Charakterizace kovů v atmosférickém aerosolu

Abstract

Předložená disertační práce se zabývá charakterizací prvků ve dvou velikostních frakcích městského aerosolu, který byl vzorkován ve všech ročních obdobích na venkovní terase Ústavu analytické chemie AV ČR v Brně v roce 2018. V teoretické části práce jsou shrnuty základní informace o analýze a zdravotních rizicích atmosférického aerosolu a na něm vázaných kovech. Dále jsou v práci popsány metody stanovení inhalační biodostupnosti částic aerosolu a metody používané pro stanovení oxidativního potenciálu. V první části práce je podrobně popsáno vzorkování a analýza částic městského aerosolu. Byla stanovena hmotnostní koncentrace obou velikostních frakcí částic aerosolu a celková koncentrace 21 prvků vázaných na částice. Pomocí obohacovacího faktoru a pozitivní maticové faktorizace byly vypočítány pravděpodobné zdroje analyzovaných prvků. Druhá část práce se zabývá stanovením oxidativního potenciálu aerosolu a biodostupné koncentrace analyzovaných prvků ve třech simulovaných plicních tekutinách (deionizovaná voda, simulovaná kapalina plicních sklípků a Gamblův roztok). Kromě stanovení oxidativního potenciálu reálných vzorků byly stanoveny i oxidativní potenciály jednotlivých prvků. Ze získaných výsledků byl vypočítán pravděpodobný příspěvek prvků ke změřenému oxidativnímu potenciálu.

The presented doctoral thesis deals with the characterization of elements in two size fractions of urban aerosol, which was sampled in all seasons on the terrace of the Institute of Analytical Chemistry of the CAS in Brno in 2018. The theoretical part of the thesis summarizes the basic information about the analysis and health risks of atmospheric aerosol and metals bound to aerosol. Furthermore, the work describes methods for determining the inhalation bioaccessibility of aerosol particles and methods used for the determination of oxidative potential. The first part of the thesis describes in detail the sampling and analysis of urban aerosol particles. The mass concentration of both aerosol size fractions and the total concentration of 21 elements were determined. The probable sources of the analysed elements were calculated using the enrichment factor and positive matrix factorization. The second part of the thesis deals with the determination of the oxidative potential of the aerosol and bioaccessible concentration of the analysed elements in three simulated lung fluids (deionized water, simulated alveoli fluid, Gamble solution). In addition to determining the oxidative potential of real samples, the oxidative potential of individual elements was also analysed. From the obtained results was calculated the probable contribution of the elements to the measured oxidative potential.