V3_Umweltchemie_NOx_CH4_VOC

Prof. Dr. Viktoriia Wagner Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften Nachhaltige Chemie A Luftbelastung durch Stickstoffoxide, Methan und VOC Vorlesung 3 Nachhaltige Chemie Seite 1.

Prof. Dr. Viktoriia Wagner Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften Inhalt des Moduls „Umweltchemie“ 1. Grundlagen: Mensch und Umwelt, Aufbau der Erde, Umweltbelastung 2. Luftschadstoffe: Überblick, Kinetik, Schwefelverbindungen 3. Luftbelastung durch Stickstoffoxide, Methan und VOC 4. Luftbelastung durch Photooxidantien, Aerosole und PAK 5. CO2 und Klimawandel, Massenbilanzen 6. Persistente organische Schadstoffe und Umweltanalytik 7. Umweltanalytik und Methodenentwicklung Nachhaltige Chemie Seite 2.

Prof. Dr. Viktoriia Wagner Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften Luftbelastung durch Stickstoffoxide Überblick der umweltrelevanten Stickstoffoxide Nachhaltige Chemie Seite 3 Eigenschaft N2O NO NO2 Aussehen farblos farblos rotbraun Geruch schwach süßlich geruchlos stechend Einwirkung auf Mensch krampfartiges Lachlust giftig, kann zu Lähmungs- erscheinungen führen giftig, führt zur Reizung der Atemwege des Menschen Sonstiges Lachgas Verwendung als Narkosegas chemisch aggressiv, starkes Oxidationsmittel NO und NO2 = NOx (nitrose Gase) oder Stickoxide.

Prof. Dr. Viktoriia Wagner Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften Luftbelastung durch Stickstoffoxide: N2O Entstehung und Eigenschaften ➢ Hauptquellen ➢ stickstoffhaltige Düngemittel in der Landwirtschaft (natürliche Prozesse: Denitrifikation); ➢ Verbrennungsprozesse: Biomasse, Verkehr, chemische Industrie Nachhaltige Chemie Seite 4 ➢ Eigenschaften ➢ Troposph.: chemisch inert (Lebensdauer: 120 a) ➢ Stratosph.: photochemische Abbaureaktionen 1. N2O + O* → 2 NO → Abbau von O3 2. N2O + O* → N2 + O2 3. N2O + ℎν → N2 + O* (λ < 240 nm) ➢ hohes Treibhauspotenzial (Treibhauseffekt ~10 %). ➢ Anstieg: jährlich 0,2 - 0,3 %.

Prof. Dr. Viktoriia Wagner Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften Luftbelastung durch Stickstoffoxide: NOx Eigenschaften und Quellen von NOx ➢ Eigenschaften von NO und NO2 ➢ toxisch ➢ Beteiligung an photochemischen Reaktionen in der Troposphäre ➢ Beteiligung am sauren Regen ➢ Lebensdauer in der Troposphäre: wenige Tage → ➢ reine maritime Luft 1 ppt ➢ Luft in Europa 10 ppb ➢ in Großstädten häufig > 10 ppb ➢ Quellen von NOx ➢ Verbrennung fossiler Energieträger → Abgase der Kraftfahrzeuge (60 % Emissionen) ➢ Verbrennung von Biomasse. Nachhaltige Chemie Seite 5.

Prof. Dr. Viktoriia Wagner Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften Luftbelastung durch Stickstoffoxide: NOx NO2-Quellen in der Innenstadt Nachhaltige Chemie Seite 6 60 % NOx-Emissionen: Straßenverkehr Diesel-Pkw verschiedener Schadstoffklassen ➢ Diesel-Pkw stoßen deutlich mehr NOx aus als zulässig (z. B. Euro 5: Überschreitung um Faktor 5); ➢ Konformitätswert für Euro 5: Faktor 1.5 (270 statt 180 mg ).

Prof. Dr. Viktoriia Wagner Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften Luftbelastung durch Stickstoffoxide: NOx Arten von NOx bei Verbrennungsprozessen ➢ Thermisches NOx ➢ Entstehung: „Zeldovich-Mechanismus“ 1. N2 + O ⇄ NO + N 2. N + O2 ⇄ NO + O 3. N + OH ⇄ NO + H ➢ T > 1300 °C notwendig ➢ Brennstoff-NOx ➢ Oxidation organischer N-Verbindungen bei T > 800 °C; ➢ Promptes NOx ➢ Reaktion von N2 (Luft) mit aktivierten Brennstoffradikalen (CHn) unter Sauerstoffmangel Nachhaltige Chemie Seite 7.

Prof. Dr. Viktoriia Wagner Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften Luftbelastung durch Stickstoffoxide: NOx Photochemisches Gleichgewicht zwischen O2, O3, NO und NO2 Nachhaltige Chemie Seite 8 ➢ NO2 ist photochemisch aktiv 1. NO2 + ℎν → NO + O (λ < 420 nm) 2. O + O2 + M → O3 + M (M-Stoßpartner: N2 oder O2) 3. O3 + NO → O2 + NO2 ➢ Dynamisches Gleichgewicht ➢ NO, NO2, O, O2, O3 werden gebildet und abgebaut ➢ Gehalte an NO und NO2 konstant ➢ Begriff NOx → Umwandlung von NO2 und NO ineinander.

Prof. Dr. Viktoriia Wagner Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften Luftbelastung durch Stickstoffoxide: NOx Entfernung von NOx aus der Atmosphäre ➢ Bildung von Salpetersäure ➢ nachts keine Photolyse ➢ Bildung vom Stickstofftrioxid-Radikal NO2 + O3 → NO3˙ + O2 ➢ Zerfall von NO3˙ bei Belichtung 4 NO3˙ → 2 NO + 2 NO2˙ + 3 O2 ➢ Nachts Bildung von Distickstoffpentoxid NO3˙ + NO2+ M ⇋ N2O5 + M ➢ Hydrolyse zur Salpetersäure N2O5 + H2O → 2 HNO3 ➢ HNO3 wird aufgrund der hohen Wasserlöslichkeit aus der Atmosphäre „ausgewaschen“. ➢ Reservoirspezies für Stickstoffoxide ➢ Peroxyacetylnitrat (PAN) als NOx-Speicher CH3C(O)O2 + NO2 + M ⇋ PAN + M Nachhaltige Chemie Seite 9.

Prof. Dr. Viktoriia Wagner Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften Luftbelastung durch Stickstoffoxide: NOx Entfernung von NOx aus der Atmosphäre Nachhaltige Chemie Seite 10 Aufgabe 1 Im Dunkeln dissoziiert Distickstoffpentoxid zu Stickstoffdioxid und einem Nitratradikal N2O5 → NO2 + NO3˙. Bei 25 °C beträgt die Geschwindigkeitskonstante dieser Reaktion 0,0314 s-1. Wie groß ist die Halbwertszeit für den N2O5-Zerfall? Wie lange würde es dauern, bis die Konzentration von N2O5 um den Faktor 5 abgenommen hat?.

Prof. Dr. Viktoriia Wagner Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften Luftbelastung durch Stickstoffoxide: NOx Grenzwerte für NO2 ➢ Außenluft (Abbildung) ➢ 40 µg/m3 Langzeitgrenzwert ➢ 200 μg/m³ Kurzzeitgrenzwert ➢ 400 μg/m³ Alarmschwelle (Überschreitung in drei aufeinanderfolgenden Stunde) ➢ Innenraumluft ➢ 80 µg/m3 Kurzzeitrichtwert I (Vorsorgewert) ➢ 250 μg/m³ Kurzzeitrichtwert II (Gefahrenwert) ➢ Arbeitsplatzgrenzwert (AGW ) ➢ 950 μg/m³ (Schichtmittel über 8 h) Nachhaltige Chemie Seite 11.

Prof. Dr. Viktoriia Wagner Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften Luftbelastung durch Stickstoffoxide Zusammenfassung 1. Luftbelastung durch N2O ➢ Entstehung und Eigenschaften 2. Luftbelastung durch NOx ➢ Eigenschaften und Quellen von NOx ➢ Arten von NOx bei Verbrennungsprozessen ➢ Photochemisches Gleichgewicht zwischen O2, O3, NO und NO2 ➢ Entfernung von NOx aus der Atmosphäre ➢ Grenzwerte Nachhaltige Chemie Seite 12.

Prof. Dr. Viktoriia Wagner Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften Luftbelastung durch Methan CH4-Gehalt in der Atmosphäre in den letzten 1000 Jahren Nachhaltige Chemie Seite 13 ➢ Verweilzeit von Methan: 4 a ➢ Verweilzeit von NMVOC: wenige Stunden oder Tage ➢ CH4-Konzentration: steigende Tendenz ➢ 0,75 ppm vor der Industrialisierung ➢ 1,8 ppm in 2018 ➢ CH4 Treibhausgas - 25-mal wirkungsvoller als CO2 (Beitrag zum Treibhauseffekt 17 %).

Prof. Dr. Viktoriia Wagner Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften Luftbelastung durch Methan Natürliche und anthropogene Methan-Quellen ➢ Natürliche Quellen ➢ Feuchtgebiete (Moore, Sümpfe, Tundren) ➢ Zersetzung von Methan-Hydraten aus Permafrostböden ➢ Termiten und andere Insekten ➢ Anthropogene Quellen ➢ Tierhaltung und Düngemittel ➢ Abfallwirtschaft: Zersetzungsprozesse von organischem Material auf Deponien ➢ Kohlebergbau: das Entweichen von CH4 beim Abbau, beim Transport und während der Lagerung aus der Kohle Nachhaltige Chemie Seite 14.

Prof. Dr. Viktoriia Wagner Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften Luftbelastung durch Methan Methangärung 1. Hydrolyse: Aufspaltung von Makromolekülen durch Mikroorganismen 2. Acidogenese (Versäuerungsphase): weiterer Abbau der Zwischenprodukte durch fermentative Mikroorganismen zu organischen Säuren, Alkoholen, CO2 und H2 3. Acetogenese (Essigsäurebildung): Umsetzung der Gärungsprodukte durch acetogene Bakterien zu Essigsäure 4. Methanogenese (Methanbildung): Umwandlung von Essigsäure zu Methan Nachhaltige Chemie Seite 15.

Prof. Dr. Viktoriia Wagner Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften Luftbelastung durch Methan Abbau von Methan Nachhaltige Chemie Seite 16 ➢ Abbaureaktion ohne O3-Bildung 1. CH4 + OH˙ → CH3˙ + H2O 2. CH3˙ + O2 + M → CH3O2˙ + M (M-Stoßpartner) 3. CH3O2˙ + HO2˙ + M → CH3O2H + O2 + M 4. CH3O2H + ℎν → CH3O˙ + OH˙ 5. CH3O˙ + O2 → HO2˙ + HCHO gesamt: CH4 + O2 → HCHO + H2O ➢ Abbaureaktion mit O3-Bildung (NO-Anwesenheit) 1. CH4 + OH˙ → CH3˙ + H2O 2. CH3˙ + O2 + M → CH3O2˙ + M (M-Stoßpartner) 3. CH3O2˙ + NO → NO2 + CH3O˙ 4. CH3O˙ + O2 → HO2˙ + HCHO 5. HO2˙ + NO → NO2 + OH˙ 6. [ NO2 + ℎν → NO + O (λ < 420 nm) ] 7. [ O + O2 + M → O3 + M ] gesamt: CH4 + 4 O2 → HCHO + 2 O3 + H2O.

Prof. Dr. Viktoriia Wagner Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften Luftbelastung durch Methan Abbau von Formaldehyd Nachhaltige Chemie Seite 17 ➢ Abbau durch Reaktion mit OH˙ → geringe O3-Ausbeute ➢ Photolyse mit Abspaltung von H 1. HCOH + ℎν → HCO˙ + H˙ 2. HCO˙ + O2 + M → CO + HO2˙ + M 3. H˙ + O2+ M → HO2˙ + M 4. HO2˙ + OH˙ → H2O + O2 5. HO2˙ + NO → NO2 + OH˙ 6. [ NO2 + ℎν → NO + O (λ < 420 nm) ] 7. [ O + O2 + M → O3 + M ] gesamt: HCOH + 2 O2 → CO + H2O + O3 ➢ Photolyse mit Abspaltung von H2 1. HCOH + ℎν → CO + H2 ➢ das entstandene CO: 20 - 50 % des atm. CO ➢ CO wird anschließend zu CO2 oxidiert..

Prof. Dr. Viktoriia Wagner Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften Luftbelastung durch Methan Abbau von CO durch die Reaktion mit OH-Radikalen in der Troposphäre Nachhaltige Chemie Seite 18 ➢ Die Reaktion ist vom Gehalt an NO und O3 in der Atmosphäre abhängig. ➢ c (NO) / c (O3) > 1/5000 1. CO + OH˙ → CO2 + H 2. H + O2 + M → HO2˙ + M 3. HO2˙ + NO → NO2 + OH˙ 4. [ NO2 + ℎν → NO + O (λ < 420 nm) ] 5. [ O + O2 + M → O3 + M ] gesamt: CO + 2 O2 + ℎν → CO2 + O3 (λ < 420 nm) ➢ c (NO) / c (O3) < 1/5000 1. CO + OH˙ → CO2 + H 2. H + O2 + M → HO2˙ + M 3. HO2˙ + O3 → OH˙ + 2 O2 gesamt: CO + O3 → CO2 + O2.

Prof. Dr. Viktoriia Wagner Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften Luftbelastung durch Methan Umweltanalytik – Bestimmung von Methan ➢ Nachweisgrenze (NG, LOD, limit of detection): ➢ qualitativ → die niedrigste Masse bzw. Konzentration einer Substanz, die mit dem Verfahren noch zuverlässig nachgewiesen werden kann. ➢ Bestimmungsgrenze (BG, LOQ, limit of quantitation): ➢ quantitativ → die niedrigste Masse bzw. Konzentration einer Substanz, die unter den Analysenbedingungen in dem vorliegenden Material mit akzeptabler Richtigkeit und Reproduzierbarkeit bestimmt werden kann. ➢ Sichere quantitative Angabe → 𝑥𝐵𝐺 ≈ 3 × 𝑥𝑁𝐺 Nachhaltige Chemie Seite 19.

Prof. Dr. Viktoriia Wagner Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften Luftbelastung durch Methan Umweltanalytik – Bestimmung von Methan Aufgabe 2 Der durchschnittliche Methan-Gehalt in der Luft einer industriellen Anlage liegt bei 2,2 ppm und darf nicht überschritten werden. Um sofortige Maßnahmen bei einer Erhöhung der Methan-Konzentration einzuleiten, wurde eine Messmethode für das Luftmonitoring entwickelt. Die gerätespezifische Nachweisgrenze beträgt dabei 2 ng bei einer Injektion von 2 ml Luft. Ist diese Methode für eine quantitative Bestimmung des Methans in der Anlage geeignet? Begründen Sie Ihre Aussage. Nachhaltige Chemie Seite 20.

Prof. Dr. Viktoriia Wagner Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften Luftbelastung durch Methan Zusammenfassung ➢ CH4-Gehalt in der Atmosphäre ➢ Natürliche und anthropogene Methan-Quellen ➢ Methangärung ➢ Abbau von CH4 ➢ Bestimmung von Methan Nachhaltige Chemie Seite 21.

Prof. Dr. Viktoriia Wagner Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften Luftbelastung durch VOC VOC-Definition und Eigenschaften ➢ VOC: engl. volatile organic compounds oder flüchtige organische Verbindungen ➢ NMVOC: engl. non methane volatile organic compounds ➢ VOC sind organische Verbindungen, die aufgrund ihres hohen Dampfdruckes bzw. niedrigen Siedepunktes schnell verdampfen. ➢ Eigenschaft: “flüchtige“ Verbindungen ➢ nach der Verarbeitung nicht in den Produkten gebunden → Raumluft Nachhaltige Chemie Seite 22.

Prof. Dr. Viktoriia Wagner Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften Luftbelastung durch VOC VOC-Klassifizierung Nachhaltige Chemie Seite 23 Leichtflüchtige organische Verbindungen (Sdp. < 0 bis 50-100 °C) • Formaldehyd (Baustoffe und –materialien) • Propan • Butan Flüchtige organische Verbindungen (Sdp. 50-100 bis 240-260 °C) • Glykole und Glykolether (Farben und Lacke) • Toluol • Aceton Schwerflüchtige organische Verbindungen (Sdp. 240-260 bis 380-400 °C) • PAK: Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe (Klebstoffe) • PCB: Polychlorierte Biphenyle (Fugenmassen) • PCDD/F: Dioxine und Furane • PCP: Pentachlorphenol und Lindan (Holzschutzmittel) VVOC VOC SVOC.

Prof. Dr. Viktoriia Wagner Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften Luftbelastung durch VOC Natürliche und anthropogene VOC-Quellen ➢ Natürliche Quellen ➢ biologische Prozesse: z. B. Pflanzenstoffwechsel; ➢ Abbaureaktionen organischer Stoffe durch Sauerstoff aus der Luft oder durch Licht; ➢ Menschen und alle anderen Lebewesen emittieren organische Verbindungen in die Umwelt. ➢ Anthropogene Quellen ➢ technische Prozesse: unvollständige Verbrennung besonders als Kraftverkehrsabgase; ➢ flüchtige Nebenprodukte aus industriellen Vorgängen; ➢ Materialemission: VOC können langsam von der Produktoberfläche an die Luft abgegeben und stetig aus dem Produktinneren an die Oberfläche nachgeliefert werden → Innenraumbelastung Nachhaltige Chemie Seite 24.

Prof. Dr. Viktoriia Wagner Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften Luftbelastung durch VOC MVOC: Definition und Nachweis ➢ MVOC engl. Microbial Volatile Organic Compounds oder mikrobielle flüchtige organische Verbindungen ➢ MVOC sind Stoffwechselprodukte, die von Schimmelpilzen an die Raumluft abgegeben werden. ➢ geruchsintensiv (typische Schimmel- oder Bakteriengerüche) ➢ Entstehung von MVOC → Nährstoffe (C- und H-haltige Verbindungen) und Feuchtigkeit. ➢ Nachweis eines Schimmelbefalls: ➢ Schimmel-Schnelltests: Petrischalen mit einer speziellen Nährlösung ➢ Messung mit der Probenahme an geeigneten Sorbentien und Identifizierung der MVOC Nachhaltige Chemie Seite 25.

Prof. Dr. Viktoriia Wagner Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften Luftbelastung durch VOC MVOC: Hauptindikatoren Nachhaltige Chemie Seite 26 Dimethyldisulfid 1-Octen-3-ol Isobutanol 3-Methyl-1-butanol 3-Methylfuran 3-Octanon ➢ Die Analytik von MVOC in Innenräumen umfasst etwa 20 Verbindungen. ➢ Der Schimmelbefall kann durch mehrere Hauptindikatoren festgestellt werden. ➢ Das Vorkommen nur eines MVOC-Indikators hat meist andere Ursachen. ➢ Nicht alle flüchtigen Stoffwechselprodukte von Mikroorganismen sind eindeutig einer mikrobiellen Quelle zuzuordnen. ➢ Deutlich erhöhte MVOC-Raumluftkonzentrationen weisen auf ein mögliches gesundheitliches Risiko auf..

Prof. Dr. Viktoriia Wagner Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften Luftbelastung durch VOC Bestimmung von VOC Nachhaltige Chemie Seite 27 Vorgehensweise 1. Probenahme 2. Extraktion 3. Messung 4. Auswertung ➢ geeignete Verfahren ➢ Aktivkohleröhrchen, Extraktion mit CS2 und GC/MS ➢ Tenaxröhrchen, Thermodesorption und GC/MS.

Prof. Dr. Viktoriia Wagner Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften Thermodesorber 260 °C TD-Röhrchen Beheizte Transfer Line He GCMS Luftbelastung durch VOC Bestimmung von VOC mit Hilfe von TD-GCMS Thermodesorptions- röhrchen Nachhaltige Chemie Seite 28 GCMS Thermodesorber Tenax: Poly(2,6-diphenyl- phenylenoxid).

Prof. Dr. Viktoriia Wagner Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften Luftbelastung durch VOC Identifizierung und Quantifizierung von VOC Nachhaltige Chemie Seite 29 1 Propylene 2 Dichlorodifluoromethane 3 1,2–Dichlorotetrafluoroethane 4 Methyl chloride 5 1,2-Dichloroethane 6 1,3–Butadiene 7 Vinyl chloride 8 Methyl bromide (bromomethane) 9 Chloroethane 10 Trichlorotrifluoroethane 11 Ethanol 12 1,2-Dichloroethlyene 13 1,1,2-Trichlorotrifluoroethane 14 Acetone 15 Carbon disulfide 16 Isopropyl alcohol 17 Methylene chloride 18 Tert-butyl methyl ether 19 n-Hexane 20 1,1-Dichloroethane 21 Vinyl acetate 22 Cis-1,2-Dichloroethylene 23 Methyl ethyl ketone 24 Ethyl acetate 25 Tetrahydrofuran 26 Chloroform 27 1,1,1-Trichloroethane 28 Cyclohexane 29 Carbon tetrachloride 30 Benzene 31 n-Heptane 32 Trichloroethylene 33 1,2–Dichloropropane 34 1,4-Dioxane 35 Bromodichloromethane 36 Trans-1,3-dichloropropene 37 Methyl isobutyl ketone 38 Toluene 39 Cis-1,3-Dichloropropene 40 Trans-1,2-Dichloroethylene 41 1,1,2-Trichloroethane 42 Tetrachloroethylene 43 Methyl n-butyl ketone 44 Dibromochloromethane 45 1,2–Dibromoethane 46 Chlorobenzene 47 Xylene 48 Xylene 49 Xylene 50 Styrene 51 Tribromomethane 52 1,1,2,2-Tetrachloroethane 53 1,2,4-Trimethylbenzene 54 1,3,5-Trimethylbenzene 55 1-Ethyl-4-methyl benzene 56 Ethylbenzene 57 1,2-Dichlorobenzene 58 1,3-Dichlorobenzene 59 alpha-Chloromethylbenzene 60 1,4-Dichlorobenzene 61 1,2,4-Trichlorobenzene 62 Hexachloro-1,3-butadiene.

Prof. Dr. Viktoriia Wagner Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften Luftbelastung durch VOC Wie gefährlich sind VOC? ➢ Geringe VOC-Konz. in Innenräumen → keine gesundheitlichen Beeinträchtigungen (die Einschätzung des gesundheitlichen Risikos schwierig) ➢ Höhere VOC-Konz. → nach kurzer Zeit Gesundheitsbeeinträchtigungen. ➢ Typische Beschwerden: Schleimhautempfindlichkeit, häufige Infekte, Husten, Kopf-, Muskel- und Gliederschmerzen, Müdigkeit, fehlende Leistungsfähigkeit, Stimmungsschwankungen, Aggressivität; langzeitig chronische Erkrankungen, wie Nebenhöhlenproblemen und Asthma. ➢ Meistens ist eine Zuordnung von Beschwerden zu bestimmten chemischen Verbindungen nicht möglich. ➢ Sick-Building-Syndrom oder Gebäudekrankheit: bei Betroffenen treten unspezifische Symptome auf, die beim Aufenthalt in Gebäuden entstehen. Es können keine spezifischen Ursachen identifiziert werden. Nachhaltige Chemie Seite 30.

Prof. Dr. Viktoriia Wagner Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften Luftbelastung durch VOC Richtwerte für die Innenraumluft ➢ Richtwerte: Vorgaben ab welcher Konzentration ein Stoff in der Raumluft „schädlich” ist ➢ RW I (Vorsorgerichtwert): die Konzentration eines Stoffes, bei der bei einer Einzelstoffbetrachtung nach gegenwärtigem Erkenntnisstand auch dann keine gesundheitliche Beeinträchtigung zu erwarten ist, wenn ein Mensch diesem Stoff lebenslang ausgesetzt ist. ➢ RW II: ein wirkungsbezogener Wert, abgeleitet auf Basis von gegenwärtigen toxikologischen und epidemiologischen Kenntnissen zur Wirkungsschwelle eines Stoffes unter Einführung von Unsicherheitsfaktoren; beim Überschreiten unverzügliches Handeln. ➢ Leitwerte: kein ausreichender Kenntnisstand zur toxikologischen Bewertung → TVOC (engl. total volatile organic compounds) ➢ Einschätzung der Gesamtsituation und anschließende Quellensuche bzw. Einzelstoffbetrachtung ➢ Ziel: ein einheitliches Vorgehen bei der Messung und der Bewertung der Innenraumluftqualität ermöglichen Nachhaltige Chemie Seite 31.

Prof. Dr. Viktoriia Wagner Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften Luftbelastung durch VOC TVOC: Bewertung der VOC-Belastung Auswertung der Chromatogramme ➢ TVOC: Ermittlung der gesamten Fläche zwischen n-Hexan und n-Hexadecan ➢ Ermittlung des Toluol-Responsefaktors mit Kalibrierstandards ➢ Quantifizierung der Probe unter Berücksichtigung der WDF des Internen Standards und PN-Volumen. ➢ ggf. Berechnung von VVOC und SVOC ➢ Empfehlung nach TVOC Nachhaltige Chemie Seite 32.

Prof. Dr. Viktoriia Wagner Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften Luftbelastung durch VOC Zusammenfassung ➢ VOC umfassen viele unterschiedliche organische Verbindungen mit einen Siedepunkt von 50 °C bis 260 °C. (VVOC: 0 °C bis 50 °C, SVOC 260 °C bis 400 °C). ➢ Zu VOC gehören folgende Stoffklassen: aromatische Kohlenwasserstoffe, Aliphatische Kohlenwasserstoffe, Cycloalkane und Cycloalkene, Terpene, Alkohole, Glykole und Glykolether, Aldehyde, Ketone, Halogenkohlenwasserstoffe, Ether und Ester, Säuren etc. ➢ Hauptquellen: biologische Prozesse (natürlich) und Materialemissionen in Innenräumen (anthropogen). ➢ MVOC bezeichnet diejenigen VOC, welche von Schimmelpilzen gebildet werden. ➢ Bestimmung: analytische Schritte Probenahme, Extraktion, Messung, Auswertung ➢ Gesundheitsbeeinträchtigung: Sick-Building-Syndrom und spezifische Wirkung einzelner Verbindungen ➢ Bewertung: Richt- und Leitwerte (TVOC-Konzept) Nachhaltige Chemie Seite 33.