Demonstration of the equivalence of PM2.5 and PM10 measurement methods in Kuopio 2014 - 2015

Euroopan Yhteisön CAFÉ-direktiivin (2008/50/EY) määrittää mm. hiukkasmittausten vertailumenetelmän, mikä perustuu hiukkasmassan gravimetriseen määritykseen. Jäsenmaa voi käyttää muuta menetelmää vertailumenetelmän sijasta, mikäli se voi osoittaa, että tulokset ovat yhteneviä vertailumenetelmän antamien tulosten kanssa. Tällaisella menetelmällä saatuja tuloksia on tarvittaessa korjattava, jotta saataisiin vertailumenetelmää käyttämällä saatavia tuloksia vastaavat tulokset. Hiukkasmittausten osalta vertailumenetelmä PM2.5 ja PM10 massapitoisuuden määrittämiseksi ulkoilmassa perustuu gravimetriseen määritysmenetelmään. Tässä tutkimuksessa testattiin eräiden jatkuvatoimisten hiukkasmittalaitteiden yhdenvertaisuutta vertailumenetelmää vastaan noudattaen komission ohjetta. Vertailumittaukset tehtiin Kuopiossa ja ne käsittivät hiukkasten aerodynaamiselta halkaisijaltaan olevat alle 2.5 μm:n ja alle 10 μm:n kokoiset hiukkasmittaukset. Vertailuun osallistuivat kaikkiaan kahdeksan eri jatkuvatoimista hiukkasanalysaattorimallia: BAM 1020, DustTrak 8535, FH 62 I-R, Grimm 180, MP101 CPM, Osiris, SHARP 5030 ja TEOM 1405. Vertailumittausohjelma toteutettiin komission ohjeen mukaisesti. Ohje määrittelee mm. pitoisuustasoista niin, että 20 % havainnoista tulee ylittää alimman arviointikynnykset (UAT) sekä PM2.5 että PM10 massapitoisuuksille. Havaintoaineistosta osoittautui, että PM2.5 massapitoisuudet eivät ylittäneet sille asetettua UAT arvoa, 17 µg/m3, yli asetetun kriteerin, vaan tästä jäätiin selvästi alle. Verrattaessa Suomessa mitattuja PM2.5 pitoisuuksia, voidaan todeta, että hyvin harvoin mittauksissa ylitetään UAT-arvo PM2.5 pitoisuuksissa. PM10 pitoisuuksissa sen sijaan ylempi arviointikynnys, 30 µg/m3, ylitettiin useammin kuin vaadittava määrä. Vertailumittaustulokset analysoitiin komission ohjeen mukaan ja sen perusteella esitetään jokaiselle vertailtavalle hiukkasanalysaattorille kalibrointikertoimet sekä PM2.5- että PM10-mittauksille. Raportissa osoitetaan myös kaikki poikkeamat, mitä esiintyi sallituista kriteereistä. Tulosten perusteella voidaan todeta, että yksi vertailtava analysaattori, DustTrak 8535, ei täyttänyt vaadittavia kriteerejä sekä PM2.5- että PM10-mittauksille. Osiris täytti vaatimukset PM10-mittauksille, mutta ei PM2.5-mittauksille. Sen sijaan kaikki muut testatut hiukkasanalysaattorit, FH 62 I-R, Grimm 180, MP101 CPM, SHARP 5030, TEOM 1405 ja BAM 1020 täyttivät vertailumenetelmälle asetetut vaatimukset sekä PM2.5- että PM10-mittauksille

Ulkoilman SO2-, NO- ja O3-mittausten kansallinen vertailumittaus sekä ilmanlaatumittausten laatujärjestelmä- ja kenttäauditointi 2017

Neljäs kaasumaisten yhdisteiden vertailumittauskampanja sekä mittausasemien kenttä- ja laatujärjestelmä-auditointi suoritettiin Suomen ilmanlaadun mittausverkoille vuoden 2017 aikana. Vertailumittauksessa kaasu-komponentit olivat rikkidioksidi (SO2), typpimonoksidi (NO) ja otsoni (O3). Vertailupitoisuudet eri komponenteille koostuivat kahdesta eri pitoisuudesta, joista toinen edusti alhaista pitoisuutta ja toinen korkeahkoa pitoisuutta. Lisäksi kullekin komponentille suoritettiin nollatason mittaus. Mittaustulosten raportointi vertailuun osallistuneilta tahoilta edellytti korjatut tulokset jokaisesta vertailumittauksesta sekä arvion mittaustulosten epävarmuudesta. Vertailu-mittauksiin osallistui 21 mittausverkkoa 31:stä ilmanlaadun seurantaa suorittavasta mittausverkosta. Näissä vertailu-mittauksia suoritettiin yhteensä 80 mittausta 28:lla eri mittausasemalla. Pitoisuusvertailujen ohessa suoritetussa kenttä- ja laatujärjestelmäauditoinnissa pyrittiin selvittämään mittausverkon laatujärjestelmän laajuus ja toimivuus. Pääpaino oli erityisesti mittausmenetelmää kuvaavien standardien vaatimusten toteutuminen kentällä tehtävissä laadunvarmennus-toimissa. Auditoinnissa tarkasteltiin kaasumaisten komponenttien mittausten lisäksi ulkoilman hiukkasmittauksia. Tässä raportissa esitetään vertailumittausten sekä kenttä- ja laatujärjestelmäauditoinnin tulokset sekä johtopäätökset. Raportoiduista SO2-tuloksista 22 tulosta 24:stä oli hyväksyttäviä. NO:n osalta 38 tulosta 40:stä oli hyväksyttäviä. O3:n osalta 14 tulosta 16:sta oli hyväksyttäviä. SO2:n, NO:n ja O3:n osalta yhteensä 92,5 % tuloksista oli hyväksyttäviä, mutta korjaavien toimenpiteiden jälkeen kaikki mittausverkot tuottivat hyväksyttävän vertailutuloksen. Mittausepävarmuusarvion oli laatinut noin 86% osallistuneista mittausverkoista. Laatujärjestelmä- ja kenttäauditointien tulokset olivat ylipäätään hyviä. Mittausverkot ovat laatineet menetelmäohjeita mittausaseman sijoittamisesta, mittausmenetelmistä, laadunvarmennustoimista, tulosten käsittelystä ja raportoinnista. Laatujärjestelmiä on kehitetty viime auditoinnin jälkeen. Mittausverkkojen ylläpitämistä laatu-järjestelmistä 16 oli kattavia, neljä oli rakenteilla ja kahdella mittausverkolla laatujärjestelmä oli pääasiallisesti dokumentoitu, mutta se ei ollut aktiivikäytössä. Kaikissa verkoissa oli toimivat tietojen keruu- ja käsittelyohjelmistot. Ilmanlaatumittausten tulokset oli jäljitetty kansalliseen vertailulaboratorioon joko suoraan mittausverkkojen ylläpitämillä tai välillisillä kalibroinneilla, joskin kalibrointivälit eivät aina täyttäneet EN-menetelmästandardeja (EN 14211, EN 14212, EN 14625). Välillisistä kalibroinneista suurin osa oli ulkoistettu yhdelle konsultille, jonka jäljitettävyys kansalliseen vertailulaboratorioon oli ylläpidetty säännöllisillä kalibroinneilla. Kaasumittausten laadunvarmennustoimet olivat pääasiallisesti em. EN-menetelmästandardien mukaisia, joskin poikkeuksiakin oli. Hiukkasmittausten osalta laadunvarmennustoimissa tavattiin eniten vaihtelevuutta eri verkkojen välillä ja tätä on syytä kehittää

Amorphous carbon thin film electrodes with intrinsic Pt-gradient for hydrogen peroxide detection

Nanoscale amorphous carbon thin films with intrinsic Pt gradient show great promise as new electrode materials for electrochemical detection of hydrogen peroxide. Embedding the Pt particles in the carbon matrix during the fabrication process allows tighter integration than, for example, adding them after the fabrication on top of the substrate. Especially, this approach can offer excellent electrochemical properties combined with CMOS compatibility, which is crucial for further device development. Here we provide extensive in depth electrochemical and physicochemical characterization of these novel materials by cyclic voltammetry (CV), chronoamperometry (CA), rotating disk electrode (RDE) experiments, transmission electron microscopy (TEM), Raman spectroscopy, x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and atomic force microscopy (AFM). Equipped with these detailed results on these materials we proceed to present some suggestions how the physicochemical properties correlate with the results from electrochemical measurements. (i) It is shown that coarsening of the initially very finely dispersed structure occurs both under electron bombardment during TEM imaging as well as during cyclic voltammetry in H2SO4. (ii) Further, it is shown that OH is adsorbed on small Pt islands much more strongly compared to the bulk Pt, which may heavily influence hydrogen peroxide redox reactions on these Pt-containing amorphous carbon films. (iii) Finally, we proceed to demonstrate that despite these complications, these materials show linear response for hydrogen peroxide reduction in neutral phosphate buffered saline combined with very fast response times.Academy of Finland (E.P. grant #274670, T.L. grants # 285015 and #285526), Biocentrum Helsinki, Finnish Cultural Foundation (N.I. grant #00160331) and Foundation for Aalto University Science and Technology are acknowledged for funding

Nanodiamonds on tetrahedral amorphous carbon significantly enhance dopamine detection and cell viability

We hypothesize that by using integrated carbon nanostructures on tetrahedral amorphous carbon (ta-C), it is possible to take the performance and characteristics of these bioelectrodes to a completely new level. The integrated carbon electrodes were realized by combining nanodiamonds (NDs) with ta-C thin films coated on Ti-coated Si-substrates. NDs were functionalized with mixture of carboxyl and amine groups NDandante or amine NDamine, carboxyl NDvox or hydroxyl groups NDH and drop-casted or spray-coated onto substrate. By utilizing these novel structures we show that (i) the detection limit for dopamine can be increased by two orders of magnitude [from 10 µM to 50 nM] in comparison to ta-C thin film electrodes and (ii) the coating method significantly affects electrochemical properties of NDs and (iii) the ND coatings selectively promote cell viability. NDandante and NDH showed most promising electrochemical properties. The viability of human mesenchymal stem cells and osteoblastic SaOS-2 cells was increasedon all ND surfaces, whereas the viability of mouse neural stem cells and rat neuroblastic cells was improved on NDandante and NDH and reduced on NDamine and NDvox. The viability of C6 cells remained unchanged, indicating that these surfaces will not cause excess gliosis. In summary, we demonstrated here that by using functionalized NDs on ta-C thin films we can significantly improve sensitivity towards dopamine as well as selectively promote cell viability. Thus, these novel carbon nanostructures provide an interesting concept for development of various in vivo targeted sensor solutions.Peer reviewe

Characterization and Electrochemical Properties of Oxygenated Amorphous Carbon (a-C) Films

Amorphous carbon (a-C) films with varying oxygen content were deposited by closed-field unbalanced magnetron sputtering with the aim to understand the effect of oxygen on the structural and physical properties of the films and subsequently correlate these changes with electrochemical properties. The a-C films were characterized by transmission electron microscopy, helium-ion microscopy, atomic force microscopy, Raman spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy and time-of-flight elastic recoil detection analysis. The electrochemical properties were studied by electrochemical impedance spectroscopy and cyclic voltammetry with several redox systems (Ru(NH3)62+/3+, Fe(CN)64−/3−, dopamine and ascorbic acid). The results indicated that the carbon films are amorphous with an ID/IG ratio near 2.6. The oxygen content of the films seemed to saturate at around 11 at. %, whereas the amount of surface oxygen functional groups increased steadily with increasing oxygen inflow during deposition. O/C ratio increased from 0.09 to 0.19. A significant increase in film resistivity was observed with increasing oxygen content. Lightly oxygenated a-C films showed a low charge transfer resistance (Rct) and reversible electron transfer for Ru(NH3)62+/3+ whereas both Rct and ΔEp increased considerably for heavily oxygenated films. The inner sphere redox systems were significantly affected by the surface oxygen functional groups with dopamine and ascorbic acid showing a linear increase in ΔEp and Epa, respectively, with increasing oxygen content. Fe(CN)64−/3− did not show a clear trend but was still clearly affected by the increase in oxygen content. The double layer capacitance was about 1 μF/cm2 for all the oxygenated a-C films.peerReviewe

MMWR. Morbidity and mortality weekly report, Vol. 54, no. 29, July 29, 2005

National, State, and Urban Area Vaccination Coverage Among Children Aged 19-35 Months--United States, 2004 -- Immunization Information System Progress--United States, 2003 -- Clostridium sordellii Toxic Shock Syndrome After Medical Abortion with Mifepristone and Intravaginal Misoprostol--United States and Canada, 2001-2005 -- QuickStats: Percentage of Adults Aged >18 Years Who Assessed Their Health as Excellent or Very Good, by Race--United States, 1999-2003 -- Notice to Readers: Blast Lung Injury: What Clinicians Need to Know -- Notice to Readers: Satellite Broadcast: Revised Recommendations for HIV Screening of Adults, Adolescents, and Pregnant Women in Health-Care Settings -- Notifiable Diseases/Deaths in Selected Cities Weekly Information.2005627

Partially Reduced Graphene Oxide Modified Tetrahedral Amorphous Carbon Thin-Film Electrodes as a Platform for Nanomolar Detection of Dopamine

In this study we present for the first time tetrahedral amorphous carbon (ta-C)a partially reduced graphene oxide (PRGO) hybrid electrode nanomaterial platform for electrochemical sensing of dopamine (DA). Graphene oxide was synthesized with the modified Hummer’s method. Before modification of ta-C by drop casting, partial reduction of the GO was carried out to improve electrochemical properties and adhesion to the ta-C thin film. A facile nitric acid treatment that slightly reoxidized the surface and modified the surface chemistry was subsequently performed to further improve the electrochemical properties of the electrodes. The largest relative increase was seen in carboxyl groups. The HNO₃ treatment increased the sensitivity toward DA and AA and resulted in a cathodic shift in the oxidation of AA. The fabricated hybrid electrodes were characterized with scanning electron microscopy (SEM), Raman spectroscopy, Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), X-ray absorption spectroscopy (XAS), and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). Compared to the plain ta-C electrode the hybrid electrode was shown to exhibit superior sensitivity and selectivity toward DA in the presence of ascorbic acid (AA), enabling simultaneous sensing of AA and DA close to the physiological concentrations by cyclic voltammetry (CV) and by differential pulse voltammetry (DPV). Two linear ranges of 0–1 μM and 1–100 μM and a detection limit (S/N = 3.3) of 2.6 nM for DA were determined by means of cyclic voltammetry. Hence, the current work provides a fully CMOS-compatible carbon based hybrid nanomaterial that shows potential for <i>in vivo</i> measurements of DA

International Comparison CCQM-K51 - Carbon Monoxide (CO) in Nitrogen (5 µmol mol-1)

The first key comparison on carbon monoxide (CO) in nitrogen dates back to 1992 (CCQM-K1a). It was one of the first types of gas mixtures that were used in an international key comparison. Since then, numerous national metrology institutes (NMIs) have been setting up facilities for gas analysis, and have developed claims for their Calibration and Measurement Capabilities (CMCs) for these mixtures. Furthermore, in the April 2005 meeting of the CCQM (Consultative Committee for Amount of Substance) Gas Analysis Working Group, a policy was proposed to repeat key comparisons for stable mixtures every 10 years. This comparison was performed in line with the policy proposal and provided an opportunity for NMIs that could not participate in the previous comparison. NMISA from South Africa acted as the pilot laboratory. Of the 25 participating laboratories, 19 (76%) showed satisfactory degrees of equivalence to the gravimetric reference value. The results show that the CO concentration is not influenced by the measurement method used, and from this it may be concluded that the pure CO, used to prepare the gas mixtures, was not 13C-isotope depleted. This was confirmed by the isotope ratio analysis carried out by KRISS on a 1% mixture of CO in nitrogen, obtained from the NMISA. There is no indication of positive or negative bias in the gravimetric reference value, as the results from the different laboratories are evenly distributed on both sides of the key comparison reference value.JRC.H.2-Air and Climat