Publication: Investıgatıon of pm2.5 and hourly semı volatıle organıc compounds ın atmospherıc aerosols
Abstract
Organik bileşikler kaynaklarına, taşınmasına ve dönüşümüne bağlı olarak atmosferdeki askıda partiküler maddenin (PM) büyük bir bölümünü oluşturur. Organik aerosoller (OA) insan sağlığı, ekosistem ve iklim değişikliğinde önemli bir role sahiptir. Emisyon kaynakları, bileşimlerinin zamana bağlı değişimleri ve kimyasal reaksiyonlara katılımları hakkındaki yetersiz bilgiler, etkileri hakkında belirsizlikler yaratmaktadır. Organik aerosol bileşimleri hakkındaki çalışmalar genellikle 24 saatlik yapılmakta ve bir çok bileşik çalışma dışında kalmaktadır. Turkiye’de organik aerosollerin kimyasal formlarının saptanması konusunda çalışmalar yetersiz durumdadır. Organik bileşimlerin yüksek reaktivitesi sebebiyle çalışmaların kısa zaman aralıklı toplanan örneklerle gerçekleştirilmesi gerekli bir durumdur. Bu çalışmanın ana amaçları yoğun trafiğe sahip bir bölge olan Beşiktaş, İstanbul için yarı uçucu organik bileşiklerin varlıklarının tanımlanması ve 2.5 µm den küçük partiküler maddelerin (PM2.5) günlük değişimlerinin anlaşılmasıdır. Bu amaçla, PM2.5 numuneleri 2 saatlik aralıklarla 7:00-19:00 saatleri arasında kış mevsiminde toplandı ve toplam 24 numune termal desorpsiyon bağlı gaz kromatografi/ kütle spektometresi (TD-GC-MS) sistemi ile analiz edildi. Organik aerosol bileşiminin kalitatif ve kantitatif analizi, hafta sonu/ hafta içi ve sıcaklık, solar radyasyon ve hava kütlesi hareketleri gibi meteorolojik şartlar için sunulmuştır. Sonuçlar 11 polisiklik aromatik hidrokarbon (PAH) ve 28 n-alkan için tanımlamaları göstermektedir. Ayrıca, numune alınan bölgenin hafta içi ve hafta sonu, gün boyunca trafik yoğunluğundan son derece etkilendiği görülmüştür.
Organic compounds comprise a large fraction of atmospheric suspended particulate matter (PM) according to their origin, transport, and transformation. Organic aerosols (OA) have an important role in human health, ecosystems, and climate change. However, uncertainties of their impacts are large due to gaps in knowledge regarding emission sources, change in composition with respect to time, and participation in chemical reactions. Studies of organic aerosol composition are generally performed every 24 h and many compounds are not included. In Turkey, chemical speciation of organic aerosol has been scarcely studied. Collection of high-time resolved samples is necessary due to high reactivity of the organic compounds. The main objectives of this work are to identify the presence of semi-volatile organic compounds and understand their diurnal variations in PM smaller than 2.5 µm (PM2.5) in a traffic-influenced area in Besiktas, Istanbul. For this reason, PM2.5 samples were collected for two-hour periods (7:00-19:00h) during the winter. A total of 24 samples were analyzed with thermal desorption coupled to gas chromatography/ mass spectrometry (TD-GC-MS). Qualitative and semi-quantitative analysis of OA composition is presented during the weekend and weekdays and with meteorological conditions such as temperature, solar radiation, and air mass trajectories. Results show the identification of 11 PAH and 28 n-alkanes. It was also observed that the receptor site is strongly dependent on traffic density variations during weekend/ weekdays and during the day.
Organic compounds comprise a large fraction of atmospheric suspended particulate matter (PM) according to their origin, transport, and transformation. Organic aerosols (OA) have an important role in human health, ecosystems, and climate change. However, uncertainties of their impacts are large due to gaps in knowledge regarding emission sources, change in composition with respect to time, and participation in chemical reactions. Studies of organic aerosol composition are generally performed every 24 h and many compounds are not included. In Turkey, chemical speciation of organic aerosol has been scarcely studied. Collection of high-time resolved samples is necessary due to high reactivity of the organic compounds. The main objectives of this work are to identify the presence of semi-volatile organic compounds and understand their diurnal variations in PM smaller than 2.5 µm (PM2.5) in a traffic-influenced area in Besiktas, Istanbul. For this reason, PM2.5 samples were collected for two-hour periods (7:00-19:00h) during the winter. A total of 24 samples were analyzed with thermal desorption coupled to gas chromatography/ mass spectrometry (TD-GC-MS). Qualitative and semi-quantitative analysis of OA composition is presented during the weekend and weekdays and with meteorological conditions such as temperature, solar radiation, and air mass trajectories. Results show the identification of 11 PAH and 28 n-alkanes. It was also observed that the receptor site is strongly dependent on traffic density variations during weekend/ weekdays and during the day.