BazTech - Yadda

1

Identification of Pollution Sources in the Urban Atmosphere

Sykorova B., Raclavska H., Matysek D., Kucbel M., Raclavsky K., Ruzickova J.

Inżynieria Mineralna

|

2017

|

R. 18, nr 1

147--152

EN

Identification of PM10 particles in the city of Olomouc (the Czech Republic) was aimed at determining the proportion of inorganic and organic compounds. Organic compounds in PM10 represent 30–36% of PM10, of which 21–25% is biogenic material (spores were identified). The rest of 10 to 15% of organic matter is represented by anthropogenic processes. Combustion processes (35.1 to 40.9% of PM10) and emissions from transport (20.0 to 22.9% of PM10) have the main share in the PM particles, minerals from resuspension – weathering processes and mechanical processes of construction activity account for around 9% of the particles and Fe – particles also constitute about 9%. The iron concentration in the aerosol is in accordance with the values measured in other European cities. Mineral phases in the inorganic aerosol were determined by X-ray diffraction. Both natural and anthropogenic crystalline phases were identified – quartz, clay minerals (kaolinite), feldspar, calcite, dolomite, iron oxides (magnetite), gypsum, boussingaultite, mascagnite and koktaite.

PL

Celem pracy była identyfikacja ziaren PM10 w atmosferze w mieście Ołomuniec (Czechy) w celu określenia proporcji składników organicznych i nieorganicznych. Składniki organiczne w PM10 stanowią 30–36%, z czego 21–25% jest materiałem biogenicznym (zidentyfikowano zarodniki). Pozostałe 10 do 15% materii organicznej powstała w wyniku procesów antropogenicznych. Procesy spalania (przyczyna powstania 35,1 do 49,9% ogółu PM10) oraz emisja z transportu (20,0 do 22,9% ogółu PM10) mają główny udział w ziarnach PM, minerały wtórne pochodzące z procesów mechanicznych związanych z budownictwem to około 9% ziaren a ziarna stanowią również kolejne 9%. Stężenie żelaza w aerozolu jest podobne do wartości zmierzonych w innych miastach Europy. Fazy mineralne w aerozolu nieorganicznym zostały zmierzone za pomocą dyfrakcji rentgenowskiej. Zarówno naturalne, jaki antropogeniczne fazy krystaliczne zostały zidentyfikowane, stwierdzono występowanie kwarcu, minerałów glinu (kaolinit), skalenie, kalcyt, dolomit, tlenki żelaza (magnetyt), gips, boussingaultyt, maskagnit oraz koktait.

2

Assessment of chemical transformation modules for secondary inorganic aerosol formation in CALPUFF model

Oleniacz R., Rzeszutek M., Bogacki M.

Proceedings of ECOpole

|

2016

|

Vol. 10, No. 1

57--66

EN

Air quality impact assessment is usually carried out with the application of simplified stationary dispersion models, which omit the chemical transformation process of air pollutants. Omission of this effect in the calculation process increases the uncertainty of the obtained results, and hinders the decision making process, related to air quality management. The paper presents a comparison of atmospheric dispersion modeling related to pollutants emitted from high industrial emitters, performed with and without consideration of various chemical transformation modules pertaining to the formation of inorganic aerosols, available in the CALMET/CALPUFF modeling system. A mechanism of inorganic aerosol formation in a liquid phase, considered in the ISORROPIA/RIVAD+AQUA module was observed to exert strong influence on calculation results referring to concentration levels of some air contaminants. The following was found out: more than a double decrease of the annual average concentration of SO2, and even more significant increase (from 7 to 10 times) of the annual average concentration of PM10 (as a sum of primary and secondary particles) in comparison to other considered chemical transformation modules (MESOPUFF, RIVAD/ARM3, ISORROPIA/RIVAD), and a variant with a chemical transformation module switched off (without taking into account the secondary inorganic aerosol formation).

PL

Ocena wpływu źródeł emisji na jakość powietrza wykonywana jest zwykle przy użyciu uproszczonych stacjonarnych modeli dyspersji, pomijających procesy przemian chemicznych zanieczyszczeń powietrza. Pominięcie tych efektów w procesie obliczeniowym powoduje zwiększenie niepewności uzyskanych wyników oraz utrudnia proces podejmowania prawidłowych decyzji związanych z zarządzaniem jakością powietrza. Praca przedstawia porównanie wyników modelowania dyspersji atmosferycznej zanieczyszczeń emitowanych z wysokich emitorów przemysłowych prowadzonych bez uwzględniania i z uwzględnianiem różnych modułów przemian chemicznych tworzenia się nieorganicznych aerozoli, dostępnych w systemie modelowania CALMET/CALPUFF. Wykazano istotny wpływ mechanizmu tworzenia się wtórnego aerozolu nieorganicznego w fazie wodnej, uwzględnianego w module ISORROPIA/RIVAD+AQUA, na wyniki obliczeń poziomów stężeń niektórych zanieczyszczeń w powietrzu. Stwierdzono m.in. ponad 2-krotny spadek średniego poziomu stężeń średniorocznych SO2 i jeszcze większy (od 7 do 10 razy) wzrost średnich wartości stężeń średniorocznych pyłu PM10 (suma cząstek pierwotnych i wtórnych) w porównaniu z innymi rozpatrywanymi modułami przemian chemicznych (MESOPUFF, RIVAD/ARM3, ISORROPIA/RIVAD) oraz wariantem z wyłączonym modułem przemian chemicznych (bez uwzględniania tworzenia się wtórnego aerozolu nieorganicznego).

3

Impact of Use of Chemical Transformation Modules in Calpuff on the Results of Air Dispersion Modelling

Oleniacz R., Rzeszutek M., Bogacki M.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2016

|

Vol. 23, nr 4

605--620

EN

Assessment of the impact on air quality for combustion sources should be carried out using advanced modelling systems with chemical transformation modules taken into account, especially for the facilities characterized by significant emission of gaseous air pollutants (including SO2). This approach increases the reliability of the obtained evaluation results by modelling the formation of secondary inorganic aerosol (SIA) in the air which can substantially contribute to PM10. This paper assesses in this regard selected chemical transformation modules (MESOPUFF, RIVAD/ARM3, ISORROPIA/RIVAD) available in the CALPUFF model (v. 6.42) and its application in the atmospheric dispersion modelling of air emissions from a coal-fired large combustion plant (LCP) not equipped with a flue gas desulphurization (FGD) system. It has been proven that consideration an additional mechanism of secondary sulfate aerosol formation in aqueous phase in the ISORROPIA/RIVAD module (AQUA option) causes a significant increase in the annual average concentration of PM10 in the air compared to the other considered options, along with the calculation variant which excludes chemical transformation mechanisms. Type of the selected chemical transformation module has no significant effect on the results of modelled NO, NO2 and NOx concentrations in the air. However, it can lead to different SO2 results, especially for annual averaged, and in some points, for the hourly averaged concentrations.