Atmosperic organic aerosol - water ineractions
Authors: Ψυχουδάκη Μαγδαλινή 
Published: September 2021

Τα αιωρούμενα σωματίδια της ατμόσφαιρας επιδρούν σημαντικά στην ανθρώπινη υγεία, την ορατότητα, αλλά και στο κλίμα του πλανήτη. Προκαλούν ψύξη της ατμόσφαιρας σκεδάζοντας την ηλιακή ακτινοβολία πίσω στο διάστημα και δρώντας σαν πυρήνες συμπύκνωσης συννέφων. Τα υδατοδιαλυτά και υγροσκοπικά συστατικά των σωματιδίων είναι κυρίως υπεύθυνα για την έμμεση δράση των σωματιδίων στο κλίμα, λόγω της ικανότητάς τους να προσελκύουν το ατμοσφαιρικά διαθέσιμο νερό. Το μέγεθος αυτών των αλληλεπιδράσεων είναι αρκετά αβέβαιο και περιορίζει την δυνατότητά μας να προβλέψουμε τις μελλοντικές κλιματικές αλλαγές.Στο πρώτο μέρος αυτής της εργασίας εξετάζονται θεωρητικά οι υπάρχουσες ημιεμπειρικές μέθοδοι μέτρησης των υδατοδιαλυτών οργανικών συστατικών των σωματιδίων. Αναπτύχθηκαν δύο θεωρητικά μοντέλα για να περιγράψουν τη μη συνεχή μέτρηση του υδατοδιαλυτού άνθρακα. Βασιζόμενοι σε μετρήσεις της σύστασης του υδατοδιαλυτού κλάσματος των οργανικών σωματιδίων αλλά και σε πειραματικές και υπολογιστικές εργασίες πάνω στο σχηματισμό φάσεων στα σωματίδια, οδηγηθήκαμε στο συμπέρασμα ότι το μοντέλο του ιδανικού οργανικού διαλύματος μπορεί να περιγράψει ικανοποιητικά τη διαδικασία. Σύμφωνα με αυτό, το κλάσμα μια οργανικής ένωσης στο υδατοδιαλυτό εκχύλισμα εξαρτάται από τη διαλυτότητα του συστατικού, τη συγκέντρωση των μη διαλυτών οργανικών και την παράμετρο Ρ που εισάγεται εδώ για να περιγράψει τη μέθοδο της δειγματοληψίας. Συγκεκριμένες τιμές της Ρ προτείνονται επίσης για την ικανοποιητική εκχύλιση των επιθυμητών ουσιών.Στη συνέχεια περιγράφεται η ανάπτυξη του Δειγματολήπτη Ατμού για τη μέτρηση των υδατοδιαλυτών οργανικών. Το σύστημα αυτό παράγει ατμό ο οποίος αναμιγνύεται με το ατμοσφαιρικό δείγμα που φέρει σωματίδια. Ο ατμός συμπυκνώνεται πάνω σε αυτά, δημιουργώντας σταγόνες που συλλέγονται σε κυκλώνες και οδηγούνται προς μέτρηση του οργανικού φορτίου τους σε έναν αναλυτή ολικού οργανικού άνθρακα. Το σύστημα αυτό ελέγχθηκε στο εργαστήριο με σωματίδια γνωστής χημικής σύστασης και διαλυτότητας και χρησιμοποιήθηκε στο πεδίο στην Πάτρα.Μετρήσεις που διεξήχθησαν στο κέντρο της Αθήνας το χειμώνα του 2013 έδειξαν ότι τα οργανικά σωματίδια επικρατούσαν στην ατμόσφαιρα της πόλης σε όλο το διάστημα των μετρήσεων, ιδιαίτερα κατά τη διάρκεια της νύχτας. Η σημαντικότερη πηγή σωματιδίων ήταν η καύση βιομάζας στα τζάκια, για λόγους οικιακής θέρμανσης, ενώ η κίνηση των αυτοκινήτων αποτέλεσε σημαντική πηγή σωματιδίων κυρίως τις πρωινές ώρες. Τα σωματίδια αυτά είχαν σημαντική υγροσκοπικότητα η οποία ποσοτικοποιήθηκε με την χρήση ενός μετρητή πυρήνων συμπύκνωσης συννέφων.Πτητικές οργανικές ενώσεις προερχόμενες από βιογενείς εκπομπές οξειδώνονται στην ατμόσφαιρα σχηματίζοντας οργανικά σωματίδια. Τα πειράματα που διεξήχθησαν στον περιβαλλοντικό θάλαμο του Εργαστηρίου Ατμοσφαιρικής Ρύπανσης του ΙΤΕ-ΙΕΧΜΗ έδειξαν ότι η υγροσκοπικότητα των σωματιδίων που προκύπτουν από την οζονόλυση αυτών των βιογενών σωματιδίων είναι υψηλή και δεν μεταβάλλεται με περεταίρω φωτοχημική οξείδωση (χημική γήρανση). Επιπλέον βρέθηκε σημαντική εξάρτηση της υγροσκοπικότας των σωματιδίων από τον ατομικό λόγο O:C των σωματιδίων και υπολογίστηκε η σχέση μεταξύ τους.2. ΕΙΣΑΓΩΓΗΤα αιωρούμενα σωματίδια της ατμόσφαιρας είναι ικανά να επιδράσουν με διαφορετικούς τρόπους στο κλίμα της Γης, ανάλογα με τη σύστασή τους. Κάποια από τα συστατικά τους (π.χ. ανόργανα άλατα) προκαλούν σκέδαση της προσπίπτουσας ηλιακής ακτινοβολίας ψύχοντας τη γήινη ατμόσφαιρα, ενώ άλλα (π.χ, στοιχειακός άνθρακας) απορροφούν την ακτινοβολία και τελικά προκαλούν αύξηση της θερμοκρασίας1. Επιπλέον, τα σωματίδια μπορούν να δράσουν ως πυρήνες συμπύκνωσης συννέφων (CCN), ιδιαίτερα όταν περιέχουν υγροσκοπικές ενώσεις και να σχηματίσουν σταγονίδια τα οποία θα δημιουργήσουν τα σύννεφα.Η χημική σύσταση των ατμοσφαιρικών σωματιδίων περιλαμβάνει ανόργανα ιόντα (αμμωνιακά, θειικά, νιτρικά, χλωριούχα κ.α.) και χιλιάδες οργανικές ενώσεις. Οι τελευταίες μπορούν Τα αιωρούμενα σωματίδια της ατμόσφαιρας επιδρούν σημαντικά στην ανθρώπινη υγεία, την ορατότητα, αλλά και στο κλίμα του πλανήτη. Προκαλούν ψύξη της ατμόσφαιρας σκεδάζοντας την ηλιακή ακτινοβολία πίσω στο διάστημα και δρώντας σαν πυρήνες συμπύκνωσης συννέφων. Τα υδατοδιαλυτά και υγροσκοπικά συστατικά των σωματιδίων είναι κυρίως υπεύθυνα για την έμμεση δράση των σωματιδίων στο κλίμα, λόγω της ικανότητάς τους να προσελκύουν το ατμοσφαιρικά διαθέσιμο νερό. Το μέγεθος αυτών των αλληλεπιδράσεων είναι αρκετά αβέβαιο και περιορίζει την δυνατότητά μας να προβλέψουμε τις μελλοντικές κλιματικές αλλαγές.Στο πρώτο μέρος αυτής της εργασίας εξετάζονται θεωρητικά οι υπάρχουσες ημιεμπειρικές μέθοδοι μέτρησης των υδατοδιαλυτών οργανικών συστατικών των σωματιδίων. Αναπτύχθηκαν δύο θεωρητικά μοντέλα για να περιγράψουν τη μη συνεχή μέτρηση του υδατοδιαλυτού άνθρακα. Βασιζόμενοι σε μετρήσεις της σύστασης του υδατοδιαλυτού κλάσματος των οργανικών σωματιδίων αλλά και σε πειραματικές και υπολογιστικές εργασίες πάνω στο σχηματισμό φάσεων στα σωματίδια, οδηγηθήκαμε στο συμπέρασμα ότι το μοντέλο του ιδανικού οργανικού διαλύματος μπορεί να περιγράψει ικανοποιητικά τη διαδικασία. Σύμφωνα με αυτό, το κλάσμα μια οργανικής ένωσης στο υδατοδιαλυτό εκχύλισμα εξαρτάται από τη διαλυτότητα του συστατικού, τη συγκέντρωση των μη διαλυτών οργανικών και την παράμετρο Ρ που εισάγεται εδώ για να περιγράψει τη μέθοδο της δειγματοληψίας. Συγκεκριμένες τιμές της Ρ προτείνονται επίσης για την ικανοποιητική εκχύλιση των επιθυμητών ουσιών.Στη συνέχεια περιγράφεται η ανάπτυξη του Δειγματολήπτη Ατμού για τη μέτρηση των υδατοδιαλυτών οργανικών. Το σύστημα αυτό παράγει ατμό ο οποίος αναμιγνύεται με το ατμοσφαιρικό δείγμα που φέρει σωματίδια. Ο ατμός συμπυκνώνεται πάνω σε αυτά, δημιουργώντας σταγόνες που συλλέγονται σε κυκλώνες και οδηγούνται προς μέτρηση του οργανικού φορτίου τους σε έναν αναλυτή ολικού οργανικού άνθρακα. Το σύστημα αυτό ελέγχθηκε στο εργαστήριο με σωματίδια γνωστής χημικής σύστασης και διαλυτότητας και χρησιμοποιήθηκε στο πεδίο στην Πάτρα.Μετρήσεις που διεξήχθησαν στο κέντρο της Αθήνας το χειμώνα του 2013 έδειξαν ότι τα οργανικά σωματίδια επικρατούσαν στην ατμόσφαιρα της πόλης σε όλο το διάστημα των μετρήσεων, ιδιαίτερα κατά τη διάρκεια της νύχτας. Η σημαντικότερη πηγή σωματιδίων ήταν η καύση βιομάζας στα τζάκια, για λόγους οικιακής θέρμανσης, ενώ η κίνηση των αυτοκινήτων αποτέλεσε σημαντική πηγή σωματιδίων κυρίως τις πρωινές ώρες. Τα σωματίδια αυτά είχαν σημαντική υγροσκοπικότητα η οποία ποσοτικοποιήθηκε με την χρήση ενός μετρητή πυρήνων συμπύκνωσης συννέφων.Πτητικές οργανικές ενώσεις προερχόμενες από βιογενείς εκπομπές οξειδώνονται στην ατμόσφαιρα σχηματίζοντας οργανικά σωματίδια. Τα πειράματα που διεξήχθησαν στον περιβαλλοντικό θάλαμο του Εργαστηρίου Ατμοσφαιρικής Ρύπανσης του ΙΤΕ-ΙΕΧΜΗ έδειξαν ότι η υγροσκοπικότητα των σωματιδίων που προκύπτουν από την οζονόλυση αυτών των βιογενών σωματιδίων είναι υψηλή και δεν μεταβάλλεται με περεταίρω φωτοχημική οξείδωση (χημική γήρανση). Επιπλέον βρέθηκε σημαντική εξάρτηση της υγροσκοπικότας των σωματιδίων από τον ατομικό λόγο O:C των σωματιδίων και υπολογίστηκε η σχέση μεταξύ τους.2. ΕΙΣΑΓΩΓΗΤα αιωρούμενα σωματίδια της ατμόσφαιρας είναι ικανά να επιδράσουν με διαφορετικούς τρόπους στο κλίμα της Γης, ανάλογα με τη σύστασή τους. Κάποια από τα συστατικά τους (π.χ. ανόργανα άλατα) προκαλούν σκέδαση της προσπίπτουσας ηλιακής ακτινοβολίας ψύχοντας τη γήινη ατμόσφαιρα, ενώ άλλα (π.χ, στοιχειακός άνθρακας) απορροφούν την ακτινοβολία και τελικά προκαλούν αύξηση της θερμοκρασίας1. Επιπλέον, τα σωματίδια μπορούν να δράσουν ως πυρήνες συμπύκνωσης συννέφων (CCN), ιδιαίτερα όταν περιέχουν υγροσκοπικές ενώσεις και να σχηματίσουν σταγονίδια τα οποία θα δημιουργήσουν τα σύννεφα.Η χημική σύσταση των ατμοσφαιρικών σωματιδίων περιλαμβάνει ανόργανα ιόντα (αμμωνιακά, θειικά, νιτρικά, χλωριούχα κ.α.) και χιλιάδες οργανικές ενώσεις. Οι τελευταίες μπορούνΤα αιωρούμενα σωματίδια της ατμόσφαιρας επιδρούν σημαντικά στην ανθρώπινη υγεία, την ορατότητα, αλλά και στο κλίμα του πλανήτη. Προκαλούν ψύξη της ατμόσφαιρας σκεδάζοντας την ηλιακή ακτινοβολία πίσω στο διάστημα και δρώντας σαν πυρήνες συμπύκνωσης συννέφων. Τα υδατοδιαλυτά και υγροσκοπικά συστατικά των σωματιδίων είναι κυρίως υπεύθυνα για την έμμεση δράση των σωματιδίων στο κλίμα, λόγω της ικανότητάς τους να προσελκύουν το ατμοσφαιρικά διαθέσιμο νερό. Το μέγεθος αυτών των αλληλεπιδράσεων είναι αρκετά αβέβαιο και περιορίζει την δυνατότητά μας να προβλέψουμε τις μελλοντικές κλιματικές αλλαγές.Στο πρώτο μέρος αυτής της εργασίας εξετάζονται θεωρητικά οι υπάρχουσες ημιεμπειρικές μέθοδοι μέτρησης των υδατοδιαλυτών οργανικών συστατικών των σωματιδίων. Αναπτύχθηκαν δύο θεωρητικά μοντέλα για να περιγράψουν τη μη συνεχή μέτρηση του υδατοδιαλυτού άνθρακα. Βασιζόμενοι σε μετρήσεις της σύστασης του υδατοδιαλυτού κλάσματος των οργανικών σωματιδίων αλλά και σε πειραματικές και υπολογιστικές εργασίες πάνω στο σχηματισμό φάσεων στα σωματίδια, οδηγηθήκαμε στο συμπέρασμα ότι το μοντέλο του ιδανικού οργανικού διαλύματος μπορεί να περιγράψει ικανοποιητικά τη διαδικασία. Σύμφωνα με αυτό, το κλάσμα μια οργανικής ένωσης στο υδατοδιαλυτό εκχύλισμα εξαρτάται από τη διαλυτότητα του συστατικού, τη συγκέντρωση των μη διαλυτών οργανικών και την παράμετρο Ρ που εισάγεται εδώ για να περιγράψει τη μέθοδο της δειγματοληψίας. Συγκεκριμένες τιμές της Ρ προτείνονται επίσης για την ικανοποιητική εκχύλιση των επιθυμητών ουσιών.Στη συνέχεια περιγράφεται η ανάπτυξη του Δειγματολήπτη Ατμού για τη μέτρηση των υδατοδιαλυτών οργανικών. Το σύστημα αυτό παράγει ατμό ο οποίος αναμιγνύεται με το ατμοσφαιρικό δείγμα που φέρει σωματίδια. Ο ατμός συμπυκνώνεται πάνω σε αυτά, δημιουργώντας σταγόνες που συλλέγονται σε κυκλώνες και οδηγούνται προς μέτρηση του οργανικού φορτίου τους σε έναν αναλυτή ολικού οργανικού άνθρακα. Το σύστημα αυτό ελέγχθηκε στο εργαστήριο με σωματίδια γνωστής χημικής σύστασης και διαλυτότητας και χρησιμοποιήθηκε στο πεδίο στην Πάτρα.Μετρήσεις που διεξήχθησαν στο κέντρο της Αθήνας το χειμώνα του 2013 έδειξαν ότι τα οργανικά σωματίδια επικρατούσαν στην ατμόσφαιρα της πόλης σε όλο το διάστημα των μετρήσεων, ιδιαίτερα κατά τη διάρκεια της νύχτας. Η σημαντικότερη πηγή σωματιδίων ήταν η καύση βιομάζας στα τζάκια, για λόγους οικιακής θέρμανσης, ενώ η κίνηση των αυτοκινήτων αποτέλεσε σημαντική πηγή σωματιδίων κυρίως τις πρωινές ώρες. Τα σωματίδια αυτά είχαν σημαντική υγροσκοπικότητα η οποία ποσοτικοποιήθηκε με την χρήση ενός μετρητή πυρήνων συμπύκνωσης συννέφων.Πτητικές οργανικές ενώσεις προερχόμενες από βιογενείς εκπομπές οξειδώνονται στην ατμόσφαιρα σχηματίζοντας οργανικά σωματίδια. Τα πειράματα που διεξήχθησαν στον περιβαλλοντικό θάλαμο του Εργαστηρίου Ατμοσφαιρικής Ρύπανσης του ΙΤΕ-ΙΕΧΜΗ έδειξαν ότι η υγροσκοπικότητα των σωματιδίων που προκύπτουν από την οζονόλυση αυτών των βιογενών σωματιδίων είναι υψηλή και δεν μεταβάλλεται με περεταίρω φωτοχημική οξείδωση (χημική γήρανση). Επιπλέον βρέθηκε σημαντική εξάρτηση της υγροσκοπικότας των σωματιδίων από τον ατομικό λόγο O:C των σωματιδίων και υπολογίστηκε η σχέση μεταξύ τους.2. ΕΙΣΑΓΩΓΗΤα αιωρούμενα σωματίδια της ατμόσφαιρας είναι ικανά να επιδράσουν με διαφορετικούς τρόπους στο κλίμα της Γης, ανάλογα με τη σύστασή τους. Κάποια από τα συστατικά τους (π.χ. ανόργανα άλατα) προκαλούν σκέδαση της προσπίπτουσας ηλιακής ακτινοβολίας ψύχοντας τη γήινη ατμόσφαιρα, ενώ άλλα (π.χ, στοιχειακός άνθρακας) απορροφούν την ακτινοβολία και τελικά προκαλούν αύξηση της θερμοκρασίας1. Επιπλέον, τα σωματίδια μπορούν να δράσουν ως πυρήνες συμπύκνωσης συννέφων (CCN), ιδιαίτερα όταν περιέχουν υγροσκοπικές ενώσεις και να σχηματίσουν σταγονίδια τα οποία θα δημιουργήσουν τα σύννεφα.Η χημική σύσταση των ατμοσφαιρικών σωματιδίων περιλαμβάνει ανόργανα ιόντα (αμμωνιακά, θειικά, νιτρικά, χλωριούχα κ.α.) και χιλιάδες οργανικές ενώσεις. Οι τελευταίες μπορούν είτε να εκπέμπονται στην ατμόσφαιρα πρωτογενώς στη σωματιδιακή φάση είτε να έχουν βρεθεί σεαυτή μετά από οξείδωση πτητικών ενώσεων στην ατμόσφαιρα. Τα πρωτογενή οργανικά αεροζόλ(ΡΟΑ) είναι σχετικά υδρόφοβα και μη-υδατοδιαλυτά, εκτός αν πρόκειται για πρωτογενείς εκπομπέςσωματιδίων από καύση βιομάζας, ενώ τα δευτερογενή (SOA) είναι περισσότερο υδρόφιλα και διαλυτάστο νερό. Εκτιμήσεις της υγροσκοπικότητας των σωματιδίων που γίνονται με βάση την ικανότητα τωνσωματιδίων να λειτουργούν ως CCN χρησιμεύουν στην εκτίμηση της έμμεσης επίδρασής τους στοκλίμα, ενώ η μέτρηση του υδατοδιαλυτού οργανικού περιεχομένου προσφέρει επιπλέον πληροφορίες,περί του κατά πόσο τα σωματίδια είναι φρέσκα ή οξειδωμένα άρα πρωτογενή ή δευτερογενήαντίστοιχα.3. ΜΗ-ΣΥΝΕΧΗΣ ΜΕΤΡΗΣΗ ΤΟΥ ΥΔΑΤΟΔΙΑΛΥΤΟΥ ΟΡΓΑΝΙΚΟΥ ΑΝΘΡΑΚΑ (WSOC)ΤΩΝ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΩΝ ΣΩΜΑΤΙΔΙΩΝ – ΜΙΑ ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗΗ μη συνεχής μέτρηση του υδατοδιαλυτού οργανικού άνθρακα (WSOC) γίνεται με συλλογήτου δείγματος πάνω σε φίλτρο ινών χαλαζία. Μέρος του ή όλο το φίλτρο εμποτίζεται σε φιάλη μεορισμένο όγκο υπερκάθαρου νερού ώστε να γίνει η εκχύλιση των υδατοδιαλυτών οργανικών ενώσεων.Το λουτρό υπερήχων, η μηχανική ανάδευση και η χειροκίνητη ανακίνηση χρησιμοποιούνται συχνά γιανα διευκολύνουν την εκχύλιση. Το υδατικό εκχύλισμα στη συνέχεια φιλτράρεται μέσω σύριγγας καιαναλύεται σε ένα αναλυτή TOC.2,3,4,5Αναπτύχθηκαν δύο θεωρητικά μοντέλα για να προβλέψουν το εύρος της διαλυτότητας τωνοργανικών ενώσεων που εκχυλίζονται σαν συνάρτηση των παραμέτρων της εκχύλισης, όπως ό όγκοςδιαλύτη, η επιφάνεια του φίλτρου που εκχυλίζεται και ο χρόνος της δειγματοληψίας. Στο μοντέλο τουΙδανικού Οργανικού Διαλύματος υποθέσαμε ότι οι οργανικές ενώσεις στα σωματίδια σχηματίζουν έναιδανικό οργανικό διάλυμα και ότι οι υδατοδιαλυτές οργανικές ενώσεις βρίσκονται διαλυμένες στηνυδατική φάση του σωματιδίου. Το κλάσμα της μάζας μιας υποθετικής ουσίας Α στην υδατική φάσηπου προκύπτει κατά την εκχύλιση υπολογίστηκε ως το γινόμενο του μοριακού κλάσματος της ουσίαςΑ στην οργανική φάση, πολλαπλασιασμένο με τη συγκέντρωση κορεσμού της ουσίας στην υδατικήφάση, που αντιστοιχεί στη διαλυτότητα της. Έτσι βρέθηκε ότι το κλάσμα της ουσίας Α που θαεκχυλιστεί από το σωματίδιο εξαρτάται από τη διαλυτότητά της, SA, τη συνολική συγκέντρωση των μη υδατοδιαλυτών οργανικών ενώσεων, CWIOA και της παραμέτρου Ρ και ισούται με:AAA WIOAS PfS P C,W VPQ f t .‘Οπου VW ο όγκος του νερού που χρησιμοποιείται κατά την εκχύλιση, Q η ροή του δείγματος στοναέριο δειγματολήπτη, f το κλάσμα της επιφάνειας του φίλτρου που χρησιμοποιείται για την εκχύλισηκαι Δt ο χρόνος της δειγματοληψίας. Η παράμετρος Ρ εκφράζεται σε cm3 m-3 και πρακτικά περιγράφει τη «διαθεσιμότητα» του διαλύτη (νερό) να εκχυλίσει τις συλλεχθείσες οργανικές ενώσεις. Για τις μεθόδους που χρησιμοποιούνται η παράμετρος αυτή βρέθηκε να έχει εύρος περίπου από 0.01 μέχρι 1cm3 m-3. Υψηλές τιμές της παραμέτρου Ρ οδηγούν στην εκχύλιση περισσότερων οργανικών ενώσεων ή και στην αύξηση της συνεισφοράς της κάθε ένωσης. Αξίζει επίσης να σημειωθεί το κλάσμα της μάζας μιας ουσίας στο υδατικό εκχύλισμα δεν εξαρτάται από την αρχική συγκέντρωση της Α. Η Εικόνα 1 συνοψίζει τις προβλέψεις του μοντέλου για τη συνεισφορά μιας ουσίας στο WSOC σαν συνάρτηση της διαλυτότητας της για μια μικρή, μια ενδιάμεση και μια υψηλή τιμή της παραμέτρου Ρ.Σύμφωνα με την Εικόνα 1, για συνήθεις ατμοσφαιρικές συγκεντρώσεις του WIOA, μεταξύ 1και 10 μg m-3, η χρήση της τιμής 1 της παραμέτρου Ρ έχει σαν αποτέλεσμα την πλήρη εκχύλιση των οργανικών ενώσεων (συνεισφορά με >90% της μάζας τους στο WSOC) με διαλυτότητα μεγαλύτερη από 0.01 g L-1. Ακόμα, ενώσεις με διαλυτότητα μεγαλύτερη από 10-4 g L-1 μπορούν επίσης να συνεισφέρουν στο WSOC με συνεισφορά μεγαλύτερη από 10%. Μικρότερες τιμές της Ρ οδηγούν στην εκχύλιση λιγότερων οργανικών ή και μικρότερη συνεισφορά από μια χημική ένωση. Τα αντίστοιχα όρια για πλήρη εκχύλιση για Ρ=0.1 και Ρ=0.01 cm3 m-3 είναι 0.1 και 1 g L-1, ενώ ενώσεις με διαλυτότητα πάνω από 10-3 και 10-2 g L-1 θα αρχίσουν να συνεισφέρουν στο WSOC για Ρ=0.1 και Ρ=0.01 cm3 m-3 αντίστοιχα. Να σημειωθεί ότι μια αλλαγή της παραμέτρου Ρ κατά μια τάξη μεγέθους μεταβάλλει κατά το ίδιο το όριο της διαλυτότητας. Το ίδιο συμβαίνει με αντίστοιχη μεταβολή της συγκέντρωσης του WIOA που επίσης θα μεταβάλλει κατά μια τάξη μεγέθους το όριο διαλυτότητας. Αντίθετα, το κλάσμα της μάζας μιας ουσίας στο WSOC επηρεάζεται σε μικρότερο βαθμό. Έτσι το κλάσμα της συνεισφοράς στο WSOC μιας ουσίας με διαλυτότητα 0.01 g L-1 μπορεί να μειωθεί από 60 σε 10% με μια αύξηση της συγκέντρωσης του WIOA από 1 σε 10 μg m-3.