Long-range Transboundary Atmospheric Transport of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, Carbonaceous Compositions, and Water-soluble Ionic Species in Southern Thailand
Creators
- 1. Prince of Songkla University
- 2. National Institute of Development Administration
- 3. Institute of Earth Environment
- 4. Chinese Academy of Sciences
- 5. Valaya Alongkorn Rajabhat University
- 6. National Astronomical Research Institute of Thailand
Description
This study investigated atmospheric particulate matter (PM) with an aerodynamic diameter of < 2.5 µm (PM2.5) observed at the Prince of Songkla University (Phuket Campus) in southern Thailand. All samples (n = 75) were collected using MiniVol™ portable air samplers from March 2017 to February 2018. Carbonaceous aerosol compositions, i.e., organic carbon (OC) and elemental carbon (EC), water-soluble ionic species (WSIS), and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in the PM2.5 samples were identified and quantified. We found that the average PM2.5 concentration was 42.26 ± 13.45 µg m–3, while the average concentrations of OC and EC were 3.05 ± 1.70 and 0.63 ± 0.58 µg m–3, respectively. The OC/EC ratio was in the range of 2.69–16.9 (mean: 6.05 ± 2.70), and the average concentration of 10 selected ions was 6.91 ± 3.54 µg m–3. The average concentration of SO42– was the highest throughout the entire study period (2.33 ± 1.73 µg m–3); the average contribution of SO42– to the major ionic components was 34%. Surprisingly, the average concentrations of NO3– and NH4+ were relatively low. The mean ratio of [NO3–]/[SO42–] was 0.33 ± 0.24. Strong positive correlation was found between K+ and both OC and EC (r = 0.90 and r = 0.93, respectively). It is also precious to highlight that biomass burning (BB) is the major source of OC, EC and K+, which multiple studies have confirmed that the role of K+ as a biomass marker. Results showed that BB episodes might play a major role in producing the observed high levels of OC. The relatively high abundance of both B[g,h,i]P and Ind suggests that motor vehicles, petroleum/oil combustion, and industrial waste burning are the primary emission sources of PAHs in the ambient air of Phuket. Interestingly, principal component analysis (PCA) indicated that vehicular exhausts are the main source of carbonaceous aerosol compositions found in the ambient air of Phuket, whereas the contributions of biomass burning, diesel emissions, sea salt aerosols and industrial emissions were also important.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
حققت هذه الدراسة في الجسيمات الجوية (PM) ذات القطر الديناميكي الهوائي < 2.5 ميكرومتر (PM2.5) التي لوحظت في جامعة أمير سونغكلا (حرم بوكيت) في جنوب تايلاند. تم جمع جميع العينات (العدد = 75) باستخدام أجهزة أخذ عينات الهواء المحمولة MiniVol™ من مارس 2017 إلى فبراير 2018. تم تحديد وقياس تركيبات الهباء الجوي الكربوني، أي الكربون العضوي (OC) والكربون العنصري (EC)، والأنواع الأيونية القابلة للذوبان في الماء (WSIS)، والهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات (PAHs) في عينات PM2.5. وجدنا أن متوسط تركيز PM2.5 كان 42.26 ± 13.45 ميكروغرام متر مكعب، في حين أن متوسط تركيزات OC و EC كان 3.05 ± 1.70 و 0.63 ± 0.58 ميكروغرام متر مكعب، على التوالي. كانت نسبة OC/EC في حدود 2.69-16.9 (المتوسط: 6.05 ± 2.70)، وكان متوسط تركيز 10 أيونات مختارة 6.91 ± 3.54 ميكروغرام متر مكعب. كان متوسط تركيز SO42 - هو الأعلى طوال فترة الدراسة بأكملها (2.33 ± 1.73 ميكروغرام م-3 )؛ وكان متوسط مساهمة SO42 - في المكونات الأيونية الرئيسية 34 ٪. ومن المثير للدهشة أن متوسط تركيزات NO3 - و NH4+ كان منخفضًا نسبيًا. كان متوسط نسبة [NO3 -]/[ SO42 -] 0.33 ± 0.24. تم العثور على ارتباط إيجابي قوي بين K+ وكل من OC و EC (r = 0.90 و r = 0.93، على التوالي). من المهم أيضًا تسليط الضوء على أن حرق الكتلة الحيوية (BB) هو المصدر الرئيسي لـ OC و EC و K+، والتي أكدت دراسات متعددة أن دور K+ كعلامة للكتلة الحيوية. أظهرت النتائج أن حلقات BB قد تلعب دورًا رئيسيًا في إنتاج المستويات العالية الملحوظة من OC. تشير الوفرة العالية نسبيًا لكل من B[g,h,i]P و IND إلى أن السيارات، واحتراق البترول/النفط، وحرق النفايات الصناعية هي مصادر الانبعاثات الأولية لـ PAHs في الهواء المحيط في بوكيت. ومن المثير للاهتمام أن تحليل المكونات الرئيسية (PCA) أشار إلى أن عوادم المركبات هي المصدر الرئيسي لتركيبات الهباء الجوي الكربوني الموجودة في الهواء المحيط لبوكيت، في حين أن مساهمات حرق الكتلة الحيوية وانبعاثات الديزل والهباء الجوي لملح البحر والانبعاثات الصناعية كانت مهمة أيضًا.Translated Description (French)
Cette étude a porté sur les particules atmosphériques (PM) d'un diamètre aérodynamique < 2,5 µm (PM2,5) observées à l'Université Prince of Songkla (Campus de Phuket) dans le sud de la Thaïlande. Tous les échantillons (n = 75) ont été prélevés à l'aide d'échantillonneurs d'air portables MiniVol™ de mars 2017 à février 2018. Les compositions d'aérosols carbonés, c'est-à-dire le carbone organique (CO) et le carbone élémentaire (CE), les espèces ioniques hydrosolubles (SMSI) et les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) dans les échantillons de PM2,5 ont été identifiées et quantifiées. Nous avons constaté que la concentration moyenne de PM2,5 était de 42,26 ± 13,45 µg m–3, tandis que les concentrations moyennes de CO et de CE étaient de 3,05 ± 1,70 et 0,63 ± 0,58 µg m–3, respectivement. Le rapport OC/EC était compris entre 2,69 et 16,9 (moyenne : 6,05 ± 2,70) et la concentration moyenne de 10 ions sélectionnés était de 6,91 ± 3,54 µg m–3. La concentration moyenne de SO42– était la plus élevée tout au long de la période d'étude (2,33 ± 1,73 µg m–3) ; la contribution moyenne de SO42– aux principaux composants ioniques était de 34 %. Étonnamment, les concentrations moyennes de NO3– et NH4+ étaient relativement faibles. Le rapport moyen de [NO3–]/[SO42–] était de 0,33 ± 0,24. Une forte corrélation positive a été trouvée entre K+ et OC et EC (r = 0,90 et r = 0,93, respectivement). Il est également précieux de souligner que la combustion de la biomasse (BB) est la principale source d'OC, d'EC et de K+, dont de nombreuses études ont confirmé le rôle du K+ en tant que marqueur de la biomasse. Les résultats ont montré que les épisodes de BB pourraient jouer un rôle majeur dans la production des niveaux élevés observés de CO. L'abondance relativement élevée de B[g,h,i]P et d'Ind suggère que les véhicules à moteur, la combustion du pétrole/huile et la combustion des déchets industriels sont les principales sources d'émissions de HAP dans l'air ambiant de Phuket. Fait intéressant, l'analyse en composantes principales (ACP) a indiqué que les gaz d'échappement des véhicules sont la principale source de compositions d'aérosols carbonés présents dans l'air ambiant de Phuket, tandis que les contributions de la combustion de la biomasse, des émissions de diesel, des aérosols de sel de mer et des émissions industrielles étaient également importantes.Translated Description (Spanish)
Este estudio investigó las partículas atmosféricas (PM) con un diámetro aerodinámico de < 2,5 µm (PM2,5) observadas en la Universidad Prince of Songkla (campus de Phuket) en el sur de Tailandia. Todas las muestras (n = 75) se recolectaron utilizando muestreadores de aire portátiles MiniVol™ desde marzo de 2017 hasta febrero de 2018. Se identificaron y cuantificaron las composiciones de aerosol carbonoso, es decir, carbono orgánico (OC) y carbono elemental (EC), especies iónicas solubles en agua (WSIS) e hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAH) en las muestras de PM2.5. Encontramos que la concentración media de PM2.5 fue de 42.26 ± 13.45 µg m–3, mientras que las concentraciones medias de OC y EC fueron de 3.05 ± 1.70 y 0.63 ± 0.58 µg m–3, respectivamente. La relación OC/EC estaba en el rango de 2.69–16.9 (media: 6.05 ± 2.70), y la concentración media de 10 iones seleccionados fue de 6.91 ± 3.54 µg m–3. La concentración media de SO42– fue la más alta a lo largo de todo el periodo de estudio (2,33 ± 1,73 µg m–3); la contribución media de SO42– a los componentes iónicos principales fue del 34%. Sorprendentemente, las concentraciones medias de NO3– y NH4+ fueron relativamente bajas. La relación media de [NO3–]/[SO42–] fue de 0.33 ± 0.24. Se encontró una fuerte correlación positiva entre K+ y tanto OC como EC (r = 0.90 y r = 0.93, respectivamente). También es valioso destacar que la quema de biomasa (BB) es la principal fuente de OC, EC y K+, que múltiples estudios han confirmado que el papel de K+ como marcador de biomasa. Los resultados mostraron que los episodios de BB podrían desempeñar un papel importante en la producción de los altos niveles observados de OC. La abundancia relativamente alta de B[g,h,i]P e Ind sugiere que los vehículos de motor, la combustión de petróleo/petróleo y la quema de residuos industriales son las principales fuentes de emisión de HAP en el aire ambiente de Phuket. Curiosamente, el análisis de componentes principales (PCA) indicó que los escapes de los vehículos son la principal fuente de composiciones de aerosoles carbonosos que se encuentran en el aire ambiente de Phuket, mientras que las contribuciones de la quema de biomasa, las emisiones de diésel, los aerosoles de sal marina y las emisiones industriales también fueron importantes.Files
aaqr-20-03-aac-0120.pdf.pdf
Files
(1.4 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:a134034b54229bc94acae64ad9e2f661
|
1.4 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- النقل الجوي بعيد المدى عبر الحدود للهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات والتركيبات الكربونية والأنواع الأيونية القابلة للذوبان في الماء في جنوب تايلاند
- Translated title (French)
- Transport atmosphérique transfrontalier à longue distance d'hydrocarbures aromatiques polycycliques, de compositions carbonées et d'espèces ioniques hydrosolubles dans le sud de la Thaïlande
- Translated title (Spanish)
- Transporte atmosférico transfronterizo de largo alcance de hidrocarburos aromáticos policíclicos, composiciones carbonáceas y especies iónicas solubles en agua en el sur de Tailandia
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3035981067
- DOI
- 10.4209/aaqr.2020.03.0120