Evaluating methods in source apportionment of the carbonaceous aerosol

Atmosfariska partiklar (aerosoler) finns overallt i jordens atmosfar. Masskoncentrationen av dessa varierar kraftigt beroende pa i vilken miljo man mater. I stadsluft kan man uppmata tiotals mikrogram per kubikmeter medan man i arktiska omraden uppmater nanogram per kubikmeter. De kolhaltiga aerosolerna ar kanda for att paverka manniskors och djurs halsa negativt, framforallt paverkar dessa kroppens andningsvagar och kan ge upphov till olika hjart- och lungsjukdomar. Aerosolerna har aven effekter pa jordens klimat. Genom att absorbera och sprida ljus varmer respektive kyler aerosolerna klimatet. De har aven effekt pa molnbildning och nederbord. Beroende pa dessa kolhaltiga aerosolers fysikaliska och kemiska egenskaper paverkar de halsa och klimat olika. Det ar darfor oerhort viktigt att karaktarisera dessa aerosoler. Eftersom en viss aerosoltyp slapps ut fran en viss kalla ar det viktigt att veta varifran och hur mycket aerosoler som kommer fran de olika kallor som finns. For de kolhaltiga aerosolerna ar forbranning av biomassa, fossila branslen samt utslapp av biogena aerosoler, fran t.ex. trad och vaxter, de vanligaste kallorna. Kallkaraktarisering av den kolhaltiga aerosolen ar ett mycket viktigt verktyg och kan i manga fall ligga till grund for beslutsfattande t.ex. angaende utslappsminskningar eller andra atgarder som avser att forbattra luftkvaliten. I denna avhandling har vi utvarderat tva metoder som anvands ofta vid kallkaraktarisering av de kolhaltiga aerosolerna; multivaglangds-ljusabsorptionsmatning och anvandning av stabila kolisotoper. Aerosoler fran forbranning av biomassa eller ved har forut generellt antagits absorbera relativt mer ultraviolett (UV) an infrarott (IR) ljus. Detta antagande har sedan anvants i kallkaraktariseringsmodeller for att kunna rakna ut bidraget av aerosoler fran biomassa-/vedforbranning. Var forskning visar att detta antagande kan vara felaktigt ifall man forbranner biomassa i moderna kaminer eller anlaggningar med god isolering. Utslappen fran moderna kaminer och anlaggningar visar ljusabsorptions-monster som ar mer likt emissioner fran dieselmotorer, dar aerosolerna absorberar ungefar lika mycket UV- som IR-ljus. Detta betyder att den traditionella metoden, med antagandet om relativt mer UV- an IR-absorption, felaktigt kan karaktarisera partiklarna i omraden dar omfattningen och anvandningen av moderna valisolerade kaminer och anlaggningar ar stor. Grundamnet kol har tva stabila isotoper, 12C och 13C, dar 13C har en neutron mer an 12C. 12C ar den vanligast forekommande kolisotopen pa jorden (ca 98,9 %) medan 13C endast utgor en liten andel (ca 1,1 %). Forhallandet mellan dessa tva isotoper kan utnyttjas for att studera floden i geokemiska kretslopp samt for att spara fodokallor och dieter i olika biologiska sammanhang. Detta ar mojligt eftersom 13C ar nagot tyngre an 12C och uppfor sig darmed nagot annorlunda exempelvis i olika fysikaliska fasovergangar och floden. Vi kan utnyttja detta inom aerosolforskningen. Tidigare studier har t.ex. visat att partiklar fran forbranning av fossila branslen innehaller mer 13C an t.ex. partiklar fran biomassa-/vedforbranning och biogena utslapp. Vi matte den relativa mangden 13C pa aerosoler fran en matstation i sodra Sverige. Dessa data kompletterades med data fran tidigare uppmatt 14C och levoglukosan. 14C ar ett kraftfullt verktyg for att avgora hur stor andel av aerosolerna som kommer fran forbranning av fossila branslen, medan levoglukosan ar en molekyl som endast bildas vid forbranning av cellulosa (biomassa). Vi kunde darefter jamfora tva kalltilldelningsmodeller (med och utan 13C) i syfte med att redogora for hur mycket 13C bidrog till kalltilldelningen. Vi fann att 13C endast bidrog med marginella forandringar i kalltilldelningen jamfort med modellen som endast anvande 14C- och levoglukosan-data. (Less)