PASIVNÍ VZORKOVÁNÍ VOLNÉHO OVZDUŠÍ Daniela Baráková, Roman Prokeš
Proč pasivní vzorkování?
AKTIVNÍ VZORKOVÁNÍ: Proč pasivní vzorkování? VÝHODY: stanovení přesného objemu vzdušné masy za určitý časový interval oddělení plynné a prachové frakce zavedená metoda US EPA, vyhlášky, nařízení, zákony NEVÝHODY: finanční náročnost školená obsluha kalibrace nutnost elektřiny nutnost ostrahy logistické problémy
Pasivní vzorkování - princip bez použití čerpadla - vzorkované ovzduší samovolně proudí kolem pasivně ě vystaveného filtru, membrány bá či jiného média (sorbentu), v němž se sledovaný polutant zachycuje separační mechanismus je založen na rozdílu mezi koncentracemi škodlivin v prostředí a v sorpčním médiu délka vzorkování se řídí podle doby, která je nutná pro ustavení rovnovážného stavu (nasycení sorpční kapacity) vzorkovače jsou málo citlivé na náhodné extrémní změny v aktuální koncentraci polutantů poskytují informace o dlouhodobé úrovni kontaminace
Pasivní vzorkování - princip VÝHODY: nízká cena zařízení a nízké provozní náklady jednoduché, nemechanické a nevelké zařízení malé nároky na instalaci, technickou údržbu a obsluhu bez nutnosti připojení ke zdroji elektrické energie poskytují informaci o dlouhodobé úrovni kontaminace NEVÝHODY: nižší citlivost a vyšší detekční limit možné interference s jinými polutanty nemožnost exaktního stanovení prošlého objemu vzduchu (používají se přepočty závislé na délce expozice, rychlosti sorpce a dalších parametrech či empiricky získané koeficienty)
Pasivní vzorkování sorbenty (dle původu) BIOTICKÉ ABIOTICKÉ jehličí, lišejníky PUF, XAD, SPMDs, radiello
Pasivní vzorkování pomocí PUF
Pasivní vzorkování pomocí PUF polyuretanová pěna ě - nebarvená bez přídavku vápence hustota 0,030 g cm -3 průměr 150 mm tloušťka 15 mm odpor proti stlačení 4 kpa max. trvalá deformace 7 % min. odrazová pružnost 35 %
Pasivní vzorkování pomocí PUF Postup při pasivním vzorkování volného ovzduší pomocí PUF:
Pasivní vzorkování pomocí PUF Doba vzorkování: 28 dní PAHs, PCBs, OCPs 84 dní PCDD/Fs, PCB, PBDE, PFOS
Srovnání aktivního a pasivního vzorkování FLN Fluoranthene 1400 7 25 Fluoranthene 1 400 1 200 1000 800 600 1200 6 1000 5 800 600 400 4 3 2 PAS ng / filter PUF + quartz ng m -3 20 15 10 400 200 0 1 7 13 19 25 31 37 43 49 55 61 67 73 79 85 5 200 1 0 0 0 ng m -3 1996 1997 1998 1999 9 2000 0 200 1 2002 2 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Oct-2003 Mar-2004 Sep-2004 Feb-2005 Aug-2005 Jan-2006 Jul-2006 Dec-2006 Jun-2007 Nov-2007 May-2008 Nov-2008 Apr-2009 Oct-2009 HV HV y ear median PCB 28 0.16 PCB 28 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56 61 66 71 76 81 86 FLN PAS FLN month median PCB 28 2.5 0.012 2.0 0.009 1.5 0.006 1.0 PAS ng / filter PUF + quartz ng m -3 0.12 0.08 0.04 0.5 0.003 000 0.00 0.0 0.000 ng m -3 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Oct-2003 Mar-2004 Sep-2004 Mar-2005 Sep-2005 Feb-2006 Aug-2006 Jan-2007 Jul-2007 Jan-2008 Jun-2008 Dec-2008 May-2009 Nov-2009 HV HV y ear median PCB 28 year median PCB 28 PAS
Jehlice jako bioakumulátor Levná a dostupná metoda vzorkování ovzduší Povrch jehlic je krytý voskovou vrstvou tvořenou z kutinu (polyester di a trihydroxy ymastných kyselin) a kutikulárního vosku (lipidy, volné mastné kyseliny) Má schopnost vázat organické látky přítomné ve vzduchu po dobu několika let Volatilní látky prostupují průduchy do vnitřních struktur jehlice, kde se váží (pryskyřičné kanály) Částice vázané na prachové částice se zachytávají v epikutikulárním vosku, kde se akumulují
Jehlice jako bioakumulátor Picea pungens Pinus canariensis Zdroj: Coward et al., 2007 Zdroj: Stabentheiner et al., 2007 Zdroj: http://www.shef.ac.uk Zdroj: botany.upol.cz
Jehlice jako bioakumulátor Stejně jako u ostatních pasivních vzorkovačů je u nich obtížná interpretace Variabilní biologický materiál ovlivněný řadou faktorů: druh a s tím související ípřítomnost t pryskyřičných ýhkanálků
Mezidruhové rozdíly Picea abies Pinus nigra Di Guardo et al., 2003
Vnitrodruhové rozdíly Pinus sylvestris Pi Pinus nigra i zdroj: www.sci.muni.cz zdroj: botany botany.upol.cz upol cz
Jehlice jako bioakumulátor Stejně jako u ostatních pasivních vzorkovačů je u nich obtížná interpretace Variabilní biologický materiál ovlivněný řadou faktorů druh a s tím související přítomnost pryskyřičných kanálků stáří jehlic životnost jehlic se pohybuje od 2 7 let a je závislá na druhu jehličnanu centration (ng g-1) needle con 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 0.5 year 1.5 years 2.5 years 3.5 years HCB DDTs centration (ng g-1) 80 70 60 50 40 PCBs 30 needle con 20 10 0 0.5 year 1.5 years 2.5 years 3.5 years PAHs
Jehlice jako bioakumulátor Stejně jako u ostatních pasivních vzorkovačů je u nich obtížná interpretace Variabilní biologický materiál ovlivněný řadou faktorů druh a s tím související přítomnost pryskyřičných kanálků stáří jehlic množstvíepikutikulárního vosku, množstvívosků vosků a terpenů ve vnitřních vrstvách
Zdroj: www.uky.edu/~dhild/biochem/19/lect19.html Vývoj voskové vrstvy
Jehlice jako bioakumulátor Stejně jako u ostatních pasivních vzorkovačů je u nich obtížná interpretace Variabilní biologický materiál ovlivněný řadou faktorů druh a s tím související přítomnost pryskyřičných kanálků stáří jehlic množstvíepikutikulárního vosku, množstvívosků vosků a terpenů ve vnitřních vrstvách vnější faktory (biotické i abiotické) většina faktorů životnost snižuje (prašnost, patogeny)
Děkuji za pozornost Tento projekt byl podpořen z prostředků Evropského fondu pro regionální rozvoj, jmenovitě programu Evropské územní spolupráce Rakousko-Česká republika 2007-2013 The sampling support by Amt der Niederösterreichischen Landesregierung und Amt der Oberösterreichischen Landesregierung.