Kontakt
Denis Leppla (leppla@uni-mainz.de)
Arbeitskreis Prof. Dr. T. Hoffmann
Institut für Anorganische und Analytische Chemie
Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Duesbergweg 10-14
55128 Mainz
Chemische Charakterisierung von organischen Submikrometeraerosolpartikeln mittels UHPLC-MS
Vor allem Regenwälder emittieren große Mengen an Kohlenwasserstoffen (insbesondere Isopren, Mono- und Sesquiterpene), die mit atmosphärischen Oxidationsmitteln wie etwa Ozon oder OH-Radikalen schwerflüchtige Produkte bilden, die schließlich zur Bildung von sekundären organischen Aerosolen (SOA) beitragen. Aerosolpartikel spielen eine erhebliche Rolle für die Atmosphärenchemie, da sie zum einen über Strahlung, Reflektion und Absorption von Sonnenlicht direkten Einfluss auf den Strahlungshaushalt nehmen und zum anderen als Kondensationskeime dienen (CCN, cloud condensation nuclei) und damit Wolkenbildung in der Troposphäre ermöglichen.
Die Konzentrationen und die Art der Aerosolpartikel weisen im Amazonasgebiet starke Variationen auf. So ergeben sich während der Regenzeit atmosphärische Zusammen-setzungen mit sehr sauberen Bedingungen und damit geringen Aerosolkonzentrationen. Während der Trockenzeit hingegen führen beispielsweise Landnutzungsfeuer zu hohen Belastungen mit anthropogenen Schadstoffen (u.a. NOx) und somit zu hohen Aerosolkonzentrationen. Feldmessungen im Rahmen des ATTO-Projekts (Amazonian Tall Tower Observatory) während dieser genannten Perioden können Einblicke in die zugrundeliegenden chemischen Prozesse bei der Aerosolbildung liefern.
Die Aerosolpartikel werden mittels Filterprobenahme (PM 2,5) auf drei unterschiedlichen Höhen des Messturms gesammelt, jeweils während verschiedenen Jahreszeiten. Die Analyse der organischen Substanzen werden mittels hochauflösender Massenspektrometrie (Q-Exactive Orbitrap) in Kombination mit Hochleistungs-Flüssigchromatographie (UHPLC) ermöglicht. Hierbei steht die Identifikation von relevanten Markerverbindungen für die Isopren-, Monoterpen- aber auch Sesquiterpenoxidation im Fokus.