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Analyse und Herkunftsermittlung von Staubniederschlägen

Veranlassung

Bei Verdacht auf gesundheits- oder materialschädigende Stäube kann nur eine genaue Analyse Aufschluss über Inhaltsstoffe und damit die Herkunft der Immissionen geben. Die Probenahme des Staubes erfolgt vor Ort durch Mitarbeiter der zuständigen Bezirksregierung oder in deren Auftrag durch das LANUV. Bei größeren Probemengen ist eine chemische Analyse möglich, bei kleinen Mengen kann im Landesumweltamt NRW eine Sonderanalytik durchgeführt werden (z.B. Dioxinanalyse, IR-Spektroskopie, RFA, AAS). Sind nur sehr geringe Mengen wie z. B. einzelne Partikel verfügbar wird die Rasterelektronenmikroskopie (Abbildung 1) mit angeschlossener energiedispersiver Röntgenanalyse (EDX) und wellenlängendispersiver Röntgenanalyse (WDX) und Cryopräparation (für feuchtes, wässriges und biologisches Material) eingesetzt.

Analyse

Staub besteht aus vielen verschiedenen Partikeln, z.B. aus eckigen, kantigen Körnern, kugeligen Teilchen, plättchenförmigen oder löchrigen Partikeln, Fasern, Pollen, Tier- und Pflanzenstückchen u.a. Erst die Materialanalyse mit EDX und WDX ergibt in vielen Fällen die Zusammensetzung einer Staubprobe oder auch einzelner Partikel.

Photo: Arbeitsplatz Rasterelektronenmikroskop

Abb. 1: Rasterelektronenmikroskopie-Arbeitsplatz.

Die Abbildung 2 zeigt die rasterelektronenmikroskopische Aufnahme einer Immissionsprobe. In Abbildung 3 sind stark vergrößerte Eisenpartikel dargestellt, die üblicherweise in normalem Straßenstaub nicht enthalten sind und somit auf die Herkunft von einen industriellen Emittenten hinweisen.

Rasterelektronenmikroskop-Aufnahme einer Staubprobe

Abb. 2: Vergrößerte Abbildung einer Staubprobe

Rasterelektronenmikroskop-Aufnahme eines Eisenpartikels aus einer Staubprobe

Abb. 3: Eisenpartikel in einer Staubprobe.

Herkunftsermittlung

Die Zusammensetzung einer Staubprobe und in ihr enthaltene typische Partikel geben einen Hinweis auf die mögliche Herkunft des Staubes bzw. auf einen Verursacher der Immissionen. So können z.B. solche charakteristischen Eisen-Kugeln, wie sie in Abbildung 3 zu sehen sind, nur in einem Hochtemperaturprozess entstehen. Im untersuchten Beschwerdefall stammten sie aus einer Gießerei, die sich in unmittelbarer Nähe des Immissionsortes befand. Dort war ein bis dahin unbemerkter Filterdefekt aufgetreten. Aufgrund des Analyseergebnisses, das in Form eines Gutachtens an die beauftragende Bezirksregierung geschickt wurde, wurde von dort die Filterreparatur veranlasst und somit die Immissionen abgestellt.