Zdroje aerosolu PM1 v Annaberg- Zdroje aerosolu PM1 v Annaberg- Buchholzi a Ústí nad Labem Buchholzi a Ústí nad Labem Chemical mass balance model Chemical mass balance model Jan Leníček, Jiří Skorkovský, Aleš Jan Leníček, Jiří Skorkovský, Aleš Soukup Martin Kováč, Ivan Beneš Soukup Martin Kováč, Ivan Beneš
29
Embed
Zdroje aerosolu PM1 v Annaberg-Buchholzi a Ústí nad Labem Chemical mass balance model
Zdroje aerosolu PM1 v Annaberg-Buchholzi a Ústí nad Labem Chemical mass balance model. Jan Leníček, Jiří Skorkovský, Aleš Soukup Martin Kováč, Ivan Beneš. PM1 sampler. Digitel DHA-80 Hi-Vol sampler Q and PUF filters 670 m3 in 24 hours - PowerPoint PPT Presentation
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Zdroje aerosolu PM1 v Annaberg-Zdroje aerosolu PM1 v Annaberg-Buchholzi a Ústí nad Labem Buchholzi a Ústí nad Labem
Chemical mass balance model Chemical mass balance model
Jan Leníček, Jiří Skorkovský, Aleš Soukup Jan Leníček, Jiří Skorkovský, Aleš Soukup Martin Kováč, Ivan Beneš Martin Kováč, Ivan Beneš
PM1 samplerPM1 sampler
Digitel DHA-80 Digitel DHA-80 Hi-Vol sampler Hi-Vol sampler Q and PUF filters Q and PUF filters 670 m3 in 24 hours670 m3 in 24 hours Ústí, Annaberg summer and Ústí, Annaberg summer and
witer periods in the years 2012 witer periods in the years 2012 and 2013and 2013
Koncentrace PM1 v Ústí nad Labem a Koncentrace PM1 v Ústí nad Labem a Annaberg-Bucholzi 2012-2013Annaberg-Bucholzi 2012-2013
Koncentrace PM1
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
UW US AW AS
ug
/m3
Řada1
CMB ModelCMB Model Matematický model sloužící k receptorovému modelování Matematický model sloužící k receptorovému modelování
Základní pomínky pro fungující model jsou:Základní pomínky pro fungující model jsou:
Zahrnuje všechny významné emisní zdroje, přispívající k Zahrnuje všechny významné emisní zdroje, přispívající k charakterizaci místa odběru- receptorucharakterizaci místa odběru- receptoru
Složení emisí je z různých zdrojů rozdílnéSložení emisí je z různých zdrojů rozdílné
Sledované analyty spolu nereagujíSledované analyty spolu nereagují Počet zdrojů je menší než počet analytůPočet zdrojů je menší než počet analytů
CMB ModelCMB Model
ccii = = ∑ ∑ mmjj x xijij
Chemical Mass Balance Chemical Mass Balance software EPA-CMB8.2software EPA-CMB8.2
ccii – –koncentrace markeru ikoncentrace markeru i ve ve vzorkuvzorku
xxijij koncentrace markeru i v koncentrace markeru i v emisích ze zdroje jemisích ze zdroje j
mmjj – – příspěvek k celkové hmotě příspěvek k celkové hmotě
PM ze zdrojePM ze zdroje jj
Zdroje emisí PM1Zdroje emisí PM1
Benzinové a dieselové motory Benzinové a dieselové motory (Schauer et al.1999, 2002)(Schauer et al.1999, 2002) Spalování hnědého uhlí-domácí topeniště Spalování hnědého uhlí-domácí topeniště (Leníček 2010) (Leníček 2010)
T stat-T stat- poměr mezi počátečním poměr mezi počátečním příspěvkem zdroje a standardní příspěvkem zdroje a standardní odchylkou. odchylkou.
SCE / Std ErrSCE / Std Err Cílené hodnoty Cílené hodnoty > 2 > 2
Parametry modelu CMBParametry modelu CMB
% hmoty% hmoty rozmezí rozmezí 100± 20%.100± 20%.
R sq (0.8-1.0)R sq (0.8-1.0) slouží k posouzení odchylky v imisních slouží k posouzení odchylky v imisních
koncentracích vyjádřených jako koncentracích vyjádřených jako vypočtené koncentrace pomocí vypočtené koncentrace pomocí lineární regrese lineární regrese
Složeni frakce PM1 zima 2012 Složeni frakce PM1 zima 2012 Ústí nad Labem a AnnabergÚstí nad Labem a Annaberg
UW1 % PM1
Cooking, 4.23
Traffi c, 11.38
unknown, 21.04
Metals, 2.07
Secondary Aerosol, 21.71
Wood Combustion, 2.61
Smoking, 0.05 Plant Abrassion, 0.45
Garbage, 4.09
Coal Industrial, 2.86
Coal Home, 19.11
Road Dust, 2.60
Gas, 4.25EC, 3.55
AW1 % PM1
Plant Abrassion, 2.35
Garbage, 4.18
Coal Home, 18.93
Traffic, 1.32
Coal Industrial, 1.92
Wood Combustion, 15.72
Cooking, 7.30
Gas, 0.04
Road Dust, 3.21
Smoking, 0.09
EC, 5.43
Secondary Aerosol, 24.81
Metals, 1.81
unknown, 12.85
Složeni frakce PM1 léto 2013 Složeni frakce PM1 léto 2013 Ústí nad Labem a AnnabergÚstí nad Labem a Annaberg
US2 % PM1
Metals, 0.86 Coal Home, 13.45
unknown, 13.97
Secondary Aerosol, 14.96
EC, 3.39
Smoking, 0.00
Plant Abrassion, 0.84
Road Dust, 16.40
Garbage, 1.05
Gas, 0.19
Cooking, 17.65
Wood Combustion, 4.30
Coal Industrial, 6.17
Traffi c, 6.78
AS2 % PM1
Metals, 1.78
Wood Combustion, 1.56
Coal Home, 8.94
Traffi c, 3.65
Coal Industrial, 2.03
Cooking, 12.31
Gas, 0.08
Garbage, 0.72
Road Dust, 24.00
Plant Abrassion, 0.40
Smoking, 0.00
EC, 3.23
Secondary Aerosol, 12.24
unknown, 29.05
R SQUARE 0.41 % MASS 56.5
CHI SQUARE 9.89 DEGREES FREEDOM 38
SOURCE CONTRIBUTION ESTIMATES:
SOURCE
EST CODE NAME SCE(ng/mł) Std Err Tstat
YES CHR CHR 4.26699 0.62467 6.83081
YES WOK WOK 3.64173 1.66318 2.18963
YES WPI WPI 1.33367 1.07098 1.24527
YES COE COE 15.81908 7.59345 2.08325
YES COC COC 1.99322 1.25811 1.58429
YES GRI GRI 0.29806 0.08885 3.35449
YES GAS GAS 0.07604 0.07807 0.97399
YES PLA PLA 3.02897 0.75225 4.02652
YES ROD ROD 12.84412 5.96542 2.15310
YES SMO SMO 0.01788 0.00632 2.82892
CMB – 17.6. 2013 Ústí nad LabemCMB – 17.6. 2013 Ústí nad Labem
Elementární a organický uhlíkElementární a organický uhlík
Elementární uhlík vzniká při Elementární uhlík vzniká při nedokonalém spalování fosilních paliv, nedokonalém spalování fosilních paliv,
Následnou koagulací se na jeho Následnou koagulací se na jeho povrchu hromadí další látky. povrchu hromadí další látky.
Poměr mezi elementárním a organicky Poměr mezi elementárním a organicky vázaným uhlíkem lze použít k určení vázaným uhlíkem lze použít k určení zdroje aerosolu.zdroje aerosolu.
OC/EC OC/EC Nízký poměr může souviset Nízký poměr může souviset
s dopravou- s dopravou- 4,2 benzínové motory 4,2 benzínové motory 2,2 lehké a 0,8 těžké dieselové motory2,2 lehké a 0,8 těžké dieselové motory
Emise ze stacionárních zdrojů – Emise ze stacionárních zdrojů – spalování dřeva 4,15spalování dřeva 4,15 uhlí (hnědé uhlí 6,1, antracit 16,8, uhlí (hnědé uhlí 6,1, antracit 16,8,
především nasycené především nasycené nerozvětvené alifatické uhlovodíky nerozvětvené alifatické uhlovodíky (n-alkany)(n-alkany)
Poměr Poměr UCM/NAUCM/NA je parametr pro je parametr pro indikaci původu organického indikaci původu organického aerosolu aerosolu
spalování hnědého uhlí < 3, spalování hnědého uhlí < 3, doprava cca 5doprava cca 5
UCM/NA = 3.8UCM/NA = 3.8
Alifatické uhlovodíkyAlifatické uhlovodíky
Index CPI (carbon preference Index CPI (carbon preference index) - podíl sumy lichých a index) - podíl sumy lichých a sumy sudých uhlovodíků.sumy sudých uhlovodíků.
CPICPI == asi asi 11 - zdrojem spalné - zdrojem spalné
procesy- mobilní a stacionární procesy- mobilní a stacionární zdroje.zdroje.
CPI CPI 1 1 – přírodní zdroje, – přírodní zdroje,
především emise z rostlinných především emise z rostlinných vosků, neboť obsahují téměř vosků, neboť obsahují téměř výhradně liché uhlovodíky C25 - výhradně liché uhlovodíky C25 - C33. C33.
CPI = 1.4CPI = 1.4 Indikován malý příspěvek Indikován malý příspěvek
z přírodních zdrojůz přírodních zdrojů
Homohopan indexHomohopan index ( (iihhhh))
Z poměru koncentrací epimerů Z poměru koncentrací epimerů
iihhhh = c 31αS / c 31αS = c 31αS / c 31αS
+ c 31αR+ c 31αR
lze určit stáří a druh paliva. lze určit stáří a druh paliva. pro lignit je hodnota 0,05, pro lignit je hodnota 0,05, hnědé uhlí 0,09, hnědé uhlí 0,09, černé uhlí 0,20 černé uhlí 0,20 ropné produkty 0,60ropné produkty 0,60
iihhhh = 0.22 = 0.22
Spalování černého Spalování černého uhlí?uhlí?
21
17
R
CPAH/TPAHCPAH/TPAH
Poměr koncentrací polycyklických Poměr koncentrací polycyklických aromatických uhlovodíků aromatických uhlovodíků CPAH/TPAHCPAH/TPAH je indikátorem, který je indikátorem, který umožní rozlišit stacionární a mobilní umožní rozlišit stacionární a mobilní zdroje spalovánízdroje spalování
CPAHCPAH zahrnuje polycyklické zahrnuje polycyklické
aromatické uhlovodíky se 4 a více aromatické uhlovodíky se 4 a více kondenzovanými jádrykondenzovanými jádry
TPAHTPAH je součtem koncentrací všech je součtem koncentrací všech polycyklických aromatických polycyklických aromatických uhlovodíkůuhlovodíků
Hodnoty 0,7 a vyšší jsou Hodnoty 0,7 a vyšší jsou charakteristické pro stacionární charakteristické pro stacionární zdrojezdroje
Poměry 0,24 – 0,35 ukazují na Poměry 0,24 – 0,35 ukazují na emise z mobilních zdrojůemise z mobilních zdrojů
CPAH / TPAH = 0.73CPAH / TPAH = 0.73
C C (BaP)(BaP) = 0.01 ng/m3 = 0.01 ng/m3
Indikace stacionárních Indikace stacionárních zdrojů s účinným zdrojů s účinným spalovánímspalováním