Wysocki Artur
Zakład Chemii Nieorganicznej i Analitycznej
Pracownia Teoretycznych Podstaw Chemii Analitycznej
Analiza ilościowa składu pierwiastkowego pyłu zawieszonego
Artur Wysocki
Promotor: dr Anna Ruszczyńska
Pył zawieszony jest mieszaniną cząstek stałych oraz kropel cieczy znajdujących się w powietrzu. Obecność pyłu zawieszonego w powietrzu wywiera negatywny wpływ przede wszystkim na zdrowie człowieka oraz środowisko. Na wielu obszarach miejskich – szczególnie w środkowej oraz wschodniej części Europy [1] – stężenia pyłu zawieszonego w powietrzu utrzymują się na poziomie wyższym niż 75 μg/m3. Głównym celem przeprowadzonych badań naukowych była analiza ilościowa wybranych pierwiastków, wchodzących w skład pyłu zawieszonego, oraz zbadanie wpływu różnych czynników zewnętrznych, tj. temperatura powietrza oraz prędkość wiatru na uzyskiwane wyniki stężeń pierwiastków chemicznych. Próbki pyłu zawieszonego zbierano na filtrach umieszczanych na ramieniu rowerzysty, który przemierzał różne dystanse, mieszczące się w zakresie od 25 km do 210 km. Próbki zbierano w okresie jesienno-zimowym od września do marca. Zebrane próbki poddano mineralizacji przy zastosowaniu mieszaniny kwasów: azotowego(V) oraz chlorowego(VII), a następnie dokonano analizy ilościowej wybranych pierwiastków przy zastosowaniu spektrometrii mas ze wzbudzeniem w plazmie indukcyjnie sprzężonej (ICP-MS). Na podstawie uzyskanych wyników wybrano następujące pierwiastki: chrom, mangan, żelazo, nikiel, cynk, ołów, platyna oraz cyrkon. W celu określenia wpływu temperatury powietrza oraz prędkości wiatru na uzyskane wyniki stężeń badanych pierwiastków chemicznych przeprowadzono analizę głównych składowych (PCA), której wyniki przedstawiono na poniższych wykresach (Wykres 1). Stwierdzono korelację między temperaturą powietrza oraz prędkością wiatru a uzyskaną zawartością pierwiastków. Próbki zbierane w cieplejsze i wietrzne dni charakteryzowały się wyższymi wartościami zawartości poszczególnych pierwiastków.
Wykres 1. Wynik analizy PCA: A – temperatura powietrza i B – prędkość wiatru a skład pierwiastkowy pyłów zawieszonych.
Literatura:
[1] Sówka et al., Seasonal variations of PM2.5 and PM10 concentrations and inhalation exposure from PM-bound metals (As, Cd, Ni) : first studies in Poznań (Poland), Archives of Envrionmental Protection 2018, 44(4): 86-95.