Definition af partikler

Raquel Tamara Saavedra Pino
Miljøkemi. Master i kemi

Partikler (PM) svarer normalt til den faste fraktion af den atmosfæriske aerosol differentieret efter størrelse i 4 fraktioner (PTS, MP10, MP2.5 og MP1), og svarer til et aggregat på forskellige forbindelser.

Dens oprindelse og inkorporering i atmosfæren er forbundet med naturlige, biogene og antropiske kilder. Disse partikler kan bevare deres oprindelige konformation eller gennemgå kemiske transformationsprocesser, hvilket giver anledning til en differentiering af henholdsvis primær PM og sekundær PM.

Disse partikler anses for at være farlige for menneskers og miljøets sundhed. miljø fordi de præsenterer kræftfremkaldende og mutagene forbindelser i deres aggregering, foruden at de interfererer med albedo- og skydannelseskernerne.

MP Klassifikation

MP er klassificeret efter størrelse, som er repræsenteret ved den aerodynamiske diameter, hvilket er en standardisering for ideelle sfæriske partikler med ækvivalent tæthed og det samme fart aflejring.

PM størrelsesfordelingen varierer fra 0,005 µm til 100 µm, og der skelnes mellem to typer partikelfraktioner: fin (< 1 µm) og grov (< 100 µm). Inden for den første kan vi nævne partikler med en diameter på mindre end 1 µm (PM1.0) og 2.5 µm (PM2.5), på den anden side, den anden Det dækker fraktioner større end 1um af de samlede suspenderede partikler (PTS), af det partikelformige materiale mindre end 10 µm (PM10) og af MP2.5.

Inkorporering og oprindelse

Det kan inkorporeres i atmosfæren gennem fysiske eller kemiske processer (naturlige kilder), biologiske (kilder biogene), eller gennem resultatet af emissioner fra udviklingen af ​​menneskelige aktiviteter (kilder atopisk).

Inden for de naturlige kilder viser jorden sig at være en af ​​de vigtigste kilder til oprindelse af grove partikler, dvs. kemisk sammensætning og størrelsesfordeling af disse afhængigt af de geologiske karakteristika og vindhastigheden zone. En anden vigtig kilde til grove partikler er marin aerosol, der hovedsageligt består af natriumchlorid (NaCl) og sulfater. (Na2SO4, MgSO4 og K2SO4) er udover vulkanske emissioner skovbrande, hvis bidrag er tidsbegrænsede og plads.

Biogene kilder danner bioaerosolen, som hovedsageligt består af planterester, pollen, sporer og mikroorganismer (herunder vira, bakterie, svampe og alger), og udgør hovedsageligt den tykke MP.

Partikler af menneskeskabt oprindelse er hovedsageligt forbundet med by- og industriområder og kommer fra landbrugs- og industriaktiviteter (konstruktion, minedrift, støberier, teglfabrik etc.), køretøjstransport, forbrænding af materialer og brændstof, ud over erosionsprocesser. For denne type emissioner er partikelstørrelsesområdet meget forskelligt.

sekundær PM

Atmosfæriske aerosoler klassificeres i primære og sekundære, afhængigt af om partiklerne udsendes til atmosfæren direkte, eller hvis de er genereret af kemiske reaktioner af atmosfære.

Partikler og gasser af biogen oprindelse, såsom svovldioxid, dimethylsulfid, nitrogenoxider og prækursorer Organiske stoffer gennemgår kemiske reaktioner, der involverer dannelsen af ​​sekundære partikler såsom sulfat, nitrat, ammonium og organiske forbindelser.

Emissioner af organiske arter fra landbrugsaktiviteter, biomasseafbrænding (brænde, blade, trækul) grøntsager osv.), sammen med forbrænding af petroleum (benzin og diesel) er vigtige kilder til aerosoler sekundær. Oxidationen af ​​den gasformige precursor dannet som et resultat af de førnævnte aktiviteter bidrager til at øge den endelige PM-fraktion eller adsorberes til grove partikler.

fare

PM genererer en betydelig negativ indvirkning på menneskers og miljøets sundhed.

Efter direkte indånding af PM kommer det ind i åndedrætssystemet, hvilket forårsager allergier, betændelse og en midlertidig reduktion i åndedrætskapaciteten. Fine partikler (<1 µm) kan trænge ind og sætte sig i åndedrætssystemet (bronkier). og alveoler), der genererer alvorlige luftvejssygdomme, såsom kronisk astma, emfysem og lungekræft. lunge. Derudover nogle af de mest giftige og kræftfremkaldende forbindelser, såsom aromatiske forbindelser (PAC'er) og polychlorerede biphenyler (PCB'er) er blevet påvist i partikler atmosfærisk. WHO har anslået, at cirka 3 % af dødsfaldene fra hjerte-lungekræft og 5 % af lungekræfttilfældene kan tilskrives MP på verdensplan.

MP påvirker også klima på lokal og global skala med indvirkning på albedo- og skykernedannelsesprocesserne. Derudover anses den organiske type PM for at være en af ​​de hovedansvarlige for forsuring af regnvand.

prædiktive modeller

Fysikokemien af ​​disse partikler er kompleks, fordi den involverer transformationsprocesser til baseret på termodynamiske egenskaber som damptryk, fasediagrammer og opløselighed og reaktivitet. Derfor er udviklingen af ​​prædiktive modeller af kritiske fænomener forurening af MP, kræver teknisk viden om prøveudtagningsmetoder, geografiske og klimatiske variabler.