Luftqualitätsüberwachung: Methoden und Techniken

Einleitung

Luftproben werden gesammelt, um die Konzentration von Schadstoffen in der Luft zu ermitteln. Es gibt vier Arten von Luftschadstofftests, die jeweils ihre eigenen positiven Attribute haben. Die Systeme variieren je nach Bedarf an Portabilität sowie der Art der gesuchten Verschmutzung.

Passive Probenahme

• Die passive Probenahme wird verwendet, um eine Angabe der Verschmutzungsniveaus über einen Zeitraum von wenigen Wochen bis Monaten zu erhalten. Die Probenahme dieser Art erfolgt in der Nähe von Hauptstraßen oder in der Nähe von Stromerzeugungsstätten, um die Werte von Stickstoffdioxid und Benzin zu erkennen. Diese Art von Probenahmemethode ist nicht genau genug, um direkte Verschmutzungsquellen zu erkennen. Sie wird verwendet, um eine Vorstellung von durchschnittlichen Verschmutzungsniveaus zu bekommen.

  Die passive Probenahme verwendet keine physische Pumpe zur Luftsammlung. Stattdessen wird ein Rohr, das den Probenahmesammler enthält, im zu testenden Bereich montiert, wodurch der normale Luftstrom durch das Rohr fließen kann. Am Ende des Probezeitraums werden Kappen auf die Enden des Rohrs gesetzt und die Einheit zur Laboranalyse gebracht.

Aktive Probenahme

• Die aktive Probenahme ist wie die passive Probenahme, außer dass diese Methode ein Pumpmechanismus verwendet. Die Luft wird physisch durch einen Filter oder eine chemische Lösung gedrückt, um die Probe für spätere Tests im Labor zu erhalten. Luft strömt mit einer bestimmten Rate (Volumen) für eine festgelegte Zeit über den Filter. Mit dieser Methode kann das Labor die Menge an Schadstoff in der Luft berechnen. Der Austausch von Probenfängern in der Einheit ermöglicht es dem Tester, auf bestimmte Schadstoffe im jeweiligen Gebiet zu testen, und kann täglich durchgeführt werden.

Automatische Probenahme

• Die Verwendung der automatischen Probenahme ist für eine Einzelpunktprobe konzipiert, wie Fabrikschornsteine. Dies sind anspruchsvolle Geräte, die hochauflösende Messungen erzeugen. Mit Methoden wie Spektroskopie und Gas werden die Proben online in Echtzeit analysiert, um genaue Daten über Verschmutzungsniveaus zu erzeugen. Diese Einheiten erfordern hohe Standards für Kalibrierung und Betriebsverfahren, um Zuverlässigkeit zu gewährleisten.

  Gängige Schadstoffe, die von automatischen Samplern erkannt werden, sind Benzin, Kohlenmonoxid, Ozon, Schwefeldioxid sowie Stickoxide. Wie bei aller Schadstoffprobenahme werden die Informationen an die Umweltbehörde der Region zur Überwachung und Bewertung von Verschmutzungsstandards gesendet.

Optische Analysatoren

• Ein Lichtstrahl wird vom Sender zum Detektor gesendet. Die Analyse der Wellenlänge des Lichts zeigt, welche Verschmutzung in der Luft ist. Alle Moleküle absorbieren Licht in unterschiedlichen Raten und Wellenlängen. Die Analyse des Unterschieds im Licht kann zeigen, welche Moleküle sich im Weg befinden, wodurch der Tester die Menge an Schadstoff in der Luft bestimmen kann.

  Die Differentialoptische Absorptionsspektroskopie (DOAS) verwendet eine lange Pfad-Spektroskopietechnik (Detektor ist weit entfernt), um Echtzeit-Messungen der Konzentration von Schadstoffen zu erhalten. Spektroskopie kann zur Erkennung bekannter Schadstoffe verwendet werden, solange die Lichtabsorptionsraten bekannt sind.