Tahkete osakeste definitsioon

Raquel Tamara Saavedra Pino
Keskkonnakeemia. magister keemias

Tahked osakesed (PM) vastavad tavaliselt atmosfääriaerosooli tahkele fraktsioonile diferentseeritud suuruse järgi 4 fraktsioonina (PTS, MP10, MP2.5 ja MP1) ja vastab kogumile mitmesugused ühendid.

Selle päritolu ja sattumine atmosfääri on seotud looduslike, biogeensete ja inimtekkeliste allikatega. Need osakesed võivad säilitada oma algse konformatsiooni või läbida keemilise muundamise protsessi, mis põhjustab vastavalt primaarse PM ja sekundaarse PM diferentseerumise.

Neid osakesi peetakse inimeste tervisele ja keskkonnale ohtlikeks. keskkond sest nende agregatsioonis esinevad kantserogeensed ja mutageensed ühendid, lisaks segavad nad albeedo ja pilvede moodustumise tuumasid.

MP klassifikatsioon

MP klassifitseeritakse suuruse järgi, mida tähistab aerodünaamiline diameeter, mis on a standardimine ideaalsete samaväärse tihedusega sfääriliste osakeste jaoks ja sama kiirust ladestumine.

PM suurusjaotus on vahemikus 0,005 µm kuni 100 µm ja eristatakse kahte tüüpi osakeste fraktsioone: peen (< 1 µm) ja jäme (< 100 µm). Esimese sees võib nimetada osakesi läbimõõduga alla 1 µm (PM1,0) ja 2,5 µm (PM2,5), teisest küljest See hõlmab üle 1 um kogu suspendeeritud osakeste (PTS), tahkete osakeste materjali fraktsioonid, mis on väiksemad kui 10 µm (PM10) ja MP2.5.

Inkorporatsioon ja päritolu

Seda saab viia atmosfääri füüsikaliste või keemiliste protsesside (looduslikud allikad), bioloogiliste (allikad biogeensed) või inimtegevuse arengust tulenevate heitkoguste (allikad atoopiline).

Looduslikes allikates osutub pinnas üheks peamiseks jämedate osakeste päritoluallikaks, olles nende keemiline koostis ja suurusjaotus sõltuvalt geoloogilistest omadustest ja tuule kiirusest tsooni. Teine oluline jämedate osakeste allikas on mereaerosool, mis koosneb peamiselt naatriumkloriidist (NaCl) ja sulfaatidest. (Na2SO4, MgSO4 ja K2SO4) on lisaks vulkaanilistele heitmetele metsatulekahjud, mille panus on ajaliselt piiratud ja ruumi.

Biogeensed allikad moodustavad bioaerosooli, mis koosneb peamiselt taimejäänustest, õietolmust, eostest ja mikroorganismidest (sealhulgas viirused, bakterid, seened ja vetikad) ning moodustavad peamiselt paksu MP.

Inimtekkelist päritolu osakesed on peamiselt seotud linna- ja tööstuspiirkondadega ning pärinevad põllumajanduslikust ja tööstuslikust tegevusest (Ehitus, kaevandamine, valukojad, tellisetehas jne), autotransport, materjalide põletamine ja kütust, lisaks erosiooniprotsessidele. Seda tüüpi heitmete puhul on osakeste suuruse vahemik väga mitmekesine.

teisene PM

Atmosfääriaerosoolid liigitatakse primaarseteks ja sekundaarseteks, olenevalt sellest, kas osakesed eralduvad otse atmosfääri või kui need tekivad keemiliste reaktsioonide tulemusena õhkkond.

Biogeense päritoluga osakesed ja gaasid, nagu vääveldioksiid, dimetüülsulfiid, lämmastikoksiidid ja lähteained Orgaaniline aine läbib keemilisi reaktsioone, mille käigus moodustuvad sekundaarsed osakesed, nagu sulfaat, nitraat, ammoonium ja orgaanilised ühendid.

Orgaaniliste liikide heitkogused põllumajandustegevusest, biomassi põletamisest (küttepuud, lehed, süsi köögiviljad jne) koos nafta (bensiin ja diisel) põlemisega on olulised aerosoolide allikad. teisejärguline. Eelnimetatud tegevuste tulemusena moodustunud gaasilise lähteaine oksüdatsioon aitab kaasa lõpliku PM-fraktsiooni suurenemisele või adsorbeerub jämedateks osakesteks.

oht

PM avaldab olulist negatiivset mõju inimeste tervisele ja keskkonnale.

Pärast PM otsest sissehingamist satub see hingamisteedesse, põhjustades allergiat, põletikku ja ajutist hingamisvõime langust. Peened osakesed (<1 µm) võivad siseneda hingamissüsteemi (bronhide) ja sinna settida ja alveoolid), mis tekitavad tõsiseid hingamisteede haigusi, nagu krooniline astma, emfüseem ja kopsuvähk. kopsu. Lisaks mõned kõige mürgisemad ja kantserogeensemad ühendid, näiteks aromaatsed ühendid Tahketest osakestest on leitud PAC-sid ja polüklooritud bifenüüle (PCB-sid) atmosfääriline. WHO hinnangul on maailmas umbes 3% südame-kopsuvähi ja 5% kopsuvähi surmajuhtumitest tingitud MP-st.

MP mõjutab ka kliima kohalikul ja globaalsel skaalal, millel on mõju albeedo ja pilve tuuma moodustumise protsessidele. Lisaks peetakse orgaanilist tüüpi PM üheks peamiseks vastutavaks vihmavee hapestumise eest.

ennustavad mudelid

Nende osakeste füüsikalis-keemia on keeruline, kuna see hõlmab muundumisprotsesse põhineb termodünaamilistel omadustel nagu aururõhk, faasidiagrammid ja lahustuvus ning reaktsioonivõime. Seetõttu on kriitiliste nähtuste prognoosimudelite väljatöötamine reostus MP, nõuab tehnilisi teadmisi proovivõtumeetodite, geograafiliste ja kliimamuutujate kohta.