Badania nad występowaniem węgla w powietrzu wewnętrznym wybranych uczelni w Polsce

• Autorzy: Kociszewska K. , Rogula-Kopiec P. , Majewski G. , Rogula-Kozłowska W. , Mucha W. , Mathews B.

Identyfikatory

DOI

10.22630/PNIKS.2017.26.1.10

Warianty tytułu

EN

Research on carbon occurrence in indoor air of selected universities in Poland

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Prezentowane badania miały na celu rozpoznanie stężeń submikronowego pyłu (PM1) i związanego z nim węgla organicznego (OC) i elementarnego (EC) w sali wykładowej i tzw. laboratorium studenckim. W pracy omówiono zmienność 24-godzinnych stężeń PM1, OC i EC w obu pomieszczeniach (I, ang. indoor) oraz w powietrzu atmosferycznym (O, ang. outdoor), a także przeanalizowano stosunek I do O. Na przełomie wiosny i lata, niezależnie od lokalizacji (Gliwice – laboratorium studenckie, Warszawa – sala wykładowa), stężenie węgla elementarnego (EC) i organicznego (OC) wewnątrz sal dydaktycznych kształtowała intensywność migracji tych zanieczyszczeń wraz z powietrzem atmosferycznym. Tym samym można uznać, że w żadnym z badanych pomieszczeń dydaktycznych nie występuje istotne źródło OC i EC. Mimo to należy zauważyć, że warunki sprzyjające sorpcji różnych zanieczyszczeń, w tym zwłaszcza związków organicznych tworzących grupę OC na cząstkach pyłu, zmieniają się dynamicznie w czasie i przestrzeni. Wydaje się, że w innym okresie pomiarowym, na przykład w zimie, kiedy wietrzenie sal jest rzadsze a pył atmosferyczny ma inny skład, kumulacja zanieczyszczeń, w tym OC, wewnątrz sal może być większa niż w okresie ciepłym.

EN

The research presented herein aimed at recognition of submicrone particulate matter concentration as well as organic (OC) and elemental (EC) carbon bound to it in a lecture room and students’ laboratory. The 24-h variability of PM1, OC and EC concentration in both rooms were also discussed along with I : O ratio. In the analysed period – the turn of spring and summer – independent of the location (Gliwice – students’ laboratory, Warsaw – lecture room) the indoor concentration of elemental carbon EC was conditioned by the intensity of those contaminants migration along with atmospheric air. Because of this, it can be concluded that in neither of the rooms there was an important source of OC and EC. However, it should be noted, that conditions favourable for different contaminant sorption, in particular those belonging to OC bound to particulate matter, vary in time and space. It is expected, that for other measurement period – for instance in winter, when rooms are ventilated seldom and PM has different composition, the cummulation of indoor contaminants, including OC, may be higher than for warm period.

Słowa kluczowe

PL

PM1; węgiel organiczny; węgiel elementarny; EC; powietrze wewnętrzne

EN

PM1; organic carbon; OC; elemental carbon; EC; indoor air

• Wydawca: Wydawnictwo Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie
• Czasopismo: Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 26, No. 1
• Strony: 108--124
• Opis fizyczny: Bibliogr. 47 poz., rys., tab., wykr., zdj.

Twórcy

autor

Kociszewska K.

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego ul. Nowoursynowska 166, 02-776 Warszawa Poland

autor

Rogula-Kopiec P.

• Instytut Podstaw Inżynierii Środowiska PAN ul. M. Skłodowskiej-Curie 34 41-819 Zabrze, Poland

autor

Majewski G.

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego ul. Nowoursynowska 166, 02-776 Warszawa Poland

autor

Rogula-Kozłowska W.

• Instytut Podstaw Inżynierii Środowiska PAN ul. M. Skłodowskiej-Curie 34 41-819 Zabrze, Poland

autor

Mucha W.

• Politechnika Śląska, ul. Stanisława Konarskiego 18, 44-100 Gliwice, Poland

autor

Mathews B.

• Instytut Podstaw Inżynierii Środowiska PAN w Zabrzu

Bibliografia

• Alves, C.A., Urban, R.C., Pegas, P.N. i Nunes, T. (2014). Indoor/Outdoor relationships between PM10 and associated organic compounds in a primary school. Aerosol Air Quality Research, 14, 86-98.
• Błaszczak, B., Mathews, B. i Juda-Rezler, K. (2014). Zawartość węgla organicznego i elementarnego w pyle PM2,5 z wybranych stacji tła miejskiego i pozamiejskiego w Polsce. Ochrona Powietrza w Teorii i Praktyce.
• Błaszczyk, E., Rogula-Kozłowska, W., Klejnowski, K., Fulara, I. i Mielżyńska-Švach, D. (2016). Polycyclic aromatic hydrocarbons bound to outdoor and indoor airborne particles (PM2.5) and their mutagenicity and carcinogenicity in Silesian kindergartens, Poland. Air Quality, Atmosphere & Health, 1-12.
• Caggiano, R., Macchiato, M. i Trippetta, S. (2010). Levels, chemical composition and sources of fine aerosol particles (PM1) in an area of the Mediterranean basin. Science of the Total Environment, 408(4), 884-895.
• Castro, L.M., Pio, C.A., Harrison, R.M. i Smith, D.J.T. (1999). Carbonaceous aerosol in urban and rural European atmospheres: estimation of secondary organic carbon concentrations. Atmospheric Environment, 33(17), 2771-2781.
• Cao, J.J., Huang, H., Lee, S.C., Chow, J.C., Zou, C.W., Ho, K.F. i Watson, J.G. (2012). Indoor/outdoor relationships for organic and elemental carbon in PM2.5 at residential homes in Guangzhou, China. Aerosol and Air Quality Research, 12(5), 902-910.
• Chao, H.R., Que, D.E., Gou, Y.Y., Chuang, C.Y., Chang, T.Y. i Hsu, Y.C. (2016). Indoor and Outdoor Concentrations of Polybrominated Diphenyl Ethers on Respirable Particulate in Central and Southern Taiwan. Aerosol and Air Quality Research, 16, 3187-3197.
• Chao, C.Y., i Wong, K.K. (2002). Residential indoor PM 10 and PM 2.5 in Hong Kong and the elemental composition. Atmospheric Environment, 36(2), 265-277.
• EEA (2013). Air quality in Europe. Report, 9.
• Gu, J., Bai, Z., Liu, A., Wu, L., Xie, Y., Li, W., ... Zhang, X. (2010). Characterization of atmospheric organic carbon and element carbon of PM2.5 and PM10 at Tianjin, China. Aerosol Air Quality Research, 10, 167-176.
• Harrison, R.M. i Yin, J. (2000). Particulate matter in the atmosphere: which particle properties are important for its effects on health? Science of the Total Environment, 249(1), 85-101.
• Höller, R., Tohno, S., Kasahara, M. i Hitzenberger, R. (2002). Long-term characterization of carbonaceous aerosol in Uji, Japan. Atmospheric Environment, 36(8), 1267-1275.
• IPCC (2000). Climate Change 2000: The Physical Science Basis, United Kingdom and New York. W: S. Solomon, D. Qin, M. Manning, Z. Chen, M. Marquis, K.B. Averyt, M. Tignor, H.L. Miller (red.), Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge: Cambridge University Press.
• Jones, A.M. i Harrison, R.M. (2005). Interpretation of particulate elemental and organic carbon concentrations at rural, urban and kerbside sites. Atmospheric Environment, 39(37), 7114-7126.
• Jones, N.C., Thornton, C.A., Mark, D. i Harrison, R.M. (2000). Indoor/outdoor relationships of particulate matter in domestic homes with roadside, urban and rural locations. Atmospheric Environment, 34(16), 2603-2612.
• Kim, Y.P., Moon, K.C., Lee, J.H. i Baik, N.J. (1999). Concentrations of carbonaceous species in particles at Seoul and Cheju in Korea. Atmospheric Environment, 33(17), 2751-2758.
• Klejnowski, K., Błaszczak, B., Krasa, A., Mathews, B., Rogula-Kopiec, P. i Rogula-Kozłowska, W. (2014a). Zawartość węgla organicznego i elementarnego w pyle PM1 w obszarach tła w Polsce. Wstępne omówienie wyników kampanii pomiarowej 2012-2013. Ochrona Powietrza w Teorii i Praktyce, tom 2, 77-90.
• Klejnowski, K., Rogula-Kopiec, P. i Rogula-Kozłowska, W. (2014b). Ocena zawartości wtórnego węgla organicznego w drobnym pyle zawieszonym w wybranych obszarach województwa śląskiego. Przegląd Naukowy – Inżynieria i Kształtowanie Środowiska, 66, 347-359.
• Klejnowski, K., Pastuszka, J.S., Rogula-Kozłowska, W., Talik, E. i Krasa, A. (2012). Mass size distribution and chemical composition of the surface layer of summer and winter airborne particles in Zabrze, Poland. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 88(2), 255-259.
• Kroll, J.H. i Seinfeld, J.H. (2008). Chemistry of secondary organic aerosol: Formation and evolution of low-volatility organics in the atmosphere. Atmospheric Environment, 42(16), 3593-3624.
• Lewandowska, A., Falkowska, L., Murawiec, D., Pryputniewicz, D., Burska, D. i Bełdowska, M. (2010). Elemental and organic carbon in aerosols over urbanized coastal region (southern Baltic Sea, Gdynia). Science of the Total Environment, 408(20), 4761-4769.
• Mainka, A., Zajusz-Zubek, E. i Kaczmarek, K. (2015). PM2.5 in Urban and Rural Nursery Schools in Upper Silesia, Poland: Trace Elements Analysis. International Journal of Environmental Research and Public Health, 12(7), 7990-8008.
• Majewski, G. i Rogula-Kozłowska, W. (2016). The elemental composition and origin of fine ambient particles in the largest Polish conurbation: First results from the short-term winter campaign. Theoretical and Applied Climatology, 1-14.
• Majewski, G., Kociszewska, K., Rogula-Kozłowska, W., Pyta, H., Rogula-Kopiec, P., Mucha, W. i Pastuszka, J.S. (2016). Submicron Particle-Bound Mercury in University Teaching Rooms: A Summer Study from Two Polish Cities. Atmosphere, 7(9), 117.
• McEntee, J.C. i Ogneva-Himmelberger, Y. (2008). Diesel particulate matter, lung cancer, and asthma incidences along major traffic corridors in MA, USA: A GIS analysis. Health & Place, 14(4), 817-828.
• Morawska, L. i Salthammer, T. (red.). (2006). Indoor environment: airborne particles and settled dust. Hoboken: John Wiley & Sons.
• Na, K. i Cocker, D.R. (2005). Organic and elemental carbon concentrations in fine particulate matter in residences, schoolrooms, and outdoor air in Mira Loma, California. Atmospheric Environment, 39(18), 3325-3333.
• Oliveira, M., Slezakova, K., Delerue-Matos, C., do Carmo Pereira, M. i Morais, S. (2016). Assessment of polycyclic aromatic hydrocarbons in indoor and outdoor air of preschool environments (3–5 years old children). Environmental Pollution, 208, 382-394.
• Ostro, B., Broadwin R., Green S., Feng W.Y. i Lipsett M. (2006a). Health effects of fine particulate air pollution: lines that connect. Journal of the Air & Waste Management Associations 56, 709-742.
• Ostro, B., Broadwin, R., Green, S., Feng, W.Y. i Lipsett, M. (2006b). Fine particulate air pollution and mortality in nine California counties: results from CALFINE. Environ. Health Perspect 114, 29–33.
• Pelucchi, C., Negri, E., Gallus, S., Boffetta, P., Tramacere, I. i La Vecchia, C. (2009). Longterm particulate matter exposure and mortality: a review of European epidemiological studies. BMC Public Health, 9(1), 1.
• PN-EN 12341:2014. Powietrze atmosferyczne. Standardowa grawimetryczna metoda pomiarowa do określania stężeń masowych frakcji PM10 lub PM2,5 pyłu zawieszonego.
• Pope C.A. i Dockery D.W. (2006). Fine particulate air pollution and morality in nine California counties: results from CALFINE. Environmental Health Perspectives 114, 29-33.
• Pyta, H. i Rogula-Kozłowska, W. (2016). Determination of mercury in size-segregated ambient particulate matter using CVAAS. Microchemical Journal, 124, 76-81.
• Rogge, W.F., Hildemann, L.M., Mazurek, M.A., Cass, G.R. i Simoneit, B.R. (1993). Sources of fine organic aerosol. 3. Road dust, tire debris, and organometallic brake lining dust: roads as sources and sinks. Environmental Science & Technology, 27(9), 1892-1904.
• Rogula-Kozłowska, W. (2016). Size-segregated urban particulate matter: mass closure, chemical composition, and primary and secondary matter content. Air Quality, Atmosphere & Health, 9, 533-550.
• Rogula-Kozłowska, W. i Klejnowski, K. (2013). Submicrometer aerosol in rural and urban backgrounds in southern Poland: primary and secondary components of PM1. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 90(1), 103-109.
• Rogula-Kozłowska, W., Klejnowski, K., Rogula-Kopiec, P., Mathews, B. i Szopa, S. (2012). A study on the seasonal mass closure of ambient fine and coarse dusts in Zabrze, Poland. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 88(5), 722-729.
• Satsangi, A., Pachauri, T., Singla, V., Lakhani, A. i Kumari, K.M. (2012). Organic and elemental carbon aerosols at a suburban site. Atmospheric Research, 113, 13-21.
• Sillanpää, M., Frey, A., Hillamo, R., Pennanen, A.S. i Salonen, R.O. (2005). Organic, elemental and inorganic carbon in particulate matter of six urban environments in Europe. Atmospheric Chemistry and Physics, 5(11), 2869-2879.
• WHO (2005). Air quality guidelines for particulate matter, ozone, nitrogen dioxide and sulfur dioxide. Global update 2005, summary of risk assessment.
• Wichmann, H.E. (2004): Health effects of particles in ambient air. International Journal of Hygiene and Environmental Health, 207, 399-407.
• Worobiec, A., Samek, L., Krata, A., Van Meel, K., Krupinska, B., Stefaniak, E.A., ... Van Grieken, R. (2010). Transport and deposition of airborne pollutants in exhibition areas located in historical buildings study in Wawel Castle Museum in Cracow, Poland. Journal of Cultural Heritage, 11(3), 354-359.
• Ye, B., Ji, X., Yang, H., Yao, X., Chan, C.K., Cadle, S.H., ... Mulawa, P.A. (2003). Concentration and chemical composition of PM 2.5 in Shanghai for a 1-year period. Atmospheric Environment, 37(4), 499-510.
• Yu, H., Kaufman, Y.J., Chin, M., Feingold, G., Remer, L.A., Anderson, T.L., ... DeCola, P. (2006). A review of measurement-based assessments of the aerosol direct radiative effect and forcing. Atmospheric Chemistry and Physics, 6(3), 613-666.
• Zhang, R., Tao, J., Ho, K.F., Shen, Z., Wang, G., Cao, J., ... Lee, S.C. (2012). Characterization of atmospheric organic and elemental carbon of PM2.5 in a typical semi-arid area of Northeastern China. Aerosol and Air Quality Research, 12(5), 792.
• Zwoździak, A., Sówka, I., Krupińska, B., Zwoździak, J., i Nych, A. (2013). Infiltration or indoor sources as determinants of the elemental composition of particulate matter inside a school in Wrocław, Poland? Building and Environment, 66, 173-180.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).