백령도에서 ToF-AMS를 이용한 2011년 5월 고농도 에어로졸 사례 연구
A Case Study on the High Mass Loading Aerosol observed using an Aerodyne ToF-AMS in Baegryung Island, May 2011
This study aims to identify the characteristics of particulate matter based-on chemical components and size. To this end, it analyzed the mass spectrum and components of aerosol (PM1.0) with the size of 50-1,000 nm for two weeks (May 24 ~ June 1st, 2011) at Baegryung Supersite using ToF-AMS. The result showed that sulfate was a dominant ion species with average concentration of 8.12 μg/m3 followed by organic matter 3.40 μg/m3, ammonium 2.37 μg/m3, and nitrate 0.91 μg/m3. On May 24, dramatic increase in the concentration of aerosol components was observed because of west wind and long-range transport of air pollutants. The diurnal concentration was characterized by two peaks, increasing from one to five AM. and from six to ten PM. When nitrate, chloride and sulfate found to be neutralized, predicted ammonium concentrations were compared with the measured ones. The result showed that aerosol mostly remained acid in the atmosphere. The m/z 44/OA ratios were on average 0.28, ranging between 0.22 -0.38, on May 24th and 0.32 on June 1th, meaning OOA ratio is higher than others. sulfate, nitrate, ammonium and organic components showed their peak in the accumulation mode size of 400-500nm. The individual size distribution presented a accumulation mode that contains oxygenated organic compounds
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본 연구에서는 실시간으로 초미세입자의 화학적성분과 입경에 따른 성분분포 특성을 파악하 기 위하여, 2011년 5월 24일부터 6월 1일 까지 2주 간 백령도에 위치한 대기종합측정소에서 ToF-AMS를 이용하여 실시간으로 50 ~ 1,000 nm 입 경영역에 분포하는 에어로졸(PM1.0)성분의 질량스펙트 럼과 입경에 따른 성분을 분석하였다. PM1.0 성분의 평균 농도는 sulfate 8.12 μg/m3, organic 3.40 μg/m3, ammonium 2.37 μg/m3 그리고 nitrate 0.91 μg/ m3이었고, sulfate가 주성분으로 나타났다. 측정기간 중 5/24일에는 서풍과 함께 장거리 이동 에 따른 에어로졸 성분의 농도가 급격히 증가하는 현상 이 관측되었다. 시간에 따른 성분의 농도는 1 ~ 5시와 18 ~ 22사이에 증가하는 경향을 나타내 었다. 에어로졸 중의 모든 nitrate, chloride 및 sulfate 성 분이 중화된 형태로 존재할 경우 예측된 ammonium 농도를 산정하여 실제 측정된 암모니아 농도를 비교한 결과, 직선의 기울기는 0.7로 에어로졸 은 대부분 중화되지 않은 산성 입자인 것으로 나타났다. 유기산화에어로졸입자의 지표로 사용 되는, m/z 44(COO+) 와 유기입자(organic aerosol, OA) 의 비율은 측정기간 북서풍계열이 유입되어 고농도 사례를 기록하였던 5월 24일과 비가 온 다 음에 남동풍계열이 유입되어 저농도 사례를 기록하였 던 6월 1일의 측정자료를 비교한 결과 m/z 44/OA 값은 5월 24일의 경우 평균 0.28으로 0.22 ~ 0.33 범위에 걸쳐 나타났으며, 6월 1일의 경우 평균 0.32 로 0.22 ~ 0.38 범위에 걸쳐 있었고, 유기에어로졸 성분 중에 산화된 유기에어로졸의 비 율이 높은 것으로 파악되었다. sulfate, nitrate, ammonium, organic 들은 주요한 집적모드인 400 ~ 500 nm 영역에서 피크가 나타났고, 각 성분의 입경분 포는 산화된 유기물을 함유한 집적모드를 보였다.
목차
Abstract 요약문 I. 서론 II. 연구내용 및 방법 1. 측정지점 및 기간 2. 실험장치의 구성 III. 결과 및 고찰 1. PM1.0 성분의 농도 분포 특성 2. PM1.0의 유기성분, sulfate, nitrate, ammonium 성분의 일일 분포 특성 3. PM1.0의 화학적 조성 특성 4. PM1.0의 입경에 따른 농도분포 특성 IV. 결론 References
키워드
에어로졸 질량분석계백령도유기에어로졸산화된 유기에어로졸ToF-AMS (Time of Flight Aerosol Mass Spectrometry)Baegryung IslandOA (Organic Aerosol)OOA (Oxygenated Organic Compounds)
한국도시환경학회 [The Korean Society of Urban Environment]
설립연도
2001
분야
공학>환경공학
소개
산업화와 도시 집중화 및 교통의 증가에 따른 각종 공해 물질의 증가에 의하여 우리들이 살고 있는 도시환경은 오염되고 있을 뿐만 아니라 도시 생태계가 파괴되어 가고 있다. 이에 따라 우리들의 생산활동이나 공공교통 그리고 일상생활에서 발생하는 대기오염, 수질오염, 토양오염, 폐기물, 소음 및 진동 그리고 그 밖의 오염원으로부터 발생되는 오염물질 등은 인간의 건강 및 생명에 유해하며 나쁜 영향을 미칠 수 있으므로 이를 방지하기 위한 시급한 대처가 요구된다.
이러한 시대적 요청에 따라 본 한국도시환경학회는 도시환경과 관련된 모든 문제를 조사연구함으로써 도시환경학문의 발전과 응용 및 보급에 기여하고 나아가 사회 발전에 이바지함을 목적으로 설립되었다.
간행물
간행물명
한국도시환경학회지 [Journal of the Korean Society of Urban Environment]