Definice částic

Raquel Tamara Saavedra Pino
Chemie životního prostředí. Mistr v chemii

Pevné částice (PM) obvykle odpovídají pevné frakci atmosférického aerosolu diferencované podle velikosti ve 4 frakcích (PTS, MP10, MP2,5 a MP1) a odpovídá agregátu různé sloučeniny.

Jeho vznik a začlenění do atmosféry je spojeno s přírodními, biogenními a antropickými zdroji. Tyto částice si mohou zachovat svou původní konformaci nebo podstoupit procesy chemické transformace, což vede k diferenciaci primárních a sekundárních PM.

Tyto částice jsou považovány za nebezpečné pro zdraví lidí a životní prostředí. životní prostředí protože ve své agregaci představují karcinogenní a mutagenní sloučeniny, navíc zasahují do albeda a jádra tvorby mraků.

Klasifikace MP

MP je klasifikován podle velikosti, která je reprezentována aerodynamickým průměrem, což je a standardizace pro ideální kulové částice ekvivalentní hustoty a stejné Rychlost uložení.

Distribuce velikosti částic se pohybuje od 0,005 µm do 100 µm a rozlišují se dva typy frakcí částic: jemné (< 1 µm) a hrubé (< 100 µm). V rámci prvního lze zmínit částice o průměru menším než 1 µm (PM1,0) a 2,5 µm (PM2,5), na druhé straně druhý Zahrnuje frakce větší než 1 um celkových suspendovaných částic (PTS), částicového materiálu menší než 10 μm (PM10) a MP2.5.

Začlenění a původ

Může být zabudován do atmosféry fyzikálními nebo chemickými procesy (přírodní zdroje), biologickými (zdroje biogenní), nebo v důsledku emisí z rozvoje lidských činností (zdrojů atopický).

V rámci přírodních zdrojů se půda ukazuje jako jeden z hlavních zdrojů původu hrubých částic, a to chemické složení a distribuce velikosti těchto v závislosti na geologických charakteristikách a rychlosti větru pásmo. Dalším významným zdrojem hrubých částic je mořský aerosol, sestávající převážně z chloridu sodného (NaCl) a síranů. (Na2SO4, MgSO4 a K2SO4) jsou kromě sopečných emisí i lesní požáry, jejichž příspěvky jsou časově a prostor.

Biogenní zdroje tvoří bioaerosol, který je tvořen převážně zbytky rostlin, pylem, sporami a mikroorganismy (včetně virů, bakterie, plísně a řasy) a tvoří hlavně husté MP.

Částice antropogenního původu jsou spojeny především s městskými a průmyslovými oblastmi a pocházejí ze zemědělských a průmyslových činností (konstrukce, hornictví, slévárny, cihelna atd.), automobilová doprava, spalování materiálů a palivo, kromě erozních procesů. U tohoto typu emisí je rozsah velikosti částic velmi různorodý.

sekundární PM

Atmosférické aerosoly se dělí na primární a sekundární v závislosti na tom, zda jsou částice emitovány do atmosférou přímo, nebo pokud jsou vytvářeny chemickými reakcemi atmosféra.

Částice a plyny biogenního původu, jako je oxid siřičitý, dimethylsulfid, oxidy dusíku a prekurzory Organické látky podléhají chemickým reakcím, které zahrnují tvorbu sekundárních částic, jako jsou sírany, dusičnany, amonium a organické sloučeniny.

Emise organických druhů ze zemědělské činnosti, spalování biomasy (palivové dřevo, listí, dřevěné uhlí zelenina atd.), spolu se spalováním ropy (benzínu a nafty) jsou významnými zdroji aerosolů sekundární. Oxidace plynného prekurzoru vzniklého v důsledku výše uvedených činností přispívá ke zvýšení konečné frakce PM nebo je adsorbována na hrubé částice.

nebezpečí

PM generuje významný negativní dopad na zdraví lidí a životní prostředí.

Po přímém vdechnutí PM se dostává do dýchacího systému a způsobuje alergie, záněty a dočasné snížení dýchací kapacity. Jemné částice (<1 µm) mohou vstupovat a usazovat se v dýchacím systému (průdušky a alveoly) vytvářející vážná respirační onemocnění, jako je chronické astma, rozedma plic a rakovina plic. plíce. Kromě toho některé z nejtoxičtějších a nejkarcinogenních sloučenin, jako jsou aromatické sloučeniny (PAC) a polychlorované bifenyly (PCB) byly zjištěny v částicích atmosférický. WHO odhaduje, že přibližně 3 % úmrtí na kardiopulmonální rakovinu a 5 % rakovin plic lze celosvětově připsat MP.

MP také ovlivňuje klima v místním i globálním měřítku s dopady na albedo a procesy nukleace mraků. Kromě toho je organický typ PM považován za jeden z hlavních odpovědných za okyselování dešťové vody.

prediktivní modely

Fyzikální chemie těchto částic je složitá, protože zahrnuje procesy přeměny na založené na termodynamických vlastnostech, jako je tlak par, fázové diagramy a rozpustnost a reaktivita. Proto vývoj prediktivních modelů kritických jevů znečištění podle MP, vyžaduje technické znalosti o metodách vzorkování, geografických a klimatických proměnných.