Objekt-Metadaten

Auswahl und Bewertung von Daten aus Umweltbeobachtungsprogrammen zur Bilanzierung von Polychlorierten Biphenylen
Knetsch, Gerlinde

HaupttitelAuswahl und Bewertung von Daten aus Umweltbeobachtungsprogrammen zur Bilanzierung von Polychlorierten Biphenylen
TitelzusatzModelltheoretische Ansätze der Integration
TitelvarianteAssessment of environmental data of polychlorinated biphenyls (PCBs) in a methodological approach for a cross-media analysis and for balance sheets of material cycles
AutorKnetsch, Gerlinde
Geburtsort: Merseburg
GutachterProfessor Dr. mult. Dr. h.c. Konstantin Terytze
weitere GutachterProfessor Dr. habil. Roland Kubiak
Freie Schlagwörterenvironmental monitoring; environmental fate; polychlorinated biphenyls (PCB); persistent organic pollutants
DDC550 Geowissenschaften
ZusammenfassungDiese Arbeit entwickelt methodische Ansätze für ein medienübergreifendes und integratives Auswertungskonzept von Umweltdaten mit dem Ziel der Ableitung von Umweltbilanzen.

Die Grundlage bilden Daten aus mehr als 100 Umweltmess- und Beobachtungsprogrammen sektoraler und medialer Erhebungen des Bundes und der Länder für die Stoffgruppe der persistenten organischen Stoffe (POPs). Hierbei dienen die Daten von polychlorierten Biphenylen (PCBs) für eine Bewertung zu einem kompartimentübergreifenden und integrativen Auswerteansatz für die letztendlich notwendige Ableitung von Umweltbilanzen.

Es wird ein Modell entwickelt, dass methodologisch die Bilanzierung für eine kompartimentübergreifende Umweltbeobachtung ermöglicht. Zu den Anforderungen an eine fachliche Integration gehören die Qualitätssicherung von Umweltbeobachtungsdaten und deren Parametrisierbarkeit für die Bilanzierungen, um ein Gesamtkonzept für Umweltbilanzen zu entwerfen. Diese Untersuchung fragt, welche Kriterien für ein medienübergreifendes integratives Bewertungskonzept notwendig und relevant sind und wie das Zielsystem der Umweltbilanzen die Methoden steuern kann. Die Kriterien haben eine fachliche, räumlich/zeitliche und informationstechnische Ebene. Ein Referenzsystem für POPs soll für die Optimierung von bestehenden und zukünftigen Umweltprogrammen geprüft und für weitere Stoffgruppen angewendet werden.

Eine kardinale Frage ist, wie eine Harmonisierung und Standardisierung von heterogenen Daten möglich ist, da diese Daten mit unterschiedlichen Aufgaben- und Zielsetzungen erhoben wurden. Zunächst sind die Anforderungen an die Qualitätssicherungsverfahren zu definieren. Am Beispiel der polychlorierten Biphenyle (PCBs) werden Konventionen und Randbedingungen diskutiert, die für Untersuchungen zu Stoffflüssen zwischen den verschiedenen Umweltmedien genutzt und für Bilanzierungen eingesetzt werden können.

Eine Bewertung von nationalen und internationalen Standards findet statt, die einerseits das fachliche Integrationspotential der Daten prüft, andererseits die informationstechnische Ebene kritisch beleuchtet. Gegenwärtige Datenmodelle und technische Lösungen werden am Beispiel des POP-Dioxin-Informationssystems bewertet. Sie werden mit den Strukturen des bestehenden Referenzsystems für POPs abgeglichen, um einen Vorschlag für die Datenerhebung und Dokumentation zu unterbreiten.

Diese Arbeit untersucht auch die Grenzen der Bilanzen von Stoffkreisläufen bei der Zusammenführung von Daten heterogener Untersuchungsprogramme. Es wird ein Methodendesign für die Auswertung von Daten mit dem Ziel der Bilanzierung entwickelt. Chancen und Risiken künftiger Datenhaltungsmethoden und Datenmodelle für die kontinuierliche und zukünftige Verwendung von Daten für Bilanzierungsmodelle werden aufgezeigt und Empfehlungen für die Mehrfachnutzung von Umweltdaten im Kontext von spezifischen Umweltbilanzen gegeben.
InhaltsverzeichnisAbbildungsverzeichnis V
Tabellenverzeichnis VIII
Abkürzungsverzeichnis XI
Formelzeichen XIII
Glossar XIV
1 Einleitung 1
2 Aufgabenstellung und Zielsetzung 3
3 Informationsgehalt von Umweltbeobachtungsdaten 6
3.1 Reproduzierbarkeit, Validität und Interoperabilität von Umweltbeobachtungsdaten 7
3.2 Inwertsetzung der Daten für Stoffkreisläufe 8
3.3 Bilanzierung als eine Methode der integrierten Umweltbeobachtung 11
3.4 Früherkennung von Umweltveränderungen zur Quantifizierung von Umweltrisiken 13
3.5 Methodische „Fehlstelle“ für die integrative Bewertung 14
3.5.1 Inkohärenz von räumlichen, zeitlichen und stofflichen Umweltdaten 15
3.5.2 Fehlende Interdisziplinarität der Umweltbeobachtung zu sozio-ökonomischen Fragestellungen 17
3.5.3 Fehlende Interdisziplinarität zur Aus- und Bewertung von Umweltdaten 17
3.6 Anwendung der Ergebnisse in Forschung und Praxis 18
4 Stand des Wissens – Datenintegration und PCBs 23
4.1 Verteilung und Eigenschaften von PCBs 24
4.2 Aufkommen und Anwendung 25
4.3 Verteilung und Exposition 28
5 Konzepte der Integration von Umweltbeobachtungsdaten 35
5.1 Retrospektive Ebene – Validierung von Modellen 35
5.2 Prognostische Ebene - Statistische Verfahren und Modelle 36
5.3 Methodenbewertung zur fachlichen Datenintegration 37
5.3.1 Bewertung fragengeleiteter/problemorientierter/lösungsorientierter Ansätze 39
5.3.2 Bewertung modelltheoretischer Ansätze 40
5.3.3 Bewertung datengeleiteter Ansätze 43
5.4 Qualitätsstandards von Umweltbeobachtungsdaten 44
5.4.1 Kriterien der Harmonisierung und Standardisierung von Umweltdaten 44
5.5 Bewertung von technologischen Ansätzen zur Integration 47
5.6 Bewertung fachlicher Ansätze zur Integration 50
6 Anforderungen an Daten und Methoden für eine fachliche Integration 52
6.1 Anforderungen an die Qualitätssicherung von Daten zu PCBs 53
6.1.1 Konventionen und Regelungen der Qualitätssicherung von Daten zu PCBs 54
6.1.2 Synchronisation und Interoperabilität von Umweltdaten der PCBs 56
6.2 Parametrisierbarkeit von Daten aus technologischer Sicht 59
6.2.1 Definition von Objektkategorien für die Messprogramme 61
6.2.2 Sichten von Objektklassen und fachliche Parameter 62
6.2.3 Zusammenhänge zwischen Objektklassen für die integrative Auswertung 64
6.3 Anforderungen an die Nutzung für die Modellierung 66
6.3.1 Erstellung und Nutzung von Inventaren und Basisdaten für die Modellierung 67
6.3.2 Validierung von Modellergebnissen 72
6.3.3 Standörtliche Gliederung als methodisches Instrument für die Integration von Umweltbeobachtungsdaten 75
7 Entwicklung von einheitlichen Bewertungsmassstäben für die integrative Auswertung von Umweltbeobachtungsdaten 77
7.1 Schaffung von Referenzsystemen für POPs 77
7.2 Methodik der Erstellung von Referenzprofilen 80
7.3 Referenz-Kongenerenprofile für Umweltkompartimente 83
7.3.1 Referenzprofil Luft - Emission 84
7.3.2 Referenzprofil Luft – Immission und Deposition 85
7.3.3 Referenzprofil Biota 89
7.3.4 Referenzprofil Boden 95
7.3.5 Referenzprofil Klärschlamm 99
7.3.6 Referenzprofil Sediment 101
7.3.7 Referenzprofil Wasser 103
7.3.8 Referenzprofil Stoffe, Zubereitungen, Erzeugnisse 106
7.3.9 Ausblick zu weiteren Referenzprofilen 107
8 Bilanzierung – Stofffluss - Eintrag-Austrag-Quellen-Senken 108
8.1 Produktions- , Verbrauchs- und Emissionsmengen von PCBs (Teilmodell 1) 109
8.2 Luft als Transportmedium für den Eintrag in Biota, Boden und Sediment (Teilmodell 2) 114
8.3 Boden als Quelle und Senke im Verhältnis zum Eintragspfad Klärschlamm (Teilmodell3) 118
8.4 Sedimente und tierische Bioindikatoren (Teilmodell 4) 119
8.5 Gesamtbilanz PCB 153 120
8.5.1 Status Quo der Stoffvorräte von PCB 153 in der Umwelt 121
8.5.2 Eintrags- und Austragsfrachten über den Luftpfad für PCB 153 122
8.5.3 Anreicherungs- und Transformationsprozesse in den verschiedenen Umweltkompartimenten 125
9 Diskussion der Ergebnisse und Schlussfolgerung 129
9.1 Grenzen der Integration von Umweltdaten für die Stoffgruppe der PCBs 132
9.2 Kriterien für eine erfolgreiche Integration von Umweltdaten 134
9.3 Ausblick 136
10 Zusammenfassung 139
11 Literaturverzeichnis 142
Anhang A: Verzeichnis der WebLinks 159
Anhang B: Zitierte Gesetze, Verordnungen, Richtlinien und Normen 161
Anhang C: Gesetzliche Regelungen zu PCBs 164
Anhang D: Berechnungsgrundlagen des TEQ -TEF Modells der WHO 167
Anhang E: Eigenschaften, Wirkungen und Verbreitungen von PCBs (allgemein) und PCB153 168
Anhang F: Abbildungen und ergänzende Tabellen zu den Kapiteln 3 und 4 175
Anhang G: Auszug eines XML-Schemas nach ISO 19115 177
Anhang H: Beobachtungsprogramme des POP-Informationssystems mit Bewertung des Integrationspotentials 180
Anhang I: Empfehlung für Qualitätskriterien von Daten der Umweltbeobachtung 186
Anhang J : Referenzwerte für Organochlorverbindungen im Vollblut - PCBs 188
Lebenslauf 189
Publikationen und wissenschaftliche Arbeiten seit 2000 190
Ausgewählte Vorträge seit 2006 191
Gutachten und Reviews 192
Dokumente
PDF-Datei
Falls Ihr Browser eine Datei nicht öffnen kann, die Datei zuerst herunterladen und dann öffnen.
 
Seitenzahl[7], XXI, 193 S.
Fachbereich/EinrichtungFB Geowissenschaften
Erscheinungsjahr2012
Dokumententyp/-SammlungenDissertation
Medientyp/FormatText
SpracheDeutsch
Rechte Nutzungsbedingungen
Tag der Disputation09.12.2011
Erstellt am20.01.2012 - 08:47:14
Letzte Änderung14.02.2012 - 07:17:47
 
Statische URLhttp://www.diss.fu-berlin.de/diss/receive/FUDISS_thesis_000000035463
URNurn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000035463-3
Zugriffsstatistik
E-Mail-Adressegerlinde.knetsch@web.de