Ταυτοποίηση πηγών οργανικών κλασμάτων σε αιωρούμενα σωματίδια αστικών περιοχών

Abstract

The present study investigates the organic fraction of particulate matter in Athens, Greece. The increased interest on organic compounds is due to the toxicity, mutagenicity and carcinogenicity that has been attributed to some compounds. The chemical composition of the organic fraction of fine and coarse aerosol in Athens is studied at three sampling sites for two distinct sampling periods. More than 100 organic compounds belonging to organic groups such as the n-alkanes, hopanes, steranes, isoprenoid hydrocarbons, polycyclic aromatic hydrocarbons, ketones, aldehydes and oxygenated polycyclic aromatic hydrocarbons have been identified and quantified. some of them were found for the first time in the atmosphere of Athens. The seasonal variation, the distribution between coarse and fine particles and the gas- to- particle partition, are studied. Comparisons with previous studies in Athens and other urban locations are also performed. Moreover, apportionment of the organic aerosol mass to its sources is attempted, using the chemical mass balance model and estimations of the contribution of each source to the organic aerosol mass. Finally, an attempt to study the atmospheric chemistry of the organic compounds found in the atmosphere of Athens was undertaken.

Η παρούσα μελέτη ερευνά το οργανικό κλάσμα των αιωρουμένων σωματιδίων στην Αθήνα. Το αυξανόμενο ενδιαφέρον για τις οργανικές ενώσεις έγκειται στην τοξικότητα, τη μεταλλαξιογόνο και την καρκινογόνο δράση που έχει πιστοποιηθεί για αρκετές από αυτές. Η χημική σύσταση των αιωρουμένων σωματιδίων στην ατμόσφαιρα της Αθήνας μελετήθηκε σε τρία σημεία δειγματοληψίας για δύο διακριτές χρονικές περιόδους. Περισσότερες από 100 οργανικές ενώσεις που ανήκουν στις ομάδες των κ-αλκανίων, χοπανίων, στερανίων, ισοπρενοειδών υδρογονανθράκων, πολυκυκλικών αρωματικών υδρογονανθράκων, κετονών, αλδεϋδών και οξειδωμένων πολυκυκλικών αρωματικών υδρογονανθράκων αναγνωρίστηκαν και ποσοτικοποιήθηκαν. Mάλιστα, μερικές ενώσεις βρέθηκαν για πρώτη φορά στην ατμόσφαιρα της Αθήνας. Μελετάται η εποχιακή τους διακύμανση, η κατανομή τους σε αδρά και λεπτά σωματίδια, καθώς και η κατανομή των ημιπτητικών ενώσεων ανάμεσα στη σωματιδιακή και αέρια φάση. Γίνεται επίσης χρήση ενός αριθμού διαγνωστικών κριτηρίων για τον προσδιορισμό των πηγών εκπομπής τους. Πραγματοποιούνται συγκρίσεις με παλαιότερες μελέτες που είχαν γίνει στην Αθήνα και σε άλλα αστικά κέντρα. Επιπλέον ταυτοποιούνται για πρώτη φορά στην Αθήνα οι πηγές του οργανικού κλάσματος των λεπτών αιωρουμένων σωματιδίων με τη χρήση του χημικού ισοζυγίου μάζας κα εκτιμάται η συνεισφορά κάθε πηγής στις συγκεντρώσεις των οργανικών ενώσεων. Τέλος, γίνεται μία προσπάθεια μελέτης της ατμοσφαιρικής χημείας των οργανικών ενώσεων που βρέθηκαν στην ατμόσφαιρα της Αθήνας.