A vízfelvétel és - visszatartás (hiszterézis) szerepe a PM10 szabványos mérésében

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "A vízfelvétel és - visszatartás (hiszterézis) szerepe a PM10 szabványos mérésében"

Norbert Gáspár
8 évvel ezelőtt
Látták:

1 A vízfelvétel és - visszatartás (hiszterézis) szerepe a PM10 szabványos mérésében Imre Kornélia 1, Molnár Ágnes 1, Gelencsér András 2, Dézsi Viktor 3 1 MTA Levegőkémia Kutatócsoport 2 Pannon Egyetem, Föld- és Környezettudományi Intézeti Tanszék 3 Országos Meteorológiai Szolgálat

András 2, Dézsi Viktor 3 1 MTA Levegőkémia Kutatócsoport 2 Pannon

2 Bevezetés A légköri vízgőz és az aeroszol részecskék kapcsolata Az aeroszol részecskék higroszkópos tulajdonságát a kémiai összetétel befolyásolja: szerves és szervetlen vegyületek, ill. ezek keverékei A rendszer víztartalmától függően Túltelítettség esetében felhőképződés, ködképződés A túltelítettség elérése előtt az aeroszol részecskék higroszkópos viselkedése hatással van a részecskék méret szerinti eloszlására valamint a tömegkoncentráció alakítására optikai tulajdonságok változása (látótávolság, fényszórás stb.)

ezek keverékei A rendszer víztartalmától függően Túltelítettség esetében felhőképződés, ködképződés A túltelítettség elérése előtt

3 Bevezetés A higroszkópos viselkedés és a hiszterézis A NaCl elfolyósodásának folyamata Ebert M., Inerle-Hof M., Weinbruch S., Environmental scanning electron microscopy as a new technique to determine the hygroscopic behaviour of individual aerosol particles. Atmospheric Environment, 36, , 2002

, Environmental scanning electron microscopy as a new technique to

4 Bevezetés A higroszkópos viselkedés és a hiszterézis Az ammónium-szulfát hiszterézise Speer R.E., Edney E.O., Kleindienst T.E., Impact of organic compounds on the concentrations of liquid water in ambient PM 2,5. Aerosol Science, 34, 63-77, 2003

5 Célkitűzés A légköri víztartalom okozta hiba becslése a tömegkoncentráció meghatározásában Az aeroszol részecskékben a hiszterézis jelenségéből származó víz mennyiségének becslése

6 Módszer Mintavétel Felhasznált szűrő: Munktell MG 160 Micro-glass fibre, d=150 mm Kondicionálás: 48 h, 20ºC, RH=50±5% (MSZ EN sz szabvány) Mintavétel: DIGITEL DHA-80 mintavevő (PM10) Átszívott levegő: 720 m 3 Mintavételi helyszín, időszak: Budapest, Gilice tér, november január 31. Higroszkóposság vizsgálata Izolált kamrában a szűrők 1/8-ad részének tömegmeghatározása az 50-95% közötti RH tartományban. Hiszterézis vizsgálat Izolált kamrában a szűrők 1/8-ad részének tömegmeghatározása RH=50%-on és szobahőmérsékleten 48 óra kondiciónálás idő elteltével. RH érték növelése 80-85%-ra, majd 48 óra elteltével a bekövetkező tömegváltozás mérése RH érték csökkentése RH=50%-ra, majd 48 óra elteltével a tömegcsökkenés mérése Az aeroszol részecskék (RH=50%) víztartalmának meghatározása céljából tovább csökkentettük a RH értéket. (RH=22%)

Higroszkóposság vizsgálata Izolált kamrában a szűrők 1/8-ad részének tömegmeghatározása az 50-95% közötti RH tartományban.

7 Eredmények Referencia módszer eredményei

8 tömegkoncentráció ( g/m 3 ) Eredmények I. A tömegkoncentráció időbeli alakulása a vizsgált időszakban

9 Tömegnövekedési faktor (m RH=86% /m RH=50% ) Eredmények II. Az aeroszol részecskék RH=86%-on mért tömegnövekedési faktor (GF) értékei a tömegkoncentráció függvényében 3,0 2,5 2,0 1,5 1, tömegkoncentráció ( g/m 3 )

faktor (GF) értékei a tömegkoncentráció függvényében 3,0

10 a hiszterézisből származó hiba a tömegmérésben (%) Eredmények III. A hiszterézis során RH=50%-on visszamaradó víz mennyisége Átlag: 1,63%

11 víztartalom RH=50% Eredmények IV. A száraz tömeg meghatározása Átlag: 4.65%

12 víztartalom (%) Eredmények V. A víztartalom okozta hiba a tömegmérésben

13 tömegkoncentráció (mg/m3) Eredmények V. A víztartalommal korrigált tömegkoncentráció

14 Eredmények Online módszer eredményei

15 GF Eredmények VI. A városi aeroszol higroszkópos viselkedése 5 4,5 æ RH ö GF =10 a ç è 100 ø -g æ RH ö GF =10-0,034 ç è 100 ø -0, ,5 3 2,5 2 1, relatív nedvesség(%)

100 - RH ö GF =10 a ç è 100 ø -g æ 100 - RH ö GF

16 tömegkoncentráció ( g/m 3 ) Eredmények VII. A környezeti relatív nedvesség hatása a tömegkoncentrációra 350,0 300,0 250,0 Mért tömegkoncentráció Korrigált tömegkoncentráció egészségügyi határérték tájékoztatási határérték riasztási határérték 200,0 150,0 100,0 50,0 0,0

300,0 250,0 Mért tömegkoncentráció Korrigált tömegkoncentráció

17 Konklúzió Referencia módszer A hiszterézis jelensége miatt a tömegmérésmódszerének hibája átlagosan 1,65% Az RH=50%-on az aeroszolrészecskék tömegkoncentrációjának átlagosan 4,65%-a víz Online módszer A béta-mérővel történő tömegkoncentráció meghatározásához a mintavétel során szükséges a levegő szárítása vagy korrekciós faktor alkalmazása szükséges

átlagosan 4,65%-a víz Online módszer A béta-mérővel történő tömegkoncentráció

18 Köszönetnyilvánítás Szerzők köszönetet mondanak a Jedlik Ányos AEROS EU OM-00218/2007 projektnek a kutatás támogatásáért, Váraljai Irén-nek és az OMSZ (VITUKI) dolgozóinak a mintavételelek elvégzéséért és minták rendelkezésünkre bocsátásáért.

támogatásáért, Váraljai Irén-nek és az OMSZ (VITUKI)

Hasonló dokumentumok

AZ AEROSZOL RÉSZECSKÉK HIGROSZKÓPOS TULAJDONSÁGA. Imre Kornélia Kémiai és Környezettudományi Doktori Iskola

AZ AEROSZOL RÉSZECSKÉK HIGROSZKÓPOS TULAJDONSÁGA Doktori (PhD) értekezés tézisei Imre Kornélia Kémiai és Környezettudományi Doktori Iskola Konzulens: Dr. Molnár Ágnes tudományos főmunkatárs Pannon Egyetem