Charakterisierung chemischer Aerosoleigenschaften

Das Bild zeigt das Ergebnis der Langzeitcharakterisierung von PM10, die Balken stellen jährliche Mittelwerte dar. Die Partikelmassenkonzentration sank von 1993 bis1999 und blieb dann mit einem Mittelwert von 22.2 µgm-3 in etwa konstant. Die absolute Schwankungsbreite zwischen den Jahren beträgt ± 1.6 µgm-3, was relativ etwa 7 % entspricht. Die fallenden PM10-Konzentrationen zwischen 1993 und 1999 gehen einher mit sinkenden lokalen Primäremissionen von Feinstaub aus wenig effizienten und veralteten Kraftwerken in der Umgebung, die nach aus Zeiten der ehemaligen DDR vorhanden waren. Die abnehmende Bedeutung der individuellen Ofenheizung in den umliegenden Städten trug weiterhin zur Reduzierung primärer Staubemissionen bei. Damit gewann der relative Einfluss von Langstreckentransport primärer PM10-Emissionen und von Partikelvorläufersubstanzen an Bedeutung. Heute ist dieser Ferntransport insbesondere im Winter die Hauptursache für hohe PM Konzentrationen in großen Teilen Sachsens. Für die Jahre 2010 und 2011 ergaben sich wieder etwas höhere PM10-Massenkonzentrationen als zuvor. Die Ursache dafür liegt in den relativ kalten Wintern mit höheren Emissionen von Feinstaub und Vorläufersubstanzen und dem Einfluss von Ferntransport anthropogen verschmutzter kontinentaler Luftmassen bei östlicher Anströmung, die relativ viel PM1 enthalten. Mit 19.4 µgm-1 im wurde 2015 die geringste Jahresmittelkonzentration für PM10 seit 1993 in Melpitz gemessen.

Jährliche Mittel der PM10-Massenkonzentration, des Gehaltes wasserlöslicher Ionen (1993-2015) und von organischem (OC) und elementaren Kohlenstoff (EC) (2003-2015). Alle EC-Konzentrationen nach dem thermographischen Verfahren (VDI 2465/2). Die EC Konzentration für 2015 wurde aus dem thermo-optischen Verfahren abgeschätzt. Die Anzahl der realisierten Messtage pro Jahr sind unter den Jahreszahlen angegeben. Die Fehlerbalken zeigen die positive Standardabweichung der täglichen Messungen.

Das nächste Bild zeigt den Verlauf der Mittelwerte der Konzentration von elementarem Kohlenstoff für die Sommerhalbjahre (Mai-Oktober) und die Winterhalbjahre (November-April). Zusätzlich wird nach der Anströmung der Luftmassen aus einem Sektor West und einem Sektor Ost unterschieden. Es wird deutlich, dass die mittleren Konzentrationen für alle vier Fälle einen fallenden Trend aufweisen. Dabei sind die EC-Konzentrationen im Winter bei kontinentaler Anströmung (Sektor Ost) am höchsten. Eine Ursache dafür ist der Ferntransport von Emissionen aus hauptsächlich individuellen Kohleheizungen. Die starken Schwankungen der Wintermittelwerte für kontinentale Anströmung werden durch eine unterschiedliche „meteorologische“ Ausprägung des jeweiligen Winters verursacht. Der auch im Sommer für kontinentale Luftmassen etwas fallende Trend der EC-Konzentrationen lässt auf den Rückgang anthropogener industrieller EC-Emissionen in den Quellgebieten schließen.

Verlauf der Mittelwerte der Konzentration von elementarem Kohlenstoff für die Sommerhalbjahre und die Winterhalbjahre unterschieden nach der Anströmung der Luftmassen aus einem Sektor West und einem Sektor Ost (2003-2015).