Ein neuer schwermetallhaltiger Aerosol Tracer für Ausbreitungsexperimente und Depositionsexperimente : Auswahl, Analytik, Charakterisierung, Feldeinsatz

Durch menschliche Aktivitäten gelangen in beträchtlichem Ausmaß anorganische und organische Schadstoffe in unsere Umwelt. Ein wesentlicher Teil dieser gas- und partikelförmigen Substanzen anthropogenen Ursprungs wird dabei direkt in die Atmosphäre emittiert (1-4). Dort erfolgt ihre effiziente Verdünnung durch die imVergleich zur molekularen Diffusion wesentlich wirksamere turbulente Diffusion ("Ausbreitung"). Bei reaktiven Species finden außerdem chemische Transformationen statt. Ein Teil der transportierten und transformierten Stoffe wird durch nasse und trockene Deposition zum Erdboden wieder aus der Atmosphäre ausgeschieden. Insbesondere das Studium der Ausbreitung von stofflichen Beimengungen innerhalb der planetarischen Grenzschicht ist seit einigen Jahrzehnten Gegenstand intensiver Forschungstätigkeit. Im Vordergrund steht dabei die Entwicklung von mehr oder weniger komplexen mathematischen Modellen zur Beschreibung dieser Ausbreitungsvorgänge. Solche Modelle dienen einerseits zur Grundlagenforschung, andererseits haben sie bei Planung und Betrieb von industriellen Anlagen (insbesondere kerntechnischen Anlagen) folgende wesentlichen Aufgaben: - für den ordnungsgemäßen Betrieb (Genehmigungsverfahren) die durchschnittliche jährliche Belastung der Bevölkerungsgruppe im Nahbereich mittels Langzeitausbreitungsrechnung abzuschätzen - für ein Störfallereignis (Katastrophenschutz) die Umgebungsbelastung bei kurzzeitiger Emission mittels Kurzzeitausbreitungsrechnung auch bei sich ändernden Wetterbedingungen vorherzusagen. Neben dem einfachen stationären Gauß-Modell (TA-Luft) existiert ein in der KFA-Jülich entwickeltes quasi-stationäres Gauß-Modell (Volumenquellen-Modell "MUSEMET"), das auch die Ausbreitung einer Emission bei variierenden Wetterabläufen (Windrichtung, Windgeschwindigkeit, Turbulenzzustand) zu berechnen gestattet. Die Anwendung solcher Modelle impliziert jedoch ebenes Gelände und sie [...