Chemical analysis of the aerosol particle on the Baltic coast

Berner cascade impactor was used to study urban aerosols in two localities of the Pomeranian macro-region Słupsk and Hel in autumn at different weather conditions. The range of aerodynamic diameters between 0.009 and 8.11 mm were separated. Elementary composition for each diameter was obtained in a complex procedure consisting of laser ablation of deposits then their successive ionization in inductively coupled plasma generator and finally mass selection in a quadrupole spectrometer. The chemical element analysis method proofs to be quick and versatile, allowing to identify different sources of air pollution, natural, industrial and due to the road traffic.

Do zbierania i selekcji aerozoli został użyty kaskadowy separator aerozoli (cascade impactor), model Berner. Pomiary obejmowały swym zasięgiem dwa rejony: peryferie Słupska (20 km od Morza Bałtyckiego) oraz letniskowa miejscowość Hel, położona na półwyspie Hel nad samym morzem. Odbywały się one jesienią. Dla porównania wykonano pomiary w dzień i w nocy (Hel) oraz podczas ładnej i deszczowej pogody (Słupsk). Separator kaskadowy umożliwiał zbieranie i selekcje aerozoli nadmorskich w jedenastu różnych klasach wielkości, w zakresie od 0,009 do 8,11 mm średnicy aerodynamicznej. Analiza składu chemicznego aerozoli, zebranych na cienkich, aluminiowych foliach, odbywała się metoda odparowania ich zogniskowana wiązka impulsowego lasera neodymowego Nd:YAG (laser ablation LA) i metoda pomiaru pojedynczych izotopów za pomocą kwadrupolowego spektrometru masowego ICP MS firmy Perkin Elmer. Do analizy wybrano izotopy pierwiastków odpowiedzialnych za zanieczyszczenie atmosfery: 12C, 13C, 28Si, 52Cr, 58Ni, 59Co, 63Cu, 75As, 114Cd i 208Pb. Ilościowe określenie poszczególnych pierwiastków możliwe było dzięki wcześniejszej kalibracji przyrządu i zastosowaniu zewnętrznych standardów kalibracyjnych. Zastosowana metoda umożliwia precyzyjne określenie składu chemicznego interesujących nas pierwiastków rzędu ppm, a co ważniejsze, dodatkowo uzyskujemy informacje o ich zawartości w poszczególnych frakcjach ich wielkości.