Search the digital library catalog

Abstract: Namen naše raziskave je bil določanje okolju nevarnih organskih spojin adsorbiranih na prašne delce PM10. Vzorce smo odvzeli v skladu s standardom SIST EN 12341:2014. Po gravimetrijskem določanju delcev PM10 smo vzorce uporabili še za določitev kemične sestave in preučitev pomembnih sezonskih razlik v sestavi organskih snovi, ki jih vsebujejo delci PM10. V ta namen smo razvili analizno metodo za določevanje organskih spojin v ekstraktih vzorcev prašnih delcev PM10 s plinsko kromatografijo in masno spektrometrijo. S pomočjo kemometrijskih metod smo določili pomembne sezonske in lokacijske razlike sestave organskih spojin v zraku nad Mariborom. Določali smo sestavo spojin, ki označujejo onesnaženost in ugotavljali, katere spojine so antropogenega izvora. Ugotavljali smo, kako se sestava razlikuje glede na letni čas in odvzemno mesto vzorčenja. PM10 je frakcija respirabilnih prašnih delcev s premerom 10 μm ali manj. Suspendirani delci v zraku so naravnega (gozd, cvetni prah, padavine, neurja, vegetacija, vulkanski pepel...) ali antropogenega izvora (emisije industrije, prometa, sežig fosilnih goriv, biomase, kmetijstvo). Glede na izvor delce razdelimo na primarne in sekundarne. Primarni delci se sproščajo v ozračje direktno. Velik del organskih aerosolov v atmosferi je mogoče pripisati sekundarnim organskim aerosolom (SOA), ki nastajajo pri oksidaciji hlapnih organskih spojin (VOC) z atmosferskimi oksidanti kot so O3, OH• radikali in NO3• radikali. Fotokemični procesi vplivajo na kemično sestavo organskih spojin in njihove fizikalno-kemijske lastnosti kot so hlapnost, higroskopičnost ali kondenzacijsko aktivnost SOA spojin. Zakonsko predpisana 24-urna mejna koncentracija za delce PM10 je 50 μg/m3. Preseganja dnevnih mejnih vrednosti PM10 so praviloma v zimskem letnem času. Povišana raven delcev PM10 je predvsem posledica lokalnih izpustov. Dve tretjini vseh izpustov delcev PM10 v Sloveniji je posledica kurjenja lesa gospodinjstev. Raziskovalno delo zaznave in določanja spojin organskih onesnaževal vključuje 120 standardno odvzetih vzorcev prašnih delcev (standard SIST EN 12341:2014) z uporabo nizko volumskega vzorčevalnika, ter analitsko določevanje s plinsko kromatografijo in masno spektrometrijo (GC/MS). Za določanje polarnih organskih spojin smo uporabili sililiranje kot kemijsko tehniko derivatizacije. Nabor organskih spojin v ekstraktih prašnih delcev PM10 vključuje maščobne kisline, n- in izo-alkane, ftalatne estre, siloksane, sterole, sladkorje, sladkorne alkohole, dikarboksilne kisline, spojine razgradnje lignina in lesnih smol, policiklične organske ogljikovodike, organske dušikove spojine ter produkte sekundarne oksidacije monoterpenskih spojin. S pomočjo kemijske karakterizacije smo določili sezonske in lokacijske razlike merilnih mest. Za proučevanje smo uporabili kemometrijske metode kot so korelacijska analiza, metoda glavnih osi, hierarhično razvrščanje, analiza variance (ANOVA). V toplejših letnih časih prevladujejo na prašnih delcih adsorbirane biogene spojine nad antropogenimi spojinami. Pozimi prevladujejo antropogene organske spojine. Najbolj reprezentativne spojine zimskih vzorcev zraka so: levoglukozan, manozan, spojine ftalatnih estrov, spojine razgradnje ligninov in palmitinska kislina. Poleti prevladujejo derivati sladkorjev in sladkornih alkoholov. Na razlike vzorcev glede na sestavo organskih spojin najbolj vplivajo spojine PAHov, 1,3,5-trifenilbenzen, pinonska kislina, DEHP, glicin, nonanojska kislina (C9:0), ter jabolčna kislina in adipinska kislina. V številnih vzorcih je bil prisoten razpotegnjen kromatografski vrh neločene kompleksne mešanice (NKM), ki se razlikuje glede na letni čas in sestavo. Izvor NKM pozimi pripisujemo kurjenju fosilnih goriv ter izpuhov motornih vozil, poleti pa fotooksidacijskim procesom monoterpenov. Do lokacijskih razlik v sestavi organskih spojin adsorbiranih na ekstraktih vzorcev PM10 prihaja zaradi različnih antropogenih in biogenih izpustov, obremenjenosti posamezne
Keywords: PM10, EN 12341, prašni delci, organske spojine, GC/MS.
Published in DKUM: 08.11.2017; Views: 2025; Downloads: 201
Full text (5,69 MB)