Том 26, номер 09, статья № 7

Аннотация:

Метод пассивного отбора проб является простым малозатратным методом для оценки концентраций газообразных веществ в воздухе. По сравнению со стандартными методами мониторинга на точность измерений методом пассивного отбора проб в значительно большей степени влияют метеорологические и методические факторы. В статье представлены данные теоретических и экспериментальных исследований ряда факторов, влияющих на точность результатов измерений концентраций NO₂ в атмосферном воздухе. Сравнение метода пассивного отбора проб и контрольных методов (сорбционные трубки, хемолюминесцентный газоанализатор) в условиях умеренно-континентального климата выявило систематическое статистически значимое занижение концентраций NO₂, найденных с помощью метода пассивного отбора проб. Показано, что обнаруженное занижение связано с тем, что общепринятая модель обработки данных пассивного отбора проб не учитывает особенности физико-химического взаимодействия диоксида азота с раствором сорбента, связанные с влиянием влажности воздуха. Разработана новая физико-химическая модель пассивного отбора проб диоксида азота, основанная на известных данных о взаимодействии NO₂ с раствором сорбента. Применение модели позволило существенно улучшить согласие между концентрациями NO₂, рассчитанными по данным пассивного отбора проб, и концентрациями, измеренными контрольными методами, устранить систематическое и статистически значимое различие между ними.

Ключевые слова:

диоксид азота, мониторинг загрязнения воздуха, малозатратные методы мониторинга, пассивный пробоотбор, физико-химическая модель

Список литературы:

1. Hafkenscheid T., Fromage-Mariette A., Goelen E., Hangarther M., Pfeffer U., PlaisanceH., De Santis F., Saunders K., Swaans W., Tang Y.S., Targa J., Van Hoek C., Gerboles M. Review of the application of diffusive samplers in the European Union for the monitoring of nitrogen dioxide in ambient air. EUR 23793 EN. Luxembourg, European Commission, 2009. 79 p.
2. Юшкетова Н.А., Поддубный В.А. Метод пассивного отбора проб для мониторинга химического загрязнения атмосферного воздуха. Часть 2. Практические аспекты (обзор) // Экологические системы и приборы. 2007. № 3. С. 15-23.
3. Lee K., Parkhurst W.J., Xue J., Haluk Ozkaynak A., Neuberg D., Spengler J.D. Outdoor/indoor/personal exposures of children in Nashville, Tennessee // J. Air & Waste Manag. Assoc. 2004. V. 54. P.352-359.
4. De Santis F., Fino A., Tiwari S., Vazzana C., Allegrini I. A performance of the open end tube diffusion sampler (Palmes sampler) for monitoring nitrogen dioxide // Air Pollution VIII / Eds. J.W.S. Longhurst, C.A. Brebbia, H. Power. Boston: WIT Press, 2000. P. 419-429.
5. Plaisance H., Piechocki-Minguy A., Garcia-Fouque S., Galloo J.C. Influence of meteorological factors on the NO2 measurements by passive diffusion tube // Atmos. Environ. 2004. V. 38. P. 573-580.
6. Gerboles M., Buzica D., Amantini L., Lagler F. Laboratory and field comparison of measurements obtained using available diffusive samplers for ozone and nitrogen dioxide in ambient air // J. Environ. Monit. 2006. N 8. P. 112-119.
7. Glasius M., Carlsen M.F., Hansen T.S., Lohse C. Measurement of nitrogen dioxide on Funen using diffusion tubes // Atmos. Environ. 1999. V. 33. P. 1177-1185.
8. Heal M.R., Kirby C., Cape J.N. Systematic biases in measurement of urban nitrogen dioxide using passive diffusion samplers // Environ. Monit. & Assess. 2000. V. 62. P. 39-54.
9. Kirby C., Fox M., Waterhouse J., Drye T. Influence of environmental parameters on accuracy of nitrogen dioxide passive diffusion tubes for ambient measurement // J. Environ. Monit. 2001. N 3. P. 150-158.
10. David R. Lide, ed. CRC Handbook of chemistry and physics. 90th Edition. Boca Raton: Taylor and Francis, 2010. 2760 p.
11. Diffusion tubes for ambient NO2 monitoring: practical guidance. Defra, 2008. 47 p. URL: http://laqm.defra. gov. uk/documents/0802141004_NO2_WG_PracticalGuidance_ Issue1a.pdf (дата обращения 14 января 2013 г.).
12. Руководство по контролю загрязнения атмосферы. РД 52.04. 186-89. М.: Госкомгидромет, 1991. 693 с.
13. Юшкетова Н.А., Поддубный В.А., Маркелов Ю.И. Тестирование метода пассивного отбора проб для измерения концентраций диоксида азота в атмосферном воздухе // Экологическая безопасность и современные технологии: Мат-лы Всерос. научно-практ. конф. Миасс, 23-25 декабря 2009. С. 176-196.
14. Юшкетова Н.А., Поддубный В.А. Оценка коэффициентов эффективности сорбции при пассивном отборе проб диоксида азота // Ж. прикл. химии. 2012. Т. 85, № 7. С. 1078-1083.
15. Palmes E.D., Johnson E.R. Explanation of pressure effects on a nitrogen dioxide (NO₂) sampler // Amer. Ind. Hyg. Assoc. J. 1987. V. 48, N 1. P. 73-76.
16. Aoyama T., Yashiro T. Analytical study of low-concentration gases. IV. Investigation of the reaction by trapping nitrogen dioxide in air using the triethanolamine method // J. Chromatogr. 1983. V. 265. P. 69-78.
17. Wei Y., Oshima M., Simon J., Motomizu S. The application of the chromatomembrane cell for the absorptive sampling of nitrogen dioxide followed by continuous determination of nitrite using a micro-flow injection system // Talanta. 2002. V. 57. P. 355-364.
18. Massman W.J. A review of molecular diffusivities of H₂O, CO₂, CH₄, CO, SO₂, NH₃, N₂O, NO and NO₂ in air, O₂ and N₂ near STP // Atmos. Environ. 1998. V. 32. P. 1111-1127.