Validierung und Analyse von innovativen Parametern zur kontinuierlichen Charakterisierung von feinen und ultrafeinen Partikeln für epidemiologische Studien

Abstract

Feinstaub hat negative Auswirkungen auf die Gesundheit. Die Europäische Union hat deshalb im Jahr 2005 Grenzwerte für die Masse der in der Umwelt vorkommenden Partikel eingeführt. Aber welche Eigenschaften und/oder Komponenten des Feinstaubs sind für die beobachteten gesundheitlichen Folgen verantwortlich? Diese Frage kann nur beantwortet werden, wenn die Rolle physikalischer und chemischer Eigenschaften der Partikel auf die gesundheitlichen Auswirkungen untersucht wird. Umfangreiche Datensätze mit einer genaueren Charakterisierung der Umweltpartikel stehen jedoch nicht in erforderlicher Dichte und Qualität zur Verfügung. Aus diesem Grund wurde im Jahr 2004 eine Messstation in Augsburg aufgebaut, an der kontinuierlich, zeitlich hochaufgelöste Messungen durchgeführt werden, um den Feinstaub in der Augsburger Stadtluft detailliert zu charakterisieren. In Kombination mit Ergebnissen aus der bereits seit über 20 Jahren etablierten bevölkerungsbasierten Gesundheitsforschung in der Region Augsburg können somit wissenschaftliche Hypothesen zu gesundheitlichen Auswirkungen von Umweltpartikeln prospektiv und retrospektiv untersucht werden. In dieser Arbeit werden die eingesetzten physikalischen und chemischen Messverfahren zur online Charakterisierung der Partikel beschrieben und die Untersuchungen zur Repräsentativität des Messstandortes bezüglich räumlicher und zeitlicher Variationen der Masse und Anzahl der Partikel und meteorologischer Parameter dargestellt und beurteilt. Zudem werden die Maßnahmen beschrieben, die eine gleichbleibende Qualität und somit Reproduktion der Daten sichern. Weiterhin werden die eingesetzten Messmethoden durch Vergleiche mit unabhängigen Verfahren validiert. Ein umfassender Datensatz für die Jahre 2005‐2006 dient als Basis für deskriptive Auswertungen, insbesondere für Korrelationsanalysen und Variabilitätsanalysen, für Untersuchungen der Variationen im Tagesgang in Abhängigkeit der Jahreszeit, des Wochentages und der lokalen Meteorologie, für Analysen von Feinstaubepisoden und für Untersuchungen zur mittleren angenommenen Partikeldichte. Somit werden durch diese Arbeit die Grundlagen für langfristige Forschungen zu Auswirkungen von Umweltpartikeln auf die Gesundheit geschaffen und ein erheblicher Beitrag bei der umfassenden Charakterisierung des urbanen Augsburger Hintergrundaerosols geleistet. Mit den Ergebnissen werden zudem Abschätzungen zur Verwendbarkeit der gemessenen Parameter in epidemiologischen Studien und Interpretationen von zu erwartenden prospektiven und retrospektiven epidemiologischen Erkenntnissen ermöglicht.