Analytical Science and Technology (분석과학)

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Composition and pollution characteristics of TSP, PM2.5 atmospheric aerosols at Gosan site, Jeju Island

제주도 고산지역 TSP, PM2.5 대기에어로졸의 조성 및 오염 특성

  • Received : 2010.07.06
  • Accepted : 2010.07.21
  • Published : 2010.08.25
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Abstract

TSP and PM2.5 atmospheric aerosols have been collected at Gosan site of Jeju Island, and their compositions were analyzed to understand the pollution characteristics. The composition ratios of nss (non-sea salt)-$SO_4^{2-}$ and $NH_4^+$ were higher in Gosan site than those in other Korean background and urban sites. However the composition ratio of $NO_3^-$ was conversely lower in Gosan site. From the study of aerosol components according to particle sizes, the anthropogenic nss-$SO_4^{2-}$, $NO_3^-$ and $NH_4^+$ components were mostly existed in the fine particles. But the nss-$Ca^{2+}$, $Na^+$, $Cl^-$ and $Mg^{2+}$ originated from soil and marine sources were distributed relatively in the coarse particles. In the seasonal comparison, the concentrations of nss-$Ca^{2+}$, Al, Fe, Ca and $NO_3^-$ increased in spring season, and nss-$SO_4^{2-}$ showed higher concentration in summer and spring seasons. Based on the factor analysis, the atmospheric aerosols in Gosan site have been found to be influenced largely by anthropogenic sources, and next by marine and soil sources. The backward trajectory analyses showed that the concentrations of nss-$SO_4^{2-}$, $NO_3^-$, Pb and nss-$Ca^{2+}$ increased when the air mass moved from Chinese continent to Jeju area. On the other hand, their concentrations decreased when the air mass moved in from the North Pacific Ocean.

제주도 고산지역에서 TSP (total suspended particulate), PM2.5 (particulate matter, below $2.5\;{\mu}m$ particle size) 대기에어로졸을 채취, 분석하여 에어로졸의 조성과 오염 특성을 조사하였다. 고산지역 대기에어로졸에서 nss(non-sea salt)-$SO_4^{2-}$과 $NH_4^+$은 다른 국내 청정지역 및 도시지역에 비해 높은 조성비를보이고 $NO_3^-$는 상대적으로 낮은 조성비를 나타내었다. 에어로졸 성분의 입경별 분포를 비교해 본 결과, 인위적 기원의 nss-$SO_4^{2-}$, $NO3_^-$, $NH_4^+$ 성분들은 대체적으로 미세입자에, 토양기원의 nss-$Ca^{2+}$과 해염기원의 $Na^+$, $Cl^-$, $Mg^{2+}$은 상대적으로 조대입자에 많이 분포하고 있는 것으로 확인되었다. 계절별로는 봄철에 nss-$Ca^{2+}$, Al, Fe, Ca, $NO_3^-$ 성분의 농도가 크게 상승하고, nss-$SO_4^{2-}$은 여름과 봄철에 높은 농도를 나타내었다. 인자분석 결과, 에어로졸은 대체적으로 인위적 발생원의 영향을 많이 받고, 다음으로 해양 및 토양 영향을 많이 받았다. 또한 역궤적 분석법으로 에어로졸 성분의 유입경로를 조사해 본 결과, nss-$SO_4^{2-}$, $NO_3^-$, Pb, nss-$Ca^{2+}$ 성분들은 대체적으로 기류가 중국대륙으로부터 제주지역으로 이동할 때 훨씬 더 높은 농도를 나타낸 반면, 북태평양에서 제주지역으로 이동할 때 상대적으로 낮은 농도를 나타내었다.

Keywords

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