Aerosoly ve vnější atmosféře a atmosféře vybraných jeskyní Moravského krasu

Bc. Miroslav Komberec

Diplomová práce

Anotace:

Aerosoly byly monitorovány v atmosféře Císařské a Sloupsko-šošůvských jeskyní a ve venkovní atmosféře Moravského krasu od prosince 2004 do listopadu 2005. Aerosoly byly zkoumány z hlediska morfologie, chemického/minerálního složení, distribuce částic a barvy filtračního koláče. Aerosoly byly složeny (1) z hrubých částic ostrohranného až polozaobleného tvaru, 1-50 ľm v průměru, (2) z částic sférického a eliptického tvaru, 5 30 ľm v průměru (pravděpodobně organického původu) a z agregátů (0,5-1 ľm v průměru) tvořených ultrajemnými sférickými částicemi 20 100 nm v průměru. Morfologie a složení (majoritně z Ca, Si, Al a Fe) hrubých částic ukazuje na mikroskopické úlomky minerálů. Morfologie a složení agregátů jemných částic (složeny převážně z Ca a S) ukazuje na vznik kondenzačními procesy. Rozdíl mezi venkovními a jeskynními aerosoly je zejména ve vyšším obsahu S v aerosolech venkovní atmosféry. Nebyly zjištěny výrazné sezónní rozdíly ve složení jeskynních a venkovních aerosolů. Koncentrace hrubých částic v jeskynních aerosolech (v obou jeskyních) byly nízké v létě a zvýšené v zimě, na základě intenzivního proudění vzduchu v jeskyni. Koncentrace venkovních aerosolů byly nízké v zimě. Koncentrace jemných částic v aerosolech byly nízké v létě jak v jeskynní , tak ve venkovní atmosféře na obou lokalitách. Vysoké koncentrace jemných částic v jeskynní a venkovní atmosféře v zimním období indikují citlivé spojení jeskynního a venkovního prostředí v důsledku zvýšené ventilace jeskyně.

Abstract:

Aerosols were collected by ultrafiltration from the atmospheres of Císařská Cave, SloupskoŠošůvské Caves, and outside atmosphere in the period from December 2004 to November 2005. The aerosol particles were studied for morphology, chemical/mineral composition, size distribution, and colour. The results show that the aerosols are composed of (1) coarse particles of sharp angular shape, 1-50 ľm in diameter, (2) particles of spherical and elliptical shape, 5-30 ľm in diameter (formed probably of organic matter), and (3) aggregates, 0.5-1 ľm in diameter, composed of ultrafine spherical particles, 20-100 nm in diameter. The morphology and composition of coarse particles (Ca, Si, Al and Fe as major elements) indicate a mineral origin. The morphology and composition (S and Ca as major elements) of the aggregates indicate an origin by condensation. Difference between cave and outside aerosols is in sulfur content (larger contents in outside aerosols). Seasonal and site variations in chemical composition are not significant. The concentrations of the cave aerosol coarse particles were lowest in summer and high in winter at intensive cave ventilation. In contrast, the concentrations of outside aerosols were lowest in winter. The concentrations of aerosol ultrafine particles were lowest in summer in both cave and outside atmospheres. High concentrations of ultrafine particles both in cave and outside aerosols in winter indicate the connecting between cave and outside environment due to increased cave ventilations.

Klíčová slova

Aerosoly, Atmosféra, Jeskyně, Složení, Morfologie, Distribuce Aerosols, Atmosphere, Cave, Composition, Morphology, Distribution

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 4. 5. 2006

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 12. 6. 2006
• Vedoucí: doc. Ing. Jiří Faimon, Dr.

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Geologie / Geologie