A természetes környezet állapotának jellemzése megfigyelési rendszerrel

---

Hlavay József, Veszprémi Egyetem, Föld- és Környezettudományi Tanszék

        A kutatás célja megfigyelési rendszerek kialakítása természeti körülmények között, amelyek i.) megbízható mintavételi és mérési módszerekkel végzett analízisekkel adatokat szolgáltatnak az emberi egészségre veszélyes anyagok (pl. toxikus fémek, szerves vegyületek) minõségérõl és közelítõ mennyiségérõl, ii.) nemzetközi vonatkozásban az eredmények összevethetõk hasonló jellegû területeken végzett vizsgálatok eredményeivel, iii.). alapfelmérésként szolgálnak egy országos léptékû felméréshez.

 A szennyezõ anyagok környezeti hatásainak felméréséhez a valóságot minél inkább megközelítõ modellvizsgálatokat kell végezni. Ezért a megfigyelési rendszer kialakítása során a szennyezõ anyagok vegyületformáinak meghatározására törekedtünk. Jelentõsége a vegyületformák becslésének az, hogy az alkotók fizikai és kémiai formájának ismerete adja meg az elemek toxicitásának, biológiai lebonthatóságának és transzport mechanizmusának megértését. Az alkotó fizikai és kémiai formájának ismerete a biológiai felvehetõség becslését teszi lehetõvé. Az alkotó fizikai formáját, pl. a részecskék méret szerinti eloszlása és a szilárd anyag oldhatósága, a kémiai formáját a kémiai kötés erõssége, reaktivitása szabályozhatja. A meghatározás módszere a frakcionálás. A feladat magában foglalja a légköri aeroszolokban, a természetes vizek fenéküledékeiben és a levegõben lévõ szennyezõ vegyületek azonosítását és mennyiségi meghatározását, az anyagmérleg felállítását.

A kutatási program megvalósítása során mintavételi stratégiát és mintavételi tervet készítettünk. A légköri aeroszol részecskék gyûjtését és méret szerinti szétválasztását impaktorral végeztük. A különbözõ részecske méretû frakciókból a kémiai kötés alapján történõ formák meghatározását szekvens kioldással végeztük el. Légköri nedves ülepedés vizsgálata során a mintákat automata (wet-only) csapadék mintavevõ segítségével gyûjtöttük. A csapadékokból a szerves vegyületeket és a toxikus nehézfémeket határozzuk meg. A fenéküledék mintákat természetes vizekbõl (tavak, folyók) gyûjtöttük. A szekvenciális kioldási eljárással a mintákban lévõ ásványi fázisokhoz kötött elemeket határoztuk meg. A kémiai kötés erõssége az elemek mobilitására/stabilitására adott felvilágosítást. A természetes vizek fenéküledékeiben elõforduló szerves vegyületek meghatározására folyadékkromatográfiás módszereket dolgozunk ki és néhány toxikus vegyület koncentrációját meghatároztuk. Piezoelektromos kémiai érzékelõt fejlesztettünk ki levegõben lévõ illékony szerves szennyezõk azonosítására. A érzékelõ rendszert 4 kvarc kristály alkalmas elrendezésével nyertük és a frekvencia változást kemometriai módszerekkel értékeltük. Légkörben lévõ illékony szerves alkotók vizsgálata során diffúziós mintavételi csövekkel gyûjtöttük össze a mintákat és termikus deszorpció után gázkromatográfiás módszerrel analizáltuk. A különbözõ típusú adszorbensek hatékonyságát és szelektivitását meghatároztuk. Légköri aeroszolok anion, kation és szervesanyag-tartalmának elválasztására, azonosítására és meghatározására kapilláris elektroforetikus módszereket dolgoztunk ki.

 Az eredmények alapján a környezetben lejátszódó folyamatokat értelmeztük. A szennyezõ források ismeretében a kibocsátás csökkenthetõ és/vagy megszüntethetõ és az egészségügyi normák biztonsággal megadhatók és betarthatók. Az adatok alapját képezik a környezeti állapot jellemzésére szolgáló környezeti hatástanulmányoknak. Az eredmények összevethetõk más országok hasonló jellegû környezeti mintáinak elemzési eredményeivel és nemzetközi összehasonlításban alapul szolgálhatnak egy közös európai adatbázis kialakításához.