Ορισμός της σωματιδιακής ύλης

Raquel Tamara Saavedra Pino
Περιβαλλοντική χημεία. Master στη Χημεία

Τα σωματίδια (PM) αντιστοιχούν στο στερεό κλάσμα του ατμοσφαιρικού αερολύματος, συνήθως διαφοροποιείται ανάλογα με το μέγεθος σε 4 κλάσματα (PTS, MP10, MP2.5 και MP1) και αντιστοιχεί σε ένα άθροισμα διάφορες ενώσεις.

Η προέλευση και η ενσωμάτωσή του στην ατμόσφαιρα συνδέεται με φυσικές, βιογενείς και ανθρωπικές πηγές. Αυτά τα σωματίδια μπορούν να διατηρήσουν την αρχική τους διαμόρφωση ή να υποβληθούν σε διαδικασίες χημικού μετασχηματισμού, οδηγώντας σε μια διαφοροποίηση των πρωτογενών και δευτερογενών PM αντίστοιχα.

Αυτά τα σωματίδια θεωρούνται επικίνδυνα για την υγεία των ανθρώπων και το περιβάλλον. περιβάλλον επειδή παρουσιάζουν καρκινογόνες και μεταλλαξιογόνες ενώσεις στη συσσώρευσή τους, εκτός από την παρεμβολή στους πυρήνες σχηματισμού άλμπεδο και νεφών.

Ταξινόμηση MP

Το MP ταξινομείται σύμφωνα με το μέγεθος, το οποίο αντιπροσωπεύεται από την αεροδυναμική διάμετρο, που είναι α τυποποίηση για ιδανικά σφαιρικά σωματίδια ισοδύναμης πυκνότητας και το ίδιο Ταχύτητα κατάθεση.

Η κατανομή μεγέθους PM κυμαίνεται από 0,005 μm έως 100 μm και διακρίνονται δύο τύποι κλασμάτων σωματιδίων: λεπτά (< 1 μm) και χονδροειδή (< 100 μm). Στο πρώτο, μπορούμε να αναφέρουμε σωματίδια με διάμετρο μικρότερη από 1 μm (PM1,0) και 2,5 μm (PM2,5), από την άλλη πλευρά, το δεύτερο Καλύπτει τα κλάσματα μεγαλύτερα από 1um των συνολικών αιωρούμενων σωματιδίων (PTS), του σωματιδιακού υλικού μικρότερο από 10 μm (PM10) και του MP2.5.

Ενσωμάτωση και Προέλευση

Μπορεί να ενσωματωθεί στην ατμόσφαιρα μέσω φυσικών ή χημικών διεργασιών (φυσικές πηγές), βιολογικών (πηγών βιογενές), είτε μέσω του αποτελέσματος των εκπομπών από την ανάπτυξη των ανθρώπινων δραστηριοτήτων (πηγές ατοπική).

Εντός των φυσικών πηγών, το έδαφος αποδεικνύεται ότι είναι μια από τις κύριες πηγές προέλευσης των χονδροειδών σωματιδίων, καθώς χημική σύνθεση και κατανομή μεγέθους αυτών ανάλογα με τα γεωλογικά χαρακτηριστικά και την ταχύτητα του ανέμου του ζώνη. Μια άλλη σημαντική πηγή χονδροειδών σωματιδίων είναι το θαλάσσιο αεροζόλ, που αποτελείται κυρίως από χλωριούχο νάτριο (NaCl) και θειικά άλατα. (Na2SO4, MgSO4 και K2SO4), εκτός από τις ηφαιστειακές εκπομπές είναι και οι δασικές πυρκαγιές, των οποίων η συμβολή είναι περιορισμένη χρονικά και χώρος.

Οι βιογενείς πηγές σχηματίζουν το βιοαερόλυμα, το οποίο αποτελείται κυρίως από υπολείμματα φυτών, γύρη, σπόρια και μικροοργανισμούς (συμπεριλαμβανομένων των ιών, βακτήρια, μύκητες και φύκια), και αποτελούν κυρίως το παχύ ΜΠ.

Τα σωματίδια ανθρωπογενούς προέλευσης συνδέονται κυρίως με αστικές και βιομηχανικές περιοχές και προέρχονται από γεωργικές και βιομηχανικές δραστηριότητες (κατασκευή, ορυχεία, χυτήρια, εργοστάσιο τούβλων κ.λπ.), μεταφορά οχημάτων, καύση υλικών και καύσιμα, εκτός από τις διεργασίες διάβρωσης. Για αυτόν τον τύπο εκπομπών, το εύρος μεγέθους σωματιδίων είναι πολύ διαφορετικό.

δευτερεύον PM

Τα ατμοσφαιρικά αερολύματα ταξινομούνται σε πρωτογενή και δευτερεύοντα, ανάλογα με το εάν τα σωματίδια εκπέμπονται σε την ατμόσφαιρα άμεσα, ή εάν δημιουργούνται από χημικές αντιδράσεις του ατμόσφαιρα.

Σωματίδια και αέρια βιογενούς προέλευσης, όπως διοξείδιο του θείου, διμεθυλοσουλφίδιο, οξείδια του αζώτου και πρόδρομες ουσίες Τα οργανικά υφίστανται χημικές αντιδράσεις που περιλαμβάνουν το σχηματισμό δευτερογενών σωματιδίων όπως θειικά, νιτρικά, αμμώνιο και ΟΡΓΑΝΙΚΕΣ ΕΝΩΣΕΙΣ.

Εκπομπές βιολογικών ειδών από γεωργικές δραστηριότητες, καύση βιομάζας (καυσόξυλα, φύλλα, κάρβουνο φυτικά κ.λπ.), μαζί με την καύση του πετρελαίου (βενζίνη και ντίζελ) αποτελούν σημαντικές πηγές αερολυμάτων δευτερεύων. Η οξείδωση του αέριου προδρόμου που σχηματίζεται ως αποτέλεσμα των προαναφερθέντων δραστηριοτήτων συμβάλλει στην αύξηση του τελικού κλάσματος PM ή προσροφάται σε χονδροειδή σωματίδια.

κίνδυνος

Το PM έχει σημαντικό αρνητικό αντίκτυπο στην υγεία των ανθρώπων και στο περιβάλλον.

Μετά την άμεση εισπνοή του PM, εισέρχεται στο αναπνευστικό σύστημα προκαλώντας αλλεργίες, φλεγμονές και προσωρινή μείωση της αναπνευστικής ικανότητας. Τα λεπτά σωματίδια (<1 μm) μπορούν να εισέλθουν και να καθιζάνουν μέσα στο αναπνευστικό σύστημα (βρόγχοι και κυψελίδες) που προκαλούν σοβαρές αναπνευστικές ασθένειες, όπως χρόνιο άσθμα, εμφύσημα και καρκίνο του πνεύμονα. πνεύμονας. Επιπλέον, μερικές από τις πιο τοξικές και καρκινογόνες ενώσεις, όπως οι Αρωματικές Ενώσεις (PAC) και πολυχλωριωμένα διφαινύλια (PCB) έχουν ανιχνευθεί σε σωματίδια ατμοσφαιρικός. Ο ΠΟΥ έχει υπολογίσει ότι περίπου το 3% των θανάτων από καρδιοπνευμονικό καρκίνο και το 5% των καρκίνων του πνεύμονα αποδίδονται σε ΜΠ παγκοσμίως.

Ο βουλευτής επηρεάζει επίσης το κλίμα σε τοπική και παγκόσμια κλίμακα, με επιπτώσεις στις διαδικασίες πυρήνωσης albedo και cloud. Επιπλέον, ο οργανικός τύπος PM θεωρείται ένας από τους κύριους υπεύθυνους για την οξίνιση του νερού της βροχής.

προγνωστικά μοντέλα

Η φυσικοχημεία αυτών των σωματιδίων είναι πολύπλοκη επειδή περιλαμβάνει διαδικασίες μετασχηματισμού σε με βάση τις θερμοδυναμικές ιδιότητες όπως η τάση ατμών, τα διαγράμματα φάσεων και η διαλυτότητα και αντιδραστικότητα. Επομένως, η ανάπτυξη προγνωστικών μοντέλων κρίσιμων φαινομένων του ρύπανση από MP, απαιτεί τεχνικές γνώσεις σχετικά με τις μεθόδους δειγματοληψίας, τις γεωγραφικές και κλιματικές μεταβλητές.