71
19
24,62
36,28
33,59
82,46
63,79
20
16,83
26,97
16,99
19,32
13,19
10,02
26,83
14,55
28,91
16,94
24,36
15,84
15,69
13,09
18,62
25,60
26,66
33,78
48,77
16,14
33,00
20,45
10,07
17,56
15,87
21,21
31,52
20,52
26,84
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23,00
11,55
34,82
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14,27
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46,76
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22,83
27,03
15,85
25,71
13,33
19,97
17,30
16,21
13,39
54,92
26,58
17,49
15,27
22,09
19,68
13,37
147,87
14,87
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21
43,39
42,00
48,68
28,19
24,66
10,97
44,54
23,22
13,07
13,94
22,22
22
44,59
77,48
48,28
12,67
31,92
11,48
29,17
14,96
14,43
27,51
22,77
23
74,61
47,72
49,81
23,38
25,37
31,56
14,25
24,48
42,04
24
43,47
48,84
44,40
18,55
33,60
22,89
37,05
24,27
25,68
25
85,13
33,82
51,50
36,84
18,84
40,86
29,21
38,13
23,00
26
38,84
19,57
33,38
14,39
14,34
25,38
36,33
39,20
27
22,34
19,74
30,45
29,45
36,35
23,91
30,27
29,87
29,80
28
33,95
45,64
28,01
36,47
30,26
39,65
19,50
27,27
29
47,54
36,08
26,85
81,17
49,48
25,70
23,41
45,68
30
64,98
53,35
29,32
41,01
25,76
19,66
37,20
31
54,76
23,97
38,24
27,69
23,04
45,86
48,03
21,04
20,27
AUPHEP-Endbericht
33 – A
Monatsmittel
PM1,0
Kohlenstoff (µg C/m³)
Ionen (µg/m³)
Monat
Konz
Na
NH4
K
Ca
Mg
Cl
NO3
SO4
Ox
Okt-00
21,45
0,05
1,96
0,21
0,08
0,01
0,17
1,56
2,63
0,11
Nov-00
22,01
0,08
2,04
0,22
0,05
0,01
0,25
2,02
2,45
0,03
Dez-00
25,38
0,20
2,27
0,29
0,06
0,01
0,21
1,92
3,35
0,05
Jän-01
34,54
0,11
3,71
0,65
0,11
0,03
0,37
4,37
5,15
0,15
TC
BC
OC
Feb-01
28,12
0,11
3,68
0,41
0,11
0,01
0,30
4,96
4,44
0,05
Mär-01
19,04
0,06
2,60
0,24
0,05
0,01
0,13
3,07
3,35
0,11
Apr-01
13,54
0,05
1,58
0,18
0,04
<NWG
0,04
1,42
2,18
0,11
Mai-01
14,05
0,06
1,83
0,33
0,04
<NWG
0,02
0,28
3,92
0,18
Jun-01
11,62
0,05
1,41
0,24
<NWG
<NWG
0,01
0,15
2,93
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Jul-01
14,13
0,05
1,44
0,27
<NWG
0,00
0,01
0,02
3,20
0,16
Aug-01
15,47
0,05
1,90
0,30
<NWG
0,00
0,01
0,07
4,18
0,21
Sep-01
12,70
0,05
1,28
0,15
0,03
<NWG
0,02
0,66
2,27
0,12
Schwermetalle (ng/m³)
Monat
As
Cd
Co
Cr
Cu
Fe
Mn
Ni
Pb
V
Zn
Okt-00
0,61
0,34
0,03
0,35
4,91
48,64
4,25
0,62
31,67
0,47
29,04
N-00
0,71
0,39
0,05
0,55
4,49
78,87
6,09
0,77
28,83
0,40
40,44
Dez-00
0,74
0,41
0,05
1,00
4,39
44,75
9,93
0,86
31,50
0,69
42,55
Jän-01
1,29
0,72
0,04
0,62
9,69
61,82
8,81
1,11
55,72
1,04
78,84
Feb-01
0,90
0,69
0,04
0,43
5,45
65,07
8,03
0,86
35,30
0,55
59,43
Mär-01
0,52
0,27
0,03
0,33
<NWG
31,48
2,71
0,49
17,24
0,54
27,57
Apr-01
0,39
0,36
0,02
0,30
<NWG
26,53
3,06
0,37
15,66
0,31
35,81
Mai-01
0,55
0,27
0,04
0,27
<NWG
30,86
2,73
0,35
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0,51
20,71
Jun-01
0,49
0,16
0,17
0,37
<NWG
32,39
2,70
0,33
10,28
0,48
22,63
Jul-01
0,56
0,19
0,06
0,55
<NWG
38,74
2,78
0,37
12,39
0,55
27,81
Aug-01
0,61
0,29
0,06
0,52
<NWG
40,03
3,76
0,34
15,99
0,54
52,13
Sep-01
0,44
0,20
0,05
0,78
<NWG
41,12
3,66
0,42
13,72
0,47
43,90
PM2,5
Kohlenstoff (µg C/m³)
Ionen (µg/m³)
Monat
Konz
TC
BC
OC
Na
NH4
K
Ca
Mg
Cl
NO3
SO4
Ox
Okt-00
24,10
6,5
4,1
2,4
0,09
2,39
0,34
0,11
0,02
0,158
2,85
3,83
0,10
Nov-00
25,44
6,9
4,2
2,7
0,08
2,51
0,32
0,08
0,02
0,352
3,72
3,56
0,07
Dez-00
28,65
7,9
5,0
2,9
0,10
3,13
0,44
0,08
0,02
0,353
3,84
5,02
0,09
Jän-01
38,99
9,7
4,8
4,9
0,15
4,61
0,80
0,13
0,05
0,728
6,24
7,62
0,18
Feb-01
36,33
8,5
5,0
3,5
0,18
5,30
0,61
0,17
0,02
0,829
8,37
7,36
0,07
Mär-01
21,47
5,5
3,1
2,4
0,06
3,04
0,28
0,06
0,01
0,215
4,53
4,14
0,11
Apr-01
14,26
4,5
2,7
1,8
0,06
1,98
0,20
0,10
0,02
0,089
2,86
2,59
0,08
Mai-01
14,83
4,7
2,3
2,5
0,06
1,96
0,32
0,13
0,02
0,052
1,13
4,10
0,11
Jun-01
12,27
3,0
2,3
0,7
0,06
1,57
0,26
0,04
0,01
0,047
1,05
3,23
0,16
Jul-01
12,61
4,1
2,4
1,7
0,05
1,24
0,23
0,04
0,01
0,036
0,54
2,72
0,14
Aug-01
16,8
4,6
2,3
2,4
0,06
1,93
0,32
0,05
0,01
0,022
0,71
4,82
0,26
Sep-01
13,64
3,6
2,6
1,0
0,06
1,50
0,15
0,02
0,00
0,030
1,58
2,75
0,15
Schwermetalle (ng/m³)
Monat
As
Cd
Co
Cr
Cu
Fe
Mn
Ni
Pb
V
Zn
Okt-00
0,74
0,44
0,05
0,37
6,79
197,79
7,93
0,67
37,60
0,64
42,08
Nov-00
0,70
0,41
0,06
0,47
6,47
175,97
8,62
0,78
28,56
0,45
52,61
Dez-00
0,90
0,52
0,05
0,97
7,13
126,07
11,08
0,95
34,41
0,90
61,22
Jän-01
1,32
0,86
0,05
1,78
9,02
329,01
11,41
1,17
55,47
1,41
99,50
Feb-01
1,27
1,39
0,08
0,53
8,88
185,01
14,13
1,26
50,36
0,82
111,08
AUPHEP-Endbericht
34 - A
Mär-01
As
Cd
Co
Cr
Cu
Fe
Mn
Ni
Pb
V
Zn
0,62
0,33
0,06
0,36
3,67
101,09
4,12
0,67
19,70
0,66
35,85
Apr-01
0,43
0,47
0,04
0,35
5,70
103,22
5,29
1,20
17,49
0,39
42,72
Mai-01
0,51
0,25
0,03
0,28
4,30
82,85
4,12
0,36
18,84
0,54
22,95
Jun-01
0,48
0,19
0,05
0,33
3,33
112,98
4,54
0,40
11,93
0,55
33,37
Jul-01
0,50
0,19
0,02
0,30
3,48
101,38
3,95
0,39
11,56
0,52
32,34
Aug-01
0,59
0,37
0,03
0,45
3,85
124,38
5,78
0,45
17,54
0,58
71,62
Sep-01
0,43
0,25
0,04
0,41
4,14
126,18
5,48
0,48
14,65
0,52
59,39
PM10
Kohlenstoff (µg C/m³)
Ionen (µg/m³)
Monat
Konz
TC
BC
OC
Na
NH4
K
Ca
Mg
Cl
NO3
SO4
Ox
Okt-00
40,86
9,0
4,5
4,5
0,19
2,32
0,44
0,91
0,10
0,29
4,17
4,91
0,13
Nov-00
40,82
10,1
5,3
4,8
0,17
2,52
0,41
0,82
0,09
0,51
4,59
4,71
0,09
Dez-00
38,84
10,6
5,4
5,2
0,18
2,78
0,45
0,74
0,10
0,52
3,84
5,26
0,17
Jän-01
54,80
12,5
5,9
6,6
0,33
4,68
0,87
0,77
0,10
0,99
6,87
9,43
0,25
Feb-01
49,42
10,6
5,4
5,2
4,57
3,06
0,51
0,36
1,30
0,73
0,12
0,07
0,95
0,34
8,89
5,61
7,63
4,94
0,17
Mär-01
31,48
6,7
3,3
3,4
0,50
0,17
Apr-01
24,17
5,7
3,1
2,5
0,12
1,77
0,23
0,83
0,08
0,13
3,54
2,83
0,16
Mai-01
25,71
6,3
3,0
3,3
0,12
2,11
0,39
0,78
0,07
0,12
1,84
4,96
0,18
0,14
Jun-01
19,77
5,2
2,6
2,5
0,12
1,59
0,34
0,40
0,05
0,07
1,39
3,84
0,21
Jul-01
20,79
5,5
2,7
2,9
0,15
1,19
0,27
0,51
0,06
0,09
1,03
3,32
0,21
Aug-01
25,98
6,7
2,5
4,2
0,10
1,78
0,34
0,50
0,06
0,05
1,13
5,24
0,35
Sep-01
22,13
5,1
2,7
2,3
0,11
1,35
0,22
0,39
0,04
0,07
2,06
3,05
0,16
Monat
As
Cd
Co
Cr
Cu
Fe
Mn
Ni
Pb
V
Zn
Okt-00
1,07
0,50
0,28
2,48
35,37
1668,2
37,58
1,93
42,02
1,49
70,50
Nov-00
1,02
0,51
0,28
2,73
31,67
1721,9
41,20
2,11
32,46
1,33
87,54
Dez-00
1,01
0,60
0,26
3,59
27,63
1513,3
49,28
2,11
38,88
1,58
99,73
Jän-01
1,71
1,18
0,18
1,83
26,70
1132,4
33,08
2,02
65,98
1,93
165,28
106,68
Schwermetalle (ng/m³)
Feb-01
1,30
0,73
0,25
2,36
26,92
1403,5
45,10
2,08
40,90
1,75
Mär-01
0,87
0,40
0,23
1,83
24,98
1119,3
26,60
1,65
24,05
1,43
55,41
Apr-01
0,56
0,67
0,22
1,61
17,93
903,53
27,22
1,14
21,08
0,94
68,12
Mai-01
0,78
0,36
0,15
1,55
16,00
797,03
22,34
1,05
25,08
1,12
45,40
Jun-01
0,63
0,28
0,17
1,43
15,15
939,93
21,09
1,04
16,58
0,93
51,34
Jul-01
0,69
0,22
0,14
1,42
16,06
826,99
18,98
0,98
15,45
0,92
42,97
Aug-01
0,80
0,54
0,17
1,57
20,44
974,32
23,93
1,20
26,07
1,06
124,78
Sep-01
0,60
0,33
0,21
1,73
26,62
1221,1
25,47
1,35
21,35
1,07
100,76
Schwach polare organische Verbindungen (WPOC) in ng/m³
PM1,0
Dez.00
Jän.01
Feb.01
Mär.01
Apr.01
Mai.01
Jun.01
Jul.01 Aug.01
Sep.01
Octansäure
Okt.00 Nov.00
0,67
0,80
0,86
0,97
1,28
1,36
<NWG
0,57
0,72
<NWG
0,49
<NWG
Nonansäure
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
0,62
<NWG
<NWG
<NWG
Decansäure
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
1,22
<NWG
3,91
3,99
2,65
2,12
1,74
Dodecansäure
<NWG
0,89
<NWG
<NWG
1,78
2,27
<NWG
1,82
1,87
1,36
1,45
1,10
Tetradecansäure
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
Palmitinsäure
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
Stearinsäure
2,28
2,91
2,62
3,11
2,83
2,07
1,24
4,11
4,65
4,66
4,17
2,55
Octadecensäure
2,30
2,37
2,11
2,27
3,39
2,32
1,21
3,89
3,09
6,27
3,90
3,21
AUPHEP-Endbericht
35 – A
PM2,5
Dez.00
Jän.01
Feb.01
Mär.01
Apr.01
Mai.01
Jun.01
Jul.01 Aug.01
Sep.01
Octansäure
Okt.00 Nov.00
0,95
0,93
1,61
0,93
1,91
1,36
0,49
0,43
0,45
0,33
0,45
<NWG
Nonansäure
0,013
<NWG
0,35
0,094
0,70
0,71
<NWG
0,032
0,093
<NWG
<NWG
<NWG
Decansäure
0,90
<NWG
0,80
<NWG
<NWG
0,86
<NWG
1,42
1,72
0,88
0,66
0,63
Dodecansäure
1,84
1,01
1,33
0,39
1,54
1,96
0,89
0,75
1,00
0,54
0,43
0,40
Tetradecansäure
2,47
<NWG
0,90
<NWG
<NWG
<NWG
1,47
<NWG
0,83
<NWG
<NWG
<NWG
Palmitinsäure
8,58
2,32
3,56
3,45
<NWG
3,25
10,2
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
Stearinsäure
4,68
3,89
2,32
3,85
1,97
2,20
8,44
1,87
2,29
2,60
2,25
1,51
Octadecensäure
4,61
2,47
2,03
4,30
2,02
0,80
12,6
2,18
1,63
2,66
3,06
1,76
PM10
Dez.00
Jän.01
Feb.01
Mär.01
Apr.01
Mai.01
Jun.01
Octansäure
Okt.00 Nov.00
1,37
0,77
2,24
1,08
1,55
1,84
0,42
0,60
0,42
Jul.01 Aug.01
0,32
0,76
Sep.01
0,18
Nonansäure
0,83
<NWG
1,29
0,002
0,83
0,93
<NWG
0,12
0,24
0,090
<NWG
<NWG
Decansäure
1,05
0,54
1,23
<NWG
<NWG
0,85
<NWG
1,50
1,88
1,02
1,09
0,78
Dodecansäure
1,93
1,33
2,26
0,56
1,22
2,15
1,17
0,84
0,97
0,57
0,67
0,50
Tetradecansäure
2,01
<NWG
2,31
<NWG
<NWG
0,97
<NWG
0,87
<NWG
<NWG
1,25
<NWG
2,45
7,06
<NWG
<NWG
<NWG
3,17
<NWG
Palmitinsäure
Stearinsäure
7,80
Octadecensäure
5,36
8,99
1,92
<NWG
4,41
5,01
2,65
2,26
2,37
7,50
1,90
3,53
2,55
4,33
1,80
1,99
11,1
2,51
2,13
0,89
11,0
1,73
2,08
4,22
10,5
1,69
Stark polare organische Verbindungen (SPOC) in ng/m³
PM1,0
Okt.00 Nov.00
Malonsäure
Dez.00
Jän.01
Feb.01
Mär.01
Apr.01
Mai.01
Jun.01
4,69
4,76
6,05
6,59
1,13
12,1
9,14
4,00
13,6
<NWG
<NWG
<NWG
20,8
17,5
13,5
2,74
4,68
3,78
3,01
<NWG
3,10
<NWG
1,74
2,08
3,10
3,62
<NWG
<NWG
1,54
Bernsteinsäure
8,62
9,46
15,8
Glutarsäure
1,80
2,01
3,12
Adipinsäure
<NWG
<NWG
1,68
1,79
Brenztraubensäure
Korksäure
Jul.01 Aug.01
Sep.01
11,5
16,7
7,21
<NWG
3,568
<NWG
<NWG
13,9
12,8
13,8
22,1
4,00
<NWG
2,96
3,13
3,16
4,04
2,01
<NWG
<NWG
6,72
5,36
4,90
3,82
3,45
2,18
1,85
1,33
3,84
3,64
3,46
3,61
3,46
PM2,5
Dez.00
Jän.01
Feb.01
Mär.01
Apr.01
Mai.01
Jun.01
Malonsäure
Okt.00 Nov.00
13,6
12,5
23,6
16,1
26,8
25,0
18,1
20,7
11,5
Jul.01 Aug.01
21,0
23,6
Sep.01
Brenztraubensäure
17,8
5,79
24,6
31,2
40,0
22,3
21,5
3,29
<NWG
7,42
20,6
10,6
Bernsteinsäure
15,4
25,9
36,2
35,5
39,2
28,1
31,7
19,8
15,6
20,0
23,7
9,02
Glutarsäure
3,16
4,43
8,72
9,56
9,19
6,74
5,53
3,83
2,95
3,57
4,14
1,79
Adipinsäure
2,23
2,37
3,16
3,23
4,01
2,80
3,60
3,30
2,83
2,74
2,60
2,21
Korksäure
1,40
1,74
1,78
2,19
2,61
1,30
2,56
1,67
1,66
1,82
1,81
1,72
15,4
PM10
Dez.00
Jän.01
Feb.01
Mär.01
Apr.01
Mai.01
Jun.01
Malonsäure
Okt.00 Nov.00
20,7
18,1
32,2
32,5
34,5
44,2
30,9
37,7
31,1
Jul.01 Aug.01
28,0
79,9
Sep.01
Brenztraubensäure
29,5
22,8
69,0
39,0
59,7
43,1
15,96
<NWG*
<NWG*
<NWG*
22,6
22,3
Bernsteinsäure
18,9
25,2
36,5
36,8
34,3
33,0
35,7
23,1
21,6
17,1
38,7
13,5
32,0
Glutarsäure
3,87
4,63
9,63
9,43
7,81
7,65
5,89
4,18
4,02
2,57
5,59
2,38
Adipinsäure
2,63
2,62
3,50
2,77
3,53
3,86
3,97
3,63
3,57
2,57
3,03
2,25
Korksäure
1,59
1,88
2,52
2,12
2,32
1,79
2,89
1,82
2,23
1,94
2,36
2,01
* möglicherweise verdampft
AUPHEP-Endbericht
36 - A
Tagesmittelwerte PM2,5 (µg/m³)
Datum
TC
BC
OC
Na
NH4
K
Ca
Mg
Cl
NO3
SO4
Ox
05.10.00
4,1
2,8
1,3
0,02
1,53
0,09
<NWG
<NWG
<NWG
1,47
2,95
0,16
06.10.00
3,2
2,2
1
0,03
2,15
0,05
0,10
<NWG
0,03
4,45
2,04
0,13
07.10.00
3,1
2,0
1,1
0,04
1,12
0,05
0,70
<NWG
0,08
2,70
1,72
0,11
08.10.00
3,2
2
1,2
0,02
1,19
0,10
<NWG
<NWG
0,02
2,15
1,43
0,07
09.10.00
5,6
3,8
1,8
0,04
2,01
0,20
<NWG
<NWG
0,12
3,34
2,72
0,14
10.10.00
5
2,9
2,1
0,08
0,85
0,38
0,10
<NWG
0,05
1,71
1,64
0,07
11.10.00
6,7
4,6
2,1
0,07
0,75
0,24
0,15
<NWG
0,07
1,72
1,33
0,05
12.10.00
7,6
4,8
2,8
0,07
1,82
0,34
0,10
0,02
0,08
3,56
3,01
0,14
13.10.00
7,7
5,7
2,0
0,14
1,98
0,33
0,17
<NWG
0,15
2,99
3,75
0,18
14.10.00
11,6
7,0
4,6
0,21
2,17
0,53
0,50
0,04
0,27
4,38
4,17
0,23
15.10.00
7,5
3,6
3,9
0,09
3,41
0,46
0,25
<NWG
0,12
2,94
7,69
0,29
16.10.00
5,2
3,6
1,6
0,05
1,73
0,20
0,18
0,02
<NWG
0,25
4,97
0,14
17.10.00
6,3
4,4
1,9
0,03
2,41
0,14
0,08
<NWG
0,02
4,92
2,84
0,20
18.10.00
4,8
3,8
1,0
0,03
2,23
0,09
0,05
0,003
0,04
4,23
2,73
0,14
19.10.00
4,1
3,4
0,7
0,04
1,29
0,25
0,08
<NWG
0,04
2,57
1,94
0,09
20.10.00
4,3
3
1,3
0,06
2,53
0,17
0,11
<NWG
0,05
0,96
6,10
0,17
21.10.00
5,9
3,5
2,4
0,10
2,79
0,59
0,20
0,03
0,15
1,46
7,22
0,26
22.10.00
6,2
3,3
2,9
0,10
3,13
0,78
0,07
<NWG
0,20
3,89
6,30
0,28
23.10.00
7,5
4,7
2,8
0,13
6,41
0,92
0,12
0,02
0,84
7,31
11,79
0,49
24.10.00
7,1
4,6
2,5
0,05
3,11
0,31
0,04
<NWG
0,21
4,06
5,18
0,23
25.10.00
13,2
10,3
2,9
0,20
3,24
0,70
0,26
0,02
0,50
3,52
7,62
0,25
26.10.00
6,7
4,5
2,2
0,08
1,49
0,24
0,04
<NWG
0,15
1,77
2,74
0,19
27.10.00
4,1
3,1
1,0
0,09
1,26
0,09
0,06
0,02
0,09
1,78
2,07
0,09
28.10.00
5,6
3,3
2,3
0,16
1,83
0,32
0,08
0,02
0,18
3,89
2,22
0,20
29.10.00
9,7
5,4
4,3
0,18
2,67
0,55
0,07
<NWG
0,40
5,29
3,71
0,21
30.10.00
11,7
6,7
5,0
0,17
3,35
0,57
0,22
0,02
1,03
6,30
4,12
0,20
01.11.00
3,1
2,2
0,9
03.11.00
6,7
4,0
2,7
05.11.00
3,3
2,3
1
06.11.00
6,7
4,1
2,6
0,12
1,22
0,37
0,28
0,02
0,56
2,49
2,14
0,08
07.11.00
8,5
5,1
3,4
0,06
1,55
0,29
0,09
0,01
0,09
3,37
1,87
0,11
08.11.00
6,2
5,0
1,2
0,04
1,70
0,18
0,06
<NWG
0,06
2,56
2,67
09.11.00
9,4
5,7
3,7
0,14
1,51
0,35
0,16
0,02
0,18
3,41
2,01
0,13
10.11.00
6,3
4,1
2,2
0,06
0,96
0,21
0,06
0,01
0,06
2,12
1,21
0,09
11.11.00
9
5,0
4,0
0,16
2,55
0,52
0,09
0,01
0,61
4,90
3,57
0,13
12.11.00
7,9
4,8
3,1
0,06
3,34
0,42
<NWG
<NWG
0,55
5,80
4,24
0,30
13.11.00
11,2
6,5
4,7
0,09
4,68
0,86
0,17
0,01
1,12
7,33
6,78
0,40
14.11.00
10,2
6,7
3,5
0,13
4,94
0,71
0,13
0,05
0,72
8,90
6,94
0,41
15.11.00
4,8
3,5
1,3
0,04
2,63
0,18
0,09
0,01
0,12
5,54
3,08
0,07
16.11.00
4,7
3,5
1,2
0,05
1,78
0,16
0,08
<NWG
0,06
3,88
1,77
0,08
17.11.00
5,3
3,4
1,9
0,05
2,69
0,18
<NWG
<NWG
0,13
6,16
2,53
0,14
18.11.00
5,8
2,9
2,9
0,05
2,20
0,10
0,07
0,01
0,16
5,22
1,78
0,10
19.11.00
5,6
3
2,6
0,07
3,07
0,41
<NWG
<NWG
0,45
4,46
4,64
0,20
20.11.00
9,7
7,0
2,7
0,11
4,38
0,58
0,15
<NWG
0,58
5,59
8,08
0,22
21.11.00
8,2
4,7
3,5
0,06
2,43
0,32
0,04
<NWG
0,21
3,65
3,72
0,15
22.11.00
11,7
8,3
3,4
0,14
3,71
0,64
0,24
0,04
1,04
4,82
6,96
0,13
23.11.00
9,8
5,8
4,0
0,06
2,45
0,37
0,07
<NWG
0,31
4,39
3,43
0,14
24.11.00
9,4
6,3
3,1
0,06
2,77
0,39
0,14
0,003
0,31
3,76
4,52
0,17
25.11.00
6,3
3,7
2,6
0,06
2,28
0,27
0,04
0,01
0,25
3,29
3,37
0,13
26.11.00
2,3
2,1
0,2
0,06
1,68
0,13
<NWG
<NWG
0,06
2,99
1,98
0,08
27.11.00
4,3
3,2
1,1
0,15
0,36
0,08
0,06
0,03
0,14
0,62
0,87
0,04
28.11.00
10,0
7,8
2,2
0,13
1,59
0,35
0,09
<NWG
0,78
2,10
2,34
0,08
29.11.00
7,7
4,4
3,3
0,08
1,58
0,29
0,07
0,01
0,34
1,56
2,57
0,10
30.11.00
8,8
5,7
3,1
0,11
3,15
0,37
0,07
<NWG
0,49
2,65
6,12
0,19
AUPHEP-Endbericht
37 – A
TC
BC
OC
Na
NH4
K
Ca
Mg
Cl
NO3
SO4
Ox
01.12.00
7,1
3,3
3,8
0,05
3,70
0,38
0,11
0,01
0,27
5,70
5,59
0,19
02.12.00
6,6
3,8
2,8
0,07
4,31
0,46
0,06
0,01
0,44
2,61
9,56
0,18
03.12.00
5,5
3
2,5
0,06
2,30
0,41
<NWG
<NWG
0,37
2,32
4,03
0,12
04.12.00
5,6
4,1
1,5
0,09
2,82
0,84
0,11
<NWG
0,92
4,86
3,51
0,16
05.12.00
4,1
2,6
1,5
0,04
2,67
0,35
<NWG
<NWG
0,22
3,86
4,09
0,13
06.12.00
3,8
2,7
1,1
0,03
1,74
0,13
0,07
0,01
0,10
2,76
2,40
0,11
07.12.00
3,9
2,4
1,5
0,04
2,81
0,27
0,04
<NWG
0,28
4,39
4,00
0,11
08.12.00
5,2
3,0
2,2
0,05
2,70
0,46
0,05
0,00
0,46
3,33
4,63
0,15
09.12.00
9,6
5,8
3,8
0,14
4,11
0,53
0,05
0,01
0,60
2,38
9,20
0,21
10.12.00
10,3
7,1
3,2
0,19
4,26
0,97
0,03
<NWG
0,95
2,58
10,11
0,15
11.12.00
11,3
8,3
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0,11
0,29
0,09
0,15
0,03
0,20
0,57
0,73
0,03
12.12.00
22,2
16,8
5,4
0,43
4,11
0,88
0,22
0,05
1,51
3,04
10,42
0,11
13.12.00
23,7
16,0
7,7
0,23
1,87
0,60
0,32
0,04
0,82
1,71
4,52
0,13
14.12.00
14,0
10,8
3,2
0,13
0,70
0,26
0,34
0,04
0,36
1,42
1,30
0,10
15.12.00
6,8
4,3
2,5
0,07
0,56
0,23
0,09
0,02
0,22
0,81
0,84
0,07
16.12.00
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1,6
1,1
0,05
1,06
0,04
0,07
0,01
0,09
1,89
1,24
0,04
17.12.00
3,7
2,1
1,6
0,03
1,05
0,06
<NWG
<NWG
0,11
1,76
1,10
0,07
18.12.00
5,9
3,8
2,1
0,03
1,28
0,12
0,11
<NWG
0,09
2,56
1,71
19.12.00
9,4
6,6
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2,00
0,23
0,05
<NWG
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2,71
0,10
20.12.00
4,8
2,5
2,3
0,05
1,64
0,09
0,10
<NWG
0,11
2,31
2,36
0,06
21.12.00
6,8
3,1
3,7
0,07
3,08
0,20
0,15
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0,09
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0,13
23.12.00
11,5
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4,9
25.12.00
14,3
6,9
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27.12.00
7,9
3,9
4,0
29.12.00
5,9
3,7
2,2
31.12.00
3,7
2,3
1,4
01.01.01
8,0
3,9
4,1
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4,09
5,68
0,08
0,46
3,25
5,61
11,43
0,33
02.01.01
8
3,3
4,7
0,10
4,24
0,76
0,08
0,03
0,53
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0,36
03.01.01
10,8
7,4
3,4
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6,65
0,66
0,07
0,01
0,76
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11,79
0,41
04.01.01
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4,3
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1,20
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17,2
12,8
4,4
0,25
4,31
0,85
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0,02
1,96
4,98
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19,9
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1,82
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4,57
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<NWG
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8
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1,51
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10.01.01
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3
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<NWG
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15.01.01
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16.01.01
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0,70
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<NWG
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<NWG
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<NWG
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<NWG
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<NWG
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0,21
0,05
0,01
0,19
7,57
3,48
<NWG
AUPHEP-Endbericht
38 - A
TC
BC
OC
Na
NH4
K
Ca
Mg
Cl
NO3
SO4
Ox
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<NWG
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02.02.01
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2,06
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03.02.01
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0,06
<NWG
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1,22
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07.02.01
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08.02.01
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9,55
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11.02.01
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<NWG
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0,20
<NWG
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17.02.01
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2,0
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20.02.01
21.02.01
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1,9
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<NWG
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<NWG
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<NWG
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2,08
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<NWG
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3,15
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<NWG
<NWG
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<NWG
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1,1
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<NWG
<NWG
<NWG
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2,3
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<NWG
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<NWG
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1,2
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14.03.01
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0,00
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<NWG
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<NWG
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<NWG
<NWG
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<NWG
<NWG
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<NWG
<NWG
<NWG
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<NWG
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3,5
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24.03.01
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<NWG
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<NWG
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<NWG
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<NWG
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<NWG
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<NWG
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<NWG
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3,8
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<NWG
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0,06
<NWG
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2,11
0,93
0,11
AUPHEP-Endbericht
39 – A
TC
BC
OC
Na
NH4
K
Ca
Mg
Cl
NO3
SO4
Ox
12.04.01
3,8
2,4
1,4
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1,61
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<NWG
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<NWG
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<NWG
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<NWG
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<NWG
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2,45
0,08
0,31
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0,05
4,34
3,68
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24.04.01
4,7
2,7
2
0,01
2,16
0,08
0,03
<NWG
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2,91
3,27
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25.04.01
6,3
3,8
2,5
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1,55
0,52
0,30
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2,65
3,16
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26.04.01
3,7
2,1
1,6
0,02
0,50
0,05
0,05
<NWG
0,04
0,68
0,72
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27.04.01
4,4
3,0
1,4
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1,12
0,13
0,10
0,02
0,11
1,90
1,49
0,06
28.04.01
4,5
2,5
2
0,05
1,18
0,08
0,08
0,01
0,05
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1,82
0,13
29.04.01
4,8
2,8
2,0
0,08
1,71
0,32
0,14
0,02
0,06
1,62
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30.04.01
4,5
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1,6
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1,82
0,15
0,08
0,02
0,05
0,72
4,21
0,14
01.05.01
4,1
2,2
1,9
0,06
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0,10
0,10
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0,02
0,35
3,49
0,08
02.05.01
8,2
3,7
4,5
0,09
1,79
0,43
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0,02
0,05
0,95
4,45
0,20
03.05.01
4,7
3,3
1,4
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2,26
0,24
0,17
<NWG
0,06
0,80
5,75
0,21
04.05.01
4,9
2,8
2,1
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2,8
1,2
1,6
08.05.01
4,5
2,7
1,8
10.05.01
4,9
2,3
2,6
12.05.01
3,1
1,4
1,7
14.05.01
5,3
2,6
2,7
16.05.01
4,4
2,5
1,9
18.05.01
3,4
1,8
1,6
20.05.01
3,5
1,7
1,8
22.05.01
4,3
1,9
2,4
24.05.01
5,9
2,3
3,6
26.05.01
5,6
2,1
3,5
28.05.01
5,7
2,6
3,1
30.05.01
4,7
2,4
2,3
01.06.01
3,1
2,1
1,0
03.06.01
2,0
1,0
1,0
05.06.01
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2,0
0,8
07.06.01
3,3
2,3
1,0
09.06.01
2,5
2,0
0,5
11.06.01
2,4
1,9
0,5
13.06.01
4,9
3,0
1,9
15.06.01
4,3
3,0
1,3
19.06.01
2,7
2,0
0,7
21.06.01
4,6
3,0
1,6
23.06.01
2,5
1,8
0,7
25.06.01
4,6
3,0
1,6
27.06.01
5,5
3,3
2,2
29.06.01
4,1
2,9
1,2
01.07.01
2,5
1,2
1,3
03.07.01
2,8
1,4
1,4
05.07.01
4,1
2,2
1,9
09.07.01
3,5
2,4
1,1
11.07.01
4,0
2,6
1,4
13.07.01
4,5
2,6
1,9
AUPHEP-Endbericht
40 - A
TC
BC
OC
15.07.01
3,9
1,8
2,1
Na
NH4
K
Ca
Mg
Cl
NO3
SO4
17.07.01
3,1
1,9
1,2
19.07.01
3,7
2,2
1,5
21.07.01
2,1
1,6
0,5
23.07.01
4,8
2,9
1,9
25.07.01
5,6
3,4
2,2
27.07.01
6,2
3,5
2,7
29.07.01
5,5
2,5
3,0
31.07.01
7,1
3,7
3,4
02.08.01
4,9
2,0
2,9
04.08.01
2,8
1,6
1,2
06.08.01
3,6
2
1,6
07.08.01
4,1
2,2
1,9
08.08.01
3,8
2,2
09.08.01
3,6
2
1,6
0,10
0,97
0,38
0,05
<NWG
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1,6
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1,06
0,15
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0,02
0,80
10.08.01
2,4
2,11
1,8
0,6
0,04
0,87
0,10
<NWG
<NWG
0,04
0,40
1,25
11.08.01
12.08.01
2,4
1,3
1,1
<NWG
1,43
0,10
<NWG
<NWG
0,03
0,83
2,19
3,1
1,7
1,4
0,14
2,29
1,19
<NWG
<NWG
0,17
1,13
5,93
13.08.01
6
2,8
3,2
0,06
2,28
0,14
<NWG
<NWG
<NWG
0,95
4,06
14.08.01
5,8
2,6
3,2
0,08
2,91
0,46
0,06
0,02
<NWG
1,04
6,34
16.08.01
7,4
3,0
4,4
18.08.01
4,9
2,2
2,7
20.08.01
4,0
2,4
1,6
22.08.01
4,4
2,6
1,8
24.08.01
8,3
3,3
5,0
26.08.01
7,8
3,1
4,7
28.08.01
2,5
1,7
0,8
30.08.01
3,6
1,9
1,7
01.09.01
1,8
1,6
0,2
03.09.01
3,4
2,7
0,7
07.09.01
2,8
2,5
0,3
09.09.01
<NWG
<NWG
<NWG
11.09.01
1,9
1,7
0,2
13.09.01
4,7
3,2
1,5
15.09.01
3,5
2,6
0,9
17.09.01
3,2
2,3
0,9
19.09.01
5,4
3,8
1,6
21.09.01
5,2
3,5
1,7
23.09.01
3,5
2,5
1,0
25.09.01
3,5
2,6
0,9
27.09.01
5,7
3,7
2,0
29.09.01
7,8
4,8
3,0
Ox
AUPHEP-Endbericht
41 – A
Tagesmittelwerte PM10 Kohlenstoff und Ionen (µg/m³)
TC
BC
OC
Na
NH4
K
Ca
Mg
Cl
NO3
SO4
Ox
0,19
µg/m³
15.01.01
7,1
2,6
4,5
0,23
2,30
0,25
1,49
0,11
0,07
16.01.01
13,3
5,6
7,7
0,42
2,43
0,52
2,46
0,17
1,52
6,16
6,41
17.01.01
15,2
5,8
9,4
0,32
4,05
0,89
1,75
0,15
1,88
8,07
9,30
0,30
18.01.01
17,3
8,5
8,8
0,38
5,18
0,68
1,90
0,17
1,26
8,82
12,29
0,44
19.01.01
21,0
7,4
13,6
0,29
8,06
1,02
1,15
0,12
1,18
12,58
16,13
0,66
20.01.01
13,6
5,6
8,0
0,19
7,11
0,58
0,48
0,05
0,38
10,84
12,89
0,62
21.01.01
10,6
3,8
6,8
0,13
7,40
0,55
0,18
0,02
0,40
9,63
14,33
0,51
22.01.01
11,5
5,2
6,3
0,11
6,31
0,50
0,20
0,10
0,39
7,03
13,72
0,31
23.01.01
11,9
4,2
7,7
0,13
6,17
0,60
0,52
0,06
0,47
6,82
13,24
0,41
08.08.01
6,5
2,5
4
0,12
0,69
0,41
0,72
<NWG
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1,02
2,77
0,22
09.08.01
6,0
2,2
3,8
0,09
0,73
0,21
0,80
0,061
0,06
1,23
2,70
0,16
10.08.01
4,1
1,7
2,4
0,09
0,80
0,10
<NWG
<NWG
0,05
0,67
1,43
0,03
11.08.01
4,5
2,0
2,5
<NWG
1,35
0,08
<NWG
<NWG
<NWG
0,98
2,45
0,13
12.08.01
5,4
2,1
3,3
0,20
2,07
1,20
<NWG
<NWG
0,35
1,75
6,08
0,16
13.08.01
8,2
3,3
4,9
0,11
2,19
0,19
<NWG
<NWG
<NWG
1,52
4,59
0,28
14.08.01
7,8
2,9
4,9
0,17
2,68
0,51
0,86
0,10
0,04
1,53
6,73
0,36
Tagesmittelwerte Kohlenstoff (µg C/m³)
PM2,5
PM10
Datum
TC
BC
OC
BC
OC
01.10.00
6,7
4,2
2,5
02.10.00
4,1
3,1
1,0
03.10.00
3,3
2,6
0,7
04.10.00
3,7
3,1
0,6
06.10.00
4,1
2,8
1,3
3,9
2,8
1,1
2,4
1,3
3,2
2,2
1,0
3,2
2,4
0,8
3,1
2,0
1,1
3,2
2,0
1,2
3,2
2,0
1,2
2,8
2,2
0,6
5,6
3,8
1,8
5,0
2,9
2,1
5,0
3,0
2,0
6,7
4,6
2,1
7,6
4,8
2,8
7,7
4,7
3,0
7,7
5,7
2,0
11,6
7,0
4,6
11,8
7,1
4,7
7,5
3,6
3,9
7,7
3,6
4,1
3,6
1,6
09.10.00
10.10.00
6,2
3,5
2,7
11.10.00
12.10.00
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16.10.00
OC
3,7
07.10.00
08.10.00
BC
PM1,0
TC
05.10.00
TC
8,4
3,9
4,5
5,2
6,3
4,4
1,9
7,1
4,5
2,6
6,8
3,7
3,1
4,8
3,8
1,0
4,8
3,5
1,3
19.10.00
4,1
3,4
0,7
4,9
3,6
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20.10.00
4,3
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3,8
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21.10.00
5,9
3,5
2,4
6,2
3,3
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6,5
3,6
2,9
7,5
4,7
2,8
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5,0
2,0
7,5
5,4
2,1
17.10.00
18.10.00
22.10.00
9,8
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6,0
23.10.00
24.10.00
10,3
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10,5
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5,4
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28.10.00
29.10.00
8,2
3,3
4,9
7,1
4,6
2,5
13,2
10,3
2,9
6,7
4,5
2,2
4,1
3,1
1,0
5,6
3,3
2,3
6,9
4,2
2,7
9,7
5,4
4,3
6,6
5,5
1,1
AUPHEP-Endbericht
42 - A
PM10
30.10.00
PM2,5
PM1,0
TC
BC
OC
TC
BC
OC
TC
BC
OC
17,7
6,7
11,0
11,7
6,7
5,0
6,7
5,5
1,2
4,4
2,7
1,7
3,1
2,2
0,9
7,3
5,1
2,2
3,5
2,4
1,1
10,5
6,2
4,3
6,7
4,0
2,7
9,1
5,5
3,6
5,2
3,2
2,0
3,3
2,3
1,0
6,7
4,1
2,6
11,0
6,8
4,2
12,1
6,6
5,5
8,5
5,1
3,4
6,2
5,0
1,2
10,7
6,0
4,7
14,8
8,0
6,8
9,4
5,7
3,7
9,7
4,5
5,2
6,3
4,1
2,2
10,8
6,9
3,9
13,8
6,1
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7,9
4,8
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5,2
4,0
1,2
16,8
8,3
8,5
11,2
6,5
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5,7
3,9
1,8
10,2
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2,9
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5,6
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2,1
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6,8
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3,3
10,0
7,8
2,2
4,8
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4,4
3,3
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5,7
3,1
5,2
3,1
2,1
9,7
3,6
6,1
7,1
3,3
3,8
7,4
4,3
3,1
6,6
3,8
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3,8
2,7
1,1
7,2
3,0
4,2
5,5
3,0
2,5
5,6
4,1
1,5
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TC
BC
OC
AUPHEP-Endbericht
46 - A
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BC
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BC
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29.09.01
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TC
BC
OC
AUPHEP-Endbericht
47 – A
AUPHEP-4
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Jul.01
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48 - A
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22,21
29,18
25,7
PM2,5
Kohlenstoff (µg C/m³)
Ionen (µg/m³)
Monat
Konz
TC
BC
OC
Na
NH4
K
Ca
Mg
Cl
NO3
SO4
Ox
Okt-00
26,07
9,6
5,1
4,4
0,08
2,12
0,28
0,11
0,02
0,040
1,65
3,85
0,14
Nov-00
29,74
11,8
6,4
5,4
0,19
1,57
0,34
0,36
0,05
0,404
2,11
2,57
0,13
Dez-00
37,24
15,1
6,3
8,8
0,14
2,39
0,47
0,16
0,02
0,524
2,87
3,62
0,10
Jän-01
36,96
11,6
5,4
6,2
0,13
3,38
0,42
0,13
0,03
0,426
4,10
5,25
0,17
Feb-01
27,91
12,4
5,4
7,1
0,14
2,04
0,33
0,28
0,03
0,189
3,23
2,84
0,09
Mär-01
23,55
7,1
3,8
3,3
0,09
2,60
0,25
0,18
0,02
0,089
3,14
4,62
0,15
Apr-01
16,66
6,0
3,7
2,2
0,05
1,61
0,16
0,12
0,01
0,046
1,26
2,80
0,12
Mai-01
13,73
4,4
2,6
1,9
0,04
1,61
0,10
0,08
0,01
0,012
0,49
3,82
0,15
Jun-01
11,58
3,7
2,3
1,4
0,04
1,29
0,11
0,06
0,01
0,012
0,46
2,70
0,16
Jul-01
14,23
4,5
2,9
1,6
0,05
1,55
0,12
0,08
0,01
0,009
0,34
3,53
0,17
0,005
Aug-01
16,6
5,2
2,3
2,8
0,04
1,78
0,18
0,09
0,01
Sep-01
12,00
4,2
2,8
1,4
0,04
0,97
0,11
0,07
0,01
0,25
4,65
0,19
0,26
2,13
0,12
Monat
As
Cd
Co
Cr
Cu
Fe
Mn
Ni
Pb
V
Zn
Okt-00
0,73
0,48
0,03
0,14
3,94
44,84
4,25
0,79
28,19
0,73
47,35
Nov-00
0,62
0,50
0,05
0,46
6,40
54,25
6,79
1,04
35,49
0,48
78,44
Dez-00
0,94
0,56
0,04
0,42
5,39
44,82
4,85
1,12
37,80
0,55
66,46
Jän-01
1,18
0,85
0,03
0,58
4,16
45,38
5,28
1,24
42,86
1,19
77,25
Feb-01
0,59
0,33
0,04
0,29
4,28
50,01
4,50
0,91
26,15
0,53
49,47
Schwermetalle (ng/m³)
Mär-01
0,58
0,28
0,03
0,32
2,73
31,00
3,02
0,92
16,79
0,98
30,76
Apr-01
0,39
0,26
0,03
0,14
3,19
24,75
2,66
0,50
15,01
0,45
29,07
Mai-01
0,41
0,22
0,02
0,23
3,27
23,30
2,46
0,35
10,87
0,57
20,92
Jun-01
0,35
0,21
0,03
0,31
1,67
28,93
2,82
0,32
9,31
0,44
24,56
Jul-01
0,47
0,16
0,02
0,27
2,28
41,28
2,83
0,65
8,77
0,68
20,97
Aug-01
0,52
0,21
0,02
0,48
6,59
35,09
2,94
0,59
8,96
0,55
19,47
Sep-01
0,34
0,21
0,03
0,28
2,17
31,70
2,72
0,47
9,23
0,54
22,56
Monat
Konz
TC
BC
OC
Na
NH4
K
Ca
Mg
Cl
NO3
SO4
Ox
Okt-00
35,76
12,2
5,5
6,7
0,22
2,16
0,42
1,10
0,11
0,14
3,07
4,96
0,28
Nov-00
38,55
15,2
8,2
7,0
0,17
1,24
0,34
1,05
0,09
0,40
2,20
2,89
0,11
Dez-00
58,60
20,0
7,6
12,4
0,22
2,20
0,64
1,31
0,11
0,96
3,51
4,30
0,16
Jän-01
51,75
14,1
6,1
8,0
0,37
3,88
0,55
1,05
0,10
0,88
5,68
7,37
0,24
Feb-01
43,00
16,2
5,8
10,4
34,50
9,1
4,2
4,9
1,57
2,51
0,36
0,30
1,90
1,38
0,09
0,13
0,52
0,22
3,85
4,25
3,40
5,46
0,16
Mär-01
0,32
0,22
PM10
Kohlenstoff (µg C/m³)
Ionen (µg/m³)
0,26
AUPHEP-Endbericht
49 – A
Konz
TC
BC
OC
Apr-01
24,06
7,7
4,1
3,6
Na
0,09
NH4
1,42
K
0,19
Ca
0,90
Mg
0,07
Cl
0,08
NO3
1,64
SO4
3,14
0,14
Ox
Mai-01
23,29
5,9
2,8
3,1
0,10
1,59
0,14
0,79
0,06
0,02
0,79
4,36
0,22
Jun-01
16,63
4,9
2,3
2,6
0,09
1,14
0,12
0,51
0,06
0,02
0,60
2,86
0,23
Jul-01
20,54
6,1
3,1
3,1
0,14
1,49
0,16
0,69
0,07
0,63
4,00
0,28
Aug-01
24,68
6,6
2,6
4,0
0,10
1,72
0,22
0,78
0,07
0,01
0,46
5,14
0,30
Sep-01
17,73
5,4
3,2
2,1
0,07
0,77
0,15
0,65
0,04
0,02
0,57
2,42
0,17
Monat
As
Cd
Co
Cr
Cu
Fe
Mn
Ni
Pb
V
Zn
Okt-00
1,12
0,77
0,10
0,68
15,50
198,6
12,39
1,37
43,71
1,09
101,06
Nov-00
0,65
0,49
0,12
0,93
15,12
207,7
11,46
1,68
38,11
0,74
105,78
Schwermetalle (ng/m³)
Dez-00
1,23
0,89
0,12
1,25
19,63
246,6
12,95
1,93
51,68
0,78
111,23
Jän-01
1,56
1,09
0,09
1,17
12,24
190,6
11,81
1,93
54,18
1,69
119,64
Feb-01
0,94
0,50
0,16
1,34
19,21
281,7
14,62
2,15
43,10
0,95
97,89
Mär-01
0,75
0,36
0,12
0,86
10,88
176,4
9,73
1,66
23,20
1,39
54,62
Apr-01
0,56
0,35
0,08
0,56
7,76
119,30
7,45
0,90
21,45
0,64
55,89
Mai-01
0,66
0,33
0,09
0,56
6,96
118,11
8,04
0,75
16,93
0,86
42,13
Jun-01
0,42
0,23
0,12
0,48
5,86
93,97
6,47
0,60
12,62
0,57
41,27
Jul-01
0,53
0,18
0,09
0,29
6,54
108,23
5,99
0,60
11,13
0,82
27,84
Aug-01
0,63
0,25
0,07
0,64
6,68
120,93
7,25
1,02
11,48
0,79
26,72
Sep-01
0,45
0,26
0,07
0,60
8,97
134,7
6,82
0,79
13,98
0,70
40,37
Schwach polare organische Verbindungen (WPOC) in ng/m³
PM2,5
Dez.00
Jän.01
Feb.01
Mär.01
Apr.01
Mai.01
Jun.01
Jul.01 Aug.01
Sep.01
Octansäure
Okt.00 Nov.00
0,01
<NWG
0,29
<NWG
<NWG
0,14
<NWG
<NWG
0,11
<NWG
0,39
<NWG
Nonansäure
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
Decansäure
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
0,75
0,77
<NWG
1,12
<NWG
Dodecansäure
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
Tetradecansäure
1,25
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
Palmitinsäure
17,49
5,10
4,85
2,47
<NWG
2,40
5,69
<NWG
<NWG
0,188
<NWG
<NWG
Stearinsäure
6,88
5,17
1,42
2,16
0,60
0,65
5,22
0,95
1,18
1,57
1,79
0,52
Octadecensäure
39,40
4,99
2,13
2,70
1,14
<NWG
6,81
0,82
0,73
3,03
0,93
0,95
Dez.00
Jän.01
Feb.01
Mär.01
Apr.01
Mai.01
Jun.01
Jul.01 Aug.01
Sep.01
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
PM10
Okt.00 Nov.00
Octansäure
0,28
0,18
0,95
0,18
0,41
0,26
<NWG
Nonansäure
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
Decansäure
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
0,89
0,95
<NWG
0,88
Dodecansäure
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
Tetradecansäure
2,30
0,98
1,41
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
<NWG
Palmitinsäure
16,2
11,8
4,13
<NWG
<NWG
<NWG
7,09
<NWG
<NWG
0,39
0,04
<NWG
Stearinsäure
6,87
7,21
2,65
1,23
1,19
1,58
5,43
1,23
1,50
1,69
1,78
0,90
Octadecensäure
6,71
17,9
6,53
0,99
1,99
<NWG
9,76
0,90
0,95
3,35
<NWG
1,30
Stark polare organische Verbindungen (SPOC) in ng/m³
PM2,5
Dez.00
Jän.01
Feb.01
Mär.01
Apr.01
Mai.01
Jun.01
Malonsäure
Okt.00 Nov.00
17,3
9,52
11,9
11,8
11,2
13,3
8,67
11,9
24,9
Jul.01 Aug.01
7,07
28,5
Sep.01
Brenztraubensäure
3,29
6,24
8,11
13,8
12,8
15,0
3,64
0,07
13,1
<NWG
2,63
9,41
Bernsteinsäure
21,6
35,3
33,8
36,4
26,8
30,6
28,3
18,6
25,9
14,8
32,9
8,86
Glutarsäure
2,82
5,29
7,75
9,09
6,39
6,48
4,14
2,85
4,56
2,53
6,23
1,34
10,7
AUPHEP-Endbericht
50 - A
Dez.00
Jän.01
Feb.01
Mär.01
Apr.01
Mai.01
Jun.01
Adipinsäure
Okt.00 Nov.00
1,19
2,10
1,84
1,82
2,09
1,66
2,20
2,12
2,95
Jul.01 Aug.01
1,76
3,36
Sep.01
1,61
Korksäure
0,55
1,55
1,01
0,95
0,98
1,04
1,93
1,16
1,10
1,09
1,26
0,98
PM10
Dez.00
Jän.01
Feb.01
Mär.01
Apr.01
Mai.01
Jun.01
Malonsäure
Okt.00 Nov.00
18,4
25,0
30,8
30,0
32,8
34,3
27,1
25,6
18,3
Jul.01 Aug.01
38,1
17,0
Sep.01
Brenztraubensäure
38,6
14,2
19,6
51,3
20,7
16,5
25,3
<NWG
<NWG
7,25
<NWG
1,54
Bernsteinsäure
34,5
40,2
47,9
49,4
37,2
37,9
45,0
14,9
12,6
26,5
15,5
10,4
17,6
Glutarsäure
6,23
7,25
12,3
13,7
8,73
8,64
7,33
1,92
2,11
2,55
2,60
1,54
Adipinsäure
2,32
3,02
3,55
2,98
3,64
2,82
3,67
3,21
2,86
2,37
2,30
1,69
Korksäure
1,45
1,65
1,70
2,04
1,57
0,70
2,38
0,96
1,05
1,15
1,08
0,94
Tagesmittelwerte PM2,5 und PM10
(µg/m³)
PM2,5
TC
BC
OC
Na
NH4
K
Ca
Mg
Cl
NO3
SO4
Ox
15.01.01
11,8
6,8
5,0
0,13
2,16
0,29
0,29
0,03
0,80
2,61
4,28
0,07
16.01.01
11,7
4,9
6,8
0,13
3,34
0,42
0,16
0,03
0,84
5,90
5,06
0,10
17.01.01
13,1
6,8
6,3
0,13
4,64
0,43
0,13
0,02
0,78
7,47
7,88
0,17
18.01.01
13,6
5,5
8,1
0,14
6,15
0,51
0,06
0,01
0,62
9,21
10,50
0,25
19.01.01
22,5
10,1
12,4
0,23
8,55
0,90
0,09
0,01
1,30
13,90
13,97
0,46
20.01.01
12,6
5,0
7,6
0,13
6,62
0,58
0,02
0,003
0,49
11,75
10,77
0,35
21.01.01
8,0
3,5
4,5
0,06
5,28
0,41
0,02
0,003
0,20
3,59
12,04
0,16
22.01.01
9,7
3,9
5,8
0,10
6,41
0,44
0,06
0,003
0,21
5,25
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PM10
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51 – A
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Datum
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52 - A
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PM2,5
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AUPHEP-Endbericht
53 – A
PM10
PM2,5
TC
BC
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TC
BC
OC
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2,3
5,9
3,2
2,7
13.7.01
19.7.01
27.7.01
AUPHEP-Endbericht
54 - A
PM10
TC
BC
PM2,5
OC
29.7.01
TC
BC
4,1
2,5
OC
1,6
31.7.01
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17.9.01
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19.9.01
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22.9.01
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23.9.01
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4,6
7,0
3,8
3,2
27.9.01
29.9.01
AUPHEP-Endbericht
55 – A
Impaktorproben
AUPHEP-1
Kohlenstoff und Ionen
Datum
mittl. Dae
TC
Na
NH4
K
µm
20.08.99
21.08.99
22.08.99
23.08.99
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26.08.99
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0,005
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0,036
0,006
AUPHEP-Endbericht
56 - A
mittl. Dae
TC
Na
NH4
K
µm
27.08.99
26.01.00
27.01.00
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<NWG
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AUPHEP-Endbericht
mittl. Dae
57 – A
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Datum
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2,539
AUPHEP-Endbericht
58 - A
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As
Cd
Co
Cr
Cu
µm
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Fe
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Ni
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0,566
17,43
0,473
0,038
0,290
0,025
0,703
AUPHEP-Endbericht
mittl. Dae
59 – A
As
Cd
Co
Cr
Cu
µm
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02.02.00
Fe
Mn
Ni
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V
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1,405
0,081
0,369
0,051
1,137
AUPHEP-Endbericht
60 - A
AUPHEP-2
Kohlenstoff und Ionen
Datum
mittl. Dae
TC
Na
NH4
K
µm
20.08.99
21.08.99
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23.08.99
24.08.99
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27.08.99
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NO3
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0,000
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1,523
0,057
0,001
AUPHEP-Endbericht
mittl. Dae
61 – A
TC
Na
NH4
K
µm
26.01.00
27.01.00
28.01.00
29.01.00
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Ca
Mg
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SO4
Ox
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2,771
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63 – A
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Cd
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1,957
1,47
0,002
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5,570
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0,003
0,562
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2,109
3,16
0,002
0,007
0,002
0,024
0,115
7,281
0,184
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1,490
6,81
0,002
0,002
0,002
0,035
0,193
3,370
0,132
0,239
0,250
0,007
1,476
AUPHEP-Endbericht
64 - A
mittl. Dae
As
Cd
Co
Cr
Cu
µm
01.02.00
02.02.00
Fe
Mn
Ni
Pb
V
Zn
ng/m³
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0,035
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0,006
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3,370
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0,070
0,520
16,269
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6,551
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11,567
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1,730
6,81
0,002
0,002
0,028
0,127
5,068
0,410
0,018
0,130
0,019
0,470
AUPHEP-Endbericht
65 – A
AUPHEP-3
Kohlenstoff und Ionen
Datum
mittl. Dae
TC
EC
OC
Na
NH4
µm
K
Ca
Mg
Cl
NO3
SO4
Ox
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0,30
0,03
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0,12
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0,29
0,00
Nacht
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0,00
<NWG
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<NWG
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<NWG
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0,00
0,15
0,78
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0,01
Tag
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Nacht
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<NWG
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Tag
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<NWG
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<NWG
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0,00
0,02
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Nacht
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2,27
1,08
1,20
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1,08
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1,89
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Tag
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AUPHEP-Endbericht
66 - A
mittl. Dae
TC
EC
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NH4
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NO3
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AUPHEP-Endbericht
67 – A
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µm
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EC
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NO3
SO4
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Cl
NO3
SO4
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mittl. Dae
69 – A
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70 - A
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Datum
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71 – A
As
Cd
Co
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6,81
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0,609
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0,15
0,165
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0,147
1,032
19,87
1,312
0,150
5,223
0,076
10,15
0,32
0,212
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1,055
35,29
3,718
0,184
8,734
0,197
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0,68
0,177
0,237
0,038
0,441
2,648
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10,486
0,271
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0,232
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1,47
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207,21
8,302
0,201
10,511
0,133
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3,16
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0,032
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0,376
2,463
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1,854
0,100
19,98
6,81
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0,009
0,023
0,412
2,067
192,89
5,178
0,154
0,686
0,114
5,18
AUPHEP-Endbericht
72 - A
AUPHEP-4
Kohlenstoff und Ionen
Datum
mittl. Dae
TC
EC
OC
Na
NH4
µm
K
Ca
Mg
Cl
NO3
SO4
Ox
(µg/m³)
15.1.01
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1,42
1,62
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0,207
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0,56
0,007
Nacht
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<NWG
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1,14
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<NWG
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1,33
0,56
0,010
Tag
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3,20
1,21
2,03
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0,004
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3,01
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<NWG
Nacht
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<NWG
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<NWG
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Tag
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<NWG
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Nacht
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<NWG
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0,05
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0,47
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<NWG
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<NWG
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Tag
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1,42
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1,66
0,200
<NWG
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2,69
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0,005
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0,015
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0,004
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0,17
<NWG
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0,02
0,004
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0,10
<NWG
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2,40
1,39
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<NWG
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0,068
0,47
0,56
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Nacht
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4,17
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1,54
0,286
<NWG
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0,263
0,02
0,002
0,559
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5,53
0,141
1,47
3,55
1,27
2,34
0,04
1,59
0,073
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0,009
0,211
1,82
3,79
0,080
3,16
0,54
0,10
0,45
0,03
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0,01
0,004
0,41
0,011
0,069
0,17
0,12
<NWG
AUPHEP-Endbericht
mittl. Dae
73 – A
TC
EC
OC
Na
NH4
µm
K
Ca
Mg
Cl
NO3
SO4
Ox
0,018
(µg/m³)
19.1.01
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2,46
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0,53
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<NWG
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0,85
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Tag
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1,94
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<NWG
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4,02
0,310
0,03
0,004
0,537
5,90
6,05
0,167
1,47
4,17
1,85
2,38
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2,03
0,086
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0,019
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4,04
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<NWG
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<NWG
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0,60
<NWG
Nacht
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4,02
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<NWG
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3,72
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<NWG
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<NWG
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<NWG
20.1.01
Tag
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2,20
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1,12
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<NWG
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<NWG
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<NWG
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Nacht
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0,70
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<NWG
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<NWG
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<NWG
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<NWG
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<NWG
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<NWG
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<NWG
Tag
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<NWG
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<NWG
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<NWG
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<NWG
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<NWG
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<NWG
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<NWG
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Tag
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<NWG
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<NWG
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<NWG
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Nacht
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<NWG
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AUPHEP-Endbericht
74 - A
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TC
EC
OC
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NH4
K
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Cl
NO3
SO4
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Tag
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<NWG
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Nacht
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<NWG
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<NWG
mittl. Dae
TC
EC
OC
Na
NH4
K
Ca
Mg
Cl
NO3
SO4
Ox
Datum
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9.8.01
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0,003
<NWG
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0,01
0,001
AUPHEP-Endbericht
mittl. Dae
75 – A
TC
EC
OC
Na
NH4
µm
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13.8.01
14.8.01
K
Ca
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NO3
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<NWG
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<NWG
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<NWG
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As
Cd
Co
Cr
Cu
Fe
Mn
Ni
Pb
V
Zn
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Datum
mittl. Dae
µm
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22,28
Nacht
0,32
0,565
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Tag
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76 - A
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Datum
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3,49
AUPHEP-Endbericht
78 - A
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As
Cd
Co
Cr
Cu
µm
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30,48
1,617
0,138
0,435
0,039
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