Organiska molekylära spårämnen - Organic molecular tracers
Organiska molekylära spårämnen inom föroreningskontroll och miljövetenskap kallas organiska molekylmarkörer eller utsläppsmarkörer och är föreningar eller sammansatta klasser. Dessa spårämnen är av intresse för luftkvalitet eftersom de kan hjälpa till att identifiera partikelutsläppskällor , eftersom de är relativt unika för dessa källor. Detta tillvägagångssätt tillämpas i allmänhet på partiklar under 2,5 μm i diameter på grund av bildningsmekanismerna och de hälsorisker som är förknippade med denna storleksordning. För spårningsföreningar används principerna för massbalans för att "spåra" utsläpp från källan till receptorplatsen där ett prov tas. Användning av organiska spårämnen har blivit vanligare eftersom mätkvaliteten har förbättrats, kostnaderna har minskat och föreningar som var historiskt bra spårämnen, såsom bly , har minskat i omgivningskoncentrationer på grund av olika faktorer, inklusive statlig reglering.
Krav
För att kunna användas som spårämne måste en förening emitteras företrädesvis av vissa källor och inte av andra, vilket ger utsläppskällan en relativt unik kemisk sammansättning. Föreningen måste reagera tillräckligt långsamt i atmosfären så att den kemiskt bevaras från utsläppskällan till receptorstället där ett omgivande prov kan tas. Dessutom ska en spårart inte bildas i atmosfären och den ska inte förflyktiga under transport så att massbalansen upprätthålls. Spårningsföreningar måste då ha primärt ursprung (bildas inte i atmosfären), som skapas genom kondens och koagulering av främst förbränning och biologiska källor.
Exempel
Prover har analyserats från många kända biogena och antropogena utsläppskällor som diesel- och bensinfordon , cigarettrök , vägdamm, vegetativ detritus, vedrök och köttlagning. Exempel på några resultat av förmånliga utsläpp från källor inkluderar hopaner, polycykliska aromatiska kolväten och steraner från olika typer av mobila källor, reten och metoxifenoler från vedrök, udda n- alkaner och till och med n- alkansyror från vegetativ detritus, kolesterol och C16 och C18 n-alkansyror från matlagning och lättare n-alkaner från bromsslitage.
Analytisk användning
Kemisk analys av omgivnings- och källprover utförs med hjälp av gaskromatografi-masspektrometri , och utsläppskällornas kemiska profil kan jämföras med ett omgivande prov med hjälp av kemiska massbalansstekniker för att identifiera omgivningens massbidrag från varje föroreningskälla. Detta tillvägagångssätt förutsätter att ett omgivande luftprov har bidrag från partiklar från en linjär kombination av utsläppskällor. Om de kemiska sammansättningarna av lokala källor inte finns tillgängliga kan källfördelningsmodeller som positiv matrisfaktorisering och huvudkomponentanalys användas genom att använda statistiska metoder för att identifiera utsläppskällor från tidsserier av omgivande prover.