Beltéri aeroszol vizsgálata különböző oktatási intézményekben: óvodában, általános-, és középiskolában Szoboszlai Zoltán, Furu Enikő, Kertész Zsófia, Angyal Anikó, Török Zsófia X. Magyar Aeroszol Konferencia 2. október 2-2. Ez a munka a TÁMOP-4.2.2/B-/-2-24 projekt, a Norvég Finanszírozási Mechanizmusok és az OTKA (NNF78829) valamint az MTA Bólyai János Kutatási Ösztöndíj
Miért szükséges az oktatási intézményekben aeroszolt vizsgálni? A nagyvárosok lakossága gyakran van kitéve olyan szabadtéri környezetben előforduló aeroszol terhelésnek, amely meghaladja a WHO által ajánlott határértékeket. A forgalmas utak jelentősen hozzájárulnak ezekhez a magas PM értékekhez. Az oktatási intézmények jelentős része éppen a forgalmas utak, csomópontok mellett találhatók. A fejlődő korban levő óvodás és iskolás gyermekek idejük nagy részét (kb. /3-át) oktatási épületekben töltik.
Célkitűzés, válaszra váró kérdések Milyen kapcsolat van az intézmények beltéri és kültéri környezetében előforduló aeroszoljai között? Van-e különbség a képzési szintek között? Van-e különbség két eltérő időszak: okt.-febr és jún.szept. eredményeinek alakulása között?
Mintavételi helyszínek Óvoda 2 foglalkozási szoba tornaszoba igazgatói szoba sószoba udvar Általános iskola tanterem tornaterem számítástechnika labor udvar Középiskola tanterem tornaterem szerves kémia labor udvar
Mintavétel Nuclepore kétfokozatú mintavevő (minden helyszínen) fokozatú PIXE International kaszkád impaktor kiválasztott helyszíneken : Óvoda foglalkozási szoba (nyáron) tornaszoba (okt.-nov.) sószoba (okt.-nov.) udvar (nyáron) Általános iskola tanterem (nyáron) udvar (nyáron) Középiskola kémia labor (nyáron) udvar (nyáron) Kép beszúrásához kattintson az ikonra Mintavételi időszak: Intézményekben csak foglalkozási idő alatt (napi 7-8 óra) ATOMKI (városi háttérterület) 24 h-s mintavétel udvar udvar középisk.atomki 2 8 4 µg/m3 49 28 jan. (2) ált. isk.atomki 2 PM 4 µg/m3 8 4 38 32 jan.-febr. (2) PM 56 26 udvar óvoda 2 µg/m3 ATOMKI 99 PM 8 4 27 6 okt.-nov. (29)
Vizsgálati módszerek Kép Kép beszúrásához kattintson az iko beszúrásához kattintson az ikonra Tömegkoncentrác ió mikromérleggel Elemkoncentráció PIXE elemanalitikai módszerrel Egyediszemcse analízis mikro-pixe elemanalitikai módszerrel (most nem részletezett)
Eredmények: tömegkoncentrációk átlaga a termekben Kép beszúrásához kattintson az ikonra PM2.5--re Cbeltér >Ckültér voda >Cált.isk.>Cközépisk. Cbtél >Cb nyár Cktél Ck nyár PM2.5-re Cbeltér Ckültér oda Cált.isk. Cközépisk. (kivéve ált.isk. nyáron) Cbtél Cb nyár (kivétel ált.isk.) Cktél Ck nyár középisk.) (kiétel
Intézményekben mért PM koncentráció (ősztél) óvoda (okt.-nov.) 2 általános iskola (jan-febr.) középiskola (jan.) 2 PM2.5- PM2.5 µg/m3 2 5 5 5 5 5 5 2. csop torna sószoba tornaterem udvar tornateremosztályterem
Intézményekben mért PM koncentráció (nyár) óvoda (jún.) µg/m3 2 általános iskola (jún.) középiskola (szept.) 2 2 PM2.5 PM2.5 PM2.5 PM2.5 5 PM2.5 PM2.5 5 5 5 5 5 2. csop sószoba tornaterem udvar tornaterem osztályterem
Beltér-kültér arány, koncentrációk, dúsulási tényezők intézmények termeiben (okt.-febr.) az elemkoncentrációk nagyobb a termekben, mint kültéren. legnagyobb koncentrációban a Ca, Si és Al fordult elő. kiemelkedő koncentráció: S, Cl kiemelkedő beletér-kültér arány: Ca, P, Cl és S Miért növekedett meg ezeknek az elemeknek a koncentrációja? Beltéri forrás? Vagy reszuszpendáció?
Beltér-kültér arány, koncentrációk, dúsulási tényezők intézmények termeiben (jún.-szept.)
Kálcium Minden helységben magasabb volt a Ca koncentráció mint kint Ca dúsulását tapasztaltuk az iskolák termeiben ( beltéri forrás: meszelt fal, táblákhoz használt kréta ) Az óvodában alig volt különbség a dúsulási értékek között télen volt magasabb a Ca koncentráció, ahol több volt az aktivitás (tornat., osztályt.)
Kálcium méreteloszlása óvoda (2.szoba) koncentráci 5 ó (ng/m3) általános iskola (osztályterem) 4 (86µm) (86µm) 2 5 6µm) Ca (sószoba) Ca (tornaszoba) 5 Közös jellemző: a 8-6 µm-es tartományban koncentráció növekedés ( reszuszpenzáció) koncentráció (2(ng/m3) 4µm)(8-5 (8(2-6µm) 8µm) 2 2 4 (2µm) Ca (24µm) 8 6 5 középiskola (kémia labor) megjelent egy másodlagos csúcs: -2 µm (óvoda) és a 2-4 µm-es (iskolák) tartományban Iskolákra jellemző a másodlagos csúcs kiemelkedőbb mint az óvodában ( beltéri forrás?)
Kén a kén finom frakciós dúsulási tényezője kűltéren magasabb volt mint beltérben. durva frakciós dúsulási tényezője beltérben magasabb volt mint kívül. növekszik az össztömeg koncentráció csökken a finom frakciós kén növekszik a durva frakciós kén
Kén méreteloszlása általános iskola (osztályterem) középiskola (kémia labor) (,25-,5 óvoda (2.szoba) 8 koncentráci 8ó (ng/m3) 6 (,25-,5 µm) 4 µm) (86µm) 2 (86µm) 2 4 (,25-,5 µm) 2 5 (86µm) 5 (,25-,5 µm) 2 25 6 4 S 8 6 (86µm) Mindhárom intézményben tapasztaltuk:,5- µm-es tartomány koncentráció csökkenés,25-,5 µm-es tartomány S (sószoba) koncentráció növekedés ( beltéri S (tornaszoba) forrás?) 8-6 µm-es tartomány koncentráció növekedés ( durva szemcsékre való tapadás)
klór a klór koncentrációja és dúsulási tényezője az óvodában és a az általános iskolában megnövekedett. beltéri forrás (tisztítószerek) középiskolában nem vagy csak alig használtak tisztítószert (kivéve kémia labor) a Cl-nak a legnagyobb a beltér/kültér aránya az elemek közül( átlagosan 9szer nagyobb mint kűltéren!) téli időszakban magasabb Cl koncentráció értékek ( beltéri csapdába került)
klór méreteloszlása általános iskola (osztályterem) óvoda (2.szoba) koncentráci ó (ng/m3) (,5 (,6 µm<) (,5 µm<).. Mindhárom helyszínen Cl koncentráció növekedés:,5 µm-től nagyobb mérettartományban Cl (sószoba) Cl (tornaszoba) 2 koncentráci ó (ng/m3) 3 Cl. 6 4 µm<) 5 középiskola (kémia labor) (óvoda, általános iskola). átmérővel nőtt a koncentráció is. ( durva szemcsékre tapadás) középiskola: teljes mérettartományban koncentráció növekedés.,25-,5 µm-nél maximum ( forrás)
klór és a szilícium méreteloszlása óvoda általános iskola 8 koncentráci ó 6 (ng/m3) C l 2.5 2 25 koncentráci ó (ng/m3) 2 középiskola (kémia labor) 25 2 5 5 5 5 5 5 általános iskola óvoda koncentráci ó (ng/m3) 5 25 2 Cl 5.5 4 3 2 6 2 2 3.5 2.5 8 4 középiskola koncentráci ó (ng/m3) Si
Kémia laboratórium 4 2 25 2 5 2 Cl 5 Pb 2 8 6 6 5 4 4 2 2 5 Br 8 Sn 4
Összegzés Kép beszúrásához az intézményekbe járó gyermekek akattintson foglalkozási időben nagyobb PM terhelésnek vannak kitéve, mint a szabadban az ikonra az óvodások vannak kitéve a legnagyobb PM terhelésnek. (minél kisebb korú gyermekek között mértünk annál nagyobb volt PM szint) abban az időszakban, amikor az ablakok zárva vannak (pl. télen) magasabb a beltéri PM szintje. ( csapdába van az aeroszol) a beltéri aktivitás növekedésével növekszik a PM koncentráció Tömegkoncentráció
Összegzés Kép beszúrásához kattintson legnagyobb koncentrációban a természetes eredetű elemek (Si, Al, Ca) voltak jelen. (beltéri aktivitás az növekedésével ikonra növekszik a kéreg eredetű elemek koncentrációja) a legnagyobb beltér-kültér koncentráció aránya a Cl-nak volt. (tisztítószer) minden intézményben magas volt a Ca koncentrációja, de dúsulási tényezők csak az iskolákban voltak nagyobbak (itt forrás: meszelt fal, kréta) a S durva frakciós koncentrációja a beltéri helységekben megnövekedett. (kréta,+ a finom frakciós kén durva frakciós aeroszolhoz való tapadása kémia laboratóriumban: Elemkoncentrációk, források magas Cl koncentráció a finom frakcióban Cl mellett fémek is megjelentek a finom frakcióban Pb, Zn, Sn) (Br,
Ez a munka a TÁMOP-4.2.2/B/-2-24 projekt, a Norvég Finanszírozási Mechanizmusok és az OTKA (NNF78829) valamint az MTA Bólyai János Kutatási Ösztöndíj keretében és támogatásával készült. Segítőink is voltak! Köszönöm megtisztelő