The purpose of the study was to analyze air quality in underground shopping centers using pattern recognition methods. In order to perform this, the concentraion of air pollutants such as CO,NO2,NOx,SO2, and particulate matters was measured at the 11 different shopping centers in Seoul metropolitan area and the total of 47 samples were obtained at random based on the size of shopping centers. To introduce a new concept of the "average concentration" for the indoor air quality analyses, the various multivariate statistical analyses have been studied. Thus, a cluster analysis was applied to separate the samples into pseudo-patterns and a disjoint principal component analysis was used to generate homogeneous patterns after removing outliers from the pseudo-patterns. The 6 homogeneous patterns were then obtained as follows:the first pattern was a group of clean sites;the second a group of sites having high dust concentration;the third a group of sites having high dust and NOx concentration;the fourth a group of sites having low dust and SO2 concentraion and high CO concentration;the fifth a group of sites having high NO2andSO2 concentration;and the final a group of miscellaneous sites. Thus, the average concentration could be estimated for each pattern.h pattern.
Kim, Hyeok-Gyu;Kim, Hong-Jik;Lee, Myong-Hwa;Kim, Jong-Ho
Asian Journal of Atmospheric Environment
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제8권2호
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pp.89-95
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2014
There have been a lot of efforts to keep permissible emission standards and to reduce the amount of emitted air pollutants. There are several air pollution control equipments, however, wet scrubber is used to remove particulate matters and gaseous pollutants simultaneously, even if it has low collection efficiency in the particle size less than 5.0μm. To overcome this problem, we introduced a spray tower scrubber with an electrospray system which a high voltage was indirectly applied. We found that collection efficiency of fine particles in the electrospray system was improved by increasing electrical field strength and the ratio of liquid-gas flow rate (from 41% to 84% for 0.3μm particles). In addition, a number of small droplets generated from an electrospray system led high collection efficiency, resulting from electrostatic attraction between droplets and particles and higher collision frequency. Therefore, we can conclude that the introduction of an electrospray system is quite effective to increase the particle removal efficiency of a spray tower scrubber.
We determined 6 polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) fluranthene, pyrene, benz(a)anthracene, chrysene, benzo(a)pyrene, dibenzo(a,h)anthracene). A total of 129 samples has been collected from September 1990 to September 1994 on 2 different types of filters (quartz fiber filter, glass fiber filter) by a PM-10 high volume air sampler at the Kyung Hee University-Suwon campus. The organic components in the PM-10 were extracted by an ultrasonication process with benzene:ethanol(4:1, v/v) prior to the analysis by using a GC/FID. We had also investigated the decaying quantity of 6PAHs at the room temperature. For example, chrysene was decayed by 56.7% after 4 days and benzo(a)anthracene by 84.2% after 30 days. All of PAHs were almost completely decayed after a year. We extensively estimated the decay rates by regression analyses for existing 18 raw data sets. Based on the decay rate constants (β), pyrene was rapidly decayed by 19.0 ×10−2/day; on the other hand, dibenzo(a,h)anthracene slowly by 0.7 ×10−2/day. Applying the decay rates of PAHs on stored and dated samples, we could reasonably determine annual and seasonal concentration average of PAHs in particulate matters smaller than 10 μm.
Air pollution in urban areas has become a serious problem in the recent years. Especially, high concentrations of particulate matter (PM) cause negative effects on human health. Several studies suggest urban forest as a tool for improving air quality because of the capability of forests in reducing PM concentrations through deposition and adsorption using leaf area. For this reason, the National Institute of Forest Science plans to install in-situ observation stations for PM and biogenic volatile organic compounds (BVOCs) on a national scale to verify the net effect of forests on urban air pollution. To measure the quantitative change of PM concentrations due to the urban forest, stations should be located within and outside the forest area with respect to atmospheric circulation. In this study, we analyze the wind direction at the potential measurement sites to assess suitable locations for detecting the effect of urban forests on air quality in five cities (i.e. Gwangju, Daegu, Busan, Incheon, and Ilsan). This technical note suggests effective locations of in-situ measurements by considering main wind direction in the five cities of this study. A measurement station network created in the future based on the selected locations will allow quantitative measurements of PM concentration and BVOCs emitted from the urban forest and help provide a comprehensive understanding of the forest capabilities of reducing air pollution.
The PM10 concentrations in the underground should be monitored for the health of commuters on the underground subway system. Seoul Metro and Seoul Metropolitan Rapid Transit Corporation are measuring several air pollutants regularly. As for the measurement of PM10 concentrations, instruments based on β-ray absorption method and gravimetric methods are being used. But the instruments using gravimetric method give us 20-hour-average data and the β-ray instruments can measure the PM10 concentration every one hour. In order to keep the PM10 concentrations under a healthy condition, the air quality of the underground platform and tunnels should be monitored and controlled continuously. The PM10 instruments using light scattering method can measure the PM10 concentrations every less than one minute. However, the reliability of the instruments using light scattering method is still not proved. The purpose of this work is to study the reliability of the instruments using light scattering method to measure the PM10 concentrations continuously in the underground platforms. One instrument using β-ray absorption method and two different instruments using light scattering method (LSM1, LSM2) were placed at the platform of the Jegi station of Seoul metro line Number 1 for 10 days. The correlation between the β-ray instrument and the LSM2 (r2=0.732) was higher than that between the β-ray instrument and the LSM1 (r2=0.393). Thus the LSM2 was chosen for further analysis. Three different regression analysis methods were tested: Linear regression analysis, Nonlinear regression analysis and Orthogonal regression analysis. When the instruments using light scattering method were used, the data measured these instruments have to be converted to actual PM10 concentrations using some factors. With these analyses, the factors could be calculated successfully as linear and nonlinear forms with respect to the data. And the orthogonal regression analysis was performed better than the ordinary least squares method by 28.45% reduction of RMSE. These findings propose that the instruments using light scattering method light scattering method can be used to measure and control the PM10 concentrations of the underground subway stations.
Seoul subway plays an important part for the public transportation service in Seoul metropolitan area. As the subway system is typically a closed environment, frequent air pollution problems occurred and passengers get malhealth impact. Especially particulate matters (PM) is well known as one of the major pollutants in subway environments. The purpose of this study was to compare the concentrations of PM10 and PM2.5 in the Seoul subway system and to provide fundamental data in order to management of subway system. PM10 and PM2.5 samples were collected in the M station platform and tunnel of Subway Line 4 in Seoul metropolitan and in an outdoor location close to it from Apr. 21, 2010~Oct. 27, 2013. The samples collected on teflon filters using PM10 and PM2.5 mini-volume portable samplers and PM sequential sampler. The PM contributions were 48.6μg/m3 (outdoor), 84.6μg/m3 (platform) and 204.8μg/m3 (tunnel) for PM10, and 34.6μg/m3 (outdoor), 49.7μg/m3 (platform) and 83.1μg/m3 (tunnel) for PM2.5. The PM10 levels inside stations and outdoors are poorly correlated, indicating that PM10 levels in the metro system are mainly influenced by internal sources. In this study, we compared PM concentrations before and after operation of ventilation and Electrostatic Precipitator (EP). Despite the increased PM concentration at outdoor, PM10 concentration at platform and tunnel showed the 31.2% and 32.3% reduction efficiency after operation the reduction system. The overall results of this study suggest that the installation and operation of the ventilating system and EP should have served as one of the important components for maintaining the air quality in the subway system.
An automated analysis system for water soluble constituents in PM2.5 has been developed. The system consists of a high capacity multi tube diffusion scrubber (MTDS), a low temperature particle impactor (LTPI), and two ion (anion and cation) chromatography (IC) systems. Atmospheric particles have been collected by passing sample air through a thermostated MTDS followed by a LTPI. This system allows simultaneous measurements of soluble ions in PM2.5 at 30 minutes interval. At the air sampling flow rate of 1.0L/min, the detection limits of the overall system are in the order of tens of ng/m3. This system has been successfully used for the measurement of particulate components of Seoul air from April 2003 to January 2004. SO2−4,NO−3,NH+4,NO−2,Cl−,Na+,K+,Ca2+,andMg2+ are the major ionic species for PM2.5 at Seoul. Among them, SO2−4,NO−3andNH+4 are the most abundant ions, contributed up to 86% of the total and the concentrations were higher than those in any other urban sites in the world except for Chinese cities. There are high pollutant episodes which contribute about 15\~20% of annual average values of the major ions. During the episode, the all parcels were transported from the asian continent and PM2.5 were significantly neutralized. This suggests that aged and long range transported pollutants caused the high pollutant episodes. They showed a distinct daily and seasonal variations:they showed a peak in the early morning caused by the night-time accumulation of particulate matters. Atmospheric reactions including gas-to-particle reactions and inter-particle reactions and meteorological parameters including relative humidity and ambient temperature were described with related to the PM2.5 5 concentrations. All of the ionic species showed higher concentrations during the spring than those for summer and winter.
Polychlorinated dibenzo-p-dioxins (PCDDs) and dibenzofurans (PCDFs) were measured in sediment samples from 19 stations in the coastal areas of Korea from February to July 2000. PCDDs and PCDFs were detected in all sediment samples. The concentrations of these contaminants ranged from 18.2 to 804.0 pg/g dry weight and I-TEQ concentrations varied from 0.1 to 5.5 pg/g dry weight. Examination of homologue groups showed that octachlorinated dibenzo-p-dioxin (OCDD) was predominant congener in Korean coast. This pattern was similar to homologue profiles of marine sediments in which the main source of PCDDs/DFs was derived from the atmospheric deposition of particulate matters generated from various industrial activities. Grain size and total organic carbon (TOC) distribution are one of the important factors governing PCDDs/DFs concentration in this study.
Kim, Hyeon-Kook;Shin, Yong-Seung;Lee, Dong-Soo;Song, Byung-Joo;Kim, Jong-Guk
Environmental Engineering Research
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제11권1호
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pp.33-44
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2006
The objective of this study was to develop and assess a method for estimating the rain scavenging ratios (RSRs) of particle-bound PAHs and PCBs using measured scavenging ratio of particulate matters (PM) and routinely available data of physico-chemical properties of PM. Paired atmospheric and rainwater sampling was conducted for a total of 4 rain events. Assuming equilibrium partitioning in rainwater-gas-PM system, an equation was derived for estimating the RSR of particle-bound chemicals as a function of RSR of PM and three equilibrium partition constants (i.e. dimensionless Henry's law constant, gas-particle partition coefficient, and water-particle partition coefficient). For all PAHs, the model significantly under-predicted the RSR while the model prediction for PCBs agreed with observation mostly within a factor of 5. The RSR model for the chemicals is of limited use as its accuracy critically depends on how close the observed partitioning of the chemicals in the gas-PM-rainwater system is to that estimated under the equilibrium assumption.
In order to investigate the behavior of particulate carbon and benzo(a)pyrene(B(a)P) in the ambient air, suspended particle matters were collected from April, 1990 to February, 1992, and total carbon(TC), organic carbon(OC), elemental carbon(EC) and B(a)P were measured by an elemental analyzer and a HPLC. The results were as follows the average concentration of TC was 38.6 \mug/m3 and its concentration was higher in winter(45.4 \mug/m3) and fa11(44.3 \mug/m3) than in summer(36.8 \mug/m3) and spring(28.9 \mug/m3). The monthly concentration trends both of EC and OC was similar, but seasonal variation of EC concentrations was larger than that of OC. The average concentration of B (a)P was 2.2 ng/m3, and was higher in winter(4.1 ng/m3) and fall(3.2 ng/m3) than in spring(1.2 ng/m3) and summer(0.6 ng/m3). The seasonal behavior of carbon and B(a)P was to similar except for summer. The correlation coefficient(r) between EC and B(a)P was 0.71, and the correlation coefficient(r) between OC and B(a)P was 0.66.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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