The removal efficiency of dust during short-term rains - verification of additional factors

• Autorzy: Olszowski T.

Identyfikatory

DOI

10.2429/proc.2017.11(1)007

Warianty tytułu

PL

Skuteczność usuwania pyłu podczas opadów krótkotrwałych - weryfikacja dodatkowych czynników

• Konferencja: ECOpole’16 Conference (5-8.10.2016 ; Zakopane, Poland)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper reports the results of a comparison of the results of field study concerned with the effectiveness of PM10 scavenging by liquid precipitation in a warm and cold season of the year. The aim of this study involved: - verifying if the value of the removal coefficient (DC) is relative to the duration of the phenomena of wet deposition, - verification of a hypothesis that the initial value of PM concentration does not affect the value of DCPM10. The registration of the variability of PM concentrations was undertaken over the period of seven years in the conditions of the occurrence of convective and large-scale precipitation and it was performed in a non-urbanized area. The analysis involved 344 cases of observation with the constant time interval of 0.5 h. The measurements of PM10 mass concentration was performed with the aid of a reference method accompanied by concurrent registration of the basic meteorological parameters. It was indicated that the value of the removal coefficient assumes similar values in the cold and warm season for all types of precipitation with the mean intensity of R > 0.5 mm h–1. It was additionally noted that the effectiveness of PM10 removing by precipitation with various origin does not statistically vary according to the season. It was indicated that for precipitation with a low intensity, the values of the mass concentration of particulate matter in the ground-level zone could affect the values of the removal coefficient. It was also concluded that the diverse structure of wet deposition with a small intensity plays an important role in the process of the scavenging of solid particulate matter from close-to-ground troposphere.

PL

Artykuł prezentuje porównanie rezultatów badań polowych nad efektywnością wymywania PM10 przez opady ciekłe występujące w chłodnym i ciepłym okresie roku. Celami artykułu było: - sprawdzenie, czy wartość współczynnika usuwania (DC) zależy od okresu występowania zjawiska mokrej depozycji, - weryfikacja hipotezy, iż początkowa wartość koncentracji nie wpływa na wartość DCPM10. Siedmioletnie rejestracje zmian stężenia pyłu w warunkach występowania opadów konwekcyjnych i wielkoskalowych przeprowadzono na obszarze niezurbanizowanym. Analizie poddano 344 przypadki obserwacji o stałej rozdzielczości czasowej 0,5 h. Pomiary stężenia PM10 prowadzono z użyciem metody referencyjnej przy jednoczesnej rejestracji podstawowych parametrów meteorologicznych. Wykazano, że współczynnik usuwania DCPM10 przyjmuje podobne wartości w sezonie chłodnym i ciepłym dla wszystkich form opadów ciekłych o średnim natężeniu R > 0,5 mm h–1. Stwierdzono, że efektywność wymywania PM10 przez opady o różnej genezie nie różni się statystycznie dla sezonu chłodnego i ciepłego. Pokazano, że dla opadów o niskiej intensywności wartość koncentracji pyłu w troposferze przyziemnej przed opadem może wpływać na wartość współczynnika usuwania. Wykazano, że odmienna struktura form mokrej depozycji o niskiej intensywności odgrywa istotną rolę w procesie wymywania cząstek stałych z atmosfery przyziemnej.

Słowa kluczowe

EN

precipitation; PM10; scavenging process; background area

PL

opad atmosferyczny; PM10; proces wymywania; obszar niezurbanizowany

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Proceedings of ECOpole
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 11, No. 1
• Strony: 65--76
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Olszowski T.

• Department of Thermal Engineering and Industrial Facilities, Opole University of Technology, ul. S. Mikołajczyka 5, 45-271 Opole, phone [phone], fax [phone]

Bibliografia

• [1] Goncalves FL, Massambani O, Beheng KD, Vautz SW, Solci MC, Rocha V, et al. Modelling and measurements of below cloud scavenging processes in the highly industrialised region of Cubatao-Brazil. Atmos Environ. 2000;34:4113-4120. DOI: 10.1016/S1352-2310(99)00503-8.
• [2] Chate DM, Rao P, Naik M, Momin G, Safai P, Ali K. Scavenging of aerosols and their chemical species by rain. Atmos Environ. 2003;37: 2477-2484. DOI: 10.1016/S1352-2310(03)00162-6.
• [3] Bae SY, Jung CH, Kim YP. Development and evaluation of an expression for polydisperse particle scavenging coefficient for the below-cloud scavenging as a function of rain intensity using the moment method. Aerosol Sci. 2006;37:1507-1519. DOI: 10.1016/j.jaerosci.2006.02.003.
• [4] Kim J-E, HanY-J, Kim P-R, Holsen TM. Factors influencing atmospheric wet deposition of trace elements in rural Korea. Atmos Res. 2012;116:185-194. DOI: 10.1016/j.atmosres.2012.04.013.
• [5] Zhao H, Zheng C. Monte Carlo solution of wet removal of aerosols by precipitation. Atmos Environ. 2006;40:1510-1525. DOI: 10.1016/j.atmosenv.2005.10.043.
• [6] Radke LF, Hobbs PV, Eltgroth MW. Scavenging of aerosol particles by precipitation. J Appl Meteorol. 1980;19:715-722. DOI: 10.1175/1520-0450(1980)019<0715:SOAPBP>2.0.CO;2.
• [7] Chate DM, Murugavel P, Ali K, Tiwari S, Beig G. Below-cloud rain scavenging of atmospheric aerosols for aerosol deposition models. Atmos Res. 2011;99:528-536. DOI: 10.1016/j.atmosres.2010.12.010.
• [8] Andronache C, Gronholm T, Laakso L, Phillips V, Venalainen A. Scavenging of ultrafine particles by rainfall at a boreal site: observations and model estimations. Atmos Chem Phys. 2006;6:4739-4754. DOI: 10.5194/acp-6-4739-2006.
• [9] Kreidenweis SM, Walcek CJ, Feingold G, Gong W, Jacobson MZ, Kim C-H. et al. Modification of aerosol mass and size distribution due to aqueous-phase SO2 oxidation in clouds: Comparison of several models. J Geophys Res. 2003;108:4213. DOI:10.1029/2002JD002697.
• [10] Fahey KM, Pandis SN. Size-resolved aqueous-phase atmospheric chemistry in a three dimensional chemical transport model. J Geophys Res. 2003;108:4690. DOI:10.1029/2003JD003564.
• [11] Mircea M, Stefan S, Fuzzi S. Precipitation scavenging coefficient: influence of measured aerosol and raindrop size distributions. Atmos Environ. 2000;34:5169-5174. DOI: 10.1016/S1352-2310(00)00199-0.
• [12] Laakso L, Gronholm T, Rannik U, Kosmale M, Fiedler V, Vehkamaki H, et al. Ultrafine particle scavenging coefficients calculated from 6 years field measurements. Atmos Environ. 2003;37:3605-3613. DOI: 10.1016/S1352-2310(03)00326-1.
• [13] European Standard. BS EN 12341:1999, 1999. Air quality. Determination of the PM10 fraction of suspended particulate matter. Reference method and field test procedure to demonstrate reference equivalence of measurement methods. https://shop.bsigroup.com/ProductDetail/?pid=000000000001603131.
• [14] Castro A, Alonso-Blanco E, González-Colino M, Calvo A, Fernández-Raga M, Fraile R. Aerosol size distribution in precipitation events in León, Spain. Atmos Res. 2010;96:421-435. DOI: 10.1016/j.atmosres.2010.01.014.
• [15] Kłos A, Rajfur M, Wacławek M, Wacławek W. Impact of roadway particulate matter on deposition of pollutants in the vicinity of main roads. Environ Protect Eng. 2009;3:77-84. http://epe.pwr.wroc.pl/2009/Klos_3-2009.pdf.
• [16] Guilford J P. Psychometric Methods. New York: McGraw-Hill;1954.
• [17] Aikawa M, Hiraki T. Washout/rainout contribution in wet deposition estimated by 0.5 mm precipitation sampling/analysis. Atmos Environ. 2009;43:4935-4939. DOI:10.1016/j.atmosenv.2009.07.057.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).