Environmental and health impacts of ultrafine aerosol  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
84091
Type K
Principal investigator Salma, Imre
Title in Hungarian Az ultrafinom aeroszol környezeti és egészségügyi hatásai
Title in English Environmental and health impacts of ultrafine aerosol
Keywords in Hungarian aeroszol, nanorészecskék, éghajlati hatás
Keywords in English aerosol, nanoparticles, climatic effects
Discipline
Meteorology, atmospheric physics and dynamics (Council of Complex Environmental Sciences)100 %
Ortelius classification: Meteorology
Panel Earth sciences 2
Department or equivalent Institute of Chemistry (Eötvös Loránd University)
Participants Grosz, Balázs
Kardos, Attila
Kardos, Attila
Pósfai, Mihály
Starting date 2011-02-01
Closing date 2016-01-31
Funding (in million HUF) 13.880
FTE (full time equivalent) 4.22
state closed project
Summary in Hungarian
Az ultrafinom légköri aeroszol részecskék (d<100 nm) valamint környezeti és egészségügyi hatásaik a levegőtudomány új, fontos és gyorsan fejlődő területét képezik jelenleg. Ezen részecskékkel és a folyamataikkal (nukleáció, emisszió és növekedés) kapcsolatos tudományos alapokat megismertük Budapestre vonatkozóan egy figyelemreméltó eredményességű, 2011. januárban végződő OTKA projekt keretében. Jelen pályázat az említett projekt természetes folytatását képezi. Fontosabb céljai között szerepel az ultrafinom részecskék nedvesedési tulajdonságának meghatározása, amely további tulajdonságokat befolyásol, a fő kémiai összetétel és morfológa változása a részecskék növekedése során, az említett tulajdonságok évszakos és napi változékonyságának vizsgálata, a száraz és nedves átmérők hatása a nanométer méretű részecskék emberi légzőrendszerben történő kiülepedésére, valamint az éghajlati hatások megbecslése. Ezen ismeretek teljes mértékben hiányoznak városi környezetben, és az elérni kívánt eredmények jelentősen bővítik az aeroszoltudomány alapismereteit, valamint megteremtik a szakmai alapokat az ultrafinom légköri aeroszol városi szabályozása területén. A résztvevők hozzáértése és alkalmassága teljes mértékben adott; a kutatás infrastrukturális háttere szinte rendelkezésre áll. Egy meglévő, közpoti mérőrendszer, a mobilitási részecske szeparátort (DMPS) kell tandem mérési módszert lehetővé tevő rendszerré átalakítani.
Summary
Production, growth and properties of ultrafine atmospheric aerosol particles (d<100 nm) together with their environmental and health impacts represent a novel, important and rapidly developing field in atmospheric sciences. Within the framework of an ongoing and rather successful OTKA project (that will end in Jan 2011), the basic scientific information on these particles and processes (nucleation, emission and growth) was obtained for urban Budapest. The present proposal is the natural continuation of the research. Its main objectives are to determine the hygroscopic properties of ultrafine particles which influence many of their other properties, to study the major chemical composition and morphology of ultrafine particles during the growth process, to derive their seasonal and diurnal dependency, to model the hygroscopic implications on the deposition of particles in the human respiratory system, and to asses their possible climatic effects. This information is missing for urban environments, and the results will be utilised in the basic aerosol science, and they will also create the scientific background for urban air quality regulations in the field. The competence and experience of the participants are fully available, and the major research infrastructure is almost accessible. One of the existing main instrument, the differential mobility particle sizer is to be upgraded to a dedicated hygroscopic tandem device.




 

Final report

  
Results in Hungarian
Az ultrafinom (UF) aeroszol a tudományos érdeklődés előterébe került az elmúlt évtizedben két fő okból kifolyóan. Az éghajlati modellek legnagyobb egyéni bizonytalansággal rendelkező összetevője az aeroszol közvetett éghajlati hatása. Ez leginkább a felhőkondenzációs magvakon (CCN) keresztül valósul meg, amelyek körülbelül 50%-a légköri nukleációból keletkezik. Az UF részecskék többlet egészségügyi kockázatot jelentenek a hasonló kémiai összetételű, de nagyobb részecskékkel szemben. Az UF részecskék városokban vannak jelen legnagyobb koncentrációban. Ezen egybeesése ellenére kevés ismerettel rendelkezünk az UF részecskék hosszú idejű közegészségügyi hatásairól. Megterveztük és megépítettük a Budapest Aeroszol Kutató és Oktató Platformot (http://salma.web.elte.hu/BpArt). Meghatároztuk a légköri nukleáció előfordulási gyakoriságát, dinamikai tulajdonságait, időparamétereit, járulékát az aeroszol részecskék koncentrációjához és bizonyos környezeti hatásait Budapest fontos mikrokörnyezeteiben. Kimutattuk, hogy a Kárpát-medencében a nukleáció egységes légköri jelenség formájában játszódik le térben koherens módon, és nem légköri advekció által terjed. Azonosítottuk a nukleációval keletkezett aeroszol részecskék növekedésének különböző típusait kifejezetten városi környezetben, beleértve a zsugorodó alakzatot, és meghatároztuk ennek kiváltó okait. Meghatárotuk az UF részecskék légzőszervi kiülepedését.
Results in English
Climate change and health risks of air pollution are two important global challenges of the humanity. Ultrafine aerosol particles and the interaction with water vapour play in important role in both effects. This project includes both state-of-the-art experimental work and modelling research. Secondary aerosol particle production via new particle formation (NPF) has been shown to be a major source for global aerosol load. It has been also observed frequently in urban environments affecting the human health. We investigate the effect of regional NPF on urban aerosol load under well-defined atmospheric conditions. The Carpathian Basin, the largest basin in Europe, represents an excellent opportunity for exploring these interactions. Based on long-term observations, we revealed that NPF seen in a central large city of the basin (Budapest) and its regional background occur in a consistent and spatially coherent way as result of a joint atmospheric phenomenon taking place over large horizontal scales. We found that NPF events at the urban site are usually delayed by >1 hour relative to the rural site or even inhibited above a critical condensational sink level. New particle formation and consecutive growth also interact with urban climate and contribute to the public’s excess health risk from nanoparticle exposure.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=84091
Decision
Yes





 

List of publications

  
Salma, I., Borsós, T., Aalto, P.P., Kulmala, M.: Time-resolved number concentration and size distribution of aerosol particles in an urban road tunnel, Boreal Environment Research 16, 262-272, 2011
I. Salma, T. Borsós, T. Weidinger, P. Aalto, M. Dal Maso, M. Kulmal: Relationship between new particle formation and pollutant gases in an urban environment, Proceedings of the European Aerosol Conference, Manchester, UK, 2011
T. Borsós, I. Salma, T. Weidinger, P. Aalto, M. Kulmala: Ultrafine particles in various urban microenvironments in Budapest, Proceedings of the European aerosol Conference, Manchester, UK, 2011
Salma, I., Mészáros, T., Maenhaut, W.: Mass Size Distribution and Optical Activity of Atmospheric Humic-like Substances, Abstract Book of the International Conference on Carbonaceous Particles in the Atmosphere, Vienna, Austria, 2011
Claeys, M., Vermeylen, R., Yasmeen, F., Gómez-González, Y., Chi, X., Maenhaut, W., Mészáros, T., Salma, I.: Chemical characterisation of humic-like substances from urban, rural and tropical biomass burning environments using liquid chromatography with UV/vis photodiode array de, Environmental Chemistry 9, 273–284, 2012
Borsós, T., Řimnáčová, D., Ždímal, V., Smolík, J., Wagner, Z., Weidinger, T., Burkart, J., Steiner, G., Reischl, G., Hitzenberger, R., Schwarz, J., Salma, I.: Comparison of particulate number concentrations in three Central European capital cities, Science of the Total Environment 433, 418–426, 2012
Salma, I., Mészáros, T., Maenhaut, W.: Mass size distribution of carbon in atmospheric humic-like substances and water soluble organic carbon for an urban environment, Journal of Aerosol Science 56, 53–60, 2013
Salma, I., Dosztály, K., Borsós, T., Süveges, B., Weidinger, T., Kristóf, G., Péter, N., Kertész, Zs.: Physical properties, chemical composition, sources, spatial distribution and sinks of indoor aerosol particles in a university lecture hall, Atmospheric Environment 64, 219-228, 2013
Salma Imre, Borsós Tibor, Németh Zoltán: A légköri aeroszol jelentősége és hatásai, Magyar Kémiai Folyóirat 118, 107-114, 2012
I Salma, T. Borsós, Z. Németh, P. Aalto, M. Kulmala: Comparative study of ultrafine aerosol within a city, Proceedings of the European Aerosol Conference, Granada, Spain, 2012
Németh Zoltán, Borsós Tibor, Salma Imre: A légköri aeroszol kapcsolata a városi éghajlattal és a levegőminőséggel, Az Első Környezetkémiai Szimpózium Előadáskivonatai (Mátraháza, 2012. október 11-12.), 36, 2012
Tibor Borsós, Imre Salma: Study of ultrafine aerosol particles in different urban environments, Proceedings of the International Conference on turbulence, transfer, transport and transformation: interactions among environmental systems, Budapest, 2012
Borsós, T., Salma, I.: A Várhegy-alagút közepén, Természet Világa 142/6, 257–259, 2011
Dosztály K., Borsós T., Gyöngyösi Z., Péter N., Salma I.: Krétapor a levegőben, Természet Világa, 2013
Salma I.: A légköri nukleáció jelentősége és tulajdonságai Budapesten, 38. Meteorológiai Tudományos Napok, Budapest, 2012. 11. 22-23., 2012
Salma, I., Borsós, T., Németh, Z., Weidinger, T., Aalto, P., Kulmala, M.: Comparative study of ultrafine atmospheric aerosol within a city, Atmospheric Environment, 2014
Németh, Z., Salma, I.: Source areas and trajectories of nucleating air masses within and near the Carpathian Basin, Atmospheric Chemistry and Physics Discussions, 2014
Salma, I.: Urban aerosol: tendencies and challenges (invited plenary lecture), Proceeding of the European Aerosol Conference, Prague, 1-6 Sep 2013, 2013
Salma, I., Dosztály, K., Borsós, T., Weidinger, T., Kristóf, G., Péter, N., Kertész, Zs.: Sources, sinks, chemical composition and transport of aerosol particles in a university lecture hall, Proceeding of the European Aerosol Conference, Prague, 1-6 Sep 2013, 2013, 2013
Németh, Z., Salma, I.: Air mass history on 1-year long new aerosol particle formation dataset in Budapest, Proceeding of the European Aerosol Conference, Prague, 1-6 Sep 2013, 2013, 2013, 2013
Salma, I., Borsós, T., Németh, Z., Weidinger, T., Aalto, P., Kulmala, M.: Comparative study of ultrafine atmospheric aerosol within a city, Atmospheric Environment, 92, 154–161, 2014
Németh, Z., Salma, I.: Source areas and trajectories of nucleating air masses within and near the Carpathian Basin, Atmospheric Chemistry and Physics 14, 8841–8848, 2014
Salma, I., Füri, P., Németh, Z., Farkas, Á., Balásházy, I., Hofmann, W., Farkas, Á.: Lung burden and deposition distribution of inhaled atmospheric urban ultrafine particles as the first step in their health risk assessment, Atmospheric Environment 104, 39–49, 2015
Németh, Z., Salma I.: Aeroszol részecskék vándorúton: honnan jönnek és hová tartanak?, Élet és Tudomány 70/6, 178–179, 2015
Németh Zoltán , Bécsi Zsuzsanna, Blumberger Zoltán, Molnár Ágnes, Salma Imre: Légköri nukleációs esemé nyek egyidejűségének vizsgálata a Kárpát -medencében, 3. Környezetkémiai Szimpózium Előadáskivonatai (Lajosmizse, 2014. 10. 9-10.), 15, 2014
Németh, Z., Pósfai, M., Nyirő-Kósa, I., Aalto, P., Kulmala, M., Salma, I.: Images and properties of individual nucleated particles, Atmospheric Environment 123, 166-170, 2015
I. Salma, P. Füri, Z. Németh, I. Balásházy, W. Hofmann, Á. Farkas: Deposition of urban ultrafine aerosol particles in the human respiratory system, Proceedings of the European Aerosol Conference, Milan, Italy, 2015
Z. Németh, Zs. Bécsi, Á. Molnár, T. Weidinger, P. Aalto, M. Kulmala and I. Salma: Timing and coincidence of atmospheric nucleation events in a region, Proceedings of the European Aerosol Conference, Milan, Italy, 2015
Z. Németh, M. Pósfai, I. Nyirő-Kósa and I. Salma: Collection and investigation of individual freshly nucleated particles, Proceedings of the European Aerosol Conference, Milan, Italy, 2015
I. Salma, Z. Németh, P. Aalto, M. Kulmala: New particle formation events with double onset in a near-city background of Budapest, Proceedings of the European Aerosol Conference, Milan, Italy, 2015
Salma Imre, Németh Zoltán: REGIONÁLIS ÉS VÁROSI LÉGKÖRI NUKLEÁCIÓ TALÁLKOZÁSA, Magyar Aeroszol Konferencia Előadáskivonatai, 2015
Imre Salma, Zoltán Németh, Tamás Weidinger, Boldizsár Kovács, Gergely Kristóf: Measurement, growth types and shrinkage of newly formed aerosol particles at an urban research platform, Atmospheric Chemistry and Physics Discussions, doi:10.5194/acp-2016-239, 2016
I. Salma, Z. Németh, V.-M. Kerminen, P. Aalto, T. Nieminen, T. Weidinger, Á. Molnár, K. Imre, and M. Kulmala: Regional effect on urban atmospheric nucleation, Atmospheric Chemistry and Physics Discussions, submitted, 2016




 

Events of the project

  
2013-10-24 13:29:20
Résztvevők változása
2012-07-31 13:55:51
Résztvevők változása



Back »