Umfassende Lösungen zur Überwachung von Nanopartikeln

Nanopartikel haben erhebliche Auswirkungen auf das Klima, die Gesundheit und industrielle Effizienz. In der Umwelt beeinflussen sie Phänomene wie Wolkenbildung und Strahlungsantrieb, beziehungsweise Aerosol-Strahlungs-Wechselwirkung (ARI) und tragen so zum Klimawandel bei. Im Bereich der öffentlichen Gesundheit sind sie aufgrund ihrer Fähigkeit tief in die Lunge und den Blutkreislauf einzudringen ein ernsthaftes Risiko für Atemwegs- und Herz-Kreislauf-Erkrankungen. In der Industrie wirkt sich das Verhalten von Nanopartikeln auf die Produktqualität und die Prozesseffizienz aus, insbesondere in Verbrennungssystemen und bei der Materialsynthese.

Die Grundlagenforschung zu Nanopartikeln in Laboren hat zu einem tieferen Verständnis der Nukleation, der Wachstumsdynamik und der chemischen Wechselwirkungen von Partikeln geführt. Diese Erkenntnisse sind essenziell, um umweltbezogene Herausforderungen zu bewältigen, Nanotechnologie voranzutreiben und regulatorische Maßnahmen zu unterstützen.

Luftgetragene Partikel werden bisher durch massenbasierte Grenzwerte wie PM2.5 und PM10 (Particulate Matter) reguliert. Der Fokus allein auf die Masse unterschätzt jedoch wesentliche Gesundheitsrisiken. Insbesondere ultrafeine Partikel (UFPs) mit einem Durchmesser unter 0,1 µm tragen nur wenig zur Gesamtmasse bei, stellen jedoch die größte Anzahl an Partikeln dar. Mit ihrer geringen Masse können UFPs tief in die Lunge bis in die Alveolen eindringen und sogar in den Blutkreislauf gelangen, wo sie erhebliche Gesundheitsrisiken verursachen. Studien zeigen, dass die Partikelanzahlkonzentration (Particle Number Concentration, PNC) stärker mit negativen Gesundheitseffekten wie Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Atemwegserkrankungen und neurologischen Störungen korreliert als die Partikelmasse.

Ein Grund dafür ist die große spezifische Oberfläche von UFPs, die es ihnen ermöglicht, toxische Chemikalien in den Körper zu transportieren und ihre schädliche Wirkung zu verstärken, obwohl ihr Beitrag zur Masse vernachlässigbar ist. Aktuelle massenbasierte Grenzwerte, wie die für PM10 und PM2.5, berücksichtigen die Gesundheitsrisiken von UFPs nicht und unterschätzen somit potenziell die schädliche Exposition in urbanen und industriellen Umgebungen. Die Messung der Partikelanzahl ermöglicht ein detaillierteres Verständnis der Luftqualität, insbesondere in Bereichen, die von Verbrennungsquellen wie dem Verkehr geprägt sind und große Mengen an UFPs freisetzen. Die Einbeziehung von Partikelanzahl-Grenzwerten in Luftqualitätsstandards würde diese Lücke schließen und die öffentliche Gesundheit besser vor diesen oft übersehenen Gefahren schützen.

GRIMM AEROSOL TECHNIK ist führend bei Lösungen für die Überwachung von Nanopartikeln in der Luft, schon lange Zeit vor der Einführung der neuen EU-Richtlinie zur Luftqualität. Diese Richtlinie schreibt die Überwachung von ultrafeinen Partikeln in der Luftmessnetzen zu Umgebungsluftüberwachung vor und spiegelt das wachsende Bewusstsein für deren Auswirkungen auf Umwelt und Gesundheit wider. GRIMM bietet ein umfassendes Angebot an CEN-konformen Messgeräten, darunter:

• CEN-SMPS+C: Kombiniert DMA mit CPC-Technologie und liefert hochauflösende Daten zur Größenverteilung.
• CEN-CPC: Dedizierte Ultrafeinpartikelzähler für genaue Konzentrationsmessungen in Echtzeit.

Diese Systeme sind so konzipiert, dass sie sich nahtlos in Überwachungsnetzwerke einfügen und Organisationen dabei helfen, gesetzliche Anforderungen zu erfüllen und gleichzeitig das Luftqualitätsmanagement voranzutreiben.

Unsere Lösungen zur Messung von Nanopartikeln decken ein breites Spektrum von Anwendungen ab:

• Öffentliche Gesundheit und Umweltüberwachung: Unterstützung von epidemiologischen Studien und Luftqualitätsbewertungen.
• Industrielle Abgasreinigung: Sicherstellung der Einhaltung von Emissionsstandards (z. B. Euro 5 und 6) und Optimierung industrieller Prozesse.
• Grundlagenforschung im Labor: Förderung und Vertiefung des Verständnisses von Nanopartikelverhalten, einschließlich Nukleation, Wachstumsdynamik und chemischer Wechselwirkungen, um Innovationen in der Nanotechnologie und Umweltwissenschaft voranzutreiben.