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Atmospheric Environment (Volume 134, June 2016, Pages 181–197)

Abstract: Nichtflüchtige Emissionen von Flugzeugtriebwerken sind eine wichtige anthropogene Quelle von Rußpartikeln in der oberen Troposphäre und in der Nähe von Flughäfen. Sie beeinflussen das Klima und tragen zur globalen Erwärmung bei. Darüber hinaus beeinträchtigen sie die Luftqualität und damit die menschliche Gesundheit und die Umwelt. Die chemische Zusammensetzung der nichtflüchtigen Feinstaubemissionen von Flugzeugtriebwerken wurde mittels Einzelpartikel-Flugzeit-Massenspektrometrie untersucht. Die Abgase von drei verschiedenen Flugzeugtriebwerken wurden beprobt und analysiert. Die Rußpartikel wurden direkt hinter der Turbine in einer Testzelle am Flughafen Zürich beprobt. Einzelpartikelanalysen konzentrieren sich auf metallische Verbindungen. Die hier analysierten Partikel stellen eine Teilmenge der Emissionen dar, die aus den größten Partikeln mit einem Mobilitätsdurchmesser > 100 nm aufgrund instrumenteller Beschränkungen bestehen. Es wurde gezeigt, dass eine große Mehrheit der analysierten Partikel elementaren Kohlenstoff enthielt, und je nach Triebwerk und angewendetem Schub lag das Verhältnis von elementarem Kohlenstoff zu Gesamtkohlenstoff zwischen 83 % und 99 %. Die detektierten metallischen Verbindungen waren alle intern mit den Rußpartikeln vermischt. Die am häufigsten vorkommenden Metalle im Abgas waren Cr, Fe, Mo, Na, Ca und Al; V, Ba, Co, Cu, Ni, Pb, Mg, Mn, Si, Ti und Zr wurden ebenfalls nachgewiesen. Wir untersuchten weiter potenzielle Quellen der ATOFMS-detektierten metallischen Verbindungen mittels induktiv gekoppelter Plasma-Massenspektrometrie. Als potenzielle Quellen wurden Kerosin, Motorschmieröl und Abrieb von Motorverschleißteilen in Betracht gezogen. Eine eindeutige Quellenzuordnung war nicht möglich, da die meisten metallischen Verbindungen in mehreren der analysierten Quellen nachgewiesen wurden.