Auswirkungen von VOC-Emissionen

Neu auftretende städtische VOC-Emissionen und ihr Potenzial zur Bildung von Sekundärschadstoffen

Unser Ziel ist es, neue städtische Verschmutzungsquellen zu identifizieren, die zur Bildung von Ozon und sekundären organischen Aerosolen in Städten auf der ganzen Welt, einschließlich Europa, USA und China, beitragen. In der Vergangenheit waren Verbrennungsquellen und insbesondere Kraftfahrzeuge für den Großteil der in städtischen Außenbereichen gemessenen VOC-Emissionen verantwortlich, die als Vorläufer für die anthropogene SOA-Bildung fungieren können. Die erfolgreiche Kontrolle der VOC-Emissionen von Kraftfahrzeugen über mehrere Jahrzehnte hinweg hat jedoch die Verteilung der VOC-Emissionen in Städten auf andere, bisher wenig untersuchte Verschmutzungsquellen verlagert. Jüngste Arbeiten zeigen, dass flüchtige chemische Produkte aus Haushaltschemikalien im Vergleich zu Verbrennungsquellen die größte Quelle für petrochemische VOC-Emissionen in dicht besiedelten US-Städten sind (Gkatzelis et al., 2021a,b; Coggon et al., 2021). Die Emissionen flüchtiger chemischer Produkte stammen aus der Verwendung alltäglicher chemischer Produkte wie Körperpflegeprodukte, Reinigungsmittel, Beschichtungen, Pestizide, Druckfarben, Klebstoffe und Bautenschutzmittel. Unsere Forschungsgruppe untersucht die Auswirkungen dieser sich verändernden städtischen Emissionen durch boden- und flugzeuggestützte Feldmessungen in Städten auf der ganzen Welt. Zu den laufenden und zukünftigen luftgestützten Missionen gehören AEROMMA- und Zeppelin-Flüge sowie verschiedene bodengestützte Beobachtungen mit dem MobiTRAQ.

Einfluss von Hitzewellen auf biogene Emissionen und Sekundärverschmutzung

Unser Ziel ist es, die Veränderungen der biogenen VOC-Emissionen an der Landoberfläche aufgrund der zunehmenden Zahl von Hitzewellen, Dürren und deren Auswirkungen auf die Luftqualität zu überwachen. Dürren und Hitzewellen können den Vegetationsstress und Insektenbefall verstärken, was wiederum zu einem Anstieg der biogenen VOC-Emissionen führt. Bei höheren Temperaturen und höherer Strahlung bilden diese Emissionen effizienter Ozon und sekundäre organische Aerosole, was zu einer schlechteren Luftqualität führt. Das Modular Observation Solutions of Earth Systems (MOSES) ist ein neuartiges Beobachtungssystem, das speziell dafür entwickelt wurde, diese Auswirkungen zu entschlüsseln. Unser Team ist an dieser Mission beteiligt, die die Teilnahme an verschiedenen Feldkampagnen in abgelegenen Gebieten umfasst, um Veränderungen bei biogenen Emissionen und deren Potenzial zur Bildung sekundärer Schadstoffe zu untersuchen. Darüber hinaus ist unser Institut mit SAPHIR-PLUS ausgestattet, einer mit SAPHIR gekoppelten Kammer, in der gestresste biogene Emissionen und ihr chemischer Verbleib in der Atmosphäre in einer kontrollierten Umgebung untersucht werden können, die eine Verbindung zwischen Labor- und Feldstudien darstellt.