Distribution of EC and OC temperature fractions in different research material

The aim of the study was to assess the profile of EC (elemental carbon) and OC (organic carbon) temperature fractions in PM1 and PM2.5 samples and in wet deposition samples (material collected on a filter). The research was conducted at the urban background station in Zabrze (southern Poland) in the period of Oct 2020–Oct 2021. PM samples were collected with high-volume samplers; the automatic precipitation collector NSA 181 by Eigenbrodt was used to collect the deposition samples. Concentrations of EC and OC were determined using thermal-optical method (carbon analyzer from Sunset Laboratory Inc., “eusaar_2” protocol). Regardless of the type of research material, organic carbon constituted the dominant part of the carbonaceous matter, and this dominance was more visible in the non-heating season. The profile of temperature fractions of OC and EC was clearly different for dust washed out by precipitation. Noteworthy is a much lower content of pyrolytic carbon (PC) in OC, which can be explained by the fact that PC is most often combined with the water soluble organic carbon. In addition, a high proportion of the OC3 fraction was observed, followed by OC4, which may indicate that these fractions are of a more regional origin. With regard to the EC fractions, the differences are less visible and concern, in particular, the higher share of EC4 and the lower of EC2. The obtained results may be a valuable source of information about the actual status of the carbonaceous matter and its transformation in the atmosphere .

Celem badań była ocena profilu frakcji temperaturowych EC (węgiel elementarny) i OC (węgiel organiczny) w próbkach PM1 i PM2,5 oraz w próbkach depozycji mokrej (materiał zgromadzony na sączku). Badania przeprowadzono na stacji tła miejskiego w Zabrzu w okresie X 2020–X 2021. Próbki PM pobierano za pomocą poborników wysoko-objętościowych. Do poboru próbek depozycji zastosowano automatyczny kolektor opadów NSA 181 firmy Eigenbrodt. Stężenia EC i OC oznaczono metodą termiczno-optyczną (analizator węgla firmy Sunset Laboratory Inc., protokół „eusaar_2”). Niezależnie od rodzaju materiału badawczego węgiel organiczny stanowił dominującą część materii węglowej, a dominacja ta była bardziej widoczna w sezonie niegrzewczym. Profil frakcji temperaturowych OC i EC różnił się wyraźnie dla pyłu z depozycji mokrej. Na uwagę zasługuje znacznie niższa zawartość węgla pirolitycznego (PC) w OC, co można tłumaczyć tym, że PC jest najczęściej łączony z rozpuszczalnym w wodzie węglem organicznym. Ponadto zaobserwowano wysoki udział frakcji OC3, a następnie OC4, co może wskazywać na bardziej regionalne pochodzenie tych frakcji. W przypadku frakcji EC różnice są mniej widoczne i dotyczą w szczególności wyższego udziału EC4 i mniejszego EC2. Uzyskane wyniki mogą być cennym źródłem informacji o materii węglowej i przemianom jakim podlega w atmosferze.