Sezonowe zmiany chemizmu epizodów opadowych – interakcje z atmosferą
Opady atmosferyczne mogą być istotnym źródłem jonów wnoszonych do środowiska. Zrozumienie mechanizmów zmiany chemizmu opadów i genezy jonów wnoszonych przez opad jest kluczowe dla badań środowiskowych.
Z punktu widzenia chemii atmosfery i dynamiki zmian chemizmu opadów atmosferycznych istotne jest zrozumienie tempa zmiany parametrów chemicznych opadów, zarówno w cyklu sezonowym jak i w trakcie samego epizodu opadowego. Z perspektywy badań środowiskowych, ważna jest odpowiedź na pytanie czy jony niesione wraz z opadem generowane są poza miejscem jego wystąpienia czy też powstają in situ w interakcji z gazowymi/pyłowymi zanieczyszczeniami atmosferycznymi.
Przeprowadzone badania wykazały zmienność sezonową (w obrębie epizodu opadowego, a także między latem a zimą), zarówno w stężeniach jonów, jak i w ich potencjalnych związkach z lokalnymi zanieczyszczeniami powietrza i procesami oczyszczania atmosfery. Połączenie analizy statystycznej parametrów chemicznych z warunkami meteorologicznymi/synoptycznymi i trajektoriami wstecznymi mas powietrza (model HYSPLIT) pozwoliło nam zidentyfikować trzy główne czynniki kontrolujące skład chemiczny opadów, a zmieniające się podczas każdego zdarzenia opadowego: (i) PC1 (40%) wpływ dalekiego transportu zanieczyszczeń i/lub antropogeniczne wpływy źródeł emisji, które obejmowały spalanie biomasy, spalanie paliw kopalnych, procesy przemysłowe i wkłady pochodzenia skorupowego; (ii) PC2 (20%) rozpuszczanie atmosferycznego CO2 i HF do form jonowych; i (iii) PC3 (20%) jako wpływ działalności rolniczej i/lub spalania biomasy. Zmiany czasowe podczas zdarzeń deszczowych wykazały, że każdy czynnik był najważniejszy na początku zdarzenia opadowego.
Badanie stężeń SO42− i Ca2+ wykazało, że wpływ aerozolu morskiego zmieniał się podczas obu zdarzeń deszczowych, lecz był stosunkowo niewielki. Finalnie, procesy wychwytywania i rozpuszczania cząstek PMx w niskich warstwach troposfery obserwowano tylko dla PM10 na początku zimowego epizodu deszczowego, co prawdopodobnie było spowodowane przez niską intensywność deszczu i nakładanie się lokalnych emisji aerozoli.
dr hab. Maciej Górka – profesor uczelni w Zakładzie Petrologii Eksperymentalnej, Instytutu Nauk Geologicznych zajmuje się naukowo szeroko rozumianą izotopową geochemią środowiskową, ukierunkowaną na badania zanieczyszczeń atmosferycznych i interakcji innych sfer z atmosferą. Jego zainteresowania badawcze koncentrują się między innymi na badaniach zanieczyszczeń gazowych (w tym GHGs), pyłowych i jonów wnoszonych z opadem do środowiska oraz wpływem antropopresji na jego stan wykorzystując do tego również niekonwencjonalne bioindykatory (jak sieci pajęcze, liście czy porosty).
Więcej informacji o artykule:
Górka, M., Pilarz, A., Modelska, M., Drzeniecka-Osiadacz, A., Potysz, A., & Widory, D. (2024). Urban Single Precipitation Events: A Key for Characterizing Sources of Air Contaminants and the Dynamics of Atmospheric Chemistry Exchanges. Water, 16 (2024), 3701
