In het wetenschappelijke tijdschrift PNAS , onderzoekers uit Innsbruck, Oostenrijk, presenteren 's werelds eerste chemische vingerafdruk van stedelijke emissiebronnen van vluchtige organische stoffen (VOS). Overeenkomstig, de bestrijdingsstrategie voor organische oplosmiddelen heeft effect in Europa. Tegelijkertijd, de gegevens suggereren dat de totale hoeveelheid door de mens gemaakte VOS wereldwijd waarschijnlijk aanzienlijk hoger zal zijn dan eerder werd aangenomen.

Op het noordelijk halfrond, ongeveer de helft van de vluchtige organische stoffen (VOS) is afkomstig van zowel kunstmatige als natuurlijke bronnen. In steden, het aandeel van de emissies van het vervoer, restaurants, oplosmiddelen en roken is aanzienlijk hoger. Tot dusver, echter, kwantitatieve uitspraken over hun niveau waren nogal vaag. Met behulp van een geavanceerde meetmethode, onderzoekers onder leiding van Thomas Karl en Georg Wohlfahrt van de Universiteit van Innsbruck hebben nu voor het eerst een chemische vingerafdruk gemaakt van stedelijke VOS-emissiebronnen. Van juli tot oktober 2015 wetenschappers hebben een groot aantal vluchtige organische stoffen gemeten op de Campus nabij het stadscentrum van Innsbruck. Met behulp van statistische methoden, zij konden uit de meetgegevens conclusies trekken over individuele emissiebronnen. Dit was mogelijk omdat de zogenaamde eddy-covariantiemethode wordt gebruikt om de concentratie van spoorgassen afhankelijk van de richting van de luchtstroom te bepalen. Een speciale proton-overdracht-reactie-massaspectrometer ontwikkeld door de universitaire spin-off Ionicon Analytics werd gebruikt als elektronische detector, die in zeer lage concentraties sporengassen kan opsnuiven.

Aanzienlijk meer VOS dan verwacht

Sinds ongeveer 15 jaar, de EU reguleert vluchtige organische stoffen uit organische oplosmiddelen in verven en vernissen door middel van wettelijke maatregelen. Veel van deze giftige oplosmiddelen zijn inmiddels vervangen door milieuvriendelijkere, in water oplosbare stoffen. Deze verandering is nu ook te zien in de data gemeten in Innsbruck. "We vinden kleinere hoeveelheden verbindingen zoals benzeen of tolueen, " zegt onderzoeker Thomas Karl van de afdeling Atmosferische en Cryosferische Wetenschappen. "Aan de andere kant, in water oplosbare stoffen zijn veel meer alomtegenwoordig. Deze zijn minder reactief, die een positief effect kunnen hebben op de vorming van ozon op leefniveau." sommige van deze geoxygeneerde componenten kunnen secundaire organische aerosolen vormen en zo bijdragen aan de vorming van fijnstof. Op dit punt echter, het is niet duidelijk hoe deze hoeveelheid zich verhoudt tot primaire stedelijke aerosolbronnen. De gegevens van Innsbruck laten ook zien dat, vanwege het zeer hoge gehalte aan zuurstofhoudende verbindingen, de totale mondiale hoeveelheid stedelijke emissies wordt aanzienlijk onderschat. "Als het voor Innsbruck berekende cijfer ook representatief is voor Aziatische steden - wat nogal optimistisch is - dan zou dit wereldwijd op zijn minst het aantal verdubbelen, " benadrukt Thomas Karl. Aangezien dit er ook toe zou leiden dat er meer fijnstof in de atmosfeer komt, wat op zijn beurt een invloed heeft op de wolkenvorming, regionale en mondiale klimaatmodellen moeten wellicht dienovereenkomstig worden aangepast.

Cosmetica laten hun geur in de lucht

De onderzoekers maten een breed scala aan verbindingen in zeer lage hoeveelheden en konden de vingerafdruk van VOS-emissiebronnen binnen een straal van ongeveer een kilometer bepalen. Aangezien veel van de sporengassen geurig zijn, deze gegevens weerspiegelen de karakteristieke geur van een stad. "In dit opzicht is Innsbruck een heel gewone stad, ", zegt Thomas Karl. "We vinden vooral sporen van voedselbereiding - van koffiebranden tot frituren - en oplosmiddelen die mensen associëren met de specifieke geur van een stad. De bronnen van uitstoot variëren van bakkerijen tot het regionale ziekenhuis." De wetenschappers waren ook verbaasd om verbindingen te vinden die verband houden met cosmetica en wasmiddelen in de lucht. "In onze gegevens, we hebben duidelijk bewijs gevonden van siliconenoliën in veel cosmetische en schoonmaakproducten, " zegt Thomas Karl. "We waren verrast dat deze verbindingen zo'n karakteristieke vingerafdruk achterlaten in de stedelijke lucht."