Vplyv saharského prachu na meranie čierneho uhlíka v aerosóloch

Abstract

This bachelor thesis focuses on the characterization of the chemical composition of atmospheric aerosols and the evaluation of optical interference from mineral dust during online black carbon measurements. The research targets an extraordinary episode of long-range Saharan dust transport over the Czech Republic, which occurred at the turn of March and April 2024. Measurements were conducted at the National Atmospheric Observatory Košetice (NAOK) using advanced high-time-resolution techniques, specifically the Xact 625i multi-metals monitor and the AE33 aethalometer. The results confirmed a tenfold increase in PM10 mass concentration and a significant decrease in the PM1/PM10 ratio to 0.23, indicating the dominance of the coarse dust fraction. Chemical analysis revealed a strong atmospheric enrichment of mineral elements such as Si, Al, Ca, and Fe, whose mutual ratios confirmed an origin in Northwest Africa. The primary contribution of this work is the experimental verification of a false biomass burning signal (BCbb) caused by the selective absorption of iron oxides in the UV region of the spectrum. This discrepancy was validated using levoglucosan, a biomass burning marker, which showed no increase during the peak of the dust episode. The thesis highlights the necessity of revising current black...

Táto bakalárska práca sa zaoberá charakterizáciou chemického zloženia atmosférického aerosólu a hodnotením optickej interferencie minerálneho prachu pri online meraní čierneho uhlíka. Výskum je zameraný na mimoriadnu epizódu diaľkového transportu saharského prachu nad územie Českej republiky, ktorá prebehla na prelome marca a apríla 2024. Merania sa realizovali na Národnom atmosférickom observatóriu Košetice (NAOK) s využitím pokročilých techník s vysokým časovým rozlíšením, konkrétne monitora kovov Xact 625i a aethalometra AE33. Výsledky potvrdili desaťnásobný nárast hmotnostnej koncentrácie PM10 a výrazný pokles pomeru PM1/PM10 (pomer jemnej frakcie k celkovej hmotnosti suspendovaných častíc) na hodnotu 0,23, čo indikuje dominanciu hrubej frakcie prachu. Chemická analýza odhalila silné obohatenie atmosféry o minerálne prvky ako Si, Al, Ca a Fe, ktorých vzájomné pomery potvrdili pôvod prachu v severozápadnej Afrike. Hlavným prínosom práce je experimentálne overenie vzniku falošného signálu spaľovania biomasy (BCbb) v dôsledku selektívnej absorpcie oxidov železa v UV oblasti spektra. Táto diskrepancia bola validovaná pomocou markeru spaľovania biomasy levoglukozánu, ktorý počas kulminácie prachovej epizódy nevykázal nárast. Práca poukazuje na nutnosť revidovať súčasné modely určovania zdrojov...