Quellenzuordnung von feinen und ultrafeinen Partikeln in Augsburg / Source apportionment of fine and ultrafine particles in Augsburg

Um quellenspezifische Muster von Umweltpartikeln in Augsburg fuer verschiedene Zeitraeume zu identifizieren, wurde die Methode der Positiven Matrixfaktorisierung (PMF) angewendet. Die Analysen wurden sowohl mit Daten der chemischen Zusammensetzung der Partikel (PCC) an einem staedtisch verkehrsbezogenen Standort auf Tagesbasis als auch mit Daten der Partikelgroessenverteilung (PSD) an einem staedtischen Hintergrundstandort auf Stundenbasis durchgefuehrt. Fuer die PCC-Daten wurden 6 Faktoren identifiziert, die mit NaCI, sekundaeren Sulfaten, haeuslicher und gewerblicher Verbrennung, sekundaeren Nitraten, Verkehrsemissionen und aufgewirbeltem Staub verknuepft waren. Fuer die PSD-Daten wurden 7 Faktoren identifiziert, die Assoziationen zu frischen und gealterten Verkehrsemissionen, Sekundaeraerosolen, Verbrennungsprozessen (Haushalt, Gewerbe), Nukleationspartikeln, aufgewirbeltem Staub und ferntransportiertem Staub zeigten. Fuer den Winter 2006/2007 wurden die PMF-Analysen sowohl mit PCC- als auch mit PSD-Daten durchgefuehrt und die Ergebnisse wurden verglichen. Insbesondere fuer Faktoren, die mit Ferntransport assoziiert waren, wie sekundaere Nitrate und Sulfate (PCC) und Sekundaeraerosole (PSD), wurden sehr hohe Korrelationskoeffizienten (r=0,92) beobachtet. Faktoren, die ueberwiegend mit lokalen Quellen assoziiert und somit standortabhaengig sind, zeigten schwaechere Korrelationskoeffizienten von r=0,52 fuer Verkehrsemissionen und r=0,62 fuer aufgewirbelten Staub. Im April 2010 wurde ein starker Anstieg des Beitrages an PM10 fuer den PSD-Faktor ferntransportierter Staub parallel zur Ankunft der Eyjafjallajoekull-Aschewolke in Augsburg beobachtet. Zusaetzliche PMF-Analysen im Mai und Juni 2008 zeigten, dass dieser Faktor auch als ein Indikator fuer Saharastaub dienen kann. (A) Beitrag zur Sektion 4: Feine und ultrafeine Partikel der VDI-Fachtagung "Neue Entwicklungen bei der Messung und Beurteilung der Luftqualitaet", Baden-Baden, 11.-12. Mai 2011. Siehe auch Gesamtaufnahme der Fachtagung, ITRD D368857. ABSTRACT IN ENGLISH: The positive matrix factorization (PMF) method was used to identify the sources of ambient particles (PM10) in Augsburg for different time periods. The analyses were carried out separately with particulate chemical composition (PCC) data at an urban traffic site and with particle size distribution (PSD) data at an urban background site on daily and hourly base, respectively. For PCC data, six factors are identified which were associated with NaCI, secondary sulfate, biomass burning, secondary nitrate, traffic emission and re-suspended dust. For PSD data, seven factors are identified and are associated with fresh and aged traffic emissions, secondary aerosols, stationary combustion, nucleation particles, resuspended dust and long range transported dust. For the winter 2006/2007 the analysis was conducted both with PCC as well as PSD data. The two different approaches (PCC and PSD data) led to comparable results with strong correlations for secondary nitrate and sulfate/ secondary aerosols (r=0.92), which are considered to origin mainly from long range transport. Traffic emissions (r=0.52) and re-suspended dust (r=0.62) showed weaker correlation due to influences of local sources at the different sites. In April 2010 the authors observed a large increase of the PSD long range transported dust simultaneously with the arrival of the Eyjafjallajoekull ash plume on ground level in Augsburg. Additional PMF analyses for a Saharan dust event occurred in May and June 2008 indicate, that the long range transported dust factor could be used for identification of such natural events as volcanic ash plume in April 2010 as well as Saharan dust episodes. (A)