AUTOMATIZOVANÉ MONITOROVACÍ STANICE   MANUÁLNÍ STANICE   DOPROVODNÉ METEOROLOGICKÉ PRVKY   POPIS METOD  

Přehled metod měření v síti automatizovaných monitorovacích stanic

KomponentaZkratkaMetodaTyp metody
SO2UVFLultrafialová fluorescencereferenční
NOxCHMLchemiluminiscencereferenční
PM10RADIOradiometrieekvivalentní
TEOMoscilační mikrováhyekvivalentní
COIRABSIR-korelační absorpční spektrometriereferenční
O3UVABSultrafialová absorpční fotometriereferenční
BTXGCH-FIDplynová chromatografie s plamenoionizační detekcíreferenční
GCH-PIDplynová chromatografie s fotoionizační detekcíreferenční
HgAFSnízkoteplotní plynová atomová fluorescenční spektrometrie 


Přehled metod měření v síti manuálních stanic

KomponentaZkratkaMetodaTyp metody
SO2WGAEspektrofotometrie s TCM a fuchsinem (West-Gaekova)referenční
ICiontová chromatografieekvivalentní
FUCELelektrochemický palivový článekekvivalentní
CLMcoulometrieekvivalentní
NO2CLMcoulometrieekvivalentní
NOxFUCELelektrochemický palivový článekekvivalentní
GUAJAguajakolová (modif. Jakobs-Hochheiserova) spektrofotometrieekvivalentní
TLAMtriethanolaminová spektrofotometrieekvivalentní
NO3-GRIESspektrofotometrie se sulfanilamidem a NEDA (Griessova metoda)ekvivalentní
SPMGRVgravimetriereferenční
TKAASatomová absorpční spektrometriereferenční
PLRGpolarografieekvivalentní
ICP-ASatomová emisní spektrometrie s indukčně vázanou plazmouekvivalentní
XRFrtg-fluorescenceekvivalentní
ICP-MShmotnostní spektrometrie s indukčně vázanou plazmouekvivalentní
SO42-XRFrtg-fluorescenceekvivalentní
NH3BERTHBerthelotova spektrofotometrie 
NH4+BERTHBerthelotova spektrofotometrie 
VOCGCH-VOCplynová chromatografiereferenční
PAHGCH-MSplynová chromatografie s hmotnostně selektivní detekcí 
HPLCvysokotlaká kapalinová chromatografie 


Přehled metod měření doprovodných meteorologických prvků

Směr a rychlost větruOPELoptoelektronicky
U-SONICultrazvukový anemometr
Globální sluneční zářeníTDMmetoda teplotní diference


Popis metod

Atomová absorpční spektrometrie

Odběry na membránové nitrocelulózové filtry Synpor s následnou mineralizací HNO3 a peroxidem vodíku na mokré cestě za horka, koncová analýza AAS.V ČHMÚ stejnými chemikáliemi, ale v mikrovlnném poli (zařízení MLS 1200 MEGA).
Konkrétní použití: ČHMÚ kovy v SPM, po roce 1998 pouze Cd, Pb, od r. 2002 As, stanice HS, ORGREZ (ČEZ a.s.)

Berthelotova metoda - spektrometrie

Předřazený teflonový filtr zachycuje amonné ionty, plynný NH3 se absorbuje na filtru impregnovaném kyselinou šťavelovou, po výluhu demineralizovanou vodou reagují NH4+ s alkalickým roztokem fenolu s chlornanem, měří se spektrofotometricky při 630 nm.
Konkrétní použití: NH3, NH4+

Coulometrie

Elektrochemická metoda, měří se elektrolytický proud úměrný koncentraci plynu podle Faradayova zákona.
Konkrétní použití: SO2, NO2

El. palivový článek

Kontinuálně-manuální metoda, analyzátor APM firmy City Technology, detektorem je selektivní mikropalivová cela.
Konkrétní použití: SO2, NOx na stanicích HS

Gravimetrie

Vzorek se odebírá spojitou filtrací venkovního ovzduší přes vybraný filtrační materiál (membránový nitrocelulózový o střední velikosti pórů 0,85 μm, teflonový o střední velikosti pórů 2 μm nebo ze skleněných vláken s účinností záchytu >99,5). Gravimetrické stanovení z rozdílu hmotnosti filtru po a před expozicí.
Konkrétní použití: SPM na manuálních stanicích, PM10 na stanicích Černého trojúhelníku

Guajakolová (modif. Jakobs-Hochheiserova) spektrofotometrie

Po oxidaci se NO2 absorbuje do roztoku NaOH s přídavkem guajakolu a převádí se na dusitany. Následuje Griessova diazotace sulfanilamidem v kyselém prostředí H3PO4 s kopulačním činidlem NEDA (roztokem N-(1-naftyl) etylendiamindihydrochloridu) za vzniku červeného zbarvení. Intenzita zbarvení se měří spektrofotometricky při 560 nm.
Konkrétní použití: NOx, NO2 na manuálních stanicích

Hmotnostní spektrometrie s indukčně vázanou plazmou

Vysokoobjemový odběr na skleněný filtr, mineralizace, analýza ICP-MS (hmotnostní spektrometrie).
Konkrétní použití: SPM na manuálních stanicích, Černý trojúhelník

Chemiluminiscence

Excitace molekul dusíku ozonem. Při přechodu molekul z excitovaného do základního energetického stavu dochází k uvolnění záření ve formě chemiluminiscence, které je detekováno fotonásobičem.
Konkrétní použití: NO, NO2,NOx

Iontová chromatografie

Vzduch se prosává přes filtr pro zachycení částic síranů a přes další filtr impregnovaný hydroxidem pro stanovení oxidu siřičitého. Exponované filtry se vyluhují deionisovanou vodou s přídavkem peroxidu a síranový iont se stanoví iontovou chromatografií.
Konkrétní použití: sírany, SO2 na manuálních stanicích

IR-korelační absorpční spektrometrie

Záření z infračerveného zdroje prochází dvěma paralelními kyvetami, z nichž jedna obsahuje referenční atmosféru a druhou prochází analyzovaný vzorek venkovního ovzduší. Detekovaný rozdíl intenzit záření je úměrný koncentraci oxidu uhelnatého.
Konkrétní použití: CO na stanicích AIM

Nízkoteplotní plynová atomová fluorescenční spektrometrie

Páry rtuti se zachytí v bloku obsahujícím ultračistý zlatý adsorbent ve formě amalgámu, z kterého je rtuť ohříváním uvolňována a dekodována.
Konkrétní použití: Hg na stanicích AIM

Optoelektronická metoda

Směr a rychlost větru se snímají pomocí větrné korouhve a anemometru. Poloha větrné korouhve se snímá optoelektronickými elementy nebo je pomocí kruhového potenciometru převáděna na elektrické napětí. Rychlost otáčení čidla anemometru se stanoví optoelektronicky nebo je pomocí tachodynama převáděna na elektrické napětí.
Konkrétní použití: směr a rychlost větru na stanicích AIM

Oscilační mikrováhy(TEOM)

Měří hmotnostní množství vzorku zachyceného na výměnném filtru podle změny frekvence oscilujícího kuželovitého nosiče. Vzorek vzduchu prochází filtrem, kde se zachytávají částice prachu a pokračuje dutým kuželovitým elementem přes elektronické ovládání průtoku do vývěvy.
Konkrétní použití: PM10 na stanicích AIM HS

Plynová chromatografie-fotoinozační detekce

Kontinuální měření aromatických uhlovodíků (benzenu, toluenu, etylbenzenu a xylenů) pomocí analyzátorů BTX fy Chrompac metodou plynové chromatografie. Jde o standardní zapojení na odběrovou sondu v kontejneru. Detekce je fotoionizační.
Konkrétní použití: Ústí n. L., Praha-Libuš, Pardubice-Rosice

Plynová chromatografie-plamenoinozační detekce

Kontinuální měření aromatických uhlovodíků (benzenu, toluenu, etylbenzenu a xylenů) pomocí analyzátorů BTX fy Syntech metodou plynové chromatografie. Jde o standardní zapojení na odběrovou sondu v kontejneru. Ionizace org. látek v plamení (vodík - vzduch), vzrůst iontového proudu üměrný koncentraci měřených látek při konstantním průtoku plynů.
Konkrétní použití: Praha-Libuš, Praha-Strahovský tunel, Rudolice, Mikulov-Sedlec, Most, Ostrava-Přívoz.

Plynová chromatografie (POPs)

Perzistentní organické polutanty (POPs) se odebírají velkoobjemovým čerpadlem na filtr z polyuretanové pěny s předřazeným filtrem ze skelných vláken. Exponované filtry se extrahují dichlormethanem. Po přečištění a zakoncentrování extraktu se vybrané POPs stanovují plynovou chromatografií s hmotnostně selektivní detekcí.
Konkrétní použití: ČHMÚ - MS Košetice, stanice HS

Plynová chromatografie (VOC)

Těkavé organické látky (VOC) se stanovují pomocí plynové chromatografie. Odběr vzorků vzduchu se provádí do speciálních evakuovaných ocelových kanystrů v pondělí a čtvrtek každý týden ve 12.00 UTC v intervalu 10 minut (ČHMÚ). Na stanicích HS se každý šestý den odebírá 24hodinový vzorek během topné sezóny (listopad-březen) a každý 12. den mimo topnou sezónu (duben-říjen). Vzorky z transportních kanystrů se před GCH analýzou upraví kryogenní koncentrací.
Konkrétní použití: stanice ČHMÚ, HS

Polarografie

Odběr na membránový filtr, kyselý rozklad, diferenční pulsní polarografie DPPAFW.
Konkrétní použití: TK na stanicích HS cca do r. 1991-93

Potenciometrie

Potenciometrická titrace do ekviv. bodu pH 4.5.
Konkrétní použití: SO2 na stanicích ORGREZ

Radiometrie - absorpce beta záření

Metoda je založena na absorpci beta záření ve vzorku zachyceném na filtračním materiálu. Z rozdílu absorpce beta záření mezi exponovaným a neexponovaným filtračním materiálem, který je úměrný hmotnosti zachycených částic aerosolu, je odvozen údaj o jeho koncentraci.
Konkrétní použití: SPM, PM10 na stanicích AIM

Rtg-fluorescence

Odběr na teflonový filtr, nedestruktivní analýza ozařováním rtg-paprsky.
Konkrétní použití: kovy a sírany v SPM

Spektrofotometrie s TCM a fuchsinem (West-Gaekova)

Oxid siřičitý se zachycuje do roztoku tetrachlorortuťnatanu sodného (TCM) s přídavkem Chelatonu III. Vzniklá sloučenina dává v kyselém prostředí s fuchsinem a formaldehydem červenofialové zbarvení, které se měří spektrofotometricky při 586 nm.
Konkrétní použití: SO2 na manuálních stanicích

Teplotní diference

Pro měření energie slunečního záření (GLRD) ve W.m-2 se používá metody teplotní diference (měření rozdílu teploty černě a bíle zbarvených segmentů povrchu čidla, které mají různou odrazivost pro krátkovlnné sluneční záření).

Triethanolaminová spektrofotometrie

Po oxidaci se NO2 absorbuje do roztoku thiethanolaminu s přidáním kyseliny sulfanilové v kyselém prostředí H3PO4 s kopulačním činidlem NEDA. Intenzita zbarvení se měří spektrofotometricky při 540 nm.
Konkrétní použití: NOx na manuálních stanicích HS

Ultrazvukový anemometr

Porovnání časových intervalů, za které urazí ultrazvukový impuls dráhu mezi ultrazvukovými měniči.

UV absorpce

Metoda spočívá v absorpci záření o vlnové délce 254 nm ozonem přítomným v analyzovaném vzorku. UV lampou se střídavě měří nulový - čistý vzduch a vlastní vzorek v kyvetách.
Konkrétní použití: ozon na stanicích AIM

UV fluorescence

Analyzovaný vzorek je ozařován UV lampou. Přitom dochází k energetické excitaci molekuly SO2. Při zpětném přechodu molekuly do základního energetického stavu dochází k uvolnění energie ve formě fluorescenčního záření. Toto záření, které je úměrné koncentraci oxidu siřičitého, je detekováno fotonásobičem.
Konkrétní použití: SO2, H2S na stanicích AIM

Vysokotlaká kapalinová chromatografie Plynová chromatografie s hmotnostní detekcí (pro PAH)

Odběr vzorku se provádí na filtr a případně další sorpční materiál pro PAH v plynné fázi. Odebrané vzorky jsou pak upraveny v chemické laboratoři a analyzovány metodou HPLC nebo metodou GCH-MS.