ΗΣΥΣΤΑΣΗΤΩΝΑΣ2.5 ΣΤΗΝ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ ΤΩΝ

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "ΗΣΥΣΤΑΣΗΤΩΝΑΣ2.5 ΣΤΗΝ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ ΤΩΝ"

Ονησίφορος Αγγελόπουλος
6 χρόνια πριν
Προβολές:

1 ΗΣΥΣΤΑΣΗΤΩΝΑΣ2.5 ΣΤΗΝ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ ΤΩΝ ΑΘΗΝΩΝ Ε. Ρεμουντάκη, Ε. Μαντάς, Ν. Μιχαλόπουλος, Χ. Θεοδόση Εργαστήριο Επ/μης & Τεχ/γιας Προστασίας του Περ/ντος ντος, Σχολή ΜΜΜ, ΕΜΠ. Εργαστήριο Περιβαλλοντικών και Χημικών Διεργασιών, Τμήμα Χημείας, Παν/μιο Κρήτης

2 Ο σωματιδιακός φόρτος στην Αθήνα ΑΣ 2,5 Νέα οδηγία (28/5/EC) PM2,5: 25 μg/m 3 (τιμή στόχος από 1/1/21, όριο από 1/1/215). Υπάρχουν στοιχεία για τα επίπεδα των συγκεντρώσεων αλλά: Κυρίως από δειγματοληψίες βραχύχρονες δεν υπάρχουν χρονοσειρές. Δεν υπάρχουν συστηματικά δεδομένα για τη σύστασή τους. Δεν έχει ποσοτικοποιηθεί η συνεισφορά των φυσικών πηγών. Δεν έχει ποσοτικοποιηθεί η συνεισφορά τοπικών εκπομπών σε σχέση με τη μεταφορά σωματιδιακής ύλης από μεγάλες αποστάσεις.

3 Υλικά και μέθοδοι Συστηματική δειγματοληψία PM2,5 σε εικοσιτετράωρα δείγματα στην Πολυτεχνειούπολη σε ύψος 14 m από το έδαφος: TECORA (2,3 m 3 /h), (EN 1497): PTFE membranes-pm2,5 air monitoring membrane Whatman- Quartz Συστηματικός προσδιορισμός των συγκεντρώσεων PM2,5 (EN 1497). Προσδιορισμός της σύστασης των PM2,5 με πρότυπη μεθοδολογία για μια σειρά αναλυτικών τεχνικών (WDXFR, IC, TOT, ICP-MS). Τροχιές αερίων μαζών σε 1, 2 και 3,5 km.

4 Σύσταση PM 2,5 Ιοντικό κλάσμα-δευτερογενές ανόργανο αερόλυμα: Secondary Inorganic Aerosol (SIA): SO 4 2-, NH 4+, NO 3 - Οργανικός και στοιχειακός άνθρακας OC/EC 15 άλλα στοιχεία, χαρακτηριστικά της σκόνης και της συνεισφοράς του θαλάσσιου αερολύματος Βαρέα μέταλλα

5 /2/11 12/2/11 19/2/11 24/2/11 1/3/11 15/3/11 21/3/11 25/3/11 29/3/11 2/4/11 6/4/11 12/4/11 2/4/11 24/4/11 28/4/11 3/5/11 12/5/11 16/5/11 24/5/11 3/6/11 9/6/11 15/6/11 3/6/11 4/7/11 9/7/11 14/7/11 2/7/11 24/7/11 28/7/11 1/8/11 8/8/11 17/8/11 2/8/11 23/8/11 27/8/11 31/8/11 9/9/11 12/9/11 3/11/11 3/12/11 8/12/11 12/12/11 16/12/11 24/12/11 28/12/11 3/1/12 13/1/12 17/1/12 21/1/12 26/1/12 3/1/12 3/2/12 9/2/12 14/2/12 2/2/12 25/2/12 29/2/12 6/3/12 1/3/12 15/3/12 2/3/12 24/3/12 29/3/12 2/4/12 PM2.5 (ug/m 3 ) Time (d)

6 PM2,5 (μg/m3) /2/21 18/2/21 19/2/21 2/2/21 21/2/21 22/2/21 23/2/21 24/2/21 25/2/21 26/2/21 27/2/21 28/2/21 1/3/21 2/3/21 3/3/21 4/3/21 9/3/21 1/3/21 11/3/21 12/3/21 13/3/21 14/3/21 15/3/21 16/3/21 17/3/21 18/3/21 19/3/21 2/3/21 21/3/21 22/3/21 23/3/21 27/3/21 3/3/21 31/3/21 1/4/21 2/4/21 3/4/21 8/4/21 9/4/21 1/4/21 11/4/21 13/4/21 14/4/21 15/4/21 16/4/21 17/4/21 18/4/21 19/4/21 2/4/21 21/4/21 22/4/21 23/4/21 24/4/21 25/4/21 26/4/21 27/4/21 28/4/21 29/4/21 3/4/21 1/5/21 2/5/21 3/5/21 4/5/21 8/7/21 11/7/21 13/7/21 15/7/21 17/7/21 19/7/21 21/7/21 24/7/21 26/7/21 13/9/21 15/9/21 17/9/21 19/9/21 21/9/21 23/9/21 26/9/21 28/9/21 3/9/21 2/1/21 5/1/21 7/1/21 9/1/21 12/1/21 14/1/21 16/1/21 19/1/21 22/1/21 24/1/21 26/1/21 28/1/21 3/1/21 2/11/21 3/11/21 4/11/21 5/11/21 6/11/21 7/11/21 8/11/21 9/11/21 1/11/21 11/11/21 16/11/21 18/11/21 2/11/21 21/11/21 22/11/21 24/11/21 3/11/21 2/12/21 3/12/21 4/12/21 5/12/21 6/12/21 7/12/21 1/12/21 11/12/21 12/12/21

7 ΗΜΕΡΗΣΙΕΣ ΜΕΤΑΒΟΛΕΣ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΕΩΝ PM 2,5 16/11/212 18/11/ :8 1:8 2:8 3:8 4:8 5:8 6:8 7:8 8:8 9:8 1:8 11:8 12:8 13:8 14:8 15:8 16:8 17:8 18:8 19:8 2:8 21:8 22:8 23:8 :8 1:8 2:8 3:8 4:8 5:8 6:8 7:8 8:8 9:8 1:8 11:8 12:8 13:8 14:8 15:8 16:8 17:8 18:8 19:8 2:8 21:8 22:8 23:8 average min max average min max

8 21/11/212 23/11/ :8 1:8 2:8 3:8 4:8 5:8 6:8 7:8 8:8 9:8 1:8 11:8 12:8 13:8 14:8 15:8 16:8 17:8 18:8 19:8 2:8 21:8 22:8 23:8 :8 1:8 2:8 3:8 4:8 5:8 6:8 7:8 8:8 9:8 1:8 11:8 12:8 13:8 14:8 15:8 16:8 17:8 18:8 19:8 2:8 21:8 22:8 23:8 average min max average min max

9 21/12/212 4/1/ :8 1:8 2:8 3:8 4:8 5:8 6:8 7:8 8:8 9:8 1:8 11:8 12:8 13:8 14:8 15:8 16:8 17:8 18:8 19:8 2:8 21:8 22:8 23:8 :8 1:8 2:8 3:8 4:8 5:8 6:8 7:8 8:8 9:8 1:8 11:8 12:8 13:8 14:8 15:8 16:8 17:8 18:8 19:8 2:8 21:8 22:8 23:8 average min max average min max

10 PM2,5: Σύσταση-επίπεδα συγκεντρώσεων συστατικών

11 SECONDARY INORGANIC AEROSOL SO 4 2 Concentration (ng/m 3 ) Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Dec Jan Feb Mar Apr NH 4 + Month Concentration (ng/m 3 ) Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Dec Jan Feb Mar Apr Month

12 NO 3 Concentration (ng/m 3 ) Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Dec Jan Feb Mar Apr Month Ca 6.6 Na 6.8 K 2.4 Mg 2. Cl 3.6 NH SO NO 3 6.1

13 Concentration (ng/m 3 ) OC -EC Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Dec Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Month OC (ng/m3) EC (ng/m3) OC/EC OC/EC Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Dec Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Month

14 Σχετική συνεισφορά SIA-OC-EC 25/6/11 29/6/11 6/7/11 23/7/11 27/7/11 4/8/11 18/8/11 24/8/11 7/12/11 11/12/11 15/12/11 21/12/11 3/12/11 12/1/12 14/1/12 18/1/12 25/1/12 23/2/12 1/3/12 7/3/12 14/3/12 21/3/12 28/3/12 5/4/12 13/4/12 22/4/12 26/4/12 4/5/12 1/5/12 17/5/12 23/5/12 3/5/12 6/6/12 13/6/12 2/6/12 27/6/12 4/7/12 11/7/12 18/7/12 25/7/12 1/8/12 8/8/12 15/8/12 22/8/12 5/9/12 12/9/12 19/9/12 26/9/ % contribution in PM Time (d) % SIA % EC % OM

15 Συνεισφορά φυσικών πηγών-σκόνη από Σαχάρα Si Al 4 2 8/2/11 16/2/11 28/2/11 7/3/11 17/3/11 27/3/11 4/4/11 14/4/11 24/4/11 3/5/11 12/5/11 2/5/11 3/6/11 11/6/11 24/6/11 2/7/11 12/7/11 2/7/11 28/7/11 5/8/11 19/8/11 25/8/11 5/9/11 13/9/11 2/12/11 1/12/11 2/12/11 28/12/11 11/1/12 19/1/12 28/1/12 9/2/12 18/2/12 27/2/12 8/3/12 17/3/12 27/3/12 4/4/12 Concentration (ng/m 3 )

16 Al-Si-Ca-Fe Al-Ca-Si-Fe ng/m /2 2/2 24/2 2/3 8/3 14/3 2/3 27/3 3/4 13/4 19/4 22/4 25/4 1/5 13/5 16/5 31/7 9/8 17/9 23/9 3/9 7/1 14/1 22/1 28/1 4/11 1/11 2/11 3/11 4/12 Al Si Ca Fe CORRELATION WITH Si Al Ca Fe K Ti Mg Si,997,966,984,966,983,955 CORRELATION WITH Si FOR DUST TRANSPORT EPISODES Al Ca Fe K Ti Mg Si,998,971,991,976,992,959

17 The majority of the episodes was associated with air masses originating from the NW part of Africa: Morocco and Algeria

18 Ισοζύγιο μάζας για τα PM 2,5

19 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Η μέση ημερήσια τιμή των συγκεντρώσεων των PM2,5 για την περίοδο είναι στα 2 μg/m 3. Βέβαια, οι αντίστοιχες τιμές στο επίπεδο του εδάφους και στο κέντρο της πόλης αναμένονται πιο αυξημένες. ΗμάζατωνPM2.5 αποδίδεται κύρια στο δευτερογενές ανόργανο αερόλυμα με κύρια συνιστώσα τα θειϊκά και στο κλάσμα που περιλαμβάνει τον οργανικό και στοιχειακό άνθρακα. Σημαντικές υπερβάσεις της τιμής στόχου παρατηρούνται κατά τα επεισόδια μεταφοράς σκόνης από τη Σαχάρα την Άνοιξη και το Φθινόπωρο όταν αυτά έχουν μεγάλη ένταση. Σύμφωναμεταπρόσφαταδεδομένα, είναι αναγκαίο να αποτιμηθεί η συνεισφορά της θέρμανσης κατά τη χειμερινή περίοδο λόγω της εντατικής χρήσης καυσόξυλων κα.

20 Το ισοζύγιο της μάζας στα PM2.5 υπολογίστηκε θεωρώντας έξι συνιστώσες: το δευτερογενές ανόργανο αερόλυμα (SIA), την οργανική ύλη (OM),το στοιχειακό άνθρακα (EC), τη σκόνη (Dust), την ανόργανο ανθρωπογενή συνιστώσα (MIN) και τη συνιστώσα του θαλασσινού αερολύματος (SS). Το δευτερογενές ανόργανο αερόλυμα περιέχεται στα PM2.5 σε ποσοστό 33-36%. Η οργανική ύλη αντιπροσωπεύει ίσο ποσοστό με αυτό του δευτερογενούς ανόργανου αερολύματος. Ο στοιχειακός άνθρακας περιέχεται σε ποσοστό 6%. Τα παραπάνω είδη είναι υπεύθυνα για το 75% της μάζας των PM2.5. Η σκόνη αποτελεί σημαντικό ποσοστό της μάζας των PM2.5, μεγαλύτερο του 1%, όταν έχουμε επεισόδια μεταφοράς σκόνης από τις ερημικές περιοχές της Αφρικής. Απουσία τέτοιων επεισοδίων τα ποσοστά της σκόνης κυμαίνονται από 3 έως 5%. Το θαλάσσιο αερόλυμα συνεισφέρει κατά 3-5% επίσης.

21 ΣΧΕΤΙΚΕΣ ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ E. Remoundaki, P. Kassomenos, E. Mantas, N. Mihalopoulos and M. Tsezos. Composition and mass closure of PM2.5 in urban environment (Athens, Greece).Aerosol and air quality research, AAQR-123-OA-54 in press, ( 212 E. Remoundaki, A. Papayannis, P. Kassomenos, E. Mantas, P. Kokkalis and M. Tsezos. Influence of Saharan dust transport events on PM2.5 concentrations and composition over Athens,Water, Air & Soil Pollution, DOI: 1.17/s , 212 R. E. Mamouri, A. Papayannis, V. Amiridis, D. Müller, P. Kokkalis, S. Rapsomanikis, E.T. Karageorgos, G. Tsaknakis, A. Nenes, S. Kazadzis and E. Remoundaki, Multi-wavelength Raman lidar, sunphotometric and aircraft measurements in combination with inversion models for the estimation of the aerosol optical and physico-chemical properties over Athens, Greece. Atmos. Meas. Tech., 5, , 212. A. Papayannis, R.E. Mamouri, V. Amiridis, E. Remoundaki, G. Tsaknakis, P. Kokkalis, I. Veselovskii, A. Kolgotin, A. Nenes and C. Fountoukis, Optical-microphysical properties of Saharan dust aerosols and composition relationship using a multi-wavelength Raman lidar, in situ sensors and modelling: a case study analysis,atmos. Chem. Phys., 12, , 212. E. Remoundaki, A. Bourliva, P. Kokkalis, A. Papayannis, T. Grigoratos, C. Samara and M. Tsezos, Composition of PM1 during a Saharan dust transport event over Athens, Greece, Science of the Total Environment, 49, , 211.

22 ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Σημαντικό μέρος της παρούσας έρευνας έλαβε χώρα στα πλαίσια του ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ ΕΝΙΣΧΥΣΗΣ ΒΑΣΙΚΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ ΠΕΒΕ 21 ΤΟΥ ΕΜΠ Ευχαριστούμε θερμά τον κ. Δ. Βασιλακόπουλο, Χημικό Μηχανικό, Διδάκτορα ΕΜΠ, ΙΔΑΧ, για τη βοήθειά του στις χημικές αναλύσεις με χρήση του αναλυτικού οργάνου Wavelength dispersive XRF τηςσχολήςτωνχημικών ΜηχανικώντουΕΜΠκαιτηνκ. Μ.Γρέγου, Χημικό Μηχανικό, ΙΔΑΧ, για τη βοήθειά της στους προσδιορισμούς των ιχνημετάλλων με άφλογο φασματοφωτομετρία ατομικής απορρόφησης με τη συσκευή του Εργαστηρίου Μεταλλουργίας.

23 ΕΥΧΑΡΙΣΤΩ ΠΟΛΥ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΡΟΣΟΧΗ ΣΑΣ!

Σχετικά έγγραφα

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΜΕΤΑΛΛΕΙΩΝ ΜΕΤΑΛΛΟΥΡΓΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΜΕΤΑΛΛΟΥΡΓΙΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΜΕΤΑΛΛΕΙΩΝ ΜΕΤΑΛΛΟΥΡΓΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΜΕΤΑΛΛΟΥΡΓΙΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΣΤΗ ΜΕΤΑΛΛΟΥΡΓΙΑ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ