• 제목/요약/키워드: $PM_{10}$ and $PM_{2.5}$ concentration

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다중규모 모델을 이용한 도시 지역 흐름과 초미세먼지(PM2.5) 분포 특성 연구: Part II - 도로 배출 영향 (A Numerical Study on the Characteristics of Flows and Fine Particulate Matter (PM2.5) Distributions in an Urban Area Using a Multi-scale Model: Part II - Effects of Road Emission)

  • 박수진;최원식;김재진
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제36권6_3호
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    • pp.1653-1667
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    • 2020
  • 본 연구에서는 국지예보시스템(LDAPS)과 전산유체역학(CFD) 모델을 접합하여, 부산 중구 광복동에 소재한 건물 밀집 지역의 상세 흐름과 PM2.5 농도 분포를 조사하였다. 도로 배출이 건물 밀집 지역의 PM2.5 농도에 미치는 영향을 분석하기 위해, PM2.5의 연간 시·군·구별, 배출 원소 별, 연료 별 도로이동오염원·비산먼지 배출량 자료와 월별·일별·시간 별 배출 계수를 이용하여 부산의 단위 면적당 시간별 PM2.5 배출량을 산정하였다. 본 연구에서는 건물 옥상과 도로변에서 수행된 특별 측정 자료를 이용하여 수치 모의 결과를 검증하고, 도로배출 유·무에 따른 PM2.5 농도 분포 특성을 분석하였다. 대상 기간(2020년 06월 22일) 동안 대상 지역에서는 바람이 약하게 나타났다. 새벽 시간에는 북동풍과 북서풍이 불고 주간에는 주로 남동풍이 불었다. 도로 배출을 고려하지 않은 경우에 LDAPS-CFD 접합 모델은 측정 지점(PKNU-AQ Sensor)의 PM2.5 농도를 과소모의 하였으나, 도로 배출을 고려하여 수치 모의한 PM2.5 농도는 도로 배출의 영향으로 PM2.5 농도가 증가하여 측정 결과와 유사하게 나타났다. 2020년 6월 22일 07시와 19시의 유입 풍향은 각각 북동풍과 남동풍이지만, 주변 지형과 건물에 의해 흐름이 변화되어, 두 시각 모두 측정 지점 주변에서는 주로 남풍 계열의 흐름이 나타났다. 07시와 19시의 유사한 흐름에 의해, 두 시각의 PM2.5 농도 분포도 매우 유사하게 나타났다. 건물 옥상 측정 지점에서 수치 모의된 PM2.5 농도는 도로 배출 영향을 크게 받지 않았으나, 도로변 에서는 도로 배출 영향을 상대적으로 크게 받았다. 도로 배출을 고려한 경우, 풍속이 약한 북쪽 도로와 긴 도로 협곡에 위치한 서쪽 도로에서 PM2.5 농도가 높고, 상대적으로 건물의 밀집도가 낮은 동쪽 도로에서는 PM2.5 농도가 낮게 나타났다. LDAPS-CFD 접합모델은 모든 도로에서 배출량이 동일하게 적용되기 때문에, 좁은 골목과 건물 밀도가 낮은 지역의 지형 특성이 반영되어 도로 별 PM2.5 농도 특성이 다양하게 나타났다.

비황사 사례에 기인한 청주시 PM2.5 고농도 원인 (Causes of High PM2.5 Concentrations in Cheongju Owing to Non-Asian Dust Events)

  • 김다빈;문윤섭
    • 한국지구과학회지
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    • 제41권6호
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    • pp.557-574
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    • 2020
  • 이 연구의 목적은 일기도, 850 hPa 면의 유선, 후방궤적과 기상, 그리고 대기질 모델을 이용하여 비황사기간 동안 청주시 미세먼지 PM2.5의 고농도 원인을 분석하는 것이다. 청주시 PM2.5 고농도 사례일 동안 시계열과 일기도를 분석한 결과, 중국 또는 주변 지역으로부터 PM2.5의 장거리 수송과 관련된 기상 패턴을 나타내었다. 실제로 PM2.5 시계열에서 자체 기여 농도보다 2-3배 이상 증가한 60-80 ㎍ m-3가 장거리 수송과 관련된 배경농도로 관측되었다. PM2.5의 고농도는 대체로 상층 제트류가 한반도를 통과하면서 지상 고기압과 저기압의 발달 위치에 따라 분포하였다. 결과적으로 청주시 PM2.5 고농도 발생 원인은 중국 북경이나 기타 인근 지역에서 산업, 가정 및 에너지 연소 기원으로 발생한 스모그 형태의 대기 오염물질 덩어리가 장거리 수송의 기압배치에 따라 빠른 풍속 대를 타고 이동했기 때문이다. PM2.5를 포함한 대기오염물질이 지상 고기압 확장역이나 절리저기압 또는 지상저기압 배치에 따라 벨트나 띠 형태의 오염 덩어리로 북쪽에서 남쪽으로 청주시 분지 지형을 통과하는 M자형 패턴을 나타내거나, 강줄기 형태의 띠들이 바람의 영향을 받아 U자형으로 변하는 점진적 증가형 패턴으로 나타난다.

실외공기측정기 자료를 이용한 도심 기상 예측 기계학습 모형 비교 (Comparison of Machine Learning Techniques in Urban Weather Prediction using Air Quality Sensor Data)

  • 박종찬;박헌진
    • 한국빅데이터학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.39-49
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    • 2021
  • 최근 국가 관측망, 기업 공기 측정기 등을 통해 많고 다양한 기상 데이터가 수집되고 있다. 기계학습 기법을 통해 기상 예측하려는 노력이 곳곳에서 이루어지고 있으며, 국내 미세먼지는 농도가 증가해오고 사람들의 관심이 높아 가장 관심있는 예측 대상 중 하나이다. 본 연구에서는 서울시 전역에 설치된 840여 개실외공기측정기 데이터를 사용하여 PM10·PM2.5 예측 모형을 비교하고자 한다. 5분 뒤 미세먼지 농도 예측을 통해 실시간으로 정보를 제공할 수 있으며, 이는 10분·30분·1시간 뒤 예측 모형 개발에 기반이 될 수 있다. 잡음 제거, 결측치 대체 등의 데이터 전처리를 진행하였고, 시·공간 변수를 고려할 수 있는 파생 변수를 생성하였다. 모형의 매개변수는 반응 표면 방법을 통해 선택하였다. XGBoost, 랜덤포레스트, 딥러닝(Multilayer Perceptron)을 예측 모형으로 사용하여, 미세먼지 농도와 예측값의 차이를 확인하고, 모형 간 성능을 비교하고자 한다.

화력발전소의 미세먼지 배출특성 (Emission Characteristics of Fine Particles from Thermal Power Plants)

  • Park, Sooman;Lee, Gayoung
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제6권4호
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    • pp.455-460
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    • 2020
  • In order to identify the characteristics of fine particle emissions from thermal power plants, this study conducted measurement of the primary emission concentration of TPM, PM10 and PM2.5 according to Korea standard test method (ES 01301.1) and ISO 23210 method (KS I ISO 23210). Particulate matters were sampled in total 74 units of power plants such as 59 units of coal-fired power plants, 7 units of heavy oil power plants, 2 units of biomass power plant, and 6 units of liquid natural gas power plants. The average concentration of TPM, PM10, PM2.5 by fuel are 3.33 mg/m3, 3.01 mg/m3, 2.70 mg/m3 in coal-fired plant, 3.02 mg/m3, 2.99 mg/m3, 2.93 mg/m3 in heavy oil plant, 0.114 mg/m3, 0.046 mg/m3, 0.036 mg/m3 in LNG plant, respectively. These results of TPM, PM10 and PM2.5 were satisfied with the standards of fine dust emission allowance in all units of power plants, respectively. Also, this study evaluated the characteristics of fine particle emissions by conditions of power plants including generation sources, boiler types and operation years and calculated emission factors and then evaluated fine particle emissions by sources of electricity generation.

황사현상에 의한 대기오염물질의 농도분포 특성에 관한 연구 (A Study on the Concentration Distribution Characteristics of Air Pollutants by Yellow Sand Phenomenon)

  • 이용기;김종찬;최승석;임홍빈;최양희;이수문
    • 환경위생공학
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    • 제17권2호
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    • pp.71-78
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    • 2002
  • This study was conducted to evaluate the concentration distribution characteristics of air pollutants by the yellow sand from China. The concentrations and chemical properties of FPM contained in the yellow sand were compared with those of air pollutants when having no yellow sand in order to estimate the variation characteristics and the originated source of air pollutants moved by yellow sand. The concentrations of PM-2.5 and PM-10 contained in the yellow sand showed an increase of 2.3 to 2.7 times than usual, and the concentrations of NO2 and SO2 in the gaseous pollutants showed an increase of about 1.6 times by yellow sand, and thus the air contamination was much influenced by yellow sand phenomenon. The concentrations of inorganic elements contained in FPM from the yellow sand showed a higher concentration variation in the order of Al>Mg>Zn>Pb than usual. The concentration coefficient of air aerosol during the yellow sand period showed that Na, K, Ca, Mg and Fe were originated from natural source, and Pb, Cr, Cd, Cu and Zn were originated from artificial source for inorganic elements. The correlation analysis between FPM and inorganic elements showed in the descending order of Al>K>Pb>Mg, and thus the deposited amount of Pb was influenced by that of yellow sand. The average concentrations of PM-10 measured during the yellow sand period exceeded the Korea Air Environmental Standard and showed a excess rate of 3.4 times in the maximum but the average concentrations of PM-2.5 showed within the United States Air Environmental Standard.

수온의 급하강과 급상승이 넙치 (Paralichthys olivaceus)와 쥐노래미(Hexagrammos otakii)에 미치는 스트레스 (Stress in Olive Flounder (Paralichthys olivaceus) and Fat Cod (Hexagrammos otakii) by the Sudden Drop and Rise of Water Temperature)

  • 장영진;허준욱;임한규;이종관
    • 한국수산과학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.91-97
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    • 2001
  • 1회성의 수온급변 실험으로서 크게 2가지 형태의 수온변화 조건을 주었다: $20^{\circ}C$로부터 시간당 $2^{\circ}C$씩 수온을 떨어뜨려 $10^{\circ}C$까지(소요시간 5시간) 낮춘 다음, 21시간 유지한 것 (Exp.I)과 $20^{\circ}C$로부터 시간당 $2^{\circ}C$씩 수온을 상승시켜 $30^{\circ}C$까지 (소요시간 5시간)올린 다음, 21시간 유지한 것 (Exp. II). 수온을 $20^{\circ}C$로부터 $10^{\circ}C$로 급격하게 낮춘 실험에서 실험어의 Ht는 넙치대 $11.6\pm0.2\sim15.5\pm0.1\%$, 넙치소 $9.0\pm0.4\sim13.5\pm2.0\%$, 쥐노래미 $18.3\pm3.6\sim23.2\pm3.8\%$의 범위로서 쥐노래미가 넙치에 비하여 높은 값을 나타냈다. 코티졸 농도는 넙치소에서 유의한 변화를 보이지 않은 반면, 넙치대와 쥐노래미에서 실험개시시에 각각 $5.2\pm8.5ng/mL,\;2.7\pm0.4ng/mL$였던 것이 $10^{\circ}C$ 하강시에 각각 $164.0\pm53.1ng/mL,\;207.9\pm25.4ng/mL$로 크게 높아졌다. 젖산은 넙치대에서는 실험개시시에 비해 차이를 보이지 않았으나, 넙치소와 쥐노래미에서 개시시 보다 낮아져 글루코스 농도의 변화와 비슷하였다. 수온을 $20^{\circ}C$로부터 $30^{\circ}C$로 급격하게 높인 Exp. II에서 실험어의 Hb 변화는 모든 어종에서 수온급상승에 따라 약간 높아지는 경향을 보이다가 실험개시시의 수준으로 회복되었다. 쥐노래미에서는 수온급변에 따라 MCV는 상승하는 반면, MCHC는 하강하였다. 넙치대·소의 코티졸 농도는 Exp. I의 결과와 같이 큰 변화를 나타내지 않았다. 그러나 쥐노래미에서는 실험개시시의 $2.7\pm0.2ng/mL$로부터 $44.7\pm9.1ng/mL$로 높아졌다. 글루코스 농도는 모든 어종에서 실험개시시 보다 높아져 Exp.Ⅰ결과와는 반대되는 경향을 나타냈다.

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제주도 고산지역 대기 미세입자의 산성화 및 중화 특성: 2008년 측정 결과 (Acidification and Neutralization Characteristics of Atmospheric Fine Particles at Gosan Site of Jeju Island in 2008)

  • 이동은;김원형;조은경;한종헌;강창희;김기현
    • 한국대기환경학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.603-613
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    • 2011
  • The collection of $PM_{10}$ and $PM_{2.5}$ samples was made at Gosan site of Jeju Island. Their ionic compositions of both inorganic and organic phases were then analyzed to examine their acidification and neutralization characteristics in atmospheric aerosols. The mass concentrations of $PM_{10}$ and $PM_{2.5}$ at Gosan site were $37.6{\pm}20.1$ and $22.9{\pm}14.3{\mu}g/m^3$, respectively, showing the content ratio of $PM_{2.5}$ to $PM_{10}$ as 61.0%. In the evaluation of ionic balance, the correlation coefficients (r) between the sums of cationic and anionic equivalent concentrations were excellent with 0.982 ($PM_{10}$) and 0.991 ($PM_{2.5}$). The concentration ratios of $PM_{2.5}/PM_{10}$ derived for nss-$SO_4^{2-}$, $NO_3^-$, and $NH_4^+$ were 0.94, 0.56, and 1.02, respectively, indicating the relative dominance of fine fractions. The acidifying capacity of inorganic anions ($SO_4^{2-}$ and $NO_3^-$) in $PM_{10}$ and $PM_{2.5}$ were 96.5% and 97.3%, while those of organic anions ($HCOO^-$ and $CH_3COO^-$) in each fraction were 2.9% and 2.0%, respectively. On the other hand, the neutralizing capacity of $PM_{10}$ and $PM_{2.5}$ by $NH_3$ were 72.8% and 82.3%, while their $CaCO_3$ counter parts were 22.5% and 13.3%, respectively.

초미세먼지 주의보 시 지식산업센터 사무실의 실내 초미세먼지 농도 특성과 공기청정기와 환기장치의 영향 (Characteristics of Indoor PM2.5 and the effect of air purifier and ventilation system on Indoor PM2.5 in the Knowledge Industrial Center office during the atmospheric PM2.5 warning)

  • 지준호;주상우
    • 한국입자에어로졸학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.65-72
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    • 2020
  • 본 연구에서는 초미세먼지 주의보가 발효된 2019년 3월 4일~7일까지 약 80시간 동안 국내 지식산업센터 사무실 내 실내 미세먼지와 초미세먼지 농도를 측정하였다. 측정이 이루어지는 동안 공기청정기와 환기장치의 구동에 의한 영향을 확인하였고, 초미세먼지 주의보 날의 실내와 실외의 입자 크기분포를 분석하였다. 사무실의 테라스 쪽 이중 창문과 복도쪽 입구 출입문을 모두 닫은 밀폐 조건에서 실외 대비 실내의 초미세먼지 농도비는 약 40% 정도를 유지했다. 초미세먼지 주의보의 시기에 중성능급 필터가 장착된 환기장치의 풍량을 1단이나 2단으로 운전한 경우에도 외기 대비 실내 초미세먼지 농도는 환기하지 않고 밀폐만 했을 때의 조건과 비슷했다. 환기장치를 구동하지 않고, 문을 닫아둔 조건에서 공기청정기를 가동하면 실내 초미세먼지 농도를 초미세먼지 주의보 시에도 대기 초미세먼지 농도대비 약 20% 수준으로 감소시킬 수 있었지만, 환기장치의 풍량을 증가시켜 가동하면, 상대적으로 환기를 통해 미세먼지를 공급하는 공기량이 증가하여, 공기청정기의 효과가 감소하였고, 실내외 농도비를 약 36%로 유지하는 것을 확인하였다. 사무실 내 실내 부유 먼지의 크기분포의 분석 결과 1 ㎛ 보다 큰 입자의 농도는 매우 낮았다. 대기의 입자 크기분포는 1 ㎛ 이하의 입자의 봉우리와 1~10 ㎛ 입자의 봉우리의 두 부분으로 나타나는데 비해, 실내 입자의 크기분포에서는 1~10 ㎛ 입자의 봉우리가 사라지고 1 ㎛ 이하의 입자의 봉우리만 남는 형태로 상대적으로 큰 입자의 농도가 미미했다. 사무실의 밀폐가 초미세먼지 농도의 감소에 효과가 있었지만, 대부분은 1 ㎛ 보다 큰 입자가 제거되었고, 인체에 더 영향을 미치는 1 ㎛ 이하의 입자는 실내로 쉽게 침투하였다. 결국 밀폐된 사무실 실내에서 공기청정기의 사용은 1 ㎛ 이하의 인체에 더 해로운 크기의 입자를 제거하는데 큰 효과를 얻을 수 있음을 확인하였다. 본 연구는 단지 80시간의 짧은 시간의 실증 데이터를 분석한 결과이지만, 초미세먼지 주의보가 1년 중 1주일 이내로 발생하는 한정된 기간에 발생한다는 점에서 측정 및 분석 데이터가 중요한 의미를 갖는다고 생각된다. 또한 실내 초미세먼지 농도에 영향을 미치는 다양한 변수들을 고려하여 측정 계획을 작성하여 실증 측정이 이루어졌기 때문에 비교적 신뢰성 있는 분석데이터를 제시할 수 있었다.

개 정소상체 정자의 난자내 침입율과 동결융해 후의 생존성에 관한 연구 (Studies on the Number of Sperm Penetrated Oocytes and Survival Rate of Frozen-thawed Epididymal Dog Sperm)

  • 박종민;김상근
    • 한국가축번식학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.229-234
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    • 2002
  • 본 연구는 불임견의 번식장애를 해결할 목적으로 개 정소상체로부터 채취한 정액을 tris-buffer로 원심분리하여 정장을 제거한 RSP-T 희석 정자의 일반성상과 동결방법 및 glycerol 농도가 동결융해 후 생존성에 미치는 영향과 난자와 정소상체 정자를 매정시켰을 때 정자침입율을 조사하기 위하여 수행하였다. 1. WES, RSP-S 및 RSP-T 희석 정소상체 정액의 정자수는 각각 4.25 $\pm$ 0.25(X$10^{6}$ Cells/$m\ell$), 3.85 $\pm$ 0.20(x$10^{6}$cells/$m\ell$), 4.05 $\pm$ 0.28(X$10^{6}$cells/$m\ell$)이었고, 활력은 50.55 $\pm$ 2.75%, 67.25 $\pm$2.55%, 78.75$\pm$3.55%이었고, 기형정자율은 49.45$\pm$2.25%, 37.75 $\pm$ 2.10%, 24.25 $\pm$ 1.55%이었다. 2. RSP-S와 RSP-T 희석 정소상체 정액을 완만 동결을 했을 때 생존율은 각각 35.00 $\pm$2.35%, 45.50 $\pm$2.15%와 초급속동결시의 생존율은 16.50 $\pm$ 3.55%, 22.55 $\pm$ 3.95%이었다. RSP-T 희석 정소상체 정액을 동결시 내동제에 glycerol 농도를 2.0~8.0% 첨가하여 동결했을 때 생존율은 각각 9.25 $\pm$ 1.55%~17.50$\pm$2.50%로서 신선정액의 25.50% 4.50%~34.00$\pm$5.15%에 비해 낮은 생존율을 나타냈다. 3. 동결 융해한 정소상체 희석정자의 평균 수정 능 획득 율과 첨체반응 및 생존정자수는 각각 13.00 $\pm$ 2.35%, 3.55 $\pm$ 0.85%, 15.50 $\pm$ 1.90% 였고, 신선 정소상체 정액의 45.25$\pm$5.75%, 7.06 $\pm$0.25%, 49.20$\pm$6.80%이었다. 신선 및 동결 수정 능 획득 정자를 난자와 매정시켰을 때 난자내 정자의 침입율은 각각 39.25 $\pm$4.72 %와 34.24$\pm$3.93%였고, 난자당 정자의 침입 수는 각각 1.30$\pm$0.33개, 1.10$\pm$0.50개이었다.

PM-10 내 중금속의 장기간 평균농도 및 위해도 평가 (An Assessment of the Long-Term Concentration of Heavy Metals and Associated Risk in Ambient PM-10)

  • 이혜문;김동술;이진홍
    • 한국대기환경학회지
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    • 제12권5호
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    • pp.555-566
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    • 1996
  • In order to assess the long-term airborne concentrations of 6 metals such as Cr, Cd, Pb, Zn, K, and Na and the associated health resk, a great number of PM-10 samples were collected and analyzed in Kyung Hee University-Suwon Campus for three years from 1991 to 1993. The 3-year average concentration of Pb in respirable particulate matters was 142.6 ng/m$^{3}$ while that of Zn was 1,210.5ng/m$^{3}$. The corresponding hazard index from Pb Zn for the ingalation route was estimated to be 9.5.times.10$^{-2}$ and 3.5.times.10$^{-2}$ , respectively. Therefore, it can be said that there was no adverse chronic health effects by airborne Pb and Zn. However, the 2-year average concentration of Cr(6) was estimated to be 1.3ng/m$^{3}$ shile the 3-year average concentration of Cd was 3.1ng/m$^{3}$. The total cancer risk by these two metals for the inhalation route was estimated to be about 7.2.times.10$^{-6}$ . This order-of-magnitude risk estimate suggests that the ingalation risk in the study area from all carcinogenic metals including As and Ni (subsulfide) might exceed the acceptable risk criteria of 10$^{-5}$ -10$^{-6}$ by U.S.EPA.For a better risk assessment in the future, alveolar deposition of PM-10 in the study area were also discussed and an assessment was done.

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