Methods of quality assurance for the measurement of air pollutants during field experiments

Für ein verbessertes Verständnis der Vorgänge und Zusammenhänge in der Atmosphäre und für unsere Fähigkeit, kurzfristige und langfristige Vorhersagen über deren Zustand zu machen, werden unter anderem experimentelle Untersuchungen benötigt. Bei solchen Feldexperimenten werden für die Messung von Luftverunreinigungen im allgemeinen eine Vielzahl von unterschiedlichen Meßsystemen eingesetzt, deren Meßdaten nach dem Experiment in einem gemeinsamen Datenpool zusammengeführt werden. Für eine wissenschaftliche Auswertung muß die Qualität der in den gemeinsamen Pool eingebrachten Daten bekannt sein. In der vorliegenden Arbeit werden Methoden zur Qualitätssicherung bei Feldexperimenten vorgestellt, die in eine quantifizierbare Angabe der Qualität von Meßergebnissen münden. Die eindeutigste und universellste Information über die Qualität von Meßergebnissen ist die Angabe der Meßunsicherheit entsprechend den gültigen internationalen Vereinbarungen. Die grundsätzlichen Empfehlungen und die konkreten Beispiele der vorliegenden Arbeit zielen daher stets auf die Angabe der Unsicherheit von Messungen ab. Besonders zu beachten ist, daß die Angabe der Meßunsicherheit und deren Überprüfung im Rahmen des Feldexperiments stets unter Feldbedingungen erfolgen sollten. Die vorliegende Arbeit richtet sich an alle, die Feldmeßkampagnen planen und organisieren sowie an alle, die an solchen Vorhaben als Experimentatoren teilnehmen. Sowohl im allgemeinen Teil der Arbeit als auch bei der Umsetzung an konkreten Beispielen kann sich darüber hinaus jeder Anregungen holen, der Umweltanalysen durchführt, vor allem dann, wenn es sich bei den eigenen Meß- und Analysenverfahren um wenig etablierte (nicht-Routine-) Meßverfahren handelt. Die hier vorgestellten Methoden stellen den Versuch einer bestmöglichen Synthese aus den theoretischen Anforderungen der Qualitätssicherung und deren praktischer Realisierbarkeit bei Feldexperimenten dar.For an improved understanding of the phenomena and interrelations in the Atmosphere and for our ability for short term and long term predictions about its condition experimental investigations are necessary. During such field experiments a large number of different systems for the measurement of air pollutans are used. The measurement data usually are brought together in a common data pool. For the scientific evaluation information about the quality of the data in the common pool is required. In this thesis methods for quality assurance during field experiments are presented, which finally deliver quantitative information about data quality. The most unequivocal and most universal declaration about data quality is the statement of uncertainty in accordance with the international agreements. Therefore, the basic recommendations and the concrete examples always aim at the statement of uncertainty. It is especially important that the stated uncertainties and their validation during field experiments do take place under the conditions of field experiments. This thesis adresses to all people who are involved in the planning and organisation of field experiments as well as to all who will take place as experimentators. In addition, in the more general part as well as by the concrete examples the reader may find suggestions for all kinds of environmental analysis, especially if less established (non routine) measurement methods have to be used. The methods presented here are the attempt to create the best synthesis from the theoretical requirements of quality assurance and its practical realisation under the aggravating circumstances of field experiments