Measurements of the physical properties in the

urban environment

Química de la AtmósferaProfesora: Margarita PréndezAlumno: Sergio Ibarra

Universidad de ChilePrograma Inter-FacultadesMagister en Gestión y Planificación Ambiental

Roy M. Harrison, Marcus Jones, Gareth CollinsAtmospheric Environment 33 (1999) 309-321

Mediciones de las propiedades físicas de las partículas en UK Contadores de núcleos de condensación

◦ Número de partículas Scanning Mobility Particle Sizer (SMPS)

◦ Distribuciones de tamaños de partículas Epiphaniometer

◦ Área de las partículas que interactúa con su gas transportador (Área Fuchs)

Tapered Element Oscillating Micro-balance (TEOM)◦ Masa

Abstract

3 sitios: Centenary Square, Birmingham East y Hodge Hill

<[partículas]>=[2.86-9.60]*10^4 part. cm^-3 en tres sitios

A mayor cercanía de tráfico, mayor número de partículas

SMPS: diferencias entre distribuciones de tamaños de partículas cercano a calles y background

Correlación linear de masa con n° Partículas, que en episodios críticos relación es curvilínea.

Abstract

Número de partículas es mejor indicador de efectos en salud que masa.

Partículas Ultrafinas <100 nm, Dióxido de Titanio TiO2 efecto adverso en ratas.

160 000 part. cm^-3 túneles; 50 000 part. cm^-3 calles; 10 000 part. cm^-3 background; 200 part. cm^-3 aire marino

1. Introducción

Evidencias de efectos de MP10 en enfermedades cardio-respiratorias, sin claro mecanismo de componentes tóxicos del aerosol.

Toxicología clásica no es capaz de explicar las relaciones lineares entre mortalidad/morbilidad y masa MP10.

1. Introducción

Propósito: Estudiar la distribución de número de partículas en la atmósfera urbana, investigando relaciones entre el número total, superficie y masa

2.1 Condensation Nucleus Counters (CNC). Conteo de partículas.

2.2 Tapered Element Oscillating Micro-balance (TEOM). Masa.

2.3 SMPS, Distribución por tamaño. 2 4 Epiphaniometer. Medición superficie

Fuchs.

2. EXPERIMENTAL

2.1 Condensation Nucleus Counters (CNC)

http://www.esrl.noaa.gov/gmd/aero/instrumentation/cnc_desc.html

2. EXPERIMENTAL

2.2 Particle mass: Tapered Element Oscillating Micro-balance (TEOM)

2. Experimental

Cabezal

No ingresan partículas con Da > 10 µm

Unidad electrónica

Bomba de succión o vacío

Filtro

Unidad sensora de balance

Oscilador

2.3 SMPS TSI Model 3071 Electrostatic Classifier

2.3 SMPS TSI Model 3022A Condensation Particle Counter

2. EXPERIMENTAL - Scanning Mobility Particle Sizer (SMPS)

2.4 Instrument used to measure the Fuchs surface area of aerosols directly.

The device is therefore most sensitive to particles contained in the accumulation mode. Due to its high sensitivity it also works well at the lowest particle concentrations of less than 100 ng m−3 with gas flow rates as low as 1 l min−1.

2. EXPERIMENTAL - Epiphaniometer

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0021850289901018

2.5 Sampling sites

1. Sub-urban. 70 m from M6 (160 000 vpd)

2. Background. Light traffic

3. Urban Background

4. Sub-urban Background Location. 250 m from Heavy Traffic

2. EXPERIMENTAL

3.1 Particle measurements at roadside and background locations1. University: TSI CNC 3022 next to a busy street (Bristol Road) +

SMPS2. University: TSI CNC 3025 ventana segundo piso Campus + SMPS Campus below Birmngham Centre, while Bristol Road Twice

Birmingham C

3. Results

3.1 Particle measurements at roadside and background locations1. University: TSI CNC 3022 next to a busy street (Bristol Road) +

SMPS2. University: TSI CNC 3025 ventana segundo piso Campus + SMPS Campus below Birmngham Centre, while Bristol Road Twice

Birmingham C

3. Results

3.2 Size distribution by number concentration. SMPS

3. Results

_University campus background and roadsites

_Measurements were not concurrent with the particle count and reflect different atmospheric conditions.

Partículas Ultrafinas

Partículas gruesas

CombustiónPolvoResuspendido

3.3 Comparisons between particle count and mass concentration

3. Results

_Count. TSI Model 3025 CNC on the roof of Repertory Theatre in Birmingham’s Centenary Square_Mass. CNC 50 m from PM10 monitoring station

+ masa, - N°

+ masa y partículas grandes y – n°

3.4 Particle count and PM10 at East Birmingham AUN Monitoring Station

3. Results

_TSI Model 3022 installed at the Birmingham East Automatic Urban Network (AUN) Station. Hourly averages.

+ masa, - N°

+ masa, - n°

Partículas grandes

24h data: r2=0.44

3.5 Diurnal analysis of particle count

3. Results

_Ciclo diario para conteo y masa

+ masa, - N°

Se aprecia el efecto del tráfico

3.6 Analysis of two episodes of high particulate matter concentration

3. Results

_Fuegos artificiales

Fig. 13. Relationship of PM10 mass to particle count during the coarse particle episode 12-15/10/1995 Birmingham station

3-9/11/1995

Mayores concentraciones, entonces curva exponencialEfecto de fuegos artificiales

Mayor masa

3.7 Measurements of particle surface ara using an epiphaniometer

3. Results

_The Fuchs surfce area is proportional to d^2 for particles smaller than about 100 nm, and proportional to d for particles larger than 3 um. Sirve para las partículas en modo de acumulación.

Fig. 14. Mean diurnal variations in PM10 mass, particle count and particle Fuchs surface area ar Birmingham

Fireworks produces larger particles than vehicles, mass grows rapidly

Se ve efecto tráfico. Desfase de Fuchs sugiere partículas finas de tubo de escape y partículas gruesas por polvo resuspendido

<[C]>=[2.86-9.60]*10^4 cm^-3 en tres sitios

A mayor cercanía de tráfico, mayor número de partículas

SMPS: diferencias entre distribuciones de tamaños de partículas cercano a calles y background

Correlación linear de masa con n° Partículas, que en episodios críticos relación es curvilínea.

4. Discussion and conclusions