Emise jemných částic Helena Hnilicová

Vztah mezi velikostí částic a dopadem na lidské zdraví nosní dutiny – 6-10μm hrtan – 5-6μm průdušnice – 3-5μm frakce PM10 se zachycuje v dýchacích cestách průdušky – 2-3μm průdušinky – 1-2μm plicní sklípky – <1μm

Rozložení velikosti vznikajících částic trojí mechanizmus vzniku: částice vzniklé mechanickým rozrušením materiálu, medián je pro velikost 15 μm, nejmenší částice 1-2 μm, dále není možné materiál rozmělnit, protože se stává plastickým kondenzací a chemickými reakcemi v ovzduší, medián 0,4 μm 3. Spalovací procesy, při vysokých teplotách, rychle koagulují

Rozložení velikosti částic v ovzduší částice nad 100 μm – vypadávají velmi rychle, v ovzduší se neudrží částice nad 30 μm - rychle částice pod 0,1 μm – až po koagulaci dvojí mechanizmus vzniku: částice vzniklé mechanickým rozrušením materiálu, medián je pro velikost 15 μm, nejmenší částice 1-2 μm, dále není možné materiál rozmělnit, protože se stává plastickým kondenzací a chemickými reakcemi v ovzduší, medián 0,4 μm Část mezi TSP a WRAC se rychle usazuje, co je ve vzduchu, závisí na rychlosti větru

Definice PM 10 (2,5) PM10(2,5) jsou částice s aerodynamickým průměrem menším než 10(2,5) μm částice, z kterých měřící zařízení odloučí s 50% pravděpodobností částice s aerodynamickým průměrem 10(2,5) μm uvažovaná měrná hmotnost částic ρ = 1000 kg/m3

Ekvivalentní velikost částic dpa =dps*√ρč/1000 dps 1. aerodynamický průměr je takový průměr kulové částice, která v daném prostředí sedimentuje stejnou pádovou rychlostí jako částice nepravidelného tvaru 2.aby bylo možné srovnat pohybové vlastnosti částic z různého materiálu, přepočítává se velikost na jednotnou hustotu 1000 kg/m3 např.: max. da pro křemíkovou částici patřící do PM10 je 6,1µm max. da pro železnou částici patřící do PM10 je 3,5µm ρ=ρč ρ=1000 kg/m3

Skutečná a ideální křivka odloučení částic v měřícím zařízení částice s větší velikostí odlučovací účinnost (%) ideální stav – měřící zařízení oddělí částice požadované velikosti se 100% účinností skutečný stav - měřící zařízení (impaktory, cyklony)musí odloučit částice požadované velikosti s 50% pravděpodobností ideální křivka skutečná křivka částice s menší velikostí ~ D50

Kriteria pro selektivní odběry PM 10- definice ve sbírce zákonů USA PM 2,5 - USA federální referenční metoda, definice ve sbírce zákonů USA IPM – tyto křivky byly spočítány na základě definic zveřejněných na americké konferenci hygieniků, vdechovatelná TPM - torakální RPM – respirabilní PM 2,5 nepustí 94% částic 3um 50% 2,5um 16% 2 um

Mechanizmus vzniku částic přímo emitované částice primární kondenzací částice sekundární kondenzací a chemickými reakcemi v atmosféře

Metoda 5

Metoda 17

Metoda 201

Měření pomocí ředícího tunelu okolní vzduch HEPA rotametr sonda uhlík. čerpadlo komín cyklon PM2,5 metoda simuluje podmínky v kouřové vlečce, umožňuje zachytit jak částice primární, tak sekundární T vlhkost odběr vzorků pro chemický rozbor odběr PM2,5

Částice vznikající kondenzací Velikostí patří mezi PM 2,5 Složeny jsou ze semivolatilních látek Jak vyplývá z mechanizmu vzniku, je tato část obohacena o těžké kovy Snížení jejich množství v emisích je možné pouze po ochlazení spalinových plynů

Částice vznikající kondenzací V roce 1971 byla z metody 5 vypuštěna analýza kondenzující frakce V roce 1991v metodě 201 a 202 je kvantifikována kondenzující frakce i když pro ni není dán limit Směrnice agentury EPA stanovuje, že kondenzující část musí být zahrnuta v emisní inventuře PM 10

Podíly na emisích PM 10 v USA Fugitivní prach- prach ze silniční dopravy, např. víření, otěry, prach z větrné eroze Zemědělství a lesy- přírodní aerosoly(pyly), ze zemědělské činnosti Ostatní spalování- otevřené spalování biomasy, lesní požáry