CAEmissionMonitor – Določanje hitrosti primarnih emisij ogljičnih aerosolov in sekundarne produkcije organskih aerosolov

Meritev delcev (PM) v ozračju je pomembna za uspešno izvajanje preventivnih ukrepov, s ciljem zmanjšati škodljiv vpliv onesnaževanja zraka na zdravje ljudi, kulturno dediščino, ekosistem in vpliv na podnebje. Onesnaževanje zraka in podnebne spremembe imajo sinergijske učinke: podnebne spremembe lahko vplivajo na kakovost zraka in, nasprotno, kakovost zraka vpliva na podnebne spremembe. Različni tipi aerosolov imajo različen sevalni učinek, zaradi česar aerosoli predstavljajo enega izmed najbolj negotovih parametrov podnebnih modelov. Ogljični aerosoli tvorijo pomemben delež vseh delcev v ozračju in običajno predstavljajo med 20% in 50% celotne mase delcev. Črni ogljik se izloča pri nepopolnem izgorevanju neposredno iz večinoma antropogenih virov, vključno z emisijami iz industrije, cestnega prometoma in ogrevanja gospodinjstev. Kot primarno onesnaževalo je dober pokazatelj intenzitete virov emisij. Po drugi strani pa organski aerosoli nastajajo bodisi primarno ali pa v ozračju s sekundarnimi pretvorbami iz plinov. Za oceno trendov emisij je potrebno evidenco emisij spremljati na nacionalni ravni in poročati Evropski uniji (EMEP / EEA popis emisij onesnaževal zraka). Vendar pa so te evidence nagnjene k velikim negotovostim, poleg tega niso uporabne na lokalni ravni za oceno ukrepov za izboljšanje kakovosti zraka ali za kratkoročne napovedi kakovosti zraka. Za oceno učinkovitosti ukrepov je potrebno ločiti dinamiko spreminjanja koncentracij onesnaževal, ki jo povzroča meteorologija, od spreminjanja dinamike virov. Poleg tega je dinamika fotokemijskih reakcij, s katerimi nastajajo sekundarni organski aerosoli, še slabo raziskana, a izrednega pomena kot vhodni podatek za podnebne modele. Cilj predlaganega projekta je razviti poenostavljeno, a zanesljivo metodo za določanje primarnih emisijskih tokov in hitrosti tvorbe sekundarnih organskih aerosolov z visoko časovno ločljivostjo, pri čemer bomo kot sledilo za oceno dinamike ozračja in stopnjo disperzije znotraj planetarne mejne plasti uporabili naravni radioaktivni žlahtni plin radon (Rn-222). Glavni cilj projekta lahko ločimo na dva specifična cilja: prvi bo osredotočen na razvoj metode in validacijo določanja višini mešalne plasti, ki opisuje vpliv meteorologije na disperzijo zračnih onesnaževal, drugi pa bo osredotočen na karakterizacijo primarnih emisij in izračun hitrosti produkcije sekundarnih ogljičnih aerosolov. Zanesljive rezultate višine mešalne plasti bomo uporabili za modeliranje hitrosti emisij in produkcije ogljičnih aerosolov. Razvita metoda bo predstavljala pomembno orodje za organe upravljanja, saj lahko zagotovi pomembne informacije za izvajanje in oceno akcijskih načrtov za izboljšanje kakovosti zraka preko poznavanja intenzitete različnih virov emisij, zlasti iz cestnega prometa in izgorevanja biomase. Po drugi strani pa bo izboljšanje znanja o tvorbi sekundarnih organskih aerosolov pripomoglo k izboljšanju zmogljivosti kemijskih transportnih modelov in s tem prispevalo k zmanjšanju negotovost podnebnih modelov. Projekt bo razvijal nove raziskovalne ideje in zagotovil nova spoznanja pri razumevanju glavnih antropogenih in naravnih virov ogljičnih aerosolov ter njihovih transformacij v ozračju, kar bo povečalo slovensko in evropsko konkurenčnost na področju atmosferskih znanosti. Poleg tega bo razvoj tovrstne metode pozitivno vplival na konkurenčnost podjetja Aerosol na svetovnem trgu, saj metoda predstavlja novo možnost aplikativne uporabe instrumentov, ki jih razvija naše podjetje.