Μελέτη της οξειδοαναγωγικής δραστικότητας των αιωρούμενων σωματιδίων της ατμόσφαιρας σε σχέση με το μέγεθος και την περιεκτικότητα σε υδατοδιαλυτό οργανικό άνθρακα
Creators: name: Πλάνου, Στυλιανή Παναγιώτη
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2015
Subjects: Αιωρούμενα σωματίδια της ατμόσφαιρας
Οξειδοαναγωγική δραστικότητα αιωρούμενων σωματιδίων
Υδατοδιαλυτός οργανικός άνθρακας
Airborn particles in atmosphere
Redox activity of suspended particles
Water-soluble organic carbon

description: Σκοπός της εργασίας είναι η μελέτη της κατά μέγεθος κατανομής του υδατοδιαλυτού οργανικού άνθρακα των αιωρούμενων σωματιδίων της ατμόσφαιρας των αστικών περιοχών. Η εργασία εκπονήθηκε στο πλαίσιο του προγράμματος της Δράσης ΘΑΛΗΣ με τίτλο: Μελέτη της βιοδραστικότητας των αιωρούμενων σωματιδίων της ατμόσφαιρας σε σχέση με το μέγεθος, τη μορφολογία και τη χημική τους σύσταση. Τα δείγματα των σωματιδίων συλλέχθηκαν από το κέντρο της Θεσσαλονίκης, στην περιοχή της Ίωνος Δραγούμη (θέση αστικής κυκλοφορίας) και στην περιοχή του Επταπυργίου (θέση αστικού υποβάθρου), κατά τη διάρκεια της ψυχρής και θερμής περιόδου 2013. Πραγματοποιήθηκε διαχωρισμός των ολικών αιωρούμενων σωματιδίων της ατμόσφαιρας σε κλάσματα με βάση το μέγεθός τους. Χρησιμοποιήθηκε ένας υψηλού όγκου κρουστικός διαχωριστής σωματιδίων πέντε σταδίων (Sierra High Volume Cascade Impactor, Model 235, Andersen Instruments Inc.) και τα ολικά αιωρούμενα σωματίδια της ατμόσφαιρας διαχωρίστηκαν σε 6 κλάσματα διαφορετικού μεγέθους &lt;0,49 μm 0,49-0,95 μm, 0,95-1,5 μm, 1,5-3,0 μm, 3,0-7,2 μm, &gt;7,2 μm, αντίστοιχα τα οποία συγχωνεύτηκαν σε 4 σωματιδιακά κλάσματα &lt;0,49 μm 0,49-0,95 μm, 0,95-3 μm, &gt;3 μm. Στα σωματιδιακά κλάσματα προσδιορίστηκε η συγκέντρωση του υδατοδιαλυτού οργανικού άνθρακα και η οξειδοαναγωγική δραστικότητα αυτών. Επιπλέον υπολογίστηκαν οι συσχετίσεις των παραπάνω παραγόντων με άλλα συστατικά του υδατοδιαλυτού σωματιδιακού κλάσματος, συγκεκριμένα τα ανόργανα ιόντα και βαρέα μέταλλα/ιχνοστοιχεία. Η μέση ολική συγκέντρωση του WSOC (άθροισμα όλων των κλασμάτων) στην θέση αστικής κυκλοφορίας ήταν 2.68 μg m-3 το καλοκαίρι και 5.65 μg m-3 το χειμώνα. Οι αντίστοιχες τιμές για τη θέση αστικού υποβάθρου ήταν σημαντικά χαμηλότερες (1.34 μg m-3 το καλοκαίρι και 3.31 μg m-3 το χειμώνα). Οι υψηλότερες συγκεντρώσεις WSOC το χειμώνα θα μπορούσαν να αποδοθούν σε ανθρωπογενείς πηγές, γεγονός που υποδηλώνει τη συνεισφορά από εκπομπές οικιακής θέρμανσης, καθώς και την περιορισμένη χημική και φωτοχημική αποικοδόμηση. Στις δύο περιόδους δειγματοληψίας, η συγκέντρωση του WSOC αυξανόταν σταθερά με τη μείωση του μεγέθους των σωματιδίων, ιδιαίτερα στη θέση αστικής κυκλοφορίας, και οι μέγιστες συγκεντρώσεις βρέθηκαν στο μικρότερο σωματιδιακό κλάσμα &lt;0.49 μm, το οποίο σχετίζεται σε μεγάλο βαθμό με δυνητικό κίνδυνο για την υγεία. Η μέση τιμή της οξειδοαναγωγικής δραστικότητας (άθροισμα όλων των κλασμάτων) στην θέση αστικής κυκλοφορίας ήταν 0.67 and 0.54 nmol DTT/min*μg το καλοκαίρι και το χειμώνα αντίστοιχα. Οι αντίστοιχες τιμές για τη θέση αστικού υποβάθρου ήταν υψηλότερες από αυτές που βρέθηκαν στη θέση αστικής κυκλοφορίας (0.72 and 1.2 nmol DTT/min*μg το καλοκαίρι και το χειμώνα αντίστοιχα). Η οξειδοαναγωγική δραστικότητα ήταν μεγαλύτερη στο σωματιδιακό κλάσμα 0.49-0.95 μm στις δύο θέσεις δειγματολήψίας και στις δύο περιόδους. Η οξειδοαναγωγική δραστικότητα είχε στατιστικά σημαντική συχέτιση (p&lt;0.05) με τον WSOC στο κλάσμα 0.95-3 μm στη θέση αστικής κυκλοφορίας και στο κλάσμα &gt;3 μm στη θέση αστικού υποβάθρου.
description: The aim of this project is to study the size distribution of the water-soluble organic carbon in atmospheric particulate matter in urban areas. This work was under the THALES Action Programme entitled: Study of bioactivity of suspended particles in the atmosphere in relation to the size, morphology and chemical composition. Samples of the particles were collected from the center of Thessaloniki in the area of Ionos Dragoumi (urban traffic site) and in the area of Eptapyrgio (urban background site) during the cold and warm period 2013. Carried separation of total suspended particles in the atmosphere into fractions based on their size. We used a high volume percussive five step particle separator (Sierra High Volume Cascade Impactor, Model 235, Andersen Instruments Inc.), and total suspended particulates in the atmosphere separated in 4 different size fractions &lt;0.49 micron from 0.49 to 0.95 microns, from 0.95 to 1.5 micrometers, 1.5-3.0 micrometers, from 3.0 to 7.2 microns,&gt; 7.2 microns, respectively, which were merged into four particle fractions &lt;0.49 microns 0.49 -0.95 microns, from 0.95 to 3 microns,&gt; 3 micrometers. The particulate fractions were determined the concentration of dissolved organic carbon, and their redox activity. Furthermore calculated correlations of these factors with other components of the water soluble particulate fraction, particularly inorganic ions, and heavy metal / trace. Mean total WSOC concentrations (sum of all size fractions) at the urban traffic site was 2.68 μg m-3 in summer vs. 5.65 μg m-3 in winter. Corresponding values at the urban background site were significantly lower (1.34 μg m-3 in summer vs. 3.31 μg m-3 in winter).The higher WSOC concentrations in winter could be attributed to anthropogenic sources suggesting contribution from residential heating facilities, as well as to lower inversion heights and limited chemical and photochemical degradation. In both sampling campaigns, WSOC concentrations increased steadily with decreasing particle size, especially at the urban traffic site, and maximum concentrations were associated with the smallest particle size fraction &lt;0.49 μm, that is highly related to a potential health risk. Mean total Redox Activity (sum of all size fractions) at the urban traffic site was 0.67 and 0.54 nmol DTT/min*μg in summer and winter, respectively. Corresponding values at the urban background site were higher than at the traffic site (0.72 and 1.2 nmol DTT/min*μg in summer and winter, respectively). Redox activity was highest in 0.49-0.95 μm fraction at both sites and in both sampling periods. Redox activity was significantly (p&lt;0.05) correlated with WSOC in the fraction of 0.95-3 μm at the urban traffic site and in the fraction of &gt;3 μm at the urban background site.