2.11.2015 1 Atmosférické aerosoly Pavel Mikuška Ústav analytické chemie AV ČR, v.v.i., Brno mikuska@iach.cz 4.11.2015 1. Atmosférický aerosol – definice, zdroje, depozice 2. Vliv aerosolů na ŽP a zdraví člověka 3. Specifické typy aerosolů (nano-, bio-, indoor-aerosol) 4. Fyzikální vlastnosti (pohyb, rychlost sedimentace, …) 5. Charakterizace aerosolů (velikost, tvar, definice průměrů, distribuce částic) 6. Měření základních parametrů PM (tvar, velikost, hmotnostní/početní koncentrace) 7. Analýza chemického složení aerosolů (vzorkování, analýza) 8. Chemické složení aerosolů (organika, kovy, ionty) 9. Znečištění ovzduší v ČR aerosolovými částicemi, limity znečištění 10. Pozitivní využití aerosolů 11. Literatura Program: Hlavní znečišťující sloučeniny v atmosféře: • SO2: 60.-80. léta, tepelné elektrárny (hnědé uhlí) • NOx: 60.-80. léta, tepelné elektrárny (hnědé uhlí), dnes - doprava • PM: 60.-80. léta, tepelné elektrárny, průmysl + velké zdroje, v 90. letech pokles, dnes pozvolný zpětný nárůst • O3: sekundární polutant, s PAN hlavní součást fotochemického smogu Dnes: O3 + PM Atmosférický AEROSOL – „aerosol“ poprvé použit 1920: "aero-" "air" + solution – Def.: soubor tuhých, kapalných nebo směsných částic suspendovaných ve vzduchu po dobu dostatečně dlouhou pro měření nebo detekci – velikost aerosolů: 1 nm – 100 µm – jednotky: průměr: µm, nm koncentrace – hmotnostní: µg/m3, ng/m3 – početní: #/cm3 (P/cm3) – specifické názvy dle velikosti částic: total suspended particles:  všech částic (TSP) hrubé částice: Da > 2,5 µm (coarse particles) jemné částice: Da < 2,5 µm (PM2.5, fine particles) submikrometrové částice: Da < 1 µm (PM1, submicrometer Ps) ultrajemné částice: Da < 100 nm (UFP, ultrafine Ps) nano částice: Da < 50 / 100 nm (NPs)  Alternativní názvy: – angl: atmospheric aerosols, particulate matter (PM), particles – CZ: prachové částice prašný aerosol pevný prach polétavý prach tuhé znečišťující látky (TZL) suspendované částice  Specifické druhy aerosolů:  prach (dust): soubor hrubých částic (> 0,5 µm) vzniklých působením mechanických sil na původní pevnou hmotu  dým (fume): aerosol z tuhých částic (< 0,05 µm) tvořených aglomerací částic vzniklých kondenzací par generovaných při vysokoteplotních procesech  kouř (smoke): „visible“ aerosol vzniklý nedokonalým spalováním, obsahuje tuhé a kapalné částice  mlha (fog): aerosol z kapalných částic vzniklý kondenzací přesycených vodních par  sprej, tříšť (mist): aerosol z kapalných částic vzniklý působením mechanických sil na kapalinu  smog: aerosol obsahující fotochemické reakční produkty (< 1 µm) obvykle v kombinaci s vodní parou Jsou aerosoly škodlivé ? 1) Vliv na životní prostředí: • globální klima  změna radiační bilance atmosféry • snížení dohlednosti (visibility) • okyselování a eutrofizace půdy a vodních zdrojů • povrch pro chemické reakce v atmosféře • destrukce stratosférického ozónu • produkce smogu 2) Vliv na zdraví: 2.11.2015 2 Dohlednost: schopnost očí rozlišit objekt od okolního pozadí - limitována rozptylem slunečního záření na částicích PM a molekulách vzduchu - teoreticky (PM  0 µg/m3)  340 km (→ rozptyl záření molekulami vzduchu) - PM  10 µg/m3  dohlednost 30 - 40 km Krkonoše z Hradce Králové (7.3.2011 po přechodu fronty, 63 km, J. Strouhal) Vliv aerosolů na globální klima:  změna radiační bilance atmosféry 1) Přímý efekt  absorpce a rozptyl slunečního záření aerosoly • účinnost rozptylu závisí na velikosti PM maximální rozptyl: Da ≈ λ záření • rozptyl slunečního záření aerosoly  ochlazení povrchu Země ( zvyšuje albedo Země) Albedo = frakce slunečního záření odraženého ze Země zpět do vesmíru Zemské albedo  36 %, závisí na typu povrchu (led, sníh, voda, půda, …) 2) Nepřímý efekt  interakce aerosol – mraky Aerosoly - kondenzační jádra pro tvorbu mraků (kondenzace H2O na PM), odraz slunečního záření na mracích, zvyšování albeda  ochlazování Z. CCN = Cloud Condensation Nucleus přímý + nepřímý efekt  ochlazování Země („whitehouse effect“) • pozitivní závislost mezi koncentrací aerosolů (+ O3) a škodlivými dopady na zdraví člověka • škodlivost PM: depozice v organismu (plíce) • vysoké koncentrace aerosolů  astma, respirační a plicní choroby, choroby srdce a cév, zvýšená úmrtnost, ... • v roce 2000 zemřelo v Evropě na znečištění ovzduší aerosolovými částicemi ≈ 370 000 obyvatel (= cca 10x více než úmrtí následkem dopravních nehod) • v ČR způsobilo znečištění ovzduší PM2,5 v roce 2000 snížení očekávané délky lidského života o téměř 12 měsíců Atmosférické aerosoly a zdraví: Katastrofy za účasti PM: • Meuse, Belgie, prosinec 1930 • Donora, USA, říjen 1948 „Londýnský“ smog • Londýn, prosinec 1952 • Los Angeles, 50.- 60. léta 20. stol. - fotochemický smog • dnes: Peking, … • v ČR: Ostravsko + severočeská oblast v 80. letech 20. stol. zimní období, nízká teplota, mlha, inverze, emise průmyslového znečištění (SO2, PM, …) 1) údolí Meuse : 1.-5.12.1930  5-denní mlha, T-inverze  vysoké konc. SO2 ze spalování uhlí  vysoké konc. PM obsahující H2SO4, …  63 mrtvých, 6 000 nemocných 2) Donora (Pennsylvanie): 26.-31.říjen 1948  mlha, T-inverze  vysoké konc SO2 a HF (ocelárny, keramický průmysl)  PM s obsahem H2SO4 a F 20 mrtvých, 7 000 nemocných 3) Londýn: prosinec 1952  mlha, nízká T (cca 0°C)  T-inverze (od 5.11.)  akumulace SO2 (spalování uhlí - domácnosti, průmysl)  7. prosince: dohlednost  0.5 m !  > 12 000 mrtvých SMOG = SMOke (kouř) a foG (mlha) katedrála Sv. Pavla, 1903 Londýn, smog 1952 Zdravotní účinky aerosolů: • velikost částice • tvar částice (koule, vlákno, nepravidelný) • chemické složení částice (  rizikové organické a anorganické komponenty) • rozpustnost částice v tělních tekutinách (  biodostupnost) • depozice v dýchacích cestách (  aby částice mohla uplatnit svůj biologický účinek, musí v organismu zůstat) Dělení PM dle depozice v plicích: Vdechovatelná (inhalable) frakce: hmotnostní frakce aerosolových částic, která je vdechnutelná nosem a ústy Thorakální (thoracic) frakce: hmotnostní frakce vdechovaných částic pronikajících přes hrtan do dolních dýchacích cest ( Da  10 µm, PM10) Respirabilní (respirable) frakce: hmotnostní frakce vdechovaných částic, které pronikají do dýchacích cest, kde není řasinkový epitel ( Da  4 µm, PM4) 2.11.2015 3 nosní dutiny: 6-10 μm hrtan: 5-6 μm Depozice částic v dýchacích cestách: Nanočástice (< 50 nm): průchod přes mezistěnu do organismu (krev, …) Horní dýchací cesty Dolní dýchací cesty Alveolar Tracheobronchial  impakce  usazování  difúze (Brown)  intercepce  elektrostatické síly Head Airways Dělení atmosférických aerosolů: různá kritéria … 1) Způsob vzniku:  primární: přímá emise z přírodních a anthropogenních zdrojů  sekundární: vznik ve vzduchu (in situ) sekundárními reakcemi plynných prekurzorů (gas to particle conversion, secondary oxidation) 2) Typ zdroje:  přírodní zdroje: vulkanická činnost, mořský aerosol, lesní požáry, minerální zdroje (eroze půdy, písek z pouští), produkty rostlin (pyl), bioaerosol  antropogenní zdroje: - spalovací procesy: fosilní paliva (biomasa, uhlí, …), doprava, … - průmyslová činnost: výroba cementu, metalurgie (tavení rud a kovů), elektrárny, ocelárny, … - odnos částic větrem ze stavebních ploch nebo v důsledku odstranění vegetačního pokryvu z půdy, … - zemědělská činnost - těžební činnost (lomy, …) 3) Velikost částic:  jemný aerosol: reakce plynných prekurzorů, nukleace, kondenzační reakce, spalování  hrubý aerosol: materiál zemské kůry (částice půd, zvětraných hornin a minerálů, resuspenze, bioaerosol, emise prachu z průmyslu a stavebnictví (cement, dopravníky, …), vulkanická činnost, mořský aerosol Nanočástice (NPs): původní def.: D  50 nm - nanočástice - minim. 1 rozměr menší než 100 nm - nanoklastry - minim. 1 rozměr menší než 10 nm • odlišné vlastnosti ve srovnání se stejným materiálem většího rozměru (  povrch) • závažné zdravotní efekty: - průnik mezibuněčnými prostory do organismu, transport krví, akumulace v orgánech (mozek, ledviny, játra, … ) - kardiovaskulární, neurodegenerativní a karcinogenní účinky - chronické dýchací problémy • cesty vstupu NPs do organismu: - inhalace ( nos/plíce, hlavní cesta) - čichový nerv (přímo do mozku) - požití - kůže (poškozená !!!) Bioaerosoly: • částice biologického původu: viry, bakterie, houby, plísně, řasy, kvasinky, části jejich těl, rostlinné a živočišné produkty (spóry, pyl) • význam: nepříznivé zdravotní dopady (alergie, nemoci, …, smrt) nepříznivé sociální dopady (poškození úrody, škody na dobytku) • velikost: 0,02 – 100 µm • charakteristické vlastnosti: velikost, životaschopnost, infekčnost, alergenicita, toxicita, farmakologická aktivita • základní dělení: 1) Živé (viable): rozmnožují se - živé organismy s mikrobiologickou aktivitou - bakterie, houby, plísně, kvasinky, řasy, … 2) Neživé (non-viable): nerozmnožují se - spóry, části těl zvířat (chlupy, kůže, peří), hmyzu a rostlin - alergie, toxické reakce, … 3) Viry: Radioaerosoly: • měření přírodní aktivity: radiční ochrana mechanismus transportu distribuce radionuklidů v ŽP • přírodní radioaktivita: především Rn (220Rn, 222Rn) - plyn krátkodobé produkty přeměny Rn – vázané na PM • prosávání vzduchu přes filtr, měření aktivity krátkodobých produktů přeměny Rn () 220Rn 212Pb, 212Bi 222Rn 218Po, 214Pb, 214Bi • rozdílné poločasy rozpadu jednotlivých produktů přeměny 2.11.2015 4 Aerosoly ve vnitřním prostředí (Indoor aerosol): - 68 % času trávíme ve vnitřních prostorech  Vnitřní zdroje aerosolů: • vaření (hlavní zdroj): 90% částic < 10 nm • spalování: plynový sporák, krb, svíčky, vonné tyčinky, … • spotřebiče s topným elementem: elektrické sporáky, fén • elektrická zařízení: elektrické nářadí, kuchyňské spotřebiče • kouření: cigarety, dýmky • laserové tiskárny • domácí zvířata, rostliny • stavební materiál: azbest  Vnější zdroje:  infiltrace dovnitř • výfukové plyny z aut (penetrace přes okna, dveře) • nukleační události (→ H2SO4, NH3, H2O) Gas stove Charakterizace atmosférických aerosolů: • velikost  určuje chování částice a vlastnosti • tvar • hustota • koncentrace: hmotnostní  početní integrální  velikostně-rozlišená (size-resolved) • chemické složení • toxikologická analýza • index lomu • povrch velikost + koncentrace  velikostní distribuce (size distribution) hodnocení / odhad zdravotních rizik Tvar částic: • krátkodobý odběr na filtry (polykarbonátové f.) • analýza jednotlivých částic elektronovým mikroskopem  současně i velikost a chemické složení • využití: identifikace emisních zdrojů zdravotní rizika (vlákna) částice biologického původu popílek (Ostrava) agregáty z dopravy Velikost částice aerosolu  průměr (Dp) • jednoznačná definice Dp: kulová částice • částice nepravidelného tvaru: průměr ekvivalentní koule • ekvivalentní průměr: průměr koule se stejnou hodnotou specifické fyzikální vlastnosti jako měřená částice nepravidelného tvaru • definice průměru částice dle měřící techniky  aerodynamický, elektromobilitní, optický, objemový, geometrický, … • Aerodynamický průměr (Da): průměr koule s jednotkovou hustotou a se stejnou rychlostí sedimentace jako studovaná částice Da určuje chování částice ve vzduchu (sedimentace, depozice v plicích, …) • Stokesův průměr (Ds): průměr koule se stejnou hustotou a stejnou rychlostí sedimentace jako studovaná částice • Objemový ekvivalentní průměr: průměr kulové částice, která má stejný objem jako studovaná částice; pro jiné tvary se zavádí  Dynamický tvarový faktor  : koule 1,00; krychle 1,08, křemen 1,36 vlákno: (5:1) 1,35; (10:1) 1,68 • Ekvivalentní průměr pohyblivosti: průměr koule, která má stejnou pohyblivost … • Hmotnostní ekvivalentní průměr: průměr koule, která má stejnou hmotnost … Důležité ekvivalentní průměry: 2.11.2015 5 Velikostní rozdělení částic aerosolu: • současná charakterizace velikosti a koncentrace jednotlivých částic aerosolu • v reálných situacích je praktické charakterizovat rozdělení velikostí částic úsporněji a nepopisovat každou částici zvlášť • distribuce částic  velikostní distribuční křivka - počet (objem, hmotnost, povrch) částic ve vybraném intervalu velikostí - charakterizace pomocí polohových (D, …) nebo intervalových charakteristik Polohové charakteristiky distribuční křivky: • Aritmetický průměr (Mean, Dp): D částice s aritmetickou střední hodnotou • Mód: D částice s nejvyšší četností výskytu v souboru • Medián: D částice v polovině souboru částic • Geometrický střední průměr (Geometric mean, Dg) CMD F = count (number) mass volume N dn N d d ii p               I i iig N N NN i ig dn N d ddddd 1 /1 21 /1 1 ln 1 ln )...(       2/12 2 2 1 2 exp 2 1                       N ddn dd df pii pp p   1) lineární stupnice velikostí  Normální rozdělení - nesymetrické 2) logaritmická stupnice  Log-normální rozdělení - normální distribuce pro log D (symetrický tvar) - CMD = Dg       2/12 2 2 1 lnln ln )(ln2 lnln exp 2ln 1                       N ddn CMDd df gii g g p g p   CMD = Dg Polydisperzní aerosol: široké rozmezí velikostí částic  - standardní směrodatná odchylka g - geometrická standardní odchylka  monodisperzní aerosoly: g ≤ 1,25  polydisperzní aerosoly: g ≥ 1,25 Monodisperzní aerosol: částice ve velmi úzkém rozmezí velikostí Log-normal distribuční křivky: vážené počtem, povrchem a objemem/hmotou • Number distribution • Surface area distribution • Volume / Mass distribution → odlišné zdroje a složení částic aerosolu • Nukleační mód: Dp < 0,02 µm, „životnost“ ≈ 1 hod - vznik: nukleace za účasti plynů → vznik nových částic - složení: ionty, organické sloučeniny • Aitken mód: 0,02 < Dp < 0,1 µm (UFP) - vznik: přímá emise ze spalovacích procesů, kondenzace ochlazených plynů po emisi, koagulace částic nukleačního módu - složení: EC, organické sloučeniny, kovy, ionty • Akumulační mód: 0,1 < Dp < 2,5 µm, „životnost“ ≈ týdny - vznik: koagulace menších částic, kondenzace těkavých sloučenin, reakce plynů - složení: sírany, dusičnany, NH4 +, organické sloučeniny, EC, kovy • Hrubý aerosol: Dp > 2,5 µm, „životnost“ ≈ hodiny - dny - vznik: resuspenze, mechanický rozklad/eroze materiálu zemského povrchu, emise ze staveb a dopravy, mořská voda, … - složení: materiál zemské kůry (částice půd, zvětraných hornin a minerálů, prach), bioaerosol, produkty mechanických operací (mletí, kamenolomy, …) a dopravy (oděrky pneumatik, aut, vozovek, …), pouštní písek, mořský aerosol, … Jemný aerosol = Nukleační + Aitken + Akumulační mód Atmosférický aerosol: 4 - modální distribuce 3 - modální velikostní distribuce aerosolu: Σ Aitken + nukleační mód nukleační mód 3-modální distribuce Velikost částic: závislost Ø částice na měřicí technice • široké rozmezí (5 řádů): 1 nm – 100 µm • neexistuje univerzální metoda pro celé rozmezí velikostí • různé měřicí principy  odlišné velikosti pro tutéž částici Průměr Závisí na: Instrumentace 1) aerodynamický 2) elektromobilitní 3) optický 4) geometrický 5) … velikost, tvar, hustota velikost, tvar velikost, tvar, index lomu velikost APS, impaktor SMPS, FMPS, EEPS OPC elektronová mikroskopie APS, SMPS, OPC: kromě velikosti určí současně i početní koncentraci  velikostní distribuce (početní) 2.11.2015 6 SMPS Spectrometer = Scanning Mobility Particle Sizer SMPS = impaktor + neutralizér + DMA + CPC 1) Impaktor: odstranění částic s Dp > 1 µm 2) Neutralizér: přerozdělení elektrického náboje částic dle Boltzmanna (85Kr, 210Po, 241Am) 3) DMA – Differential Mobility Analyzer - klasifikace částic dle elektrické mobility (Z) do úzkých intervalů velikosti v závislosti na rozdílu napětí mezi vnitřní a vnější elektrodou → monodisperzní aerosol na výstupu z DMA - DEM =  (tvar, geometrická velikost částice) 4) CPC – Condensation Particle Counter - detekce klasifikovaných monodisperzních částic - nasycení parami n-BuOH (H2O, isoPrOH) při zvýšené teplotě, následná kondenzace na částicích při nízké teplotě, růst částic nad 1 µm, optická detekce (rozptyl laserového záření)   Průměr elektrické mobility (DEM): p c D Cen Z 3  SMPS = Scanning Mobility Particle Sizer - rozmezí Dp: 2,5 - 1000 nm - rozmezí konc.: max. 2×108 #/cm3 - rozlišení: až 167 kanálů - CPC: n-BuOH, isopropanol, H2O - elektrometr – alternativa CPC nižší citlivost Aerodynamický průměr: APS Spectrometer = Aerodynamic Particle Sizer - měření doby letu mezi paprsky 2 laserů - Da =  (velikost částice, hustota, tvar) - přímé využití pro studium depozice (plíce) a chování částic ve vzduchu (sedimentace) - „single-particle“ detection - rozmezí Da: 0,5 - 20 µm - rozmezí konc.: max. 1×103 #/cm3 - rozlišení: 52 kanálů Optický průměr: OPC = Optical Particle Counter - rozptyl záření na částicích - „single particle“ detekce - D =  (velikost, tvar, index lomu částice) - úhel rozptylu → velikost částice - intenzita rozptýleného pulsu → koncentrace - zdroj: laser, bílé světlo (Palas) - rozmezí Dp: 0,1 - 40 µm - rozmezí konc.: max. 1×105 #/cm3 - rozlišení: 52 kanálů iyx v v m P air P  x – rozptyl, y - absorpce Index lomu: Hmotnostní koncentrace aerosolů: - většinou pro definovanou velikostní frakci (PM10, PM2,5, PM1) 1) diskontinuální: - vážení filtrů (jen 1 velikostní frakce) nebo fólií z impaktorů (současně více frakcí) - integrální metoda - rozdíl hmotnosti filtrů/fólií před a po expozici - hygroskopické filtry  1-2 denní ekvilibrace filtrů ve speciálních váhovnách (50%, 20°C) - statický náboj na filtru/PM  odstraňovač náboje - zvážení filtru na mikrovahách ( 1 µg) - lze použít pro všechny typy filtrů - referenční metoda (nitrátcelulózové filtry) - nízké časové rozlišení (~ 24-hod průměry) 2) kontinuální: on-line instrumentace - vysoké časové rozlišení (1-min a více) - oscilační mikrováhy (TEOM) - radiometrická metoda - optické spektrometry → paralelně 3 velikostní frakce jen 1 velikostní frakce dle inletu TEOM = Tapered Element Oscillating Microbalance - kontinuální on-line měření hmotnostní koncentrace - záchyt PM na filtr umístěný na oscilující trubici   s nárůstem hmotnosti filtru klesá frekvence oscilací - rozlišení: 0,1 µg/m3 (5 min) 2.11.2015 7 Radiometrická metoda měření hmotnostní koncentrace: β-prachoměry („beta attenuation“) - detekce hmotnosti aerosolů zachycených na filtru ze skelné tkaniny na základě zeslabení β záření (14C, 85Kr) měřeného Geiger-Müllerovým čítačem - volba analyzované frakce PM pomocí vstupního separátoru - rozlišení: 1 µg/m3 (24 h) 5 µg/m3 (1 h) - měření PM10 a PM2.5 v imisní síti ČHMÚ - měření PM10 - od r. 1996 - měření PM2.5 - od r. 2005 AIM – monitorovací síť ČHMÚ: Váňa, konf ČAS 2013, Novy Smokovec klasifikace dle typu: dopravní, městská, venkovská, regionální, pozaďová aglomerace: Praha, Brno, Ostravsko, severní Čechy PM10 PM2.5 Denní limit PM10: 50 µg/m3 Toxicita aerosolů: 1. velikost částic PM: Dp  10 µm  vstup do dýchacího systému 2. tvar částic PM: vláknité × kulovité částice vláknité částice (azbest) – kancerogenní účinky 3. sloučeniny vázané na PM škodlivé pro organismus: kovy, organika Depozice PM v plicích a následné uvolnění vázaných škodlivých sloučenin: a) organické sloučeniny: - PAHs: BaP – karcinogen/mutagen (WHO), odhad zdravotních rizik cPAHs cPAHs – karcinogenní PAHs (7 PAHs): benz[a]anthracene, chrysene, benzo[b]fluoranthene, benzo[k]fluoranthene, benzo[a]pyrene, dibenz[a,h]anthracene, indeno[1,2,3-cd]pyrene - nitroPAHs - PCBs - PCDD/PCDFs, … b) kovy: Pb, Ni, CrVI, As, Cd, (Be, Tl, Ba, Pt, …) , Chemické složení atmosférických aerosolů:  proměnlivé, mění se s velikostí částic, časem a místem vzorkování  chemické složení aerosolů:  identifikace emisních zdrojů PM (spalování dřeva/uhlí/olejů, doprava, průmysl)  odhad zdravotních rizik PM  závisí na: 1. zdroji aerosolů 2. velikosti částic  jemný aerosol (< 2,5 µm, PM2,5): nukleace, kondenzace, koagulace, emise ze spalování, emise z dopravy - organické sloučeniny, EC, kovy, ionty  hrubý aerosol (> 2,5 µm): resuspenze, mechanická desintegrace, emise ze staveb, dopravy a průmyslu - materiál zemské kůry (částice půd, zvětraných hornin a minerálů, prach), bioaerosol (pyl, spóry), produkty mechanických operací (mletí, kamenolomy, …) a dopravy (oděrky pneumatik, aut, vozovek, …), popílek, pouštní písek, mořský aerosol Analýza chemického složení aerosolů: Analýza: 1. odběr vzorku (vzorkování) 2. analýza vzorku  Kontinuální metody: - časové rozlišení: sekundy - min - in-situ  Semi-kontinuální metody: - časové rozlišení: min - hod - kontinuální vzorkování - on-line analýza (in-situ) - omezeno na sloučeniny rozpustné v H2O (ionty, DCA, kovy)  Diskontinuální metody: - časové rozlišení: 12-24 hod - odběr aerosolů na vhodné medium (filtry, fólie) - off-line analýza v laboratoři 2.11.2015 8 Vzorkování aerosolů:  získání representativního vzorku PM - chemické složení se nezmění (eliminace ztrát a depozicí PM) - nemění se distribuce částic ve vzorku  isokinetický odběr: - Uinlet = Ustreamline - stejná rychlost vzorku aerosolu a vzduchu  superisokinetický odběr: Uinlet > Ustreamline depozice, turbulence,  subisokinetický odběr: ztráty Uinlet < Ustreamline Kontinuální analýza chemického složení aerosolů:  kontinuální vzorkování + on-line analýza v reálném čase  ATOFMS = Aerosol Time of Flight Mass Spectrometer - velikost a chemické složení jednotlivých částic v reálném čase - rozmezí Dp: 30 – 1000 (3000) nm - kvalitativní analýza:  dostatečná pro anorganické ionty  nedostatečná pro identifikaci organických sloučenin - kvantitativní analýza: nedostatečná - problematické terénní aplikace Semi-kontinuální analýza chemického složení aerosolů:  kontinuální vzorkování PM do kapaliny (H2O) a následná „semi“-kontinuální on-line analýza (FIA, LC, IC, …)  výhody: - přímý záchyt PM ze vzduchu do kapaliny - eliminace chyb v důsledku manuálního zpracování filtrů - v případě rychlé detekce (CL, FL) → krátká doba rozlišení (s – min)  nevýhody: - omezeno jen na ve vodě rozpustné aerosolové sloučeniny: ionty, kovy, organické sloučeniny (kyseliny, sacharidy) - interference: pozitivní  záchyt plynných polutantů (HNO3, NO2, NH3, PAHs, …) → difúzní denuder negativní  ztráty těkavých sloučenin vypařováním v přehřáté páře (PAHs, NH4NO3) - on-line detekce vyžaduje rychlou a citlivou instrumentaci  kontinuální vzorkovače → 2 principy: - „kondenzace přehřáté vodní páry“ - Venturiho skrubr SJAC: Steam-Jet Aerosol Collector PILS: Particle-Into-Liquid Sampler Kontinuální vzorkovače: 1) kondenzační typ  „kondenzace přehřáté vodní páry“ na částicích aerosolu  turbulentní míchání analyzovaného vzduchu s proudem vodní páry (100° C) → adiabatické ochlazení → supersaturace vodní páry → kondenzace páry → růst velikosti částic → záchyt do H20 → separace v cyklonu  100 % CE pro Dp > 10 nm  nevýhoda: ztráty SVOC, interference NO2 VPC: Venturi Particle Collector ACTJU: Aerosol Counterflow Two-Jets Unit Kontinuální vzorkovače: 2) Venturi scrubber Venturi skrubr: účinná metoda odstraňování částic z proudu plynu turbulentní míchání absorpční kapaliny a plynu ve Venturiho ústí, růst rychlosti vzduchu, atomizace vody v ústí, vzájemné srážky částic PM a kapek kapaliny, záchyt částic kapičkami kapaliny 100 % CE pro Dp > 0,3 µm PP - peristaltic pump, D - detector, W - waste, V - injection valve, HP - high-pressure pump, DB - debubbler, PC - preconcentration column, AC - analytical column, R - reagent Semikontinuální stanovení kovů v PM: Cu Co Fe časové rozlišení - 30 min 2.11.2015 9 EC-OC analyzátor: thermal-optical transmission method (TOT) → přímá analýza bez předchozí derivatizace - analýza křemenných filtrů: 1) EC-OC → CO2 → CH4 → FID (1) 2) EC-OC → CO2 → IR (2) laboratorní verze (1): „terénní“ verze (2): CC – uhličitan PC – pyrolytický uhlík f. SunSet Laboratory: BC analyzátor: Aethalometer - optická metoda kontinuální detekce hmotnostní koncentrace Black Carbon (BC  EC) - BC → produkt spalování (uhlí, dřevo, nafta) - kontinuální záchyt PM na spot křemenného filtru - zeslabení IR (880 nm) přes filtr je úměrné koncentraci BC - UV (370 nm) pro detekci aromatických sloučenin f. Magee Scientific Diskontinuální analýza chemického složení aerosolů:  vzorkování aerosolů na filtry / fólie + off-line analýza v laboratoři  nejčastější metoda při určení chemického složení aerosolů  vzorkovací medium:  filtry → pouze 1 velikostní frakce aerosolů (PM1, PM2.5, …) → selektivní preseparátor na vstupu (inlet): impaktor, cyklon  fólie v kaskádových impaktorech → několik velikostních frakcí PM současně (size resolved chemical composition)  výhody:  odběr dostatečného množství vzorku → analýza různých skupin analytů  nevýhody:  dlouhá doba odběru  transport vzorků na zpracování (laboratoř)  výsledky zprůměrované v čase  odběrové artefakty  možnost kontaminace při manuálním zpracování  off-line analýza  zkreslování velikosti aerosolů při použití inletů (odrazy částic v inletu nebo na patrech kaskádního impaktoru) Velikostně selektivní preseparátory (inlety): - určují velikostní frakci, která je vzorkována s 50% účinností (PMX) - PMX  částice s Da = X µm vzorkovány s 50% účinností (PM10, PM2.5, PM1, …) X = tzv. „cut-point“ diameter (Dp50) - PMx =  (průtoková rychlost vzorku) - impaktor inlet PM2.5 a PM10 - cyklon 50% Selektivní preseparátor: cyklon - odstranění částic s větším Dp > Dp50 - separace na principu odstředivé síly - neexistuje spolehlivá teorie pro výpočet dp50 Selektivní preseparátor: impaktor - separace částic dle aerodynamického průměru - účinnost záchytu → Stk - cut-off (dp50): Stk50 = 0,24 (kruhová tryska) = 0,59 (obdélníková tryska) actual and ideal impactor cutoff curves W S W UCd Stk cpp    9 2 S – stopping distance Cc – slip korekční faktor W – průměr (šířka) trysky U – rychlost W S Stk 2.11.2015 10 Vzorkování PM na kaskádové impaktory: klasifikace dle aerodynamického průměru záchyt na principu inerciální impakce:  hmotnostní koncentrace a chemické složení v několika velikostních frakcích současně (size resolved composition)  početní koncentrace PM → „elektrický“ impaktor (ELPI, Dekati; dN/dD; elektrické impulsy) separace částic v rozmezí Dp 10 nm - 18 µm kaskádový impaktor: 3 - 13 pater + „back-up“ filtr na nižších patrech malé množství vzorku vzorkovací medium: 1. fólie (Al, Tedlar) 2. filtry (Nucleopore, Zefluor) fólie potřeny inertní „vazelínou“ (Apiezon, silikon) k zabránění „odrazů a přeskoků“ na následující patro (tzv. „bounce effect“) postupný pokles W, S a Dp50: W S Kaskádové impaktory: 1) Berner low pressure: 10 stupňů, 25 LPM, 26 nm - 6,8 µm 2) Moudi (rotující): 13 stupňů, 30 LPM, 10 nm - 18 µm 3) Dekati low pressure (13 st.) 4) Andersen (8 st.) 5) Dekati ELPI (Electric Low Pressure I., elektric. impulsy) 6) Sioutas personal (3 st.) Moudi: parametry Berner LPI: Vzorkování aerosolů na filtry:  nejčastější metoda pro určení chemického složení aerosolů  použitelné pouze pro 1 velikostní frakci určenou použitým pre-separátorem (PM1, PM2.5, PM10, TSP)  odběr dostatečného množství vzorku pro analýzu několika skupin sloučenin → → rozstříhání filtru na několik částí: OC-EC, MAs, PAHs, hopany, kyseliny, methoxyfenoly, sacharidy, alkany, …  nevýhody: dlouhá doba odběru, diskontinuální vzorkování, vzorkovací artefakty, pracné, možnost kontaminace, …  vzorkovací artefakty  pod-/nad- hodnocení koncentrace aerosolových sloučenin  positivní: adsorpce plynů, organických par a SVOC na zachycených PM / filtru  negativní: ztráty těkáním ze zachycených PM (NH4NO3, PAHs, …)  změna složení PM: reakce s reaktivními plyny (O3, NO2, …) Vzorkovače: velkoobjemový (30-60 m3/h, high-volume): Digitel (150 mm), Andersen středněobjemový (3-6 m3/h, medium-volume): Leckel, Derenda nízkoobjemový (1 m3/h, low-volume): Leckel, home-made 47 mm PM2.5 PM1 křemenný a membránový filtr pod mikroskopem Filtry:  100 % účinnost záchytu (Dp = 0,3 µm)  výběr typu filtru dle analyzované sloučeniny:  vláknité (křemenné) - malý odpor, porozita 70-99%, Ø vláken 1-100 µm - analýza organiky v zachycených PM  membránové: větší odpor, porozita 50-90% - estery celulózy (nitrát-/acetát-celulóza) → analýza kovů - teflonové → analýza iontů - polykarbonátové → určení tvaru částice (SEM, TEM)  tvar a velikost filtrů: kruhové (25; 37; 47; 150 mm), obdélníkové (250 × 200 mm)  závislost hmotnosti filtrů na vlhkosti → ekvilibrace na konst t/RH před vážením (24-48 hod) čistý a exponovaný QMA (PM2.5, 24 h, 720 m3) Zpracování filtrů: - mnoho manuálních operací → nebezpečí kontaminace - časově náročné A) Příprava filtru před vzorkováním: - výběr filtru dle analytu - vyčištění filtru (křemenné filtry – 500°C, min. 10 h) - 24 h ekvilibrace filtru při konst. T a RH (speciální váhovna, 20°C, 50%) - zvážení filtru na mikrovahách ( 1 µg), odstranění statického náboje - zabalení do folie, uložení do držáku filtrů, … B) Zpracování exponovaných filtrů po vzorkování aerosolů: - 24 h ekvilibrace filtru při konst T a RH (20°C, 50%) - zvážení filtru na mikrovahách ( 1 µg), odstranění statického náboje - rozstříhání filtru (→ analýza více skupin sloučenin, hlavně u QMA) - extrakce (voda, organ. rozpouštědla), rozklad (kyseliny) 2.11.2015 11 Mechanismus záchytu PM na filtrech a depozice (v plicích): • inerciální impakce (setrvačnost) • intercepce (zachycení) • difúze • elektrostatická depozice • gravitační usazování (sedimentace) Účinnost filtrů pro záchyt částic: - :  typ filtru (tloušťka filtru, průměr pórů nebo vláken, …)  průměr částice  průtoková rychlost vzorku  mechanismus působení - nejmenší účinnost filtrace pro PM s Da ≈ 50-500 nm Hlavní složky atmosférických aerosolů: 1) anorganické sloučeniny:  primární: kovy, nerozpustné minerály, …  sekundární: dusičnany, sírany, chloridy, NH4 +, … 2) organické sloučeniny:  primární: EC, polární (kyseliny, sacharidy,...) a nepolární (PAHs, alkany, …) sloučeniny  sekundární: polární (multifunkční) sloučeniny (oxo-, nitro-, …) 3) voda: hlavně PM2,5 částice jsou většinou hygroskopické, frakce vody roste s RH, při RH > 80% tvoří H20 obvykle víc než ½ hmoty PM2,5 • primární aerosol: přímá emise PM ze zdroje (kovy, PAHs, …) • sekundární aerosol: sloučeniny vzniklé oxidací primárních plynných prekurzorů (SO2, NO2, VOCs) → H2SO4, HNO3, organické sloučeniny (oxo, …) - SIA: v přítomnosti NH3 → NH4NO3, (NH4)2SO4, … - SOA: sekundární organický aerosol (DCA, oxoderiváty, …) • uhlík v PM: „carbonaceous fraction of aerosols“: EC + OC (+ uhličitany) - OC: organický uhlík, ∑ C v organických sloučeninách v PM OC + EC tvoří - EC: elementární uhlík (BC, saze), EC tvoří 10-40 % TC 25-75 % hmoty PM - TC: celkový uhlík, TC = OC + EC - WSOC: water soluble organic compounds - WNSOC: water non-soluble organic compounds • mořský aerosol („sea salt“): NaCl, hořčík, vápník, draslík, síran WSOC + WNSOC = OC Analýza chemického složení aerosolů zachycených na filtrech a fóliích: 1. přímá analýza filtru: OC/EC, BC, kovy 2. extrakce filtru + analýza extraktu: organické sloučeniny, kovy, ionty a) organické sloučeniny: - extrakce filtru organickým rozpouštědlem (Soxhlet, UZV, PSE, …) - úpravy: zakoncentrování extraktu frakcionace extraktu (rozpouštědla se vzrůstající polaritou) derivatizace extraktu (málo těkavé, teplotně labilní sloučeniny) - GC-MS (FID), LC-MS, HPLC, … b) kovy: rozklad filtrů v kyselinách ( ICP-MS, AAS, RTG) přímá analýza filtrů: PIXE, RTG, NAA, … c) ionty: extrakce vodou (UZV)  IC, CZE, FIA, HPLC, …. 2.11.2015 12 Unresolved (UCM): rozvětvené cyklické a nenasycené CHx (emise z dopravy) Non-Extractable/Non-Elutable: HULIS, … Organické sloučeniny analyzované v aerosolech:  sloučeniny důležité ze zdravotního hlediska  odhad zdravotních rizik (PAHs, nitroPAHs, PCBs, …)  molekulární markery  identifikace emisních zdrojů • Anhydridy monosacharidů: biomasa (dřevo) • Alkany: spalování uhlí, doprava, rostlinné metabolity • Acyklické isoprenoidy: doprava • Pryskyřičné kyseliny: jehličnaté dřevo • Methoxyfenoly: jehličnaté a listnaté dřevo • Hopany a sterany: uhlí, doprava • Vyšší monokarboxylové kyseliny (C16, C18) + cholesterol: vaření • Sacharidy: dřevo, rostlinné metabolity, bakterie, houby, půdní mikroorganismy, ... • Dikarboxylové kyseliny: doprava, SOA • PAHs: nedokonalé spalování vč. dopravy + picen: uhlí + reten: jehličnaté dřevo • nitroPAHs: 1-nitropyren - diesel Anhydridy monosacharidů: biomasa (celulóza, hemicelulóza), lignit LVG MAN GAL % smrk = (14,8 - L/M) / 0,112 (Schmidl et al., 2008)  v ČR 80% smrkové dřevo L/M: lignite  54 jehličnaté dřevo  2-5 listnaté dřevo  12-33 L/(M + G) : lignite  54 dřevo  2-18 (Fabbri et al., 2008) Anhydridy monosacharidů v PM1 aerosolu: sezónní průběh 2009 Šlapanice + Brno, 7-denní  zima > léto O H OH H OH OH H H O O OH OH OH O O OH OH OH O Levoglukosan – nejvyšší koncentrace ze všech organických sloučenin v PM  pryskyřičné kyseliny: jehličnaté dřevo  methoxyfenoly: listnaté × jehličnaté dřevo Pryskyřičné kyseliny a methoxyfenoly: markery spalování dřeva Sacharidy: monosacharidy, disacharidy, alditoly  vegetace, bioaerosol  glukosa, fruktosa  součást rostlin a pylu  xylosa, glukosa, mannosa, galaktosa, arabinosa  spalování dřeva  sacharosa  pyl  maltosa  rostlinný škrob  trehalosa  půdní mikroorganismy, rostliny, bakterie, houby  arabitol, manitol, sorbitol  houby, lišejníky, bakterie, listy rostlin  inositol  půdní mikroorganismy 2.11.2015 13 ααα (20R)-cholestane 22RS-17α(H),21β(H)-homohopane Hopany + sterany(Šlapanice, 2008): markery uhlí + dopravy - pentacyklické triterpany  sterany (cholestan): doprava  hopany: doprava, spalování uhlí  homohopanový index: S / (S + R) = 0,16 – 0,35  hnědé + černé uhlí S  R  uhlí S  R  doprava Hopany a sterany v PM1 aerosolu: sezónní průběh 2009 (7-denní Ø) zima > léto n-alkany + acyklické isoprenoidy: doprava, rostlinné produkty Ostrava, leden 2012 C21 Pristan: C19H40 , Phytan: C20H42  pristan, phytan: doprava  CPI = Σ(C15–C31) / Σ(C14–C32)   1,0 doprava, 6-10 vegetace  Cmax  C21-C22 diesel, C24-C25 benzín, > C27 vegetace (vosky v listech) CPI – Carbon Preference Index (Ostrava, leden 2012)  diagnostické poměry: hodně zdrojů, překrývání hodnot  markery emisních zdrojů: - reten (4%): spalování jehličnatého dřeva - picen (1%): spalování uhlí - nižší PAHs (Flu, Pyr): dieselové motory - vyšší PAHs (IcdP, BghiP, koronen): benzínové motory  BaP – reprezentant kancerogenních PAHs odhad zdravotních rizik z expozice cPAHs BaP BeP (Ostrava, leden 2012)  BaP / BeP  stáří aerosolu BeP / (BeP + BaP) < 0,5  emise aerosolu z lokálních zdrojů („čerstvý“ aerosol) BeP / (BeP + BaP) > 0,5  dálkový transport aerosolu („starý“ aerosol) Polyaromatické uhlovodíky (PAHs): 1. Naphthalene 2. Acenaphthylene 3. Acenaphthene 4. Fluorene 5. Phenanthrene 6. Anthracene 7. Fluoranthene 8. Pyrene 9. Benz[a]anthracene 10. Chrysene 11. Benzo[b]fluoranthene 12. Benzo[k]fluoranthene 13. Benzo[a]pyrene 14. Indeno[1,2,3-cd]pyrene 15. Dibenzo[a,h]anthracene 16. Benzo[ghi]perylene Coronene Perylene Retene Picene Benzo[e]pyrene PAHs v PM1 aerosolu: sezónní průběh Šlapanice + Brno 2009 7-denní Ø zima > léto 2.11.2015 14 Koncentrace PAHs v PM2.5 emisích ze spalování dřeva a uhlí: srovnatelné znečištění pro emise 12 domácností ≈ emise 400 MW tepelné elektrárny !!! Branc, Horák – VŠB Ostrava (Ochrana ovzdušia 2010) Organické sloučeniny: většinou ve frakci PM2.5 (PM1)  produkty spalování Kovy: PM1, PM2.5  produkty spalování (dřevo, uhlí, doprava, spalovny, průmysl) ˃ PM2.5  mechanické abraze (doprava, lomy, stavební práce), eroze, resuspenze, mořský aerosol, … Ionty: PM1, PM2.5  nukleace/kondenzace, produkty spalování, SOA ˃ PM2.5  mechanické abraze, resuspenze, mořský aerosol, … Kovy v PM1 aerosolu: sezónní průběh 2009 a 2010 Dominantní kovy Minoritní kovy • Pb, K, Mn, Zn, Ni, Cd, V, Cu, As - spalování dřeva + uhlí  zima - doprava (nafta)  zima + léto • Al, Ca, Fe - resuspenze  léto 7-denní Ø (Brno, Šlapanice) zima > léto nafta: Ni, V, K, Zn, Pb, Ba, Fe, Cu dřevo: Zn, Mn, Pb, Cu, Cd, Cr, Ni + K uhlí: Zn, Pb, Cu, Mn, Cr, As, Sb, Ni Koncentrace kovů v PM2.5 emisích ze spalování dřeva a uhlí: Branc, Horák – VŠB Ostrava (Ochrana ovzdušia 2010) Ionty v PM1 aerosolu: sezónní průběh 2009 a 2010 Minoritní ionty Dominantní ionty (85-95%) • 7-denní Ø (Brno, Šlapanice) • zima > léto • sekundární aerosol Identifikace zdrojů aerosolů:  receptorové modely (PCA, PMF, CMB, …) - účinné, velké množství vzorků  diagnostické poměry (organické sloučeniny, prvky) – nejednoznačné, překryv  organické markery (specifické, selektivní)  anorganické markery (selektivní)  kombinace modelů, diagnostických poměrů a markerů Hlavní zdroje aerosolů:  spalování (uhlí, dřevo, benzín/diesel, ropa, plyn, …) – domácnosti, doprava, průmysl/spalovny, lesní požáry  mechanické abraze, eroze (stavebnictví, doprava, …), resuspenze  sekundární reakce v atmosféře  nukleace 2.11.2015 15 Diagnostické poměry: poměr koncentrací 2 sloučenin  nejednoznačné  závislost na mnoha faktorech (rozptylové podmínky, teplota, UV, …)  změna koncentrace sloučenin (fotochemický rozklad, degradace reakcí s oxidanty, změna distribuce mezi plynnou a aerosolovou fází)  časté překrývání poměrů pro odlišné zdroje PAHs  poměr koncentrací dvou nebo více PAHs  nejsou příliš přesné pro města s mnoha zdroji PAHs  reaktivita PAHs v atmosféře  vliv teploty na distribuci nižších a středních PAHs hopany  homohopanový index [S/(S+R)]: isomery 17α(H),21β(H)-homohopanu  hopan / R-homohopan  odlišná konfigurace C17 a C21 (deriváty hopanu) anhydridy monosacharidů  poměr levoglukosan / mannosan → listnaté nebo jehličnaté dřevo  % smrk = (14,8 – Rlevoglukosan / mannosan) / 0,112 Diagnostické poměry PAHs Diagnostický poměr Hodnota Zdroj emisí IcdP / (IcdP+BghiP) 0,18 0,56 0,62 0,35 – 0,70 0,36 – 0,57 0,65 Benzínové motory Spalování uhlí Spalování dřeva Naftové motory Průmysl Výroba cementu Fluoren / (fluoren+Pyr) > 0,5 < 0,5 Naftové motory Benzínové motory BbF / BkF > 0,5 Naftové motory Flu / (Flu+Pyr) 0,6 – 0,7 0,4 0,42 0,21 – 0,26 0,25 Naftové motory Benzínové motory Silniční prach Průmysl Výroba cementu Pyren / BaP ~ 10 ~ 1 Naftové motory Benzínové motory BaP / (BaP+chrysen) BeP / (BeP+BaP) 0,5 0,73 0,7 0,6 – 0,8 0,34 0,54 0,90 – 0,99 Naftové motory Benzínové motory Naftové motory Benzínové motory Spalování dřeva Silniční prach Výroba hnojiv Aplikace receptorového modelování: Model PMF – Positive Matrix Factorization • prvky - PMF • markery: picen, reten, levoglukosan, homohopan Mladá Boleslav, únor 2013 PM1 (Hovorka, AE 2015) Aplikace molekulových markerů + diagnostických poměrů: • diagnostické poměry: PAHs, MAs, alkany, hopany • markery: PAHs, hopany, alkany, MAs, RAs, methoxyfenoly, sacharidy Ostrava, leden/únor 2012 PM2.5 (Mikuška, AE 2015) red – PM2.5, blue - organic comp. ∑ = 2.5 % (Ø) Emise PM10 v ČR v 2007 – relativní podíl zdrojů: Imisní limity pro ochranu zdraví v ČR Průměr pro Hodnota imisního limitu (µg/m3) Maximální povolený počet překročení za rok PM10 ½ h 150 vnitřní prostředí 24h 50 35 venkovní prostředí 1 rok 40 venkovní prostředí PM2.5 ½ h 80 vnitřní prostředí 24h ----- venkovní prostředí 1 rok 25 venkovní prostředí BaP 1 rok 0,001 venkovní prostředí Pb 1 rok 0,5 venkovní prostředí As 1 rok 0,006 venkovní prostředí Cd 1 rok 0,005 venkovní prostředí Hg 1 rok 0,05 venkovní prostředí Ni 1 rok 0,02 venkovní prostředí 2.11.2015 16 EEA report, 4/2012 TSP + emise TZL: trend v ČR Váňa (ČHMÚ), ČAS 2013, Nový Smokovec Roční průměrná koncentrace benzo(a)pyrenu v roce 2007 Pole 36. nejvyšší 24-hod koncentrace PM10 v ČR (ČHMÚ):  vliv meteorologické situace na znečištění PM10 2005 2007 2009 Pozitivní využití aerosolů: - mnoho různých aplikací aerosolů (průmysl, inhalace, …)  Speleoterapie  inhalace speleoaerosolů ve vybraných jeskyních (Sloupskošošůvské j.), specifické klima s konstantní teplotou a vysokou vlhkostí, inhalace jeskynních aerosolů (Ca, Mg, K, Na, Cl, Fe, …) – léčba astmatu, …  Inhalace aerosolů: - aplikace terapeutických aerosolů pro cílené dávkování aerosolů do plic pacientů → aerosoly nosičem léčiva → léčba alergií - léčba cystické fibrózy (porucha transportu chloridu z buněk): transport genově upraveného viru do plic  Eliminace nárůstu CO2 v atmosféře: transport aerosolů SO4 2- do nízké stratosféry (5% přídavek síry do paliva dopravních letadel) 2.11.2015 17 Literatura o aerosolech:  specializovaná česká literatura ??? 1) W.C. Hinds: Aerosol Technology. Properties, Behaviour, and Measurement of Airborne Particles (Wiley, 1982) 2) K. Willeke, P.A. Baron: Aerosol Measurement. Principles, Techniques, and Applications (Nostrand Reinhold, 1993) 3) P.C. Reist: Aerosol Science and Technology (McGraw-Hill, 1993) 4) C.N. Davies: Aerosol Science (Academic Press, 1966) 5) I. Colbeck: Environmental Chemistry of Aerosols (Blackwell Publishing, 2008) 6) K.R. Spurný: Analytical Chemistry of Aerosols (CRC Pres, 1999) Aerosoly v ČR: 1) ústavy AV ČR: Ústav chemických procesů Praha, Ústav analytické chemie Brno, Fyzikální ústav Praha, … 2) univerzity: UK Praha, VŠB Ostrava, ČVUT Praha, MU Brno, TU Liberec, … 3) Státní zdravotní ústav Praha, ČHMÚ, CDV Brno, Zdravotní ústav (Ostrava + Ústí n. L), … 4) Česká aerosolová společnost  každoroční konference