Velikostní distribuce aerosolu

Z Enviwiki
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání
The printable version is no longer supported and may have rendering errors. Please update your browser bookmarks and please use the default browser print function instead.

Úvod


Atmosférický aerosol je soubor tuhých, kapalných nebo směsných částic suspendovaných v atmosféře. Velikost částic se pohybuje v rozmezí od 1 nm do 100 μm. Jednotlivé částice aerosolu jsou charakterizovány ekvivalentním aerodynamickým průměrem (průměr koule o hustotě 1000 kg/m3, která má stejnou rychlost usazování jako příslušná částice). Vzhledem k různému počtu a velikosti částic je vhodné určit jejich počet ve vybraných velikostních skupinách, nebo-li stanovit distribuci částic aerosolu. Velikostní distribuce částic odhaluje přítomnost hrubých a jemných částic v atmosféře. Liší se mechanismy vzniku, velikostí, zdroji, kterými jsou emitovány, chemickým složením a procesy, které vedou k jejich odstranění z atmosféry. [1]

Velikostní distribuce částic aerosolu dle Whitbyho (1978) obsahuje obvykle 3 mody, odtud trimodální distribuce, s dvěma mody v oblasti jemných částic aerosolu (nukleační a akumulační) a s jedním modem v oblasti hrubých částic. Rozlišení hrubých a jemných částic zde ohraničuje hodnota 2,5 μm.

Mod hrubých částic


Mod s píkem mezi 5 – 30 μm, označovaný jako mod hrubých částic je formován především mechanickými procesy. Jedná se například o prach vytvářený větrem, nebo dopravní, či stavební aktivitou a emise vzniklé při spalování uhlí.

Mod akumulační


Mod s píkem mezi 0,15 – 0,5 μm je označovaný jako mod akumulační, leží v oblasti jemných částic a je formován především procesy kondenzacea koagulace.

Mod nukleační


Poslední mod nazvaný nukleační s píkem mezi 0,015 – 0,04 μm je formován procesy kondenzace par a koagulace a částice tohoto modu vznikají jako důsledek vysokoteplotních procesů (hoření, tavení rud a kovů).

Mod Aitkenův


Z výzkumů bylo zjištěno, že v oblasti jemných částic můžeme objevit ještě jeden mod, umístěný mezi nukleačním a akumulačním modem, který je označován jako mod Aitkenův (10 - 100 nm). Je následkem růstu malých částic, je ovlivněn procesy kondenzace a koagulace a vyskytuje se především v oblastech zatížených dopravou.


Jednotlivé mody s procesy, které se podílejí na jejich vzniku ukazuje následující obrázek.

Velikostni distribuce.JPG

Zdroj: U.S.EPA (2004)


Doba setrvání v atmosféře


Doba setrvání částic v atmosféře se liší podle jejich tvaru a velikosti. Hrubé částice poměrně rychle sedimentují a jsou přeneseny pouze na kratší vzdálenost od zdroje. Doba setrvání v atmosféře se pohybuje v řádu hodin, maximálně dnů. Naproti tomu jemné částice především akumulačního modu, které mohou vznikat růstem částic z modu nukleačního a Aitkenova, jsou přeneseny na poměrně velkou vzdálenost od zdroje (tisíce km) a doba jejich setrvání v atmosféře trvá řádově dny až týdny. Z atmosféry se odstraňují zejména v mokré depozici. [2]

Rozdělení podle zdravotního rizika


Z hlediska zdravotního rizika rozlišujeme tři velikostní frakce částic podle jejich schopnosti vstupovat a usazovat se v dýchacích cestách. Klasifikace rozlišuje částice podle klesající velikosti na: vdechovatelné (velikost částic mezi 10 - 100 μm), thorakální (4 – 10 μm) a respirabilní (velikosti částic méně než 4 μm), což zhruba odpovídá záchytu částic v nosohltanu, průduškách a plicních sklípcích. [3]. Největší zdravotní rizika s sebou přináší nejmenší částice, které pronikají až průdušek a plicních sklípků, kde mohou zapříčinit vznik bronchitidy a jiná onemocnění dýchacích cest. Zároveň je zde poměrně vysoké riziko rakoviny způsobené mutagenními a karcinogenními látkami, které mohou být na částicích aerosolu adsorbovány [4]

Témata

Zdroje

  1. Holoubek I., Hovorka J., Hůnová I., Kalvová J., Moldan B., Přibil R. (2004): Aktuální otázky znečištění ovzduší. Karolinum, Praha, str. 65-75
  2. U. S. Environmential Protection Agency (2004): Air Quality criteria for particulate matter, Volume I, dostupné na www <http://cfpub.epa.gov/ncea/cfm/recordisplay.cfm?deid=2832>
  3. Hinds C. W. (1999): Aerosol technology : properties, behavior, and measurement of airborne particles, Wiley, New York, str.233-235, 245-249
  4. Látka: Polétavý prach PM10, Integrovaný registr znečištění. Ministerstvo životního prostředí [c2005-2008], [cit. 2009-02-09]. Dostupné z: http://www.irz.cz/latky/poletavy_prach

Odkazy

Externí odkazy