Εργαστήριο Θερμοδυναμικής & Θερμικών Μηχανών Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας, Πεδίο Άρεως, 383 34 Βόλος Tηλ. +30 24210 74097, 74053, Fax. +30 24210 74096 Email: stam@uth.gr
Info	ΡΥΠΑΝΣΗ ΑΠΟ ΑΙΩΡΟΥΜΕΝΑ ΣΩΜΑΤΙΔΙΑ Ο κινητήρας Diesel χαρακτηρίζεται από πολύ υψηλό θερμικό βαθμό απόδοσης, υψηλή αξιοπιστία, υψηλή διάρκεια ζωής, χαμηλές απαιτήσεις συντήρησης, χαμηλές (engine-out) εκπομπές αέριων ρύπων, πλήν NOx. Αυτός είναι και ο λόγος που έχει επικρατήσει στις θαλάσσιες μεταφορές, στις χερσαίες μεταφορές, αλλά και στην αυτοκίνηση σε ορισμένες περιοχές όπως η Δυτική Ευρώπη. Το μόνο δυσεπίλυτο πρόβλημα υπάρχει με τις σωματιδιακές εκπομπές του κινητήρα Diesel, οι οποίες συνεισφέρουν στη δημιουργία σωματιδιακής ρύπανσης στις μεγάλες πόλεις, και γι’ αυτό η Νομοθεσία περιορισμού εκπομπών ρύπων από αυτοκίνητα, γίνεται ολοένα αυστηρότερη γι’αυτή την κατηγορία ρύπων. Π.χ. σύμφωνα με τα ισχύοντα Ευρωπαϊκά όρια (EURO 4, 2005), οι εκπομπές σωματιδίων των νέων μοντέλων επιβατικών αυτοκινήτων δεν πρέπει να ξεπερνούν τα 0.025 g/km, ενώ με την επόμενη γενιά ορίων εκπομπών (EURO 5, 2009), θα πάνε ακόμη πιο χαμηλά στα 0.005 g/km [1]. Η διατήρηση τόσο χαμηλών ορίων εκπομπών, απαιτεί τη χρήση σύγχρονων τεχνολογιών καύσης σε συνδυασμό με φίλτρα αιθάλης (DPF). Στη διερεύνηση τέτοιων τεχνολογιών διαθέτει σημαντική εμπειρία το Εργαστήριό μας. Παράλληλα όμως με τις ερευνητικές μας προσπάθειες στην κατεύθυνση της μείωσης των σωματιδιακών εκπομπών του κινητήρα Diesel, θεωρήσαμε σωστό να ασχοληθούμε και με την παρακολούθηση της ποιότητας της ατμόσφαιρας της περιοχής μας, όσον αφορά τα αιωρούμενα σωματίδια. Εξαιτίας των περιορισμένων πόρων που είχαμε στη διάθεσή μας, θα έπρεπε να βασιστούμε σε ένα χαμηλού κόστους, αλλά αξιόπιστο όργανο μέτρησης. Σύμφωνα με την Κοινοτική Οδηγία 1999/30/ EC, ΑΝΝΕΧ ΙΧ: «IV. Reference method for the sampling and measurement of PM10», η νομοθετημένη μεθοδολογία μέτρησης των σωματιδίων περιλαμβάνει συλλογή δείγματος σε κατάλληλο φίλτρο και ζύγιση, σύμφωνα με το πρότυπο EN 12341 ‘Air Quality - Field Test Procedure to Demonstrate Reference Equivalence of Sampling Methods for the PM10 fraction of particulate matter'. Η διαδικασία αυτή ακολουθείται στους επίσημους σταθμούς μέτρησης ατμοσφαιρικής ρύπανσης του ΥΠΕΧΩΔΕ που είναι εγκατεστημένοι σε όλες τις έδρες Νομών της Ελλάδος (όργανο μέτρησης: Thermo Andersen FH62C14 - Continuous Ambient Particulate Monitor, ελάχιστο διάστημα μέτρησης 1 ώρα). Όμως στο ίδιο ANNEX αναφέρεται ότι “είναι δυνατόν να εφαρμόζεται και εναλλακτική μεθοδολογία μέτρησης, με την προϋπόθεση ότι θα τεκμηριώνεται ότι οι μετρούμενες τιμές παρουσιάζουν συσχέτιση με τις τιμές που μετρά το όργανο αναφοράς”. Εμείς επιλέξαμε να διερευνήσουμε την αποτελεσματικότητα μιάς εναλλακτικής μεθοδολογίας μέτρησης των σωματιδίων, με βάση το όργανο DUSΤTRACK, που μετρά την απορρόφηση της ακτινοβολίας που εκπέμπει μια δέσμη laser (90ο light scattering), και έχει το επιπλέον πλεονέκτημα ότι μπορεί να μετρά και στιγμιαίες τιμές. Το συγκεκριμένο όργανο, εξαιτίας των πλεονεκτημάτων του χρησιμοποιείται και από πολλούς άλλους ερευνητές διεθνώς και τα συγκριτικά αποτελέσματα με άλλα όργανα δημοσιεύονται στα επιστημονικά περιοδικά της περιοχής [2, 3]. Ετσι, μπορούμε να ενημερώνουμε και τους συμπολίτες μας, στα πλαίσια των ενεργειών διάχυσης που οφείλει να κάνει το Πανεπιστήμιο προς την τοπική Κοινωνία, παρουσιάζοντας κατάλληλα διαγράμματα ημερήσιας διακύμανσης στις ιστοσελίδες μας. Φυσικά, είναι σημαντικό να ξεχωρίζουμε, κατά το δυνατόν, τη σωματιδιακή ρύπανση από άλλα φυσικά φαινόμενα τα οποία μπορεί να δίνουν οπτικά την εντύπωση της ρύπανσης. Για παράδειγμα, κάθε άνοιξη παρατηρείται και στην Ελλάδα το φαινόμενο της μεταφοράς σκόνης σε μεγαλο ύψος από τη Σαχάρα, το οποίο οπτικά αυξάνει σημαντικά τη θολότητα της ατμόσφαιρας, αλλά η επίδρασή του στο χαμηλό ύψος που μετράμε τα αιωρούμενα σωματίδια είναι γενικά μικρή. Πάντως, η μεταφορά της σκόνης της Σαχάρας χαρτογραφείται συστηματικά από το σύστημα ΠΟΣΕΙΔΩΝ του Ελληνικού Κέντρου Θαλασσίων Ερευνών (που δημοσιεύεται μεταξύ άλλων στο http://weather.pathfinder.gr/posidon/, όπου ανά πάσα στιγμή κάθε ενδιαφερόμενος μπορεί να παρατηρήσει την ένταση του φαινομένου σε όλο το Αιγαίο και το Ιόνιο, επιλέγοντας την παράμετρο: Φορτίο Σκόνης στους καιρικούς χάρτες που ανανεώνονται ανά 6 ώρες στη συγκεκριμένη ιστοσελίδα). Οσον αφορά τη συσχέτιση με την επίσημη μεθοδολογία μέτρησης, μελετούμε τη σχετική βιβλιογραφία και προσπαθούμε να βελτιώνουμε τη βαθμονόμηση του οργάνου ώστε να συσχετίζεται όσο το δυνατόν καλύτερα με τις μετρήσεις της νομοθετημένης μεθόδου. Οι διαφορές που προκύπτουν από τη συσχέτιση των ενδείξεων οργάνων που βασίζονται σε σκέδαση ακτινοβολίας, με αυτές των οργάνων που βασίζονται σε ζύγιση, έχουν να κάνουν με τις διαφορές στις οπτικές ιδιότητες της σκόνης κάθε περιοχής [4, 5]. Και γι’ αυτό, το επόμενο βήμα μετά από τις μετρήσεις συγκέντρωσης αιωρούμενων σωματιδίων, είναι η συλλογή και ανάλυση σκόνης από επιλεγμένα σημεία κάθε περιοχής. Δεδομένου ότι η διεργασία με την οποία παράγεται κάθε αιωρούμενο σωματίδιο (βιομηχανική ή άλλης φύσεως), αφήνει τη σφραγίδα της πάνω στο σωματίδιο [6]. Σύμφωνα με το ANNEX III της Οδηγίας 1999/30/EC, κατά το 1ο Στάδιο Εφαρμογής, oι μέν 24ωρες μέσες τιμές δεν θα πρέπει να υπερβαίνουν το όριο των 50 μg/m3 περισσότερο από 35 μέρες το χρόνο, η δε ετήσια μέση τιμή το όριο των 40 μg/m3. Όμως έπεται συνέχεια με την υπό έκδοση νέα Ευρωπαϊκή οδηγία (COM 2005 0447 τελικό). Σημειώνεται ότι οι σωματιδιακοί ρύποι PM10 και ιδιαιτέρως οι PM2.5, μπορεί να γίνουν ιδιαίτερα επιζήμιοι για τoν άνθρωπο, όταν τις εισπνέει για πολύ καιρό και σε υψηλές συγκεντρώσεις (και αναλόγως της σύστασης). Περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τη σημασία της ποιότητας της ατμόσφαιρας για την ανθρώπινη υγεία, καθώς και για σημαντικές δράσεις ενημέρωσης των πολιτών που προωθούνται σε άλλες χώρες της Ευρώπης και Αμερικής, θα βρείτε στα παρακάτω links:
People
Equipment
Publications
Projects
Links
CAE Tools
	Contact us
	Home | University | Department

1. N.N. www.dieselnet.com. [cited.

2. Heal, M.R., et al., Intercomparison of five PM10 monitoring devices and the implications for exposure measurement in epidemiological research. Journal of Environmental Monitoring, 2000. 2(5): p. 455-461.

3. Kingham, S., et al., Winter comparison of TEOM, MiniVol and DustTrak PM10 monitors in a woodsmoke environment. Atmospheric Environment, 2006. 40(2): p. 338-347.

4. Heal, M.R., T. Tunes, and I.J. Beverland, Using archive data to investigate trends in the sources and composition of urban PM10 particulate matter: Application to Edinburgh (U.K.) between 1992 and 1997. Environmental Monitoring and Assessment, 2000. 62(3): p. 333-340.

5. Heal, M.R., et al., Interpretation of variations in fine, coarse and black smoke particulate matter concentrations in a northern European city. Atmospheric Environment, 2005. 39(20): p. 3711-3718.

6. Heal, M.R., et al., Total and water-soluble trace metal content of urban background PM 10, PM2.5 and black smoke in Edinburgh, UK. Atmospheric Environment, 2005. 39(8): p. 1417-1430.