| title: |
| Investigation of potential organic markers for source apportionment of ship emissions
via single-particle mass spectrometry |
|
| contributing persons: |
| Lukas Alexander Anders[VerfasserIn] |
 |
1375000063 |
| Ralf Zimmermann[AkademischeR BetreuerIn] |
 |
143922025 |
|
Institut für Chemie, Universität Rostock |
| Frank Kelly[AkademischeR BetreuerIn] |
|
School of Public Health, Faculty of Medicine, Imperial College London |
|
| contributing corporate bodies: |
| Universität Rostock[Grad-verleihende Institution] |
 |
38329-6 |
| Universität Rostock. Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät[Grad-verleihende Institution] |
 |
2147083-2 |
|
| |
| abstract: |
|
The increasing regulation of ship emissions by the International Maritime Organization
(IMO) regarding health, environmental, and climatic aspects compels shipping companies
to adopt modern fuels. These often lack transition metals such as nickel, iron, or
vanadium, which were traditionally used to identify the source of marine emissions.
As these emissions are not necessarily characterized by metallic markers, their source
attribution becomes significantly more challenging. Modern fuels are frequently more
expensive and continue to impact health, environment, and climate despite regulatory
measures. This dissertation investigates novel organic markers for source apportionment
of ship emissions from modern fuels. The research focuses on determining characteristic
distributions of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in relevant marine fuels,
particularly various heavy fuel oils (HFOs) and marine gas oil (MGO). Additionally,
the applicability of EC/OC ratios as potential ship markers is evaluated. The analysis
employs state-of-the-art single-particle mass spectrometry, enabling simultaneous
real-time detection of organic and inorganic particle components. This method combines
a bipolar time-of-flight system with laser ionization methods. The study demonstrates
the successful implementation of this measurement technology in laboratory and field
experiments, identifies methodological limitations, and proposes optimization approaches
for future ship emission measurements.
[English] |
|
Die zunehmende Regulierung von Schiffsemissionen durch die Internationale Maritime
Organisation (IMO) hinsichtlich gesundheitlicher, ökologischer und klimatischer Aspekte
zwingt Reedereien zur Nutzung moderner Treibstoffe. Diese beinhalten oft keine Übergangsmetalle
wie Nickel, Eisen oder Vanadium, die ursprünglich zur Quellenidentifizierung von Emissionen
des Schiffsverkehrs verwendet wurden. Da diese Emissionen nicht zwangsläufig durch
metallische Marker charakterisiert sind, wird ihre Quellenzuordnung erheblich erschwert.
Moderne Treibstoffe sind oft teurer und haben trotz der Regulierungsmaßnahmen Auswirkungen
auf Gesundheit, Umwelt und Klima. Die vorliegende Dissertation untersucht neuartige
organische Marker zur Quellenzuordnung von Schiffsemissionen moderner Treibstoffe.
Die Forschungsarbeit fokussiert sich auf die Bestimmung charakteristischer Verteilungen
polyzyklischer aromatischer Kohlenwasserstoffe (PAKs) in relevanten Schiffstreibstoffen,
insbesondere verschiedener Schweröle (HFOs) und Marine Gasöl (MGO). Zudem wird die
Anwendbarkeit von EC/OC-Verhältnissen als potenzielle Schiffsmarker evaluiert. Die
Analyse erfolgt mittels moderner Einzelpartikelmassenspektrometrie, die eine simultane
Echtzeiterfassung organischer und anorganischer Partikelkomponenten ermöglicht. Diese
Methode kombiniert ein bipolares ToF-System mit verschiedenen Laser-Ionisationsmethoden.
Die Arbeit demonstriert die erfolgreiche Implementierung dieser Messtechnik in Labor-
und Feldexperimenten, identifiziert methodische Limitationen und schlägt Optimierungsansätze
für zukünftige Schiffsemissionsmessungen vor.
[German] |
|
| document type: |
|
| institution: |
| Faculty of Mathematics and Natural Sciences |
|
| language: |
|
| subject class (DDC): |
| 500 Natural sciences |
| 530 Physics |
| 540 Chemistry & allied sciences |
|
| |
publication / production: |
Rostock
|
Rostock: Universität Rostock
|
|
2025
|
|
| statement of responsibility: |
| vorgelegt von Lukas Alexander Anders |
|
| notes: |
| Enthält Zeitschriftenartikel |
|
| |
| identifiers: |
|
| |
| access condition: |
|
| license/rights statement: |
all rights reserved This work may only be used under the terms of the German Copyright Law (Urheberrechtsgesetz). |
|
|
| RosDok id: |
rosdok_disshab_0000003306 |
| created / modified: |
28.08.2025 / 28.08.2025
|
| metadata license: |
The metadata of this document was dedicated to the public domain (CC0 1.0 Universal Public Domain Dedication). |