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A study on the PM 2.5 concentration over the last decade in six European cities
Aino Lesjak
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Physik
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Physics
Betreuer*in
Paul Winkler
DOI
10.25365/thesis.75694
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-23626.36569.355347-2
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Der verheerendste Luftschadstoff unserer Zeit ist das sogenannte PM 2.5, welches für Feinstaub mit einem aerodynamischen Durchmesser von weniger als 2.5 Mikrometern steht. Er ist die letzte Ergänzung zu weltweiten Luftqualitätsgesetzen und -vorschriften, undinnerhalbEuropasistseinejährlicheKonzentrationseit2015auf25μgm−3 begrenzt. Allerdings werden auch bei diesen Konzentrationen immer noch negative Gesundheitsauswirkungen beobachtet, und die WHO empfiehlt daher einen Jahresmittelwert von nur 5 μg m−3. Insbesondere Städte, in denen eine hohe Bevölkerungsdichte zu mehr anthropogenen Emissionen führt, haben Schwierigkeiten ihre PM 2.5-Werte innerhalb des gesetzlich vorgeschriebenen Limits zu halten. Die Hauptquellen von PM 2.5 in urbanen Regionen sind Emissionen des Straßenverkehrs sowie die Verbrennung von Brennstoffen im Wohnsektor zum Heizen und Kochen. Diese Sektoren sind diejenigen, auf die die meisten Reduktionsmaßnahmen abzielen. Die problematischste Zeit für die Luftqualität in europäischen Städten ist die Winterperiode. In den kalten Monaten erreichen die PM 2.5-Konzentrationen einen Höhepunkt. Dies ist auf verstärkte Heizaktivitäten, häufigere Nutzung privater Fahrzeuge und die Anwendung von Streusand auf vereisten Straßen zurückzuführen. Auch meteorologische Bedingungen spielen eine entscheidende Rolle. In dieser Arbeit werden die PM 2.5 Niveaus in sechs europäischen Städten (Wien, Prag und Budapest sowie Helsinki, Stockholm und Oslo) untersucht. Die skandinavischen Städte weisen eine deutlich geringere PM 2.5-Konzentration auf. Dies liegt unter anderem an der kleineren Bevölkerungsanzahl sowie an ihrer günstigen Lage direkt am Meer, wo starke Winde die Dispersion von Schadstoffen begünstigen. Die mitteleuropäischen Städte hingegen sind dem weiträumigen Transport von PM 2,5 aus den Hauptemissionsländern in Mitteleuropa ausgesetzt. Die Gesamthintergrundkonzentration ist daher in den mitteleuropäischen Städten höher als in den Städten Nordeuropas. Städte stehen jedoch auch vor individuellen Herausforderungen, die von der politischen und wirtschaftlichen Lage Budapests bis zu Problemen der Spikereifen in Stockholm reichen. Dennoch haben alle Städte ihre PM 2.5-Werte im letzten Jahrzehnt gesenkt, wobei Wien die größte Reduzierung von 51 % erreichte.
Abstract
(Englisch)
PM 2.5, particulate matter with an aerodynamic diameter of less than 2.5 micrometres, is the most harmful airborne pollutant of our time. It is the newest addition to air quality legislation and regulations worldwide and within Europe its annual concentration is limited to 25 μg m−3 since 2015. However, adverse health impacts are still observed at this concentration and the WHO nowadays recommends an annual mean of 5 μg m−3. Especially cities, where a high population density leads to more anthropogenic emissions, struggle to keep their PM 2.5 levels within the limit. Within the cities the major sources of PM 2.5 include emissions from road traffic as well as fuel combustion in the residential sector with the purpose of heating and cooking. These are the sectors at which most reduction measures are targeted. The most problematic time for air quality in the European cities is the winter period. During cold months PM 2.5 concentrations experience a peak. This is, among other reasons, due to increased heating, more frequent use of private vehicles and the application of road sand on icy streets. Also meteorological conditions play a significant role. In this study the PM 2.5 levels in six European cities of comparable size (Vienna, Budapest, Prague as well as Helsinki, Stockholm and Oslo) are investigated. PM 2.5 monitoring networks are discussed and the most commonly used measurement techniques, gravimetric, TEOM, BAM and light scattering, are presented. The Scandinavian cities have a distinctly lower PM 2.5 concentration. On the one hand this is due to their smaller population as well as forgiving location directly at the sea, where strong winds favor the dispersion of pollutants. The middle European cities, on the other hand, experience the long-range transport of PM 2.5 from the major emitter nations, which are located within central Europe. The overall background concentration is therefore higher in the middle European cities than in the Northern cites. However, cities do also face individual challenges, which range from the political and economic landscape in Budapest to the issue of studded tires in Stockholm. Nevertheless, all cities have lowered their PM 2.5 levels within the last decade and Vienna achieved the greatest reduction of 51%.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Luftqualität in Europa Luftschadstoff Feinstaub Particulate Matter
Schlagwörter
(Englisch)
air quality air pollution in Europe Particulate Matter PM 2.5
Autor*innen
Aino Lesjak
Haupttitel (Englisch)
A study on the PM 2.5 concentration over the last decade in six European cities
Publikationsjahr
2024
Umfangsangabe
75 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Paul Winkler
Klassifikationen
33 Physik > 33.99 Physik. Sonstiges ,
43 Umweltforschung > 43.00 Umweltforschung. Umweltschutz. Allgemeines
AC Nummer
AC17163574
Utheses ID
70679
Studienkennzahl
UA | 066 | 876 | |