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Mit der zunehmenden Belastung unserer Umwelt durch Schadstoffe, die der industriellen Fertigung, der Energieerzeugung oder dem Verkehr entspringen, ist auch der Wunsch nach geeigneten Messmethoden zur qualitativen und quantitativen Erfassung dieser Schadstoffe immer mehr manifest geworden. Eine besondere Rolle in der Überwachung unserer Umwelt spielt die Kontrolle unserer Atmosphäre, ist doch der Mensch über seine Atemluft in direktem Kontakt mit ihr, mittelbar über seine Nahrungskette, aber auch die Pflanzen, ist doch das Problem des Waldsterbens offensichtlich ein weltweites geworden. Es ist unbestritten, dass die Forstschädigungen primär durch Luftschadstoffe hervorgerufen werden, wenn auch über Detailfragen noch Unklarheit herrscht.
Da die Belastung durch Schadstoffe auch vor allem in Hinblick auf die Forstschäden zu einem ernsten ökonomischen Problem geworden sind, verlangt man immer mehr nach einer verlässlichen, kontinuierlichen Überwachung grosser Gebiete, um auch in Zukunft von den festgestellten Emittenten dieser Schadstoffe eine Minderung des Schadstoffausstosses zu erreichen.
Stand der Technik auf dem Gebiet der Überwachung einer Reihe von Luftschadstoffen sind einige apparative Methoden, deren Messungen eine physikalisch-chemische Reaktion zugrunde liegt.
Solche aufwendigen Methoden haben zwar den Vorteil, ständig, d. h. alle paar Minuten Messdaten zu liefern, besitzen jedoch gravierende Nachteile. Vor allem die hohen Kosten verhindern den Einsatz in einer solchen Anzahl von Vorrichtungen, wie sie für die Überwachung grösserer Gebiete bzw. für die Messung der Ausbreitung von Schadstoffen von der Quelle notwendig wäre. Weiters ist zu bedenken, dass in gebirgigen Ländern wie Österreich jede Talschaft ein eigenes Mikroklima und damit Schadstoffaufnahme entwickelt und somit ein besonders dichtes Netz von Überwachungsstationen notwendig macht. Weiters ist als Nachteil die notwendige Versorgung mit elektrischer Energie zu nennen, da es sich bei den bekannten Methoden um solche mit Anwendung von elektrischem Strom handelt, was den Einsatz in entfernten Waldschadensgebieten unmöglich macht.
Um bei Verzicht auf diese apparativen Methoden doch nicht auf eine Überwachung der Atmosphäre in bezug auf Schadstoffe verzichten zu müssen, wurden chemische Methoden entwickelt. Aus historischen Gründen, da man dem SO : eine vorrangige Schadwirkung zugeschrieben hat, wurde nur für diesen Stoff eine international anerkannte Messmethode entwickelt, für die der Begriff "Integrale Langzeitmethode" geprägt wurde. Bei dieser Methode wird auf einem zylindrischen Körper ein Baumwollappen befestigt, der mit einer Paste, bestehend aus Bleidioxyd, suspendiert in Tragant, einem Kleber auf Kohlenhydratbasis, bestrichen ist.
Dieser Körper wird unter einer Schutzglocke der Atmosphäre eine gewisse Zeit, meist 28 Tage, ausgesetzt, wobei Schwefeldioxyd, wenn es diesen Baumwollappen an dem Körper, für den sich der Begriff "Kerze" eingebürgert hat, erreicht, mit dem Pub02 zu Bleisulfat reagiert. Der Sulfatgehalt der Paste wurde nach der Expositionszeit mit üblichen Methoden im Labor bestimmt. Da die durchschnittliche Konzentration an SO2 während der Expositionszeit bestimmt wird, hat man diese Methode als Integrale Langzeitmethode bezeichnet. Abgesehen davon, dass die geschilderte Einrichtung nur zur Erfassung von SO2 dient, besitzt sie noch andere Nachteile. Für eine chemische Reaktion des Schadstoffes, in diesem Falle Sots, mit dem Reagens Pb02, ist ein flüssiges Medium notwendig.
Dies soll an sich durch den Tragant bewerkstelligt werden, der zufolge seiner Hygroskopizität Luftfeuchtigkeit aufnimmt, quillt, und so die chemische Reaktion ermöglicht. Da in den Expositionszeiten von meist 28 Tagen sehr oft Trockenperioden auftreten, während welcher die Luftfeuchtigkeit nicht ausreicht, um so viel Wasser zur Verfügung zu stellen, dass die chemische Anzeigereaktion stattfinden kann, hat diese Methode oft zu Fehlanzeigen geführt, was teilweise erhebliche Kritik in der internationalen Literatur hervorrief.
Es besteht daher ein Bedürfnis nach einer Einrichtung bzw. Methode, welche die vorgenannten Nachteile nicht besitzt und auch die Erfassung anderer Luftschadstoffe ermöglicht, u. zw. innerhalb kürzerer Expositionszeiten und unabhängig von den atmosphärischen Bedingungen. Seit einigen Jahren wird bekanntlich den Stickstoffoxyden und dem Ozon eine vorrangige Schadwirkung in Hinsicht auf die Waldbestände zugeschrieben. Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine allgemein anwendbare Einrichtung der genannten Art zur Verfügung zu stellen.
Die erfindungsgemässe Einrichtung, die in den Zeichnungen dargestellt ist, besteht im wesentlichen aus : einem zylindrischen Porzellankörper (Fig. 1), dessen Mantel in seinem Mittelteil--1-- porös ausgebildet ist, wogegen der Randteil --2-- sowie der Boden --3-- des zylindrischen
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Es sei zuletzt darauf hingewiesen, dass die beschriebene Einrichtung der Wahl der Reagenzien keine Grenzen setzt, da sie vor allem dazu dient, die Grundvoraussetzungen fast aller chemischer Reaktionen zu gewährleisten, nämlich ein flüssiges Reaktionsmedium.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur chemischen Bestimmung von gasförmigen Luftschadstoffen, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem vorzugsweise zylindrischen Hohlkörper mit einem Mittelteil (1) aus porösem Material besteht, der aussenseitig mit saugfähigem, mit Reagenzien getränktem Material umwickelt ist, wobei der Bodenteil (3) und der obere Randteil (2) des genannten Hohlkörpers flüssigkeitsundurchlässig sind, wobei die Porosität so bemessen ist, dass sie einen vorbestimmten Diffusionskoeffizienten für eine aus dem Inneren des genannten Körpers nach aussen diffundierende Reaktionsflüssigkeit sicherstellt.