Autotransporta degvielu un komunālā saimniecībā lietotā kurināmā radītā piesārņojuma izvērtēšana Rīgā

Projekta vadītājs, prof.  A. Vīksna Projekta uzdevumi Savākt nepieciešamos datus un izstrādāt tehnisko priekšlikumu autodegvielu un kurināmā raksturošanai pēc pilsētas gaisa piesārņojuma ar kvēpiem (melno ogli), smagiem un viegliem metāliskiem elementiem un sēru vasaras un rudens mēnešos.
 Veikt cieto kurināmo (koksnes, akmeņogļu, brūnogļu, degakmens) un mazuta dedzināšanas modeļeksperimentus. Ievākt no dūmgāzēm kvēpu – melnās ogles paraugus un ievāktos paraugos ar rentgenfluorescences un ICP MS metodi noteikt melnās ogles paraugos metālisko elementu masu. Eksperimentāli pabeigt un iesniegt promocijas darba „Vides objektu jaunu mikroanalīžu metožu izveide” melnrakstu, sagatavot zinātnisko rakstu sēriju (divi – trīs raksti) par tēmu.
Tēmas aktualitāti nosaka apstākļi, ka Rīgas pilsētā būtiski samazinās gaisa atmosfēras kvalitāte, kas nenoliedzami pasliktina iedzīvotāju veselību. Eiropas direktīvu noteikumi paredz, ka PM10 normatīva 50 mg/m3 vērtība var tikt pārsniegta 35 reizes gadā, bet, apkopojot rezultātus, ir redzams, ka aizvadītajā gadā Rīgā šis robežlielums pārsniegts vairāk nekā simts reizes. Smalkie aerosoli (PM2.5, PM1.0) ar aerodinamiskiem diametriem mazākiem par 2.5 un 1.0 mm un dūmi ir visbīstamākie veselībai, jo kā zināms tieši ultrasmalkās aerosolu daļiņas nonāk visdziļāk cilvēka organisma elpošanas sistēmā un to ietekmē tiek izraisītas nozīmīgas klimatiskās pārmaiņas. Šos aerosolus rada autotransports, kā arī visāda veida iekārtas, kurās tiek dedzināts mazuts, akmeņogles, kūdra, cits krāšņu kurināmais. Aerosolu rodas vairāk tad, kad degviela ķīmiski nesadeg pilnīgi.
Iegūtie rezultāti. 2005.gadā veicot aerosolu daļiņu ievākšanu no gaisa Rīgas ielās ar ciklona palīdzību, tika atdalītas daļiņas mazākas par 1 mm. Šiem aerosolu daļiņu paraugiem tika analizēts smago metālisko elementu sastāvs, noteikta nomelninājuma pakāpe un melnās ogles masas koncentrācija. Analizēta aerosolu daļiņu, melnās ogles masas koncentrācijas un smago metālisko elementu koncentrāciju atkarība no meteoroloģiskajiem apstākļiem un satiksmes intensitātes. Neapšaubāmi var apgalvot, ka autotransports ir viens no nozīmīgākajiem piesārņojumiem Rīgā. Tā, piemēram, PM10 darba dienu maksimālā koncentrācija sasniedz pat 348, naktīs 152, bet savukārt brīvdienās maksimālā PM10 koncentrācija ir 185, naktīs 60 mg/m3 attiecīgi. Par autotransporta lielo ieguldījumu piesārņojuma radīšanā varēja pārliecināties arī pagājušā gada pavasarī. 7. maijā, kad ASV prezidents ieradās Latvijā, galvaspilsētas centrālā daļa bija slēgta un PM10 masas koncentrācijas samazinājās līdz apmēram 15 mg/m3, līdzīgi vērojama arī citu piesārņotājvielu koncentrāciju samazināšanās.
1.att. Kvēpu (BC) masas koncentrāciju (mg/m3) salīdzinājums
Projekta ietvaros monitoringa stacijā Kr. Valdemāra ielā (PM10 - PM10 analīze) un Ķīmijas fakultātē (PM1 analīze- daļiņas (£1mm) ievāktas ar ciklonu , PM – daļiņas (£ 10 mm) ievāktas bez ciklona) tika veikta paralēla gaisa aerosolu daļiņu uztveršana. 1.attēlā redzams dažādu daļiņu kvēpu masas koncentrāciju salīdzinājums – PM10 daļiņu nomelninājuma pakāpe ir augstāka nekā daļiņām, kuras ievāktas Ķīmijas fakultāte. Tas ir skaidrojams ar to, ka LU Ķīmijas fakultātē daļiņu ievākšana notiek apmēram 7,8 m virs zemes, bet monitoringa stacijā apmēram 3 m.
Atšķirība melnās ogles masas koncentrācijās atkarībā no augstuma ir rādīta arī 2. attēlā. Tajā salīdzinātas divu diennakšu kvēpu masas koncentrācijas Ķīmijas fakultātē ievāktajiem paraugiem apmēram 3,5 un 7,8 m augstumā. 2006.g. 6. maijā paraugi ievākti 3,5 m, bet 2006.g. 15. augustā 7,8 m augstumā. Redzams, ka 17,8 m augstumā šīs koncentrācijas ir ievērojami zemākas un tik lielas izmaiņas nevar radīt, jo paraugu ievākšana notikusi pie salīdzinoši līdzīgiem meteoroloģiskajiem apstākļiem. Svarīgs ir ne tikai paraugu ievākšanas augstums, bet arī tas, cik dotā paraugu ņemšanas vieta labi izvējojas. Jo iela ir blīvāk apbūvēta ar augstām celtnēm, jo piesārņotājvielu koncentrācijas var būt lielākas.
2. att. Melnās ogles masas koncentrāciju salīdzinājums divās diennaktīs pie dažādiem paraugu ievākšanas augstumiem
3. attēlā redzams, ka noteiktā daļiņu nomelninājuma pakāpes korelācija starp smalkajām un rupjajām daļiņām ir zema.
2. att. Korelācija starp kvēpu masas koncentrāciju rezultātiem (Kr. Valdemāra ielas monitoringa stacija un LU Ķīmijas fakultāte)
Interesantas ir arī piesārņotājvielu sezonālās izmaiņas, piemēram, PM10 un kvēpu masas koncentrācijas ievērojami palielinās ziemas un pavasara mēnešos. To ietekmē vairāki faktori -gan apkures sezonas iestāšanās, gan smilšu kaisīšana, tāpat lielu daļu smago metālisko elementu un melnās ogles daļiņu rada ziemas riepu lietošana, kam šobrīd Latvijā vēl netiek pievērsta zinātnieku un sabiedrības uzmanība. Iegūta augsta korelācija starp paaugstinātām PM10 masas koncentrācijām un zemu gaisa temperatūru (-5OC līdz -15 OC), ļoti aukstās ziemas dienās šī koncentrācija pārsniedz pat vairākus simtus mg/m3.
Interesanti rezultāti tiek iegūti, ja PM10 un PM2.5 paraugiem nosaka melnās ogles masas koncentrāciju. Salīdzinot šīs kvēpu masas koncentrācijas smalkajai un rupjajai frakcijai, jāsecina, ka tieši smalkā frakcija satur lielāko daļu melnās ogles. 3. attēlā rādītas smalkās un rupjās frakcijas kvēpu masas koncentrācijas. Redzams, ka aerosolu daļiņu smalkās frakcijas kvēpu masas koncentrācijas ir ievērojami lielākas. PM10 daļiņu kvēpu masas koncentrācijas sastāda tikai aptuveni 15-20% no PM2.5 daļiņu kvēpu masas koncentrācijām.
3. att. Kvēpu masas koncentrācijas smalkajai un rupjajai frakcijai
Līdzīgi rezultāti vērojami, ja salīdzina melnās ogles attiecību pret aerosolu daļiņu masu. Šī attiecība smalkajām daļiņām ir 10-20%, turpretī rupjajai frakcijai tikai 0,1-0,6%.
Arī elementu sadalījums pa frakcijām rāda, ka gaisa aerosolu daļiņu smalkajā frakcijā vairumā gadījumu elementu masas koncentrācijas ir lielākas, nekā šo elementu koncentrācijas rupjajā frakcijā (4. att.). Viens no izņēmumiem ir dzelzs, kura masas koncentrācija ir ievērojami lielāka tieši aerosolu rupjajā frakcijā.
4. att. Elementu masas koncentrāciju sadalījums gaisa aerosolu frakcijās, PM2,5 un PM10.
2005. gada beigās tika iegādātas vairākas iekārtas – TOPAS lāzera aerosolu daļiņu izmēru spektrometrs LAP321; Melnās ogles mērītājs CARUSSO MAAP5012 (5. att.), kas ļaus ne tikai izmērīt dūmu rašanos dinamiku pilsētas ielās, bet arī raksturot dūmu daļiņas pēc izmēra un daļiņu piesārņojuma pakāpi ar nevēlamiem smagiem elementiem.
5. att. TOPAS lāzera aerosolu daļiņu izmēru spektrometra LAP321un melnās ogles mērītāja CARUSSO MAAP5012 sistēma aerosolu daļiņu analīzei
Iegādāti un uzstādīti svari Sartorius CP2 P-F, kuri tiek izmantoti aerosolu daļiņu gravimetriskai analīzei, kontrolējot boksa mitrumu un temperatūru.
6.att. Iekārtu komplekts frakcionētai kvēpu paraugu ievākšanai ar gaisa relatīvā mitruma un temperatūras reģistrāciju.
Ar piesārņojuma cietām mikro daļiņām, kas nokļuvušas atmosfērā, cieto daļiņu radikālu, gāzu, mitruma un citu faktoru ietekmē notiek izmēru un fizikāli ķīmisko īpašību izmaiņas. Atskaites periodā esam izveidojuši iekārtu komplektu (6.att.), lai varētu pētīt relatīvā gaisa mitruma ietekmi uz melnās ogles dinamiku atmosfērā un modeļeksperimentos.  
Aerosolu daļiņās, kuras tika iegūtas no dīzeļdegvielas dūmgāzēm, melnās ogles masas koncentrācija ir vairākas reizes lielāka nekā aerosolu daļiņās no dažādu marku benzīna dūmgāzēm. Arī Cd un Cu jonu masas koncentrācija dīzeļdegvielā ir pat 10 reizes lielāka nekā benzīnā, bet Pb ir par 4 reizēm vairāk nekā benzīnā. Piesārņotā ar svina, kadmija sāļiem un to organiskiem savienojumiem benzīna, dīzeļu degvielas, mazuta un koksnes dedzināšana modeļeksperimenti parādīja, ka to dūmgāzēs strauji pieaug smago metālisko elementu koncentrācija dūmgāzēs. Kad būs uzstādīta iegādātā iekārta, piesārņojuma raksturu varēs bez pūlēm noteikt dažu mg lielā dūmu paraugā un līdz ar to raksturot atmosfēras kvalitāti un atklāt individuālo piesārņotāju.
Analizējot pilsētas gaisa kvalitāti dažādos gada sezonās un pilsētas komunālo saimniecību lietotā kurināmā un autotransportā lietotās degvielas kvalitāti, kā arī pēc dedzināšanas iegūto kvēpu piesārņojumu ar antropogēniem, mēs nācām pie divām svarīgām atzinām. Pirmā – gaisā izmestās cietās daļiņas, kuru diametrs ir ap 2,5 mm (PM2,5) satur lielāku piesārņojumu ar S, Fe, Cu, Zn un Ni, nekā cietās daļiņas PM10, kā savācot paraugus no pilsētas gaisa, tā arī nosakot šos parametrus kurināmam un degvielai dedzināšanas modeļeksperimentos. Otrā – gaiss pilsētā ir piesārņots vairāk, dažreiz pat 10¸20 reizes vairāk, nekā tas varētu būt piesārņots no patērētā degvielu gada apjoma (piemēram, gaiss satur Fe un Cu piesārņojumu attiecīgi 1100 un 500 kg, bet gada patērētā degviela un kurināmais dod tikai attiecīgi 50 un 40 kg). Var rasties aizdomas, ka mēs esam modeļeksperimentos analizējuši labākas kvalitātes degvielu un kurināmo, nekā praktiski lieto tautsaimniecībā. Rīgas pilsētas gaisa piesārņojuma novērtējums pēc rezultātiem 2005. gadā un gadā izlietotā dažu kurināmā veidu un degvielas ieguldījuma daļa kopējā piesārņojuma bilancē attēlota 7.att.
7.att. Rīgas pilsētas gaisa piesārņojuma novērtējums analizējot aerosolu ķīmisko sastāvu (rupjajā frakcijā-augšējais attēls un smalkajā frakcijā-apakšējais attēls) un gadā izlietotā dažu kurināmā veidu un degvielas ieguldījuma daļa kopējā piesārņojuma bilancē.
Ir dilemma: samazinot svina saturu un oktānskaitli automašīnu benzīnam, pieaug aromātisko ogļūdeņražu, tajā skaitā benzola, saturs benzīnā, bet benzols ir svarīgākais kancerogēns no ogļūdeņražiem. Tādējādi prognozējams gaistošo ogļūdeņražu piesārņojuma, kas ir gan kā primārie piesārņotāji, gan kā izejvielas fotoķīmiskam smogam, pieaugums gaisā tuvākā nākotnē. Viens no šī darba mērķiem ir dot pārskatu par benzola piesārņojuma avotiem, analizēt esošās benzola koncentrācijas Rīgas pilsētas gaisā, kā arī salīdzināt ar agrāk noteiktajām vērtībām, lai būtu iespējams novērtēt benzola piesārņojuma izmaiņu tendences. 
Aromātisko ogļūdeņražu, tajā skaitā benzola, saturs benzīnā. Automašīnu skaits Latvijā pēdējos piecos gados ir dubultojies, un degvielas patēriņš strauji aug. Tādējādi prognozējams gaistošo ogļūdeņražu piesārņojuma, kas ir gan kā primārie piesārņotāji, gan kā izejvielas fotoķīmiskam smogam, pieaugums gaisā tuvākā nākotnē. Ar 2000. gada 16. novembri Eiropas Savienība pieņēmusi jaunu direktīvu No. 2000/69/EC, kas limitē maksimālo pieļaujamo gada vidējo vērtību benzolam un oglekļa (II) oksīdam. Latvija pievienojās šai direktīvai, un kopš 2004. gada 1. janvāra Latvijā vairs netiek tirgots benzīns, kurā benzola saturs būtu lielāks par 1%. Taču tas ir tikai teorētiski, jo informācija par degvielas sastāvu netiek publiskota, un Rīgas gaisa monitoringa stacijas, kuras reģistrē nepārtraukti arī benzola koncentrācijas, neuzrāda krasas izmaiņas reģistrētajās benzola koncentrācijā pirms un pēc 2004.g. 1. janvāra. Tādēļ svarīgi apzināt esošo benzola piesārņojumu apkārtējā vidē. Par Rīgu šāda pētījuma vēl nav. Šī darba mērķis ir dot pārskatu par benzola piesārņojuma avotiem, analizēt esošās benzola koncentrācijas Rīgas pilsētas gaisā, kā arī salīdzināt ar agrāk noteiktajām vērtībām, lai būtu iespējams novērtēt benzola piesārņojuma izmaiņu tendenci. Svarīgs uzdevums arī ir popularizēt informāciju par benzola (un citu degvielas sastāvdaļu, kā arī izplūdes gāzēs esošo vielu) kaitīgo ietekmi uz vides un cilvēku veselību.

Autotransporta degvielu un komunālā saimniecībā lietotā kurināmā radītā piesārņojuma izvērtēšana Rīgā

Projekta vadītājs, prof.  A. Vīksna Projekta uzdevumi Savākt nepieciešamos datus un izstrādāt tehnisko priekšlikumu autodegvielu un kurināmā raksturošanai pēc pilsētas gaisa piesārņojuma ar kvēpiem (melno ogli), smagiem un viegliem metāliskiem elementiem un sēru vasaras un rudens mēnešos.
 Veikt cieto kurināmo (koksnes, akmeņogļu, brūnogļu, degakmens) un mazuta dedzināšanas modeļeksperimentus. Ievākt no dūmgāzēm kvēpu – melnās ogles paraugus un ievāktos paraugos ar rentgenfluorescences un ICP MS metodi noteikt melnās ogles paraugos metālisko elementu masu. Eksperimentāli pabeigt un iesniegt promocijas darba „Vides objektu jaunu mikroanalīžu metožu izveide” melnrakstu, sagatavot zinātnisko rakstu sēriju (divi – trīs raksti) par tēmu.
 
Tēmas aktualitāti nosaka apstākļi, ka Rīgas pilsētā būtiski samazinās gaisa atmosfēras kvalitāte, kas nenoliedzami pasliktina iedzīvotāju veselību. Eiropas direktīvu noteikumi paredz, ka PM10 normatīva 50 mg/m3 vērtība var tikt pārsniegta 35 reizes gadā, bet, apkopojot rezultātus, ir redzams, ka aizvadītajā gadā Rīgā šis robežlielums pārsniegts vairāk nekā simts reizes. Smalkie aerosoli (PM2.5, PM1.0) ar aerodinamiskiem diametriem mazākiem par 2.5 un 1.0 mm un dūmi ir visbīstamākie veselībai, jo kā zināms tieši ultrasmalkās aerosolu daļiņas nonāk visdziļāk cilvēka organisma elpošanas sistēmā un to ietekmē tiek izraisītas nozīmīgas klimatiskās pārmaiņas. Šos aerosolus rada autotransports, kā arī visāda veida iekārtas, kurās tiek dedzināts mazuts, akmeņogles, kūdra, cits krāšņu kurināmais. Aerosolu rodas vairāk tad, kad degviela ķīmiski nesadeg pilnīgi.
 
Iegūtie rezultāti. 2005.gadā veicot aerosolu daļiņu ievākšanu no gaisa Rīgas ielās ar ciklona palīdzību, tika atdalītas daļiņas mazākas par 1 mm. Šiem aerosolu daļiņu paraugiem tika analizēts smago metālisko elementu sastāvs, noteikta nomelninājuma pakāpe un melnās ogles masas koncentrācija. Analizēta aerosolu daļiņu, melnās ogles masas koncentrācijas un smago metālisko elementu koncentrāciju atkarība no meteoroloģiskajiem apstākļiem un satiksmes intensitātes. Neapšaubāmi var apgalvot, ka autotransports ir viens no nozīmīgākajiem piesārņojumiem Rīgā. Tā, piemēram, PM10 darba dienu maksimālā koncentrācija sasniedz pat 348, naktīs 152, bet savukārt brīvdienās maksimālā PM10 koncentrācija ir 185, naktīs 60 mg/m3 attiecīgi. Par autotransporta lielo ieguldījumu piesārņojuma radīšanā varēja pārliecināties arī pagājušā gada pavasarī. 7. maijā, kad ASV prezidents ieradās Latvijā, galvaspilsētas centrālā daļa bija slēgta un PM10 masas koncentrācijas samazinājās līdz apmēram 15 mg/m3, līdzīgi vērojama arī citu piesārņotājvielu koncentrāciju samazināšanās.
 
1.att. Kvēpu (BC) masas koncentrāciju (mg/m3) salīdzinājums
 
 
Projekta ietvaros monitoringa stacijā Kr. Valdemāra ielā (PM10 - PM10 analīze) un Ķīmijas fakultātē (PM1 analīze- daļiņas (£1mm) ievāktas ar ciklonu , PM – daļiņas (£ 10 mm) ievāktas bez ciklona) tika veikta paralēla gaisa aerosolu daļiņu uztveršana. 1.attēlā redzams dažādu daļiņu kvēpu masas koncentrāciju salīdzinājums – PM10 daļiņu nomelninājuma pakāpe ir augstāka nekā daļiņām, kuras ievāktas Ķīmijas fakultāte. Tas ir skaidrojams ar to, ka LU Ķīmijas fakultātē daļiņu ievākšana notiek apmēram 7,8 m virs zemes, bet monitoringa stacijā apmēram 3 m.
 
Atšķirība melnās ogles masas koncentrācijās atkarībā no augstuma ir rādīta arī 2. attēlā. Tajā salīdzinātas divu diennakšu kvēpu masas koncentrācijas Ķīmijas fakultātē ievāktajiem paraugiem apmēram 3,5 un 7,8 m augstumā. 2006.g. 6. maijā paraugi ievākti 3,5 m, bet 2006.g. 15. augustā 7,8 m augstumā. Redzams, ka 17,8 m augstumā šīs koncentrācijas ir ievērojami zemākas un tik lielas izmaiņas nevar radīt, jo paraugu ievākšana notikusi pie salīdzinoši līdzīgiem meteoroloģiskajiem apstākļiem. Svarīgs ir ne tikai paraugu ievākšanas augstums, bet arī tas, cik dotā paraugu ņemšanas vieta labi izvējojas. Jo iela ir blīvāk apbūvēta ar augstām celtnēm, jo piesārņotājvielu koncentrācijas var būt lielākas.
 
2. att. Melnās ogles masas koncentrāciju salīdzinājums divās diennaktīs pie dažādiem paraugu ievākšanas augstumiem
 
 
3. attēlā redzams, ka noteiktā daļiņu nomelninājuma pakāpes korelācija starp smalkajām un rupjajām daļiņām ir zema.
 
 
2. att. Korelācija starp kvēpu masas koncentrāciju rezultātiem (Kr. Valdemāra ielas monitoringa stacija un LU Ķīmijas fakultāte)
 
 
Interesantas ir arī piesārņotājvielu sezonālās izmaiņas, piemēram, PM10 un kvēpu masas koncentrācijas ievērojami palielinās ziemas un pavasara mēnešos. To ietekmē vairāki faktori -gan apkures sezonas iestāšanās, gan smilšu kaisīšana, tāpat lielu daļu smago metālisko elementu un melnās ogles daļiņu rada ziemas riepu lietošana, kam šobrīd Latvijā vēl netiek pievērsta zinātnieku un sabiedrības uzmanība. Iegūta augsta korelācija starp paaugstinātām PM10 masas koncentrācijām un zemu gaisa temperatūru (-5OC līdz -15 OC), ļoti aukstās ziemas dienās šī koncentrācija pārsniedz pat vairākus simtus mg/m3.
 
Interesanti rezultāti tiek iegūti, ja PM10 un PM2.5 paraugiem nosaka melnās ogles masas koncentrāciju. Salīdzinot šīs kvēpu masas koncentrācijas smalkajai un rupjajai frakcijai, jāsecina, ka tieši smalkā frakcija satur lielāko daļu melnās ogles. 3. attēlā rādītas smalkās un rupjās frakcijas kvēpu masas koncentrācijas. Redzams, ka aerosolu daļiņu smalkās frakcijas kvēpu masas koncentrācijas ir ievērojami lielākas. PM10 daļiņu kvēpu masas koncentrācijas sastāda tikai aptuveni 15-20% no PM2.5 daļiņu kvēpu masas koncentrācijām.
 
 
3. att. Kvēpu masas koncentrācijas smalkajai un rupjajai frakcijai
 
 
Līdzīgi rezultāti vērojami, ja salīdzina melnās ogles attiecību pret aerosolu daļiņu masu. Šī attiecība smalkajām daļiņām ir 10-20%, turpretī rupjajai frakcijai tikai 0,1-0,6%.
 
Arī elementu sadalījums pa frakcijām rāda, ka gaisa aerosolu daļiņu smalkajā frakcijā vairumā gadījumu elementu masas koncentrācijas ir lielākas, nekā šo elementu koncentrācijas rupjajā frakcijā (4. att.). Viens no izņēmumiem ir dzelzs, kura masas koncentrācija ir ievērojami lielāka tieši aerosolu rupjajā frakcijā.
 
4. att. Elementu masas koncentrāciju sadalījums gaisa aerosolu frakcijās, PM2,5 un PM10.
 
 
2005. gada beigās tika iegādātas vairākas iekārtas – TOPAS lāzera aerosolu daļiņu izmēru spektrometrs LAP321; Melnās ogles mērītājs CARUSSO MAAP5012 (5. att.), kas ļaus ne tikai izmērīt dūmu rašanos dinamiku pilsētas ielās, bet arī raksturot dūmu daļiņas pēc izmēra un daļiņu piesārņojuma pakāpi ar nevēlamiem smagiem elementiem.
 
 
5. att. TOPAS lāzera aerosolu daļiņu izmēru spektrometra LAP321un melnās ogles mērītāja CARUSSO MAAP5012 sistēma aerosolu daļiņu analīzei
 
 
Iegādāti un uzstādīti svari Sartorius CP2 P-F, kuri tiek izmantoti aerosolu daļiņu gravimetriskai analīzei, kontrolējot boksa mitrumu un temperatūru.
 
 
6.att. Iekārtu komplekts frakcionētai kvēpu paraugu ievākšanai ar gaisa relatīvā mitruma un temperatūras reģistrāciju.
 
 
Ar piesārņojuma cietām mikro daļiņām, kas nokļuvušas atmosfērā, cieto daļiņu radikālu, gāzu, mitruma un citu faktoru ietekmē notiek izmēru un fizikāli ķīmisko īpašību izmaiņas. Atskaites periodā esam izveidojuši iekārtu komplektu (6.att.), lai varētu pētīt relatīvā gaisa mitruma ietekmi uz melnās ogles dinamiku atmosfērā un modeļeksperimentos.  
 
Aerosolu daļiņās, kuras tika iegūtas no dīzeļdegvielas dūmgāzēm, melnās ogles masas koncentrācija ir vairākas reizes lielāka nekā aerosolu daļiņās no dažādu marku benzīna dūmgāzēm. Arī Cd un Cu jonu masas koncentrācija dīzeļdegvielā ir pat 10 reizes lielāka nekā benzīnā, bet Pb ir par 4 reizēm vairāk nekā benzīnā. Piesārņotā ar svina, kadmija sāļiem un to organiskiem savienojumiem benzīna, dīzeļu degvielas, mazuta un koksnes dedzināšana modeļeksperimenti parādīja, ka to dūmgāzēs strauji pieaug smago metālisko elementu koncentrācija dūmgāzēs. Kad būs uzstādīta iegādātā iekārta, piesārņojuma raksturu varēs bez pūlēm noteikt dažu mg lielā dūmu paraugā un līdz ar to raksturot atmosfēras kvalitāti un atklāt individuālo piesārņotāju.
 
Analizējot pilsētas gaisa kvalitāti dažādos gada sezonās un pilsētas komunālo saimniecību lietotā kurināmā un autotransportā lietotās degvielas kvalitāti, kā arī pēc dedzināšanas iegūto kvēpu piesārņojumu ar antropogēniem, mēs nācām pie divām svarīgām atzinām. Pirmā – gaisā izmestās cietās daļiņas, kuru diametrs ir ap 2,5 mm (PM2,5) satur lielāku piesārņojumu ar S, Fe, Cu, Zn un Ni, nekā cietās daļiņas PM10, kā savācot paraugus no pilsētas gaisa, tā arī nosakot šos parametrus kurināmam un degvielai dedzināšanas modeļeksperimentos. Otrā – gaiss pilsētā ir piesārņots vairāk, dažreiz pat 10¸20 reizes vairāk, nekā tas varētu būt piesārņots no patērētā degvielu gada apjoma (piemēram, gaiss satur Fe un Cu piesārņojumu attiecīgi 1100 un 500 kg, bet gada patērētā degviela un kurināmais dod tikai attiecīgi 50 un 40 kg). Var rasties aizdomas, ka mēs esam modeļeksperimentos analizējuši labākas kvalitātes degvielu un kurināmo, nekā praktiski lieto tautsaimniecībā. Rīgas pilsētas gaisa piesārņojuma novērtējums pēc rezultātiem 2005. gadā un gadā izlietotā dažu kurināmā veidu un degvielas ieguldījuma daļa kopējā piesārņojuma bilancē attēlota 7.att.
 
7.att. Rīgas pilsētas gaisa piesārņojuma novērtējums analizējot aerosolu ķīmisko sastāvu (rupjajā frakcijā-augšējais attēls un smalkajā frakcijā-apakšējais attēls) un gadā izlietotā dažu kurināmā veidu un degvielas ieguldījuma daļa kopējā piesārņojuma bilancē.
 
 
Ir dilemma: samazinot svina saturu un oktānskaitli automašīnu benzīnam, pieaug aromātisko ogļūdeņražu, tajā skaitā benzola, saturs benzīnā, bet benzols ir svarīgākais kancerogēns no ogļūdeņražiem. Tādējādi prognozējams gaistošo ogļūdeņražu piesārņojuma, kas ir gan kā primārie piesārņotāji, gan kā izejvielas fotoķīmiskam smogam, pieaugums gaisā tuvākā nākotnē. Viens no šī darba mērķiem ir dot pārskatu par benzola piesārņojuma avotiem, analizēt esošās benzola koncentrācijas Rīgas pilsētas gaisā, kā arī salīdzināt ar agrāk noteiktajām vērtībām, lai būtu iespējams novērtēt benzola piesārņojuma izmaiņu tendences. 
 
 Aromātisko ogļūdeņražu, tajā skaitā benzola, saturs benzīnā. Automašīnu skaits Latvijā pēdējos piecos gados ir dubultojies, un degvielas patēriņš strauji aug. Tādējādi prognozējams gaistošo ogļūdeņražu piesārņojuma, kas ir gan kā primārie piesārņotāji, gan kā izejvielas fotoķīmiskam smogam, pieaugums gaisā tuvākā nākotnē. Ar 2000. gada 16. novembri Eiropas Savienība pieņēmusi jaunu direktīvu No. 2000/69/EC, kas limitē maksimālo pieļaujamo gada vidējo vērtību benzolam un oglekļa (II) oksīdam. Latvija pievienojās šai direktīvai, un kopš 2004. gada 1. janvāra Latvijā vairs netiek tirgots benzīns, kurā benzola saturs būtu lielāks par 1%. Taču tas ir tikai teorētiski, jo informācija par degvielas sastāvu netiek publiskota, un Rīgas gaisa monitoringa stacijas, kuras reģistrē nepārtraukti arī benzola koncentrācijas, neuzrāda krasas izmaiņas reģistrētajās benzola koncentrācijā pirms un pēc 2004.g. 1. janvāra. Tādēļ svarīgi apzināt esošo benzola piesārņojumu apkārtējā vidē. Par Rīgu šāda pētījuma vēl nav. Šī darba mērķis ir dot pārskatu par benzola piesārņojuma avotiem, analizēt esošās benzola koncentrācijas Rīgas pilsētas gaisā, kā arī salīdzināt ar agrāk noteiktajām vērtībām, lai būtu iespējams novērtēt benzola piesārņojuma izmaiņu tendenci. Svarīgs uzdevums arī ir popularizēt informāciju par benzola (un citu degvielas sastāvdaļu, kā arī izplūdes gāzēs esošo vielu) kaitīgo ietekmi uz vides un cilvēku veselību.