THE PROPERTIES OF AEROSOLS AND AEROSOL-FORMING CONTAMINANTS OF THE LOWER ATMOSPHERE IN LENINGRAD OBLAST

Л.С. Ивлев

Abstract


The composition and processes of formation of aerosols of the lower atmosphere in Leningrad Oblast are discussed based on the results of comprehensive studies carried out in 1970 through 2005. Pronounced diurnal variations in the levels of the main aerosol-forming gases, nitrogen oxides and ozone have been found. In virtually all size fractions of aerosol particles, adsorption band typical of silicates, carbonates and nitrated have been found. Comparing the elemental composition of aerosols with heavy metal levels in soils suggests that transboundary lead and cadmium entry is possible, whereas mercury is mainly of local origins. The organic component of aerosols is mainly comprised of particles smaller than 0.1 mm and shows pronounced seasonal variations, the maximum found in June. When anthesis occurs, organic matter levels in aerosols increase by two orders of magnitude and particle sizes exceed 1 mm.

Keywords


troposphere, gaseous and aerosol contaminants, composition, diurnal and seasonal variations.

References


Андреев СД, Ивлев ЛС. Временная и пространственная изменчивость оптических и аэрозольных характеристик в атмосфере. Оптика атмосферы и океана. 1997;10(12):1440-62.

Васильев АВ, Ивлев ЛС. Эмпирические модели и оптические характеристики аэрозольных ансамблей двухслойных сферических частиц. Оптика атмосферы и океана. 1997;10(8):856 65.

Дмоховский ВИ, Ивлев ЛС, Иванов ВН. Самолетные измерения вертикальной структуры атмосферного аэрозоля по программе КЭНЭКС. Труды ГГО. 1972;(276):37-42.

Донченко ВК, Ивлев ЛС. Об идентификации аэрозолей различного происхождения. В кн.: Третья международная конференция «Естественные и антропогенные аэрозоли». Сборник трудов. СПб.: НИИ химии СПбГУ; 2003. с. 41 52.

Ивлев ЛС. Химический состав и структура атмосферных аэрозолей. Л.: Изд-во ЛГУ; 1982.

Ивлев ЛС. Начала физики погодо- и климатообразования. СПб.: ВВМ; 2009.

Ивлев ЛС. Гетерогенная химия нижней атмосферы. Проблемы физики атмосферы. 1997;(20):54-80.

Ивлев ЛС, Васильев АВ, Белан БД. Оптико- микрофизические модели городских аэрозолей. В кн.: Третья международная конференция «Естественные и антропогенные аэрозоли». Сборник трудов. СПб.: НИИ химии СПбГУ; 2003. с. 161-70.

Ивлев ЛС, Довгалюк ЮА. Физика атмосферных аэрозольных систем. СПб: СПбГУ; 2000.

Кондратьев КЯ, Ивлев ЛС. Климатология аэрозолей и облачности. Природные и техногенные аэрозоли. СПб.: Изд-во ВВМ; 2008.

Контроль химических и биологических параметров окружающей среды. СПб.: Эколого-аналитический информационный центр «Союз»; 1998.

Кудряшов ВИ. Анализ элементного состава атмосферных аэрозолей физическими методами. Проблемы физики атмосферы. 1997;(20):97-130.

Любовцева ЮС, Лактионов АТ, Малкевич МС. Некоторые статистические характеристики микроструктуры аэрозоля в приземном слое атмосферы. Изв АН СССР Физика атмосферы и океана. 1973:9(11):1161-8.

Марчук ГИ. Математическое моделирование в проблеме окружающей среды. М.; 1982.

О состоянии окружающей среды в Санкт- Петербурге и Ленинградской области в 1998 году. Аналитический обзор. Раздел I. Атмосферный воздух. СПб.: Ленкомприрода; 1999.

Рышкевич ТН, Михайлов ЕФ, Власенко СС. Структурная изменчивость сажевых частиц различной природы. Оптика атмосферы и океана. 1996;9(6):853-7.

Салин ВИ. Модель трансграничного переноса аэрозолей на территорию Ленинградской области. В кн.: Третья международная конференция «Естественные и антропогенные аэрозоли». Сборник трудов. СПб.: НИИ химии СПбГУ; 2003. с. 191 4.

Расул С, ред. Химия нижней атмосферы. М.: Мир; 1976.

Аndreyev SD, Ivlev LS. [Temporal and spatial variability of optical and aerosolic characteristics of the atmosphere] Optika Atmosfery i Okeana. 1997;10(12):1440-62. (In Russ.)

Vasilyev AV, Ivlev LS. [Empirical models and optical characteristics of aerosol ensembles of two-layered spherical particles]. Optika Atmosfery i Okeana. 1997;10(8);856-65. (In Russ.)

Dmokhovski VI, Ivlev LS, Ivanov VN. [Aircraft- assisted measurements of the vertical structure of atmospheric aerosol within the framework of KENEKS Program]. Trudy GGO. 1972;(276):37-42. (In Russ.)

Donchenko VK, Ivlev LS. [On identification of aerosols having different origins]. In: Tretiya Mezdunarodnaya Konferentsia “Yestestvennye i Antropogennye Aerozoli. Saint Petersburg: NII Khimiii SPbGU; 2003. p.41 52. (In Russ.)

Ivlev LS. Khimicheskiy Sostav i Struktura Atmosfernykh Aerozoley. Leningrad: LGU; 1982.

Ivlev LS. Nachala Fiziki Pogodo- i Klimataobrazovaniya. Saint Petersburg; VVM, 2009.

Ivlev LS. [Heterogenic chemistry of lower atmosphere]. Problemy Fiziki Atmosfery, 1997;(20):54- 80. (In Russ.)

Ivlev LS,Vasilyev AV, Belan BD. [Optic-microphysical models of urban aerosols]. In: Tretiya Mezhdunarodnaya Konferentsia “Yestestvennye i Antropogennye Aerozoli”. Saint Petersburg: NII Khimii SPbGU; 2003. p. 161-70. (In Russ.)

Ivlev LS, Dovgalyuk YuА. Fizika atmosfernich aerozolnich system. Saint Petersburg, SPbGU; 2000.

Kondratyev КYa, Ivlev LS. Кlimatologiya Aerozoley i Oblachnosti. Saint Petersburg; VVM, 2008.

Коntrol Khimicheskich i Biologicheskich Parametrov Okruzayuschey Sredy. Saint Petersburg: Ekologo-Analiticheskiy Tsentr Soyuz, 1998.

Кudryashov VI. [Analysis of the element composition of atmospheric aerosols using physical methods]. Problemy Fiziki Atmosferyi. 1997;(20):97- 130. (In Russ.)

Lubovtseva YuS, Laktionov AT, Маlkevich МS. [Some statistical characteristics of the microstructure of aerosols in the ground layer of atmosphere]. Izv АN SSSR Fizikia Atmosferi i Okeana. 1973;9(11):1161-8.

Маrchuk GI. Маtematicheskoye Modelirovaniye v Probleme Okruzhayuschey Sredy. Мoscow; 1982.

О Sostoyanii Okruzhayuschey Sredi v Sankt- Peterburge i Leningradskoy Oblasti v 1998 Godu. Analiticheskiy Obzor. Razdel I. “Аtmosfernyi Vozdukh”. Saint Petersburg: Lenkompriroda; 1999.

Ryshkevich ТN, Мikhailov YeF, Vlasenko SS. [Structural Variability of soot particles of different origins]. Optika Atmosferi i Okeana. 1996;9(6):853- 7. (In Russ.)

Salin VI. [A model of the transboundary passage of aerosols to Leningrad Pblast territory]. In: Тretiya Mezhdunarodnaya Konferentsiya “Yestestvennye i Antropogennye Aerozoli” Sbornik Trudov. Saint Petersburg; NII Khimii SPbGU; 2003. p. 191- 4. (In Russ.)

Rasul S, ed. Khimiya Nizhney Atmosfery. Мoscow: Мir;1976.

Hidy GM, ed. Aerosols and Atmospheric Chemistry. New York: Academic Press; 1972.

Blifford JH, ed. Particulate Models: Their Validity and Application. Boulder CO.: NCAR; 1970.

Graedel TE, Farrow LA, Weber TA. Kinetic studies of the photochemistry of the urban troposphere. Atm Environ. 1976;10:1095-103.

Kondratyev KYa, Ivlev LS, Krapivin VF, Varotsos CA. Atmospheric Aerosol Properties, Formation, Processes and Impacts. Chichester, UK: Springer Publ. Praxis; 2006.

Kubatova A, Vermeylen R, Claes M, Cafmeyer J, Maenhaut W. Organic compounds in urban aerosols from Gent, Belgium: Characterization, sources, and seasonal differences. J Geophys Res. 2002;107:5/1-5/12.

Meszaros E. Fundamentals of Atmospheric Aerosol Chemistry. Budapest: Akademia Kiado; 1999.

Neususs C, Wex H, Birmili W. et al. Characterization and parameterization of atmospheric particle number, mass, and chemical-size distributions in central Europe during LACE 98 and MINT. J Geophys Res. 2002;107:9/1-9/13.

Pun BK, Griffin RJ, Seigneur C, Seinfeld H. Secondary organic aerosol. 2. Thermodynamic model for gas/particle partitioning of molecular constituents. J Geophys Res. 2002;107:4/1-4/15.

Sеinfeld JH, Pandis SN. Atmospheric Chemistry and Physics. From Air Pollution to Climate Change. New York; Wiley-Interscience; 1997.

Wexler AS, Clegg SL. Atmospheric aerosol models for systems including the ions H+, NH4+, Na+, SO42-, NO3–, Cl–, Br– and H2O. J Geophys Res. 2002;107:14/1-14/14.




DOI: http://dx.doi.org/10.24855/biosfera.v7i4.125

Refbacks

  • There are currently no refbacks.