Aeroszol minták kombinált C-N-S izotóparány mérése az Atomkiban

Gergely Virág1,2, Varga Tamás1, Major István1, Futó István1, Salma Imre3, Molnár Mihály1

1 (MTA) Atomki Izotóp Klimatológiai és Környezetkutató Központ2 Debreceni Egyetem, Műszaki Kar, Környezetmérnök MSc

3 Eötvös Lóránt Tudományegyetem, Kémia Intézet

XIV. Magyar Aeroszol

Konferencia,2019.10.02-04.

Visegrád

Probléma felvetés

1. Aeroszolok környezeti hatásai:• Levegőminőség romlása• Látótávolság csökkenése• Épített környezetben okozott

károk• Éghajlat változásban betöltött

szerepe

2. Aeroszolok egészségügyi hatásai:• Légző- és érrendszeri

megbetegedések

2

https://ww

w.bum

m.sk/cim

ke/szm

og

https://168ora.hu/itthon/az-iszonyatos-budapesti-legszennyezes-ellen-tuntetett-a-greenpeace-a-gellerthegyen-164184

Motiváció

• Megjelent néhány alkalmazás az irodalomban aeroszolok stabilizotóp-arány mérésére.

• Főleg δ13C és δ15N vizsgálatokra, esetenként δ34S mérésekre találhatunk példát.

• Az aeroszol forrásokat lehet a mérési módszerrel azonosítani.

VODICKA et al. Atmos. Chem. Phys., 19, 3463–3479, 2019

3

Célkitűzés

• Megvalósítani az aeroszolok C-N-S stabilizotóp vizsgálatát Magyarországon.

• Az analitikai módszer kidolgozása és tesztelése.

4

MAJOR et al. (2018): JOURNAL OF ATMOSPHERIC CHEMISTRY 75 pp. 85-96., 12 p.MAJOR (2017): Debreceni Egyetem Természettudományi Doktori Tanács Fizikai Tudományok Doktori Iskolája, Debrecen.

Műszer és Módszer

• Nemrég installálták az új EA-egységet az Atomkiban, mely segítségével kis mennyiségű mintákból is pontosan el lehet végezni a kombinált C-N-S stabilizotóp-arány mérést.

• Az aeroszol típusú mintákra ki kellett dolgozni a mérési módszert.

5

(Flash IRMS típusú elemanalizátor)

Mintaelőkészítés lépései 6

Bemérés Csomagolás Stabilizotóp-arány mérés

Standard anyagokra kapottC-N-S (m/m)% eredmények 7

Várt érték

Várt érték

Várt érték

Standard anyagokra kapott d13C, d15N és d34S eredmények 8

Várt érték

Várt érték

Várt értékIVA33802151:

szervesanyagban gazdag üledék

Alkalmazási példa: K-puszta, négy évszak, 7-7 nap

• Ősz: 2017. október 18-27.

• Tél: 2018. január 10-16.

• Tavasz: 2018. április 17-23.

• Nyár: 2018. július 17-25.

9

https://www.met.hu/levegokornyezet/hatterszennyezettseg/merohalozat/k-puszta/

Alkalmazási példa: K-puszta, 4 évszakTC eredmények AMS feltárás vs IRMS-EA 10

Salma et al. 2019. Atmospheric Chemistry and Physics (ACP) (benyújtva)

Alkalmazási példa: K-puszta, C-N-S tartalom évszakonként 11

2017. Ősz 2018. Tél 2018. Tavasz 2018. Nyár

Alkalmazási példa: K-puszta, d13C-d15N-d34S tartalom évszakonként 12

2017. Ősz 2018. Tél 2018. Tavasz 2018. Nyár

Összefoglalás

• Kutatják az aeroszolok stabilizotóp-arányát, hogy meghatározzák annak forrásait.

• Az Atomkiban installáltak egy új EA-egységet, mellyel pontosan tudunk C-N-S stabilizotóp-arányt mérni kis mintamennyiségekből is.

• Az aeroszol típusú mintákhoz standard anyagon teszteltük a műszer analitikai pontosságát.

• A módszer alkalmazásának első eredményei K-puszta mintavételi helyről származnak és 4 évszakot foglalnak magukba.

• Magasabb volt a C-N-S tömegkoncentráció télen és ősszel, mint tavasszal és nyáron.

• K-puszta, 4 évszak: d13C-d15N-d34S értékek jellegzetes menetet, trendeket mutatnak

• A meglévő irodalmi adatokkal összevetve a K-pusztai eredmények hasonló tartományokba esnek.

13

Források

• https://168ora.hu/itthon/az-iszonyatos-budapesti-legszennyezes-ellen-tuntetett-a-greenpeace-a-gellerthegyen-164184

• https://www.bumm.sk/cimke/szmog

• P. VODICKA; K. KAWAMURA1; J. SCHWARZ; B. KUNWAR; V. ŽDÍMAL (2019): Seasonal study of stable carbon and nitrogen isotopic composition in fine aerosols at a Central European rural background station, Atmos. Chem. Phys., 19, 3463–3479, 2019

• https://www.met.hu/levegokornyezet/hatterszennyezettseg/merohalozat/k-puszta/

• MAJOR ISTVÁN (2017): Izotópanalitikai módszerek fejlesztése és alkalmazása a légköri fosszilis szénszennyezés vizsgálatára. Egyetemi doktori (PhD) értekezés, Debreceni Egyetem Természettudományi Doktori Tanács Fizikai Tudományok Doktori Iskolája, Debrecen, 2017.

• MAJOR I.; GYÖKÖS B.; TÚRI M.; FUTÓ I.; FILEP Á.; HOFFER A.; FURU E.; T. JULL A. J.; MOLNÁR M.: Evaluation of an automated EA-IRMS method for total carbon analysis of atmospheric aerosolat HEKAL. JOURNAL OF ATMOSPHERIC CHEMISTRY 75 pp. 85-96. , 12 p. (2018)

• I. SALMA, A. VASANITS-ZSIGRAI, A. MACHON, T. VARGA, I. MAJOR, V. GERGELY, M. MOLNÁR (2019): Fossil fuel combustion, biomass burning and biogenic sources of fine carbonaceousaerosol in the Carpathian Basin. AtmosphericChemistry and Physics (ACP) (benyújtva)

14

Köszönöm a megtisztelő figyelmet!

A kutatást az Európai Unió és Magyarország támogatta azEurópai Regionális Fejlesztési Alap társfinanszírozásában aGINOP-2.3.2-15-2016-00009 azonosítószámú ‘IKER’pályázatban.