Modelling of Air Pollutants and EcoSystem Impact
MAPESI


MAPESI

Modelling of Air Pollutants and EcoSystem Impact (MAPESI) is a research project which aims to determine the emission, atmospheric concentration and deposition of species SO2, NOx, NH3, NH4, O3, and heavy metals Pb, Cd, Cu, base cations Ca, Mg, K and Na, for Germany over the period 2005-2007 in order to improve present critical load values. Thorough understanding on these critical loads and the effects of exceedance for various ecosystems is essential for the development of national policies for pollution abatement.
This project is carried out for the Umweltbundesamt (UBA), Dessau, referred to as UFOPLAN Forschungs- und Entwicklungsvorhaben 3707 64200, and by the German title Erfassung, Prognose und Bewertung von Stoffeinträgen und ihren Wirkungen in Deutschland.


Zielsetzung

Die Ziele dieses Projektes sind:

  1. Die vollständige Berechnung der Immisionsfelder für Deutschland für die Jahre 2005-2007 für die Luftschadstoffe SOx, NOx, NHx und O3, für die Schwermetalle Pb, Cd, und für die basischen Kationen Ca, Mg, K, Na.

    • Die Berechnung der Immissionsfelder für Deutschland erfolgt mit den Chemie-Transport-Modellen LOTOS-EUROS (LOng Term Ozone Simulation model; EURopean Operational Smog model) und RCG (REM-Calgrid).

  2. die vollständige und quantitative Modellierung der Stoffeinträgen dieser Spezies und der O3-flüsse für Deutschland in 9 Landnutzungsklassen met einer räumlichen Auflösung von 1x1km2

    • Die Generierung aktueller flächenhafter Datensätze der Belastungssituation durch die Gesamtdeposition setzt die Ermittlung von flächendeckenden, hoch aufgelösten Datensätzen der nassen, trockenen und okkulten Deposition voraus. Hierfür werden Verfahren und Modelle nach GAUGER et al. (2002)* angewendet und weiterentwickelt.

    • Die Daten zur Stickstoff-Gesamtdeposition bilden die Grundlage der Aktualisierung der internetbasierten, nationalen Datenbank zur Hintergrundbelastung mit Stickstoff-Depositionen im Rahmen der Sonderfallprüfung bei Genehmigungsverfahren von Anlagen nach TA Luft Nr. 4.8.

    • Der Ergebnisvergleich mit internationalen Datensätzen, v.a. Depositionsdaten von EMEP (Cooperative Programme for Monitoring and Evaluation of the Long-range Transmission of Air pollutants in Europe) und lokalen Datensätzen (Kronenraumbilanz-Berechnungen des Level II-Programms) ermöglicht die Bewertung der Daten und die Weiterentwicklung von Methoden

    • Um Abschätzungen für die Zukunft machen zu können, sucht das Projekt nach Möglichkeiten für die Berechnung von Depositions-Szenarien für die o.g. Verbindungen und Elemente für die Jahre 2010, 2015 und 2020.

  3. Die Bewertung der Einträge durch Berechnung der Überschreitungen von Critical Loads

    • Deutschland erfüllt seine Aufgaben unter der UNECE-Luftreinhaltekonvention (CLRTAP). Dazu ist der Betrieb des nationalen Focal Centers (NFC) des ICP Modelling & Mapping für Deutschland erforderlich.

    • Die Aktualisierung der ökosystemspezifischen Critical Loads für Deutschland, sowie die Weiterentwicklung des BERN-Modells und die dynamische Modellierung der zukünftigen Entwicklung der Versauerung sind Aufgaben des NFC.

    • Die Weiterentwicklung des Critical Loads-Konzepts und die dynamische Modellierung von Schwermetallwirkungen sind Teilaufgaben des Projekts


* GAUGER, T., F. ANSHELM, H. SCHUSTER, J.W. ERISMAN, A.T. VERMEULEN, G.P.J. DRAAIJERS, A. BLEEKER, H.-D. NAGEL (2002): Mapping of ecosystem specific long-term trends in deposition loads and concentrations of air pollutants in Germany and their comparison with Critical Loads and Critical Levels, Part 1: Deposition Loads 1990-1999. UBA-FB 29942210. Umweltbundesamt, Berlin.


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