Messungen der atmosphärischen Radikale OH, HO 2 , RO 2 sowie des Ultraspurengases Schwefelsäure : Weiterentwicklung, Kalibration und Einsatz einer hochempfindlichen massenspektrometrischen Analysemethode

OH-, HO2- und RO2-Radikale spielen beim oxidativen Abbau von Schadstoffen in der Atmosphäre eine fundamentale Rolle. Bei diesen Oxidationsprozessen wird unter anderem auch gasförmige Schwefelsäure gebildet, die zur Partikelbildung einen wichtigen Beitrag leistet. Zur selektiven Messung dieser Substanzen wurde in der hier vorgelegten Arbeit eine hochempfindliche massenspektrometrische Analysemethode aufgebaut und verwendet, die auf der chemischen Konversion obiger Radikale in Schwefelsäure sowie deren Nachweis via Ionenmolekülreaktionsmassenspektrometrie basiert. Ein Schwerpunkt dieser Arbeit lag bei der Weiterentwicklung, Automatisierung und Adaptierung dieses Instruments an die auf Feldmesskampagnen gegebenen Bedingungen. Im Rahmen mehrerer Feldmesskampagnen erfolgten atmosphärische Messungen obiger Substanzen auf 2 europäischen Bergmessstationen in vorwiegend unbelasteten und photochemisch gealterten Luftmassen. Tagsüber wurden Maximalkonzentrationen von HO2 und RO2 von jeweils etwa 5*10(8) cm-3 gemessen. Das Verhältnis RO2 zu HO2 nahm dabei Werte zwischen 0.4 und 2 an. Nachts lag die Konzentration von HO2 meist unter 2*10(7) cm-3, während die RO2-Konzentration Werte im Bereich von etwa 4-12*10(7) cm-3 erreichte. Die vorläufigen Abschätzungen des photochemischen Gleichgewichts weisen vorwiegend gute Übereinstimmungen mit den Messungen auf. Ebenfalls recht gute Übereinstimmungen bzgl. der Konzentrationen von HO2+RO2 zeigte der informelle Vergleich mit einer anderen Methode. In einer weiteren Kampagne konnten OH und Schwefelsäure gemessen werden, die Maximalkonzentrationen von etwa 7-8*10(6) bzw. 1.5-2.5*10(7) cm-3 erreichten. Anhand von Zusatzdaten konnten die Produktions- und Verlustraten der gasförmigen Schwefelsäure berechnet und mit den gemessenen verglichen werden. Mit ihrem ersten Einsatz auf einer Feldmesskampagne konnte die Leistungsfähigkeit und die Eignung des Instruments für kontinuierlichen Langzeit-Messungen eindrucksvoll gezeigt werden.

Level thesis:degree_level

thesis.doctoral

Grantor dc:publisher

Universität Heidelberg

Year

2002

Author dc:creator

• Uecker, Jens

Contributors dc:contributor

• Arnold, Frank

Repository record source_url

http://www.ub.uni-heidelberg.de/archiv/2481

OAI identifier oai:identifier

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