The Laboratory for Air Quality Research

Responsible person: RNDr. Jan Hovorka, Ph.D.

Phone number: 22195 1907

location: Small building of Institute for Environmental Study, ground floor

Laboratoř je základnou skupiny výzkumu atmosférického aerosolu, která se zabývá měřením kvality venkovního a vnitřního ovzduší, pozemním i letovým měřením prostřednictvím dálkově řiditelné vzducholodě, experimenty v oblasti atmosférické chemie a atmosférického aerosolu, pedagogickou činností a popularizaci vědy.

Laboratoř tvoří několik samostatných místností:

Laboratory for Air Quality Research | "Tunnel" Laboratory | The Balance Room | Mobile Station | Roof station

The Laboratory for Air Quality Research

Základem je moderně vybavená laboratoř sloužící jako úschovna přístrojů pro měření kvality ovzduší, k výrobě nových experimentálních zařízení a opravám, k práci se vzorky a poskytuje tak kompletní zázemí pro měření v terénu a přípravu experimentů.

Laboratoř se nachází v přízemí domečku ÚŽP, je prachuvzdorně utěsněna dvojitými dveřmi a okny a vybavena speciální klimatizací, aby uvnitř bylo co nejčistší prostředí. Dokonalou práci se vzorky pak umožňuje laminární box, který je součástí laboratoře.

Equipment of the Laboratory:

• Laminární box, pipety a další nástroje pro práci se vzorky
• Nářadí a materiál pro montáž experimentálních zařízení
• Mikrováhy
• Police pro vhodné uskladnění kufrů s přístroji
• Pracovní plocha

Přenosné přístroje uskladněné v laboratoři, které mohou měřit samostatně uvnitř či venku v nepromokavých kufrech:

• 12 monitorů DustTrak 8520 (firma TSI) pro měření koncentrací PM₁₀/PM_2,5/PM₁
• DustTrak DRX 8533 (TSI) pro měření částic PM₁₀, PM_2,5 a PM₁
• P-Trak 8525 (TSI) pro měření početní koncentrace částic od 0,02 do 1 µm
• Meteorologická stanice: rychlost a směr větru, globální záření, relativní vlhkost a teplota
• Dálkový teploměr, GPS, ultrazvuková lázeň a další

"Tunnel" Laboratory

Laboratoř "Tunel" se nachází v suterénu Domečku ÚŽP. Je zde postavený experimentální tunel pro sledování záchytu aerosolových částic na rozličné předměty a povrchy za definovaných podmínek. Dále se zde nachází experimentální resuspenzní komora pro studium rychlosti sedimentace a chování aerosolových částic po jejich rozprášení za daných podmínek.

Equipment of the Laboratory:

• Resuspenzní komora o objemu 0,4 m³ určená ke studiu disperze pevných aerosolových částic pod definovanými teplotními a vlhkostními podmínkami. Komora umožňuje on-line měření početní koncentrace v průběhu rozprašování vzorků, současné vzorkování na filtr a možnost fotodokumentace experimentu prostřednictvím skleněného okna v komoře
• Větrný tunel vyrobený z plexiskla a hliníkových ohybů umožňující studium záchytu aerosolových částic na různé předměty a povrchy za jasně definovaných podmínek, za použití on-line metod měření velikostních distribucí aerosolových částic a gravimetrických analýz
• Přenosný flow-box se vzduchovou pumpou, HEPA filtrem a molekulovým sítem pro práci se vzorky v terénu

The Balance Room

Váhovna se nachází v suterénu Domečku ÚŽP, jedná se o speciálně vybudovanou klimatizovanou místnost s dvojitými dveřmi a absencí oken pro zachování stabilních podmínek. Váhovna je udržována na laboratorní teplotě a relativní vlhkosti vzduchu 50%, což zajišťuje klimatizace v kombinaci s vysoušečem vzduchu. Uvnitř se nachází dvojice vah na speciálních stolech a plocha pro práci se vzorky včetně prostoru pro exsikátory.

Equipment of the Laboratory:

• Váhy Santorius pro gravimetrickou analýzu (5 desetinných míst)
• Mikrováhy...(?)

The Mobile Station

Mobilní stanice ÚŽP je umístěna v areálu Botanické zahrady a každoročně je převážena nákladním vozidlem na místa měřících kampaní. Jedná se o klimatizovaný izotermický kontejner ve tvaru kvádru o šířce 2,5 m, délce 3 m a výšce 2,5 m. Je značně automatizovaná a řízena počítači napojenými na internet pro možnost dálkového řízení, prohlížení aktuálních dat a kontrolování správné funkčnosti. Tzv. inlety (nerezové trubky), kterými je nasáván do jednotlivých měřících zařízení vzduch, jsou umístěny zhruba ve výšce 3 - 4 m nad zemí. Uvnitř stanice se nachází přístroje pro sledování následujících parametrů.

Parametry sledované přístroji, jež jsou součástí mobilní klimatizované izotermické stanice ÚŽP:

• PM₁₀ on-line radiometrickou metodou shodnou s měřením sítí ČHMÚ: Beta Gaug FH 62 I-R, integrační doba 1 hod.
• On-line velikostní distribuce počtu a hmotnosti aerosolových částic velikosti 14,5 – 734 nm (SMPS 3936 LN25) a velikosti 0,53 – 10 µm (APS 3321 firmy TSI) s integrační dobou 5 min.
• Aerosolové částice a polycyklické aromatické uhlovodíky ve frakcích >10 µm, 1 - 10 µm, 0,5 - 1 µm, 0,17 - 1 µm, <0,17 µm (vysokoobjemový kaskádní impaktor BGI 900; integrační doba 24 hod., průtok 900 l/min., vzorkování pro toxikologické účely)
• Poměr mezi organickým elementárním uhlíkem ve frakci PM_2,5 (přístroj OC/EC firmy Sunset laboratory Inc.; integrační doba 1 hod.)
• 27 prvků ve frakcích 0,12 – 0,34 µm, 0,3 – 1,15 µm, > 1,15 µm (3 DRUM firmy UC Davis, integrační doba 1 hod.) a ve frakcích 0,09 – 0,26 mm, 0,26-0,34 mm, 0,34 – 0,56 mm, 0,56 – 0,75 mm, 0,75 – 1,15 mm, 1,15 – 2,5 mm, 2,5 - 5 mm, 5 - 10 mm (8 DRUM firmy Streetman precision Inc.; integrační doba 1 hod.)Koncentrace 27 prvků jsou stanovovány metodou SXRF spektrometrie (ALS Berkeley, USA).
• On-line koncentrace NO_x, O₃, CO, SO₂, CH₄, NMHC (přístroje firmy HORIBA: APCA-360, APNA–360, APHA-360, APSA – 360, APOA-360; integrační doba 5 min.)
• Velikostní distribuce hmotnosti aerosolu frakcí < 0,25 mm, 0,25 – 0,5 mm, 0,5 – 1,0 mm, 1,0 – 2,5 mm, 2,5 - 10 mm dle US EPA (personální kaskádní impaktor SIOUTAS; integrační doba 24 hod.)
• Meteorologická stanice: Rychlost a směr větru (přístroj Wind-sonic), globální záření (Thies), teplota a vlhkost (Commeter) s integrační dobou 5 minut; velikost a počet hydrometeorů a jejich pádová rychlost pro výpočet srážkového úhrnu (disdrometr Thies) s integrační dobou 1 min.

Zimní měřící kampaň v Mladé Boleslavi 2013, Martina Píšová (foto: Jan Bendl)

The Roof Station

Na půdě Ústavu pro životní prostředí se nachází stanice pro kontinuální monitoring kvality ovzduší v dané lokalitě.

Equipment of the Laboratory:

• PM₁₀ on-line radiometrickou metodou shodnou s měřením sítí ČHMÚ: Beta Gaug FH 62 I-R, integrační doba 1 hod.
• On-line velikostní distribuce počtu a hmotnosti aerosolových částic velikosti 14,5 – 734 nm (SMPS 3936 LN25) a velikosti 0,53 – 10 µm (APS 3321 firmy TSI) s integrační dobou 5 min.
• On-line koncentrace NO_x, O₃, CO, SO₂, CH₄, NMHC (přístroje firmy HORIBA: APCA-360, APNA–360, APHA-360, APSA – 360, APOA-360; integrační doba 5 min.)
• Meteorologická stanice: Rychlost a směr větru (přístroj Wind-sonic), globální záření (Thies), teplota a vlhkost (Commeter) s integrační dobou 5 minut; velikost a počet hydrometeorů a jejich pádová rychlost pro výpočet srážkového úhrnu (disdrometr Thies) s integrační dobou 1 min.

List of papers, presentations and posters from the laboratory since 2005

International conferences

Particulate Matter Supersite Program&Related Studies, 7–11.února 2005, Atlanta, Georgia, USA

DIURNAL VARIATION OF SUBMICRON PM SIZE DISTRIBUTIONS AND GASEOUS POLLUTANT CONCENTRATIONS, PRAGUE 2004, POLLUTION SOURCE ESTIMATION 
Abstract, Lecture

ULTRAFINE PM IN NEAR GROUND LAYER OF URBAN ATMOSPHERE, PRAGUE 2002/2003 
Abstract, Poster

Evropská Aerosolová Konference, 28.srpna – 2.září 2005, Ghent, Belgie

COMPARISON OF GRAVIMETRIC PM DATA FROM THE HARVARD IMPACTORS AND GHENT STACKED FILTER UNIT PM10 SAMPLERS IN PRAGUE 2004  
Abstract, Poster

PERFORMANCE OF PHOTOMETER DUSTTRAK IN VARIOUS INDOOR AND OUTDOOR ENVIRONMENTS 
Abstract, Poster

MASS SIZE DISTRIBUTIONS OF PRAGUE AEROSOL ON TWO SITES AND DURING THREE SEASONS 
Abstract, Poster

DIURNAL PATTERN OF SUBMICRON AEROSOL SIZE/MASS DISTRIBUTIONS IN URBAN ATMOSPHERE, PRAGUE WINTER 2004/2005 
Abstract, Poster

Výroční konference České aerosolové společnosti, 15.listopad 2005, Praha

VELIKOSTNÍ DISTRIBUCE SUBMIKRONOVÝCH ČÁSTIC AEROSOLU VE SPALINÁCH KOTLE NA ZEMNÍ PLYN

Abstrakt, Přednáška

7.Mezinárodní Aerosolová Konference, 10–15.září 2006, St. Paul, Minnesota, USA

COMPARISON OF APS AND BETA AS CONTINUOUS MONITORS 
FOR MEASURING PM10 CONCENTRATIONS IN URBAN AIR 
Abstract, Poster

Nordic Society for Aerosol Research (NOSA) 2006 Conference, 8–10 listopadu, Helsinki, Finsko

THE EFFECT OF TECHNOLOGICAL AND NON-TECHNOLOGICAL PROCESSES ON AIR QUALITY IN A LARGE INDOOR CONSTRUCTION PLANT SPACE 
Abstract

Evropská Aerosolová Konference, 9–14.září 2007, Salzburg, Rakousko

DEPOSITION OF SUBMICRON AEROSOL ON SPRUCE NEEDLES; WIND TUNNEL MEASUREMENTS 
Abstract, Poster

FINE AND COARSE AEROSOL PARTICLES IN A STUDENT CLUB BEFORE AND AFTER A SMOKING BAN 
Abstract, Poster

PERSONAL EXPOSURE TO PM1 IN THE PRAGUE UNDERGROUND 
Abstract, Poster

SOURCE APPORTIONMENT OF PRAGUE AEROSOL FROM COMBINED PARTICLE NUMBER SIZE DISTRIBUTION AND GASEOUS COMPOSITION DATA BY BILINEAR POSITIVE MATRIX FACTORIZATION 
Abstract, Poster

SEASONAL VARIATION OF SUBMICRON AEROSOL NUMBER SIZE DISTRIBUTION AT URBAN AND SUBURBAN SITES OF PRAGUE IN 2004/2005 
Abstract

SUBMICRON AEROSOL PARTICLES IN A SMALL SETTLEMENT NEAR HIGHWAY 
Abstract, Poster

European Aerosol Conference 2008, 24-29.srpna 2008, Thessaloniki, Řecko

10th Rio Symposium on Atomic Spectrometry, 7-12.září 2008, Salvador- Bahia- Brazil

CHEMICAL VAPOUR GENERATION OF AG: TRACKING SILVER NANOPARTICLES IN GASEOUS PHASE

AAAR 27th annual conference, 20-24.října 2008, Orlando, Florida, USA

WINTERTIME SUBMICRON AEROSOL IN RURAL ATMOSPHERE: CASE STUDY FROM TWO VILLAGES IN THE CZECH REPUBLIC

CHARGING STATE OF SUBMICRON AEROSOL IN RELATION TO RAIN DROPLETS SIZE EVOLUTION

DISPERSAL OF COARSE AEROSOL FROM EXPLOSIVE BLAST: FIELD MEASUREMENTS

MASS AND NUMBER CONCENTRATIONS OF SIZE SEGREGATED AEROSOL IN A LARGE SPORT-HALL

SOURCE APPORTIONMENT OF URBAN AEROSOL BY BILINEAR PMF2 FROM HIGHLY-TIME RESOLVED DATA: PRAGUE WINTER 2007/2008

TEMPERATURE AND HUMIDITY CONTROLLED RESUSPENSION CHAMBER AS A TOOL FOR MEASURING SIZE DISTRIBUTION OF FUGITIVE DUST

HIGLY-TIME RESOLVED AEROSOL PARTICLE CHARACTERISTICS AND SOURCE APPORTIONMENT IN PRAGUE AND SMALL SETTLEMENT IN SUMMER 2008

Abstract

GENOTOXICITY OF SIZE SEGREGATED WINTER AEROSOL

Abstract

European Aerosol Conference, 6-11.listopadu 2009, Karlsruhe, Německo

SUPERMICRON AEROSOL PARTICLES NEAR OPEN-PIT LIGNITE MINE

Abstract

AAAR 29th Annual Conference, 25-29.října 2010, Portland, Oregon, USA

PM1, PM10 VARIABILITY WITHIN A MIDDLE SCALE OF 4 LOCALITIES

Abstract, Poster

TEMPORAL VARIATION OF SIZE DISTRIBUTIONS OF AERSOL FROM EXPERIMENTAL EXPLOSIVE BLASTS

Abstract, Lecture

.

High-Level Symposium on Nanotechnology Safety, 29-30.listopadu 2010, Praha

LV-PAH IN SIZE SEGREGATED AEROSOL: SEASONAL AND INTER-SITE VARIABILITY

Abstract

P. Pokorná, J. Hovorka and P.K. Hopke, Elemental composition and source identification of PM0.09-0.26 in European air pollution hot-spot, European Aerosol Conference (EAC 2013), 1.- 6. září. 2013, Praha.