Υποστήριξη Διδακτορικής Διατριβής - Μαρία Ζακούρα
Περίληψη (Abstract)
Τα αιωρούμενα ατμοσφαιρικά σωματίδια, γνωστά και ως ατμοσφαιρικά αεροζόλ, είναι στερεά ή υγρά και έχουν διαμέτρους που κυμαίνονται από μερικά νανόμετρα έως και 100 μικρόμετρα (μm). Τα ατμοσφαιρικά σωματίδια επηρεάζουν το ενεργειακό ισοζύγιο της Γης και συνεπώς το κλίμα σε παγκόσμια κλίμακα τόσο άμεσα όσο και έμμεσα, ενώ έχουν ιδιαίτερα αρνητικές επιπτώσεις για την ανθρώπινη υγεία. Μπορούν να ταξινομηθούν ως πρωτογενή (εκπεμπόμενα απευθείας στη σωματιδιακή φάση) ή δευτερογενή (σχηματίζονται στην ατμόσφαιρα μέσω μιας σειράς χημικών αντιδράσεων αερίων οργανικών ενώσεων). Τα ατμοσφαιρικά σωματίδια αποτελούνται από ένα μείγμα ανόργανων και οργανικών χημικών ενώσεων, συμπεριλαμβανομένων των νιτρικών, θειικών, αμμωνιακών, οργανικών ενώσεων, στοιχειακού άνθρακα, θαλάσσιου άλατος, σκόνης εδάφους και νερού, με τα νιτρικά να αποτελούν ένα από τα σημαντικότερα ανόργανα συστατικά των σωματιδίων σε περιοχές με υψηλή συγκέντρωση ρύπων.
Η οξύτητα είναι μια σημαντική σωματιδιακή ιδιότητα που επηρεάζει πολλές διεργασίες που σχετίζονται με τον καταμερισμό μεταξύ αέριας και σωματιδιακής φάσης και την ετερογενή χημεία. Το pH επηρεάζει τον κύκλο των νιτρικών μέσω του καταμερισμού μεταξύ αέριας-σωματιδιακής φάσης των HNO3/NO3- και NH3/NH4+. Σημαντικά προβλήματα υγείας έχουν παρατηρηθεί λόγω ισχυρής οξύτητας, όπως αναπνευστικά προβλήματα και καρκίνος πνεύμονα και λάρυγγα στους ανθρώπους.
Κατάλληλα εργαλεία για την προσομοίωση και λεπτομερή μελέτη των ατμοσφαιρικών διεργασιών αποτελούν τα μοντέλα χημικής μεταφοράς. Ιστορικά, τα μοντέλα χημικής μεταφοράς έχουν πρόβλημα στο να αναπαράγουν τις παρατηρούμενες συγκεντρώσεις νιτρικών, οδηγώντας σε υπερ-πρόβλεψή τους τόσο σε Αμερική όσο και σε Ευρώπη. Επίσης, είναι σημαντικό πως ενώ το σωματιδιακό pH επηρεάζει πολλές διεργασίες, δεν προβλέπεται λεπτομερώς συναρτήσει του μεγέθους των σωματιδίων από τα μοντέλα χημικής μεταφοράς.
Η εργασία αυτή χρησιμοποιεί το τρισδιάστατο μοντέλο χημικής μεταφοράς PMCAMx στην Αμερική με υψηλή ανάλυση πλέγματος καθώς και σε συνδυασμό με ένα υπομοντέλο θυσάνου προκειμένου να βελτιωθούν οι προβλέψεις των σωματιδιακών νιτρικών. Επιπλέον, πραγματοποιούνται για πρώτη φορά προβλέψεις pH για διάφορα μεγέθη σωματιδίων στην Ευρώπη το Μάιο 2008 και μελετάται η μεταβολή τους με το χρόνο, το ύψος, την ύπαρξη σκόνης, καθώς και η επίπτωσή τους στα σωματιδιακά νιτρικά.
Σύντομο Βιογραφικό Ομιλητή (Speakers Short CV)
Education:
2014: M. Sc. in Chemical Engineering, Laboratory of Biochemical Engineering and Environmental Technology, Department of Chemical Engineering, University of Patras, Diploma thesis: 'Development of high-rate anaerobic system treating olive mill wastewaters', Grade: 8.70 of 10.
2011: B. Sc. in Chemical Engineering, Department of Chemical Engineering, University of Patras, Diploma thesis: 'Study of anaerobic digestion effect on phenolic fraction of olive mill wastewaters', Grade: 8.75 of 10.
2006: Experimental Senior High School of University of Patras, GPA: 19.20/20.
Research experience:
2014-2019: Graduate Research Assistant, Laboratory of Air Quality Studies, Department of Chemical Engineering, University of Patras.
2012-2014: Graduate Research Assistant, Laboratory of Biochemical Engineering and Environmental Technology, Department of Chemical Engineering, University of Patras.
2010-2011: Undergraduate Research Assistant, Laboratory of Biochemical Engineering and Environmental Technology, Department of Chemical Engineering, University of Patras.
Teaching experience:
2012 spring: Graduate Teaching Assistant, Department of Chemical Engineering, University of Patras, 'Biology'.
2015 spring: Graduate Teaching Assistant, Department of Chemical Engineering, University of Patras, 'Mathematics IV'.
2017 spring: Graduate Teaching Assistant, Department of Chemical Engineering, University of Patras, 'Analytical Chemistry Laboratoty'.
2018 spring: Graduate Teaching Assistant, Department of Chemical Engineering, University of Patras, 'Statistics for Engineers'.
Journal publications:
Zakoura, M. and Pandis, S. N., 2018. Overprediction of aerosol nitrate by chemical transport models: The role of grid resolution, Atmos. Environ., 187, 390-400.
Zakoura, M. and Pandis, S. N., 2019. Improving fine aerosol nitrate predictions using a Plume-in-Grid modeling approach, Atmos.Environ., 215, doi:10.1016/j.atmosenv.2019.116887.
Zakoura, M., Kakavas, S., Nenes, A. and Pandis, S. N.. Size-resolved aerosol pH over Europe during summer (under preparation).
Conference presentations:
M. Zakoura and S.N. Pandis: “Overprediction of fine aerosol nitrate by chemical transport models: The role of nighttime chemistry and mixing”, 4th Workshop of Graduates and Post-Docs (WGP4) in Chemical Engineering Sciences, 2018, Patras, Greece (poster presentation).
M. Zakoura and S.N. Pandis: “Overprediction of fine aerosol nitrate by chemical transport models: The role of nighttime chemistry and mixing”, 10th International Aerosol Conference (IAC), 2018, St. Louis, Missouri, USA (poster presentation).
M. Zakoura and S.N. Pandis: “The role of grid resolution on the overprediction of aerosol nitrate by chemical transport models”, 36th American Association for Aerosol Research (AAAR) Annual Conference, 2017, Raleigh, North Carolina, USA (poster presentation).
M. Zakoura and S.N. Pandis: “Grid resolution impact on the predicted PM2.5 nitrate by a 3-D chemical transport model over the Eastern USA”, 2nd Workshop of Graduates and Post-Docs (WGP2) in Chemical Engineering Sciences, 2016, Patras, Greece (poster presentation).
M. Zakoura, A. Kopsahelis and M. Kornaros: “Study of high-rate anaerobic reactors performance for the treatment of three-phase olive mill wastewater”, 9th Pan-Hellenic Scientific Conference of Chemical Engineering, 2013, Athens , Greece (oral presentation).
M. Zakoura, A. Kopsahelis and M. Kornaros: “Assessing the performance of high-rate anaerobic reactors treating three-phase olive mill wastewater (OMW)”, 13th World Congress on Anaerobic Digestion, 2013, Santiago de Compostela, Spain (oral presentation).