대기 건식침적 측정을 위한 물표면 매체 포집기의 성능평가 = Performance Evaluation of A Water Surface Sampler to Measure Atmospheric Dry Depositon
저자
발행기관
이화여자대학교 환경문제연구소(Environmental Research Institute Ewha Womans University)
학술지명
권호사항
발행연도
1998
작성언어
Korean
주제어
KDC
539.905
자료형태
학술저널
수록면
168-182(15쪽)
제공처
원형 모양의 물 표면 매체 포집 기기가 대기중의 가스와 입자들의 건식 침적 유동량을 측정하기 위하여 개발되었다. 포집 기기는 날카로운 모서리와 아크릴로 만들어진 판(지름 37cm, 깊이 0.5cm)에 순환시스템을 통하여 계속해서 물이 공급되어지는 구조로 설계되어 있다.
물 표면 매체 포집 기기의 성능을 평가하기 위하여 황산염, 칼슘 그리고 납의 유동량(flux)을 일리노이주(Illinois) 시카고(Chicago)에서 측정하였다. 대기중 입자상의 건식 침적 유동량을 측정하기 위하여 날카로운 모서리를 지닌 침적판 위에 놓여진 그리스 표면 매체를 물 표면 매체와 동시에 대기중에 노출하였다. 통계학적 분석 결과에 의하면 칼슘과 납의 유동량(flux)은 두표면 매체에서의 침적량이 동일한 것으로 분석 평가되어져 물과 그리스 표면 매체는 입자상의 침적에 대해서는 동일한 특성을 지니는 것으로 판명될 수 있었다.
황산염의 건식 침적의 경우, 가스상(SO₂) 과 입자상(SO₄())의 물질이 동시에 물로 침적될 수 있기 때문에 황산염을 시험대상 화합물로 선택하였다. (이산화황은 물 속에서 빠르게 가수 분해되고 황산염으로 산화된다). 이산화황(SO₂ )의 유동량을 물 표면 매체와 그리스 표면 매체사이의 황산염 유동량의 차이에 의하여 결정하였다.
저항모델(resistance model)을 사용하여 계산한 개별 이산화황 기체상 질량전달계수(individual SO₂gas phase mass transfer coefficient)와 대기중의 이산화황 농도를 곱하여 황산염 유동량을 예측하였다. 저항 모델은 질량 전달을 일련의 저항들을 통과하는 전기 및 열적 흐름과의 유사성과 연관지어서 개발한 모델이다. 물 표면 매체 포집기기를 사용하여 직접 측정한 이산화황 유동량을 저항 모델을 사용하여 예측된 유동량들과 잘 일치하였다. 이 결과는 물 표면 매체 포집기기가 대기중에서 가스상과 입자상의 물질로 동시에 존재하는 질소 화합물, PCBs, PAHs 및 수은과 같은 화합물질들의 침적을 측정하는데도 유용하게 쓰일 수 있는 가능성을 시사하고 있다.
A circular water surface sampler was developed to measure the dry deposition flux of atmospheric gases and particle. The sampler consists of a sharp edged, acrylic plate, filled with water(37cm in diameter and 0.5cm deep) that is continuously replenished from a reservoir by a pump that maintains a constant water depth. To evaluate the water surface sampler, the flux of sulfate, calcium and lead were measured in Chicago. IL. A sharp edged greased surface was exposed to the atmosphere simultaneously with the water surface to measure the dry deposition flux of atmospheric particles. Calcium and lead fluxes were found to be statistically the same indicating that the water and greased surfaces had the same particulate phase deposition characteristics.
Sulfate was also selected as the test compound because it can be deposited to water as both a gas(SO₂) and particulate(SO₄()) from the atmosphere(SO₂is quickly hydrolized and oxidized to SO₄() in water). The flux of SO₂was determined from the difference in the sulfate flux between the water surface and the greased surface. For each sample the calculated SO₂ flux was calculated as the product of the individual SO₂ gas phase mass transfer coefficient calculated using a resistance model multiplied by the ambient SO₂ concentration. A resistance model was developed by analogy to electrical or heat flow through a series of resistances. The SO₂ fluxes measured directly with the water surface sampler agreed well with those predicted with the resistance model. These findings indicate this sampler will be useful for measuring the deposition of other compounds which exist in both the gas and particulate phases like nitrogen, PCBs, PAHs and Hg.
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