Z życia pracowni

Urządzenie SEZO z wbudowanym modułem Sensirion umożliwia pomiar w czasie rzeczywistym stężenia pyłów w 3 klasach wielkości (PM1, PM2,5 i PM10). Badania jakości powietrza analizatorem SEZO firmy WiRan oraz urządzeniami referencyjnymi rozpoczęto
w roku 2018. Pierwszy etap polegał na równoległych pomiarach SEZO z dwoma próbnikami będącymi na stanie UG pozwalającymi na określenie metodą grawimetryczną stężenia pyłów PM10 (próbnik ATOSEVICE) oraz pyłów PM1 i PM2,5 (HYDRA DUAL).

Zgodnie z rekomendacjami UG kolejny etap polegał na badaniach w komorze pyłowej względem urządzenia o wyższej klasie (TSI OPS3330, Centrum Badawczo-Rozwojowe Soft Blue SA, https://softblue.pl/). Rezultaty pierwszych dwóch etapów opublikowano
w czasopiśmie Atmosphere (Malinowska i in., 2021; https://doi.org/10.3390/atmos13040590). Podsumowano w nich możliwości oraz ograniczenia urządzenia SEZO.

Na kolejnym etapie badań (rok 2021) UG zarekomendowało prowadzenie długookresowych pomiarów stężeń pyłów z wykorzystaniem analizatora SEZO oraz równoważnego
do referencyjnego analizatora GRIMM EDM180 na stacji Fundacji ARMAG. Pierwszy miernik SEZO zamontowano na stacji AM4, w Gdyni. W roku 2022 badania poszerzono o stację AM7 w Gdańsku. Pod koniec 2022 roku zgodnie z rekomendacjami UG przeprowadzono rekonfigurację urządzeń na obydwu stacjach. Zainstalowano po trzy analizatory SEZO, wyposażone w czujniki do pomiaru temperatury i wilgotności w osłonie radiacyjnej oraz tor kondycjonujący. Kolejny etap, od czerwca 2023 roku, polegał na poszerzeniu badań o stacje charakteryzujące się większym zanieczyszczenia powietrza. UG zarekomendowało Zabrze (Instytut Podstaw Inżynierii Środowiska PAN) oraz Warszawę (GIOŚ). W międzyczasie rozpoczęto wdrażać analizatory w instytucjach pożytku publicznego i w szkołach. Urządzenia znajdują się na UM w Redzie i Warszawie (Bielany), w szkołach (np. SP3 i SP6 w Redzie, SP18 i SP34 w Gdyni), na dachu budynku Oceanografii UG oraz R/V Oceanograf.

W 2024 roku celem zwiększenia świadomości społeczeństwa, na stronie WOiG pojawiła się oferta warsztatów pt. Czy wiesz czym oddychasz? (https://oig.ug.edu.pl/wspolpraca/oferta-dla-szkol). Warsztaty są realizowane dwuetapowo, na UG oraz w firmie WIRan.

Fot. Analizator optyczny SEZO AM z wbudowanym modułem Sensirion SPS30
(WiRan Ltd)

Z przyjemnością informujemy o najnowszej publikacji podsumowującej wyniki badań dotyczących Chemicznej i izotopowej genezy drobnych i ultra drobnych aerozoli
w zurbanizowanej strefie brzegowej. Publikacja powstała we współpracy
z naukowcami z Uniwersytetu Wrocławskiego, Politechniki Wrocławskiej, Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie oraz Politechniki Warszawskiej.

Badania PM1 i PM2,5 w Gdyni prowadzone były podczas pięciu kampanii realizowanych
w okresie styczeń–marzec i wrzesień–październik 2022 r. pod opieką dr hab. Anity Lewandowskiej. Skupiły się one na analizie składu chemicznego aerozoli obydwu rozmiarów (węgiel organiczny [OC], węgiel pierwiastkowy [EC] i jony rozpuszczalne w wodzie) i zostały uzupełnione o badania izotopów węgla (δ13C_TC), parametry meteorologiczne, trajektorie wsteczne ruchu mas powietrza (HYSPLIT) oraz modelowanie receptorów PCAMLRA. Uzyskane wyniki pozwoliły nam rozpoznać istotne różnice w sezonowych stężeniach obu frakcji aerozoli i zidentyfikować potencjalne źródła/procesy, które wpłynęły na ich skład chemiczny.

*Link do publikacji: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2025.178823

Na potrzeby niniejszego badania postawiliśmy hipotezę, że emisja gazu (metanu) z osadu może zwiększać strumień soli odżywczych do toni wodnej. Aby przetestować hipotezę zbadaliśmy, w jaki sposób parametry fizyczno-chemiczne i stężenie składników odżywczych w toni wodnej nad miejscami wypływu gazu różnią się od pobliskich stacji referencyjnych, charakteryzujących się podobnymi warunkami środowiskowymi lecz pozbawionych wycieku gazu.

Badania zaplanowaliśmy w taki sposób, aby (1) móc przeanalizować czasową zmienność warunków hydrochemicznych w toni wodnej nad aktywnymi głębokowodnymi pokmarkami w Zatoce Gdańskiej oraz (2) zbadać wpływ emisji gazu na warunki fizyczno-chemiczne i stężenie soli odżywczych w różnych basenach południowego Bałtyku. Próbki i dane hydroakustyczne do pierwszej części badań zbieraliśmy podczas rejsów na r/v Oceanograf w listopadzie 2020 r., lutym i czerwcu 2021 r. oraz lutym i maju 2022 r. Drugi cel zrealizowaliśmy w oparciu o materiały zebrane w czterech różnych basenach M. Bałtyckiego: Zatoce Eckernförde, Zatoce Meklemburskiej, Basenie Arkońskim oraz Zatoce Gdańskiej. Badania prowadziliśmy z pokładu r/v Oceanograf w maju 2022 r. W każdym rejonie badawczym wyznaczyliśmy stacje z wypływem gazu oraz stacje referencyjne.

Uzyskane wyniki wskazują, że uwalnianie gazu zwiększa stężenie soli biogenicznych w wodzie nad osadem, gdyż ich stężenie (zwłaszcza fosforanów i krzemianów) w kolumnie wody nad miejscami wycieku metanu jest większe niż na stacjach referencyjnych. Dzieje się tak, ponieważ pęcherzyki gazu zaburzają strukturę osadu i zwiększają wymianę substancji na granicy wody i osadu.

Wpływ wypływu gazu na stężenie składników odżywczych w wodzie morskiej najłatwiej można zaobserwować, gdy w toni wody występuje silnie zaznaczona piknoklina. Podwyższonego stężenia substancji w wodzie pod piknokliną można spodziewać się szczególnie jesienią, kiedy w osadach rozkładana jest duża ilość materii organicznej oraz wzrasta intensywność wypływu gazu z dna.

Składniki odżywcze uwalniane z osadów mogą być transportowane do warstwy eufotycznej poprzez upwelling i nasilone w sezonie jesienno-zimowym mieszanie, a następnie wspierać produkcję fitoplanktonu w kolejnych sezonach. W dłuższej skali czasowej może to podtrzymywać eutrofizację i spowalniać proces poprawy stanu wód, nawet jeśli dopływ składników

W lutym b.r. studenci Ania Waleczek i Adam Krzysztofik odbyli 3 tygodniowy stażna Uniwersytecie w Breście, we Francji, gdzie pod opieką Prof. Matthieu Waeles’a (https://www-iuem.univ-brest.fr/lemar/equipe/waeles-matthieu/) realizowali pierwszą część zadania przewidzianego w projekcie. Ich rolą było przeprowadzenie analizy metali śladowych w próbkach aerozoli i powierzchniowej wody morskiej zebranych podczas rejsu SEA EU 2.0 z Gdańska do Bodø ("The European University of the Seas Alliance navigating towards modern and co-transformative inter-campus life; people-driven, planet-friendly and knowledge-based progress for all - SEA-EU 2.0", Projekt EU No. 101089757).
Więcej o rejsie znajduje się na stronie: https://sea-eu.ug.edu.pl/wideokronika-baltarctic-research-cruise/.
Kolejny etap projektu obejmuje udział studentów oraz ich opiekunki, dr hab. A. Lewandowskiej, prof. UG, w międzynarodowej konferencji European Aerosol Conference, która odbędzie się na przełomie sierpnia i września b.r. w Lecce, we Włoszech. Studenci zaprezentują wówczas dwa postery i powalczą o nagrodę dla młodych adeptów nauki.

Informacja o wykładzie/warsztacie:

• Celem wykładu z elementami warsztatów jest zapoznanie uczniów z problemem zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego oraz wewnątrz budynków.
• Podyskutujemy, jakie są przyczyny występowania zanieczyszczeń w powietrzu i jak im zapobiegać.
• Objaśnimy, jakie konsekwencje dla środowiska i dla nas ludzi niesie zanieczyszczenie powietrza.
• Ustalimy, czy na pewno bezpiecznie jest spacerować brzegiem morza?
• Odpowiemy na pytanie, czy w domu i szkole, w których spędzamy nawet do 90% czasu, powietrze może być zanieczyszczone? Jeśli tak, to jak poprawić jego jakość?
• Opowiemy, jak bada się zanieczyszczenia powietrza i czy można je zobaczyć „gołym okiem”.
• Przybliżymy, jaka jest istotność monitorowania powietrza.
• Podamy przykłady narzędzi do ich pomiaru.

Osoba prowadząca:

dr hab. Anita Lewandowska, prof. UG, dr Michalina Bielawska (Katedra Oceanografii Chemicznej i Geologii Morza, Pracownia Biogeochemicznego Obiegu Pierwiastków)

Krzysztof Nykiel (przedstawiciel firmy SEZO, zajmującej się m.in. produkcją czujników jakości powietrza;  www.sezo.pl)

Kontakt do osoby prowadzącej: anita.lewandowska@ug.edu.pl

Miejsce realizacji: pomieszczenia UG/ showroom Pomorskiego Parku Naukowo Technologicznego (PPNT)/ on-line (zależnie od wybranej opcji)

Wymiar czasowy: uczniowie szkoły podstawowej:             - do    90 minut (tylko UG)

                                 uczniowie szkoły ponadpodstawowej   - do 120 minut (tylko UG)

                                                                                                      - do 240 minut (UG) + (SEZO w PPNT
                                                                                                         lub zdalnie)

Grupa wiekowa: uczniowie szkoły podstawowej i szkoły ponadpodstawowej

Wykład/warsztat dostępny w okresie:  Zajęcia o charakterze wykładu z elementami warsztatowymi, maj - czerwiec oraz wrzesień. Możliwość umówienia terminu przez cały rok akademicki- po konsultacji z prowadzącymi.