| Περίληψη |
Η αύξηση της συγκέντρωσης των αερολυμάτων συμβάλλει στην επιβάρυνση της ανθρώπινης υγείας, καθώς και στη μείωση της θερμοκρασίας του πλανήτη λόγω αντανάκλασης της ηλιακής ακτινοβολίας. Το ποσοστό συμμετοχής των ιόντων SO42-, NO3-, NH4+ και Cl- στη συνολική μάζα των σωματιδίων είναι πολύ υψηλό. Για αυτό το λόγο κρίνεται αναγκαίος ο ακριβής προσδιορισμός τόσο των παραπάνω ειδών όσο και των αντίστοιχων αερίων SΟ2, ΗΝΟ3, ΝΗ3 και ΗCl με τα οποία βρίσκονται σε ισορροπία στην ατμόσφαιρα. Για τον ακριβέστερο προσδιορισμός τους, είναι απαραίτητες μέθοδοι που δεν διαταράσσουν την παραπάνω ισορροπία. Για τη συλλογή σωματιδίων στη παρούσα εργασία χρησιμοποιήθηκαν φίλτρα από Teflon, πολυανθρακική μεμβράνη, από ίνες γυαλιού και κυτταρίνη, ενώ για τη συλλογή αερίων χρησιμοποιήθηκαν συστήματα φίλτρων και συστήματα απογυμνωτών. Σκοπός της συγκεκριμένης εργασίας, είναι να συγκριθούν οι παραπάνω τεχνικές και τα φίλτρα προκειμένου να επιλεγεί η καταλληλότερη μέθοδος για τη συλλογή συγκεκριμένου αερίου ή αερολύματος με τα λιγότερα δυνατά σφάλματα. Τα σφάλματα χωρίζονται σε σφάλματα νιτρικών, αμμωνιακών, θειικών και χλωριούχων σωματιδίων. Οι δειγματοληψίες πραγματοποιήθηκαν σε δύο διαφορετικούς σταθμούς, ο πρώτος στο κέντρο του Ηρακλείου, μια περιοχή με υψηλά ποσοστά ρύπανσης και ο δεύτερος σε μία απομακρυσμένη περιοχή μακριά από πηγές ρύπων, ώστε να εξεταστούν οι παραπάνω τεχνικές σε διαφορετικές συνθήκες ρύπανσης. Τα πειράματα πραγματοποιήθηκαν σε τρεις περιόδους, υπό διαφορετικές καιρικές συνθήκες, η κάθε μία, ώστε να ελεγχθεί αν τα αποτελέσματα κάθε μεθόδου επηρεάζονται από τις κλιματολογικές συνθήκες. Τα φίλτρα Teflon και μεμβράνης συμπεριφέρονται το ίδιο στις μετρήσεις, χωρίς να εμφανίζουν σφάλματα κατά τη συλλογή σωματιδίων. Δεν ισχύει το ίδιο για τα φίλτρα GFF, τα οποία εκτός από τα νιτρικά σωματίδια και το νιτρικό οξύ προσροφούν και άλλες ενώσεις του αζώτου, όπως τα ΝΟx, το νιτρώδες οξύ, ΡΑΝ και άλλες οργανικές ενώσεις. Στη περίπτωση των θειικών σωματιδίων συλλέγουν επιπλέον ένα μέρος του αέριο διοξειδίου του θείου καθώς και άλλες ενώσεις θείου. Όσον αφορά τα χλωριούχα σωματίδια το φίλτρο GFF μπορεί να κατακρατήσει μέρος του αερίου υδροχλωρίου, ανάλογα με τη περίσσεια ηλεκτρικού φορτίου που θα έχει στην επιφάνειά του. Για τη μέτρηση αμμωνιακών σωματιδίων κρίνεται ακατάλληλο, γιατί οι συγκεντρώσεις των αμμωνιακών που βρέθηκαν ήταν μηδενικές. Η συμπεριφορά των φίλτρων από χαρτί δεν είναι η ίδια με τα φίλτρα GFF. Το θετικό σφάλμα που εμφανίζουν κατά τη συλλογή νιτρικών σωματιδίων οφείλεται στη κατακράτηση αερίου νιτρικού οξέος αλλά και άλλων ενώσεων αζώτου που βρίσκονται στις πόλεις, όπως τα ΝΟx, το νιτρώδες οξύ, ΡΑΝ και άλλες οργανικές ενώσεις. Κατά τη συλλογή αμμωνιακών σωματιδίων στο φίλτρο από χαρτί, το θετικό σφάλμα που εμφανίζεται αποδίδεται στην απορρόφηση μέρους της αέριας αμμωνίας, η οποία εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την αλκαλικότητα της επιφάνειας των φίλτρων. Για τα θειικά σωματίδια το θετικό σφάλμα των φίλτρων είναι μικρό και οφείλεται στη συλλογή μικρού ποσοστού του αερίου διοξειδίου του θείου. Τέλος, η επιπλέον συγκέντρωση χλωριούχων σωματιδίων, που συλλέγεται από τα φίλτρα, οφείλεται σε άλλες ενώσεις χλωρίου που υπάρχουν στη πόλη. Αν εξαιρεθεί η περίπτωση της συλλογής νιτρικού οξέος από τα συστήματα των απογυμνωτών και των φίλτρων, όπου τα αποτελέσματα είναι διαφορετικά, για τα υπόλοιπα σωματίδια και αέρια η συσχέτισή τους κρίνεται ικανοποιητική. Τα αποτελέσματα που έχουν δημοσιευθεί σχετικά με τη σύγκριση τεχνικών δειγματοληψίας είναι ελάχιστα. Τα τελευταία χρόνια, όμως, το επιστημονικό ενδιαφέρον έχει στραφεί στη σύγκριση τεχνικών για την αποφυγή σφαλμάτων κατά τη μέτρηση των αερολυμάτων στην ατμόσφαιρα, πράγμα που καθιστά τη παρούσα μελέτη σημαντική.
|
Αξιολόγηση δειγματοληπτικών τεχνικών για τη μέτρηση της ιοντικής σύστασης των αιωρούμενων σωματιδίων
