Uusi menetelmä haihtuvien terpeenien määrittämiseksi ilmassa

Tutkijat kehittivät analyyttisen kemian menetelmän mono-, seskvi- ja diterpeenien määrittämiseksi kaasumaisissa näytteissä. Menetelmän uutuusarvona on heikosti haihtuvien ja hyvin reaktiivisten diterpeenien määrittäminen ilmanäytteissä.

Kehitetyn ja optimoidun menetelmän osoitettiin soveltuvan hyvin terpeenien määrittämiseksi kaasumaisissa näytteissä. Menetelmän yhdistekohtaiset määritysrajat, toistettavuudet ja epävarmuudet olivat hyviä ja tarkoitukseensa sopivia. Diterpeenejä havaittiin kuusen ja männyn emissioissa, mutta toisaalta diterpeenien emissionopeudet olivat pieniä suhteessa mono- ja seskviterpeeneihin.

Vertaisarvioidussa kirjallisuudessa ei ole toistaiseksi esitetty täsmällisiä julkaisuja diterpeenien kvantitatiivisesta määrittämisestä vaikkakin diterpeenejä on eri tutkimuksissa havaittu ulkoilmassa ja kasvien emissioissa. Näin ollen tarkoitukseen soveltuvan menetelmän systemaattinen kehitys ja arviointi olivat tarpeen, jotta vastaavanlaisten menetelmien suorituskykyä voidaan arvioida. Tutkimuksessa saatua tietoa voidaan hyödyntää jatkossa terpeenien laaja-alaisessa mittausten suunnittelussa ja toteutuksessa. Muut tutkimusryhmät voivat soveltaa kehitettyä menetelmää omiin tarkoituksiinsa.

Terpeenit vapautuvat ilmaan pääasiallisesti luonnollisista lähteistä ja osallistuvat ilmakemian kannalta merkittäviin prosesseihin. Terpeenit ja niiden reaktiotuotteet muun muassa vaikuttavat ilmakehän hapetukseen ja sekundäärisen pienhiukkasten muodostumiseen. Diterpeenien merkitystä ilmakemian prosesseissa ei ole toistaiseksi laaja-alaisesti tutkittu, joten siihen tarkoitukseen soveltuvalle analyysimenetelmälle on tarvetta.

Termodesorptio-kaasukromatografi-massaspektrometri menetelmää kehitettiin ja testattiin laboratoriokokeissa ja sen soveltuvuutta kenttämittauksiin arvioitiin käytännönkokeilla. Menetelmän soveltuvuutta testattiin Helsingin yliopiston johtamalla SMEAR II -tutkimusasemalla Hyytiälässä.

Lisätietoja:

Tutkija Aku Helin, Ilmatieteen laitos, p. 050 307 6414, aku.helin@fmi.fi

Ryhmäpäällikkö Heidi Hellén, Ilmatieteen laitos, p. 050 524 2529, heidi.hellen@fmi.fi

Helin, A., Hakola, H., & Hellén, H. (2020). Optimisation of a thermal desorption-gas chromatography-mass spectrometry method for the analysis of monoterpenes, sesquiterpenes and diterpenes. Atmospheric Measurement Techniques, 13 (7), 3543-3560. https://doi.org/10.5194/amt-13-3543-2020

Tutkimuksen rahoituksesta vastasi Suomen Akatemia (projektit nro. 316151 ja nro. 275608) ja Suomen Akatemian Ilmakehäntutkimuksen huippuyksikkö (nro. 307331).