Závěrečná zpráva grantu 206/2001/B-GEO/PřF

Název projektu:Sledování tvorby atmosférického aerosolu s využitím stabilních izotopů olova.
Hlavní řešitel:RNDr. Jan Hovorka, Ph.D.
Spoluřešitelé: Alain Véron, Ph.D.; Jana Štěpánková; Lubomír Betuš
Období řešení:2001-2003
Celková dotace:510 tis. Kč

Souhrn výsledků

Aerosolové částice kondenzačního modu měli nejnižší hodnoty (1.115-1.125) izotopického poměru 206/207Pb. Ze znalosti izotopického otisku olovnatého benzínu pak plyne, že tyto částice jsou emitovány jako primární z mobilních zdrojů. To platí po celé tři dny měření bez ohledu na situaci znečištění ovzduší. Maxima na křivkách velikostní distribuce opět potvrzují odhad založený na izotopických měřeních. Na rozdíl on aerosolu kondenzačního modu, částice akumulačního modu se co do izotopického složení liší s ohledem k situaci znečištění ovzduší. Ve dnech se značným znečištěním ovzduší tvoří částice akumulačního modu většinu hmotnosti aerosolu a mají vysoký poměr 206/207Pb (1.16). Z toho plyne, že vznikají koagulací primárních/sekundárních částic emitovaných lokálními zdroji znečištění (spalování uhlí, plynu). Podíl mobilních zdrojů klesá pod 30%. Ve dnech s nízkou úrovní znečištění, částice akumulačního modu tvoří méně než 45% celkové hmotnosti aerosolu a podíl mobilních zdrojů na znečištění úměrně roste na více než 55%.  Tvorba hrubých částic také odráží situaci se znečištěním ovzduší. Ve dnech s nízkým znečištěním hrubé částice tvoří až 50% celkové hmotnosti aerosolu s nízkým izotopickým poměrem 1.13. Naopak během smogových epizod podíl hrubých částic poklesna na cca 10%a izotopický poměr je stejně vysoký (1.16) jako v případě částic akumulačního modu. Snížení izotopického poměru u hrubých částic ve dnech s nízkým znečištěním je způsobeno resuspenzí prachu ze silnice. Resuzpenzi lze  ale prokázat pouze ve dnech s  nízkou úrovní znečištění na rozdíl od dní s výskytem smogu. V takovém případě potom resuspense hraje v tvorbě aerosolů malou roli a v posunech hodnot izotopů se neprojeví.
Pro sledování pronikání PM2.5 z vnějšího do vnitřního prostředí a jeho  případné tvorby uvnitř byly stanoveny izotopy 210Pb a 210Po. Z těsných korelačních závislostí mezi hodnotami IN/OUT vyplývá, že v případě tří experimentálních vnitřních prostor, PM2.5 proniká do vnitřního prostředí cca v rozmezí  60-70%, přičemž se jedná o charakteristickou konstantu vnitřního prostředí. Vyšší hodnoty penetračního faktoru, směrnice přímek aktivit IN/OUT aerosolu PM2.5, ve srovnání se směrnicemi regresních křivek  hmotností PM2.5 jsou způsobeny velikostně výběrovým pronikáním aerosolů pláštěm budovy. Menší částice (méně než 1 mikrometr) pronikají snáze, ale jejich měrná aktivita je vyšší nežli větších částic. Proto lze uvnitř budovy naměřit vyšší měrnou aktivitu při současně nižší objemové aktivitě ve srovnání s vnějším prostředím. Výsledky měření aktivit také poukazují na zásadní důležitost vnější koncetrace aerosolu, která je určující pro koncentracia aerosolu PM2.5 ve vnitřním prostředí. Ačkoli bylo možné zpětně vysledovat rozsah vaření díky šíření NO, aerosol generovaný při vaření se v místě, kde probíhalo měření, prokazatelně neprojevil.