Συνεισφορά στην ανάπτυξη μεθόδου προσδιορισμού
του μαύρου άνθρακα στα ατμοσφαιρικά σωματίδια.
Εφαρμογές σε αστικό περιβάλλον

Καλλιβωκά, Δήμητρα; Kallivoka, Dimitra

dc.contributor.author	Καλλιβωκά, Δήμητρα	el
dc.contributor.author	Kallivoka, Dimitra	en
dc.date.accessioned	2022-11-23T09:14:43Z
dc.date.available	2022-11-23T09:14:43Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/56230
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.23928
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού - Παρόμοια Διανομή 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/gr/	*
dc.subject	Περιβαλλοντική Μηχανική	el
dc.subject	Ατμοσφαιρική Ρύπανση	el
dc.subject	Μαύρος Άνθρακας	el
dc.subject	Αιθάλη	el
dc.subject	Φασματομετρία	el
dc.subject	Environmental Engineering	en
dc.subject	Atmospheric pollution	en
dc.subject	Black carbon	en
dc.subject	Soot particles	en
dc.subject	Loading effect	en
dc.title	Συνεισφορά στην ανάπτυξη μεθόδου προσδιορισμού του μαύρου άνθρακα στα ατμοσφαιρικά σωματίδια. Εφαρμογές σε αστικό περιβάλλον	el
heal.type	bachelorThesis
heal.generalDescription	Η παρούσα διπλωματική εργασία, με θέμα «Συνεισφορά στην ανάπτυξη μεθόδου προσδιορισμού του μαύρου άνθρακα στα ατμοσφαιρικά σωματίδια. Εφαρμογές σε αστικό περιβάλλον» εκπονήθηκε στη Σχολή Μηχανικών Μεταλλείων- Μεταλλουργών, του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου, κατά την διάρκεια του ακαδημαικού έτους 2021-2022, υπό την επίβλεψη της Καθηγήτριας Εμμανουέλας Ρεμουντάκη, στο εργαστήριο Επιστήμης και Τεχνολογίας Περιβάλλοντος στη Μεταλουργία και Τεχνολογία Υλικών. Η εργασία δεν θα ήταν δυνατόν να προαγματοποιηθεί χωρίς την πολύτιμη φιλοξενία και εμπιστοσύνη του Ινστιτούτου Πυρινικών και Ραδιολογικών Επιστημών και Τεχνολογίας, Ενέργειας και Ασφάλειας (ΙΠΡΕΤΕΑ) του Εθνικού Κέντρου Έρευνας Φυσικών Επιστημών (ΕΚΕΦΕ) – «Δημόκριτος».	el
heal.classification	Περιβαλλοντική Μηχανική	el
heal.classification	Ατμοσφαιρική Ρύπανση	el
heal.classification	Φασματοσκοπία	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2022-07-18
heal.abstract	Τα αστικά περιβάλλοντα είναι γνωστό ότι πλήττονται από την κακή ποιότητα του αέρα λόγω των διάφορων πηγών εκπομπών ατμοσφαιρικής ρύπανσης, της τοπογραφίας και των κλιματικών συνθηκών που ευνοούν την ρύπανση του αέρα. Η παρουσία των αιωρούμενων σωματιδίων στην ατμόσφαιρα και ο ρόλος τους στην κλιματική αλλαγή και στην ανθρώπινη υγεία καθιστά αναγκαία την καθημερινή παρακολούθηση των χαρακτηριστικών των ατμοσφαιρικών αερολυμάτων. Το αερόλυμα του μαύρου άνθρακα είναι ένας μοναδικός πρωτογενής ρύπος. Επηρεάζει τις οπτικές ιδιότητες της ατμόσφαιρας και αναγνωρίζεται ως ο δεύτερος πιο σημαντικός ανθρωπογενής παράγοντας που επιδεινώνει την κλιματική αλλαγή. Επιπλέον αποτελεί σημαντικό παράγοντα στην πρόκληση σοβαρών προβλημάτων στην ανθρώπινη υγεία και στα οικοσυστήματα. Η κύρια ανθρωπογενής πηγή εκπομπής του μαύρου άνθρακα είναι η καύση ορυκτών καυσίμων. Άλλες πηγές εκπομπής μαύρου άνθρακα αποτελούν η καύση βιομάζας και οι πυρκαγιές. Στην παρούσα διπλωματική εργασία εφαρμόζεται μία οπτική μέθοδος προσδιορισμού της συγκέντρωσης του μαύρου άνθρακα σε φίλτρα με δείγμα λεπτομερούς σωματιδιακής ύλης (ΑΣ2.5) χρησιμοποιώντας το όργανο προσδιορισμού της απορρόφησης του μαύρου άνθρακα σε πολλαπλά μήκη κύματος (ΜΑΒΙ- Multiwavelength Absorption Black Carbon Instrument). O μαύρος άνθρακας που συλλέγεται σε φίλτρο, παρουσιάζει ισχυρή απορρόφηση της προσπίπτουσας ακτινοβολίας, και ως εκ τούτου είναι δυνατός ο προσδιορισμός της συγκέντρωσης του μαύρου άνθρακα στο δείγμα του αερολύματος. Στην διπλωματική γίνεται συζήτηση και καθορίζονται οι βασικές παράμετροι που συνδέονται άμεσα με τον προσδιορισμό του συντελεστή απορρόφησης της μάζας (ε), του συντελεστή απορρόφησης του φωτός (babs) και της συγκέντρωσης του μαύρου άνθρακα (BC). Για τον προσδιορισμό της συγκέντρωσης του μαύρου άνθρακα στην ατμόσφαιρα, όταν γίνεται η εφαρμογή οπτικών μεθόδων με χρήση δειγμάτων σε φίλτρα, πρέπει να λαμβάνεται υπόψιν το «filter loading effect», το οποίο έχει ως συνέπεια την υποτίμηση των τελικών τιμών της συγκέντρωσης του μαύρου άνθρακα. Παρουσιάζεται μία μέθοδος διόρθωσης του loading effect για τα δεδομένα που λήφθηκαν με το καινούργιο όργανο ΜΑΒΙ. Η μέθοδος βασίζεται στον αλγόριθμο διόρθωσης που εφαρμόστηκε σε άλλα αιθαλόμετρα και αναπτύχθηκε από τους Weingartner et. al (2003), για την εισαγωγή παραμέτρου διόρθωσης κατά την επεξεργασία των μετρήσεων από το offline όργανο ΜΑΒΙ. Για τον σκοπό αυτό μελετήθηκαν δείγματα με αερόλυμα ΑΣ2.5 από 4 διαφορετικά αστικά κέντρα (Τατζικιστάν, Λιθουανία, Σλοβενία και Μολδαβία). Το τελικό αποτέλεσμα αυτής της προσπάθειας είναι να γίνονται απαραίτητες διορθώσεις στις τιμές των συγκεντρώσεων του μαύρου άνθρακα.	el
heal.abstract	It is well known that urban environments suffer from poor air quality due to various emission sources, topography and climate conditions favoring the accumulation of atmospheric pollution. The presence of particulate matter in the atmosphere and their effects on climate change and on human health render necessary the daily monitoring of the aerosols. Aerosol black carbon is a unique primary tracer for combustion emissions. It affects the optical properties of the atmosphere and is recognized as the second most important anthropogenic forcing agent for climate change. Produced by the incomplete combustion of biomass and fossil fuels, BC has notable implications for both human health and the environment. In this thesis we apply an optical method for the determination of the concentration of black carbon on filters embedded with sample of fine particulate matter (PM2.5) by using the Multiwavelength Absorption Black Carbon Instrument (MABI). If black carbon is collected on a filter, it is a strong light absorber to the visible spectrum, and therefore it is possible to determine its concentration in the sample. This work discusses and defines the key parameters and terms that are directly related to determining the mass absorption coefficient (ε), the light absorption coefficient (babs) and the concentration of black carbon (BC). For the accurate determination of mass equivalent black carbon concentrations in the air, optical measurements by filter-based absorption aethalometers must take into account the “filter loading effect”, which as a result underestimates the final values of the black carbon’s concentration. A method for correcting the loading effect of the data obtained with the newly developed instrument MABI is presented based on the correction developed for previous instrumentations by Weingartner et. al (2003), this time applied for the offline instrument MABI for the introduction of a correction parameter during the measurement process. For this purpose, aerosols samples from 4 different urban sites where investigated (Tajikistan, Lithuania, Slovenia and Moldova). Overall, through this effort the appropriate correction was made for the determination of black carbon’s concentration in the atmosphere.	en
heal.advisorName	Ρεμουντάκη, Εμμανουέλα	el
heal.advisorName	Remountaki, Emmanouela	en
heal.committeeMemberName	Παππά, Αθηνά	el
heal.committeeMemberName	Pappa, Athina	en
heal.committeeMemberName	Παπαγιάννης, Αλέξανδρος	el
heal.committeeMemberName	Papagiannis, Alexandros	en
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανικών Μεταλλείων Μεταλλουργών. Τομέας Μεταλλουργίας και Τεχνολογίας Υλικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	65 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false