Definisjon av partikulært materiale

Raquel Tamara Saavedra Pino
Miljøkjemi. Master i kjemi

Partikulært materiale (PM) tilsvarer vanligvis den faste fraksjonen av den atmosfæriske aerosolen differensiert etter størrelse i 4 fraksjoner (PTS, MP10, MP2.5 og MP1), og tilsvarer et aggregat på ulike forbindelser.

Dens opprinnelse og innlemmelse i atmosfæren er assosiert med naturlige, biogene og antropiske kilder. Disse partiklene kan beholde sin opprinnelige konformasjon eller gjennomgå kjemiske transformasjonsprosesser, noe som gir opphav til en differensiering av henholdsvis primær PM og sekundær PM.

Disse partiklene anses som farlige for helsen til mennesker og miljø. miljø fordi de presenterer kreftfremkallende og mutagene forbindelser i deres aggregering, i tillegg til å forstyrre albedo- og skydannelseskjernene.

MP-klassifisering

MP er klassifisert etter størrelse, som er representert av den aerodynamiske diameteren, dette er en standardisering for ideelle sfæriske partikler med ekvivalent tetthet og det samme hastighet avsetning.

PM-størrelsesfordelingen varierer fra 0,005 µm til 100 µm, og to typer partikkelfraksjoner skilles: fin (< 1 µm) og grov (< 100 µm). Innenfor den første kan vi nevne partikler med en diameter på mindre enn 1 µm (PM1.0) og 2.5 µm (PM2.5), på den andre siden, den andre Den dekker fraksjoner større enn 1um av de totale suspenderte partikler (PTS), av partikkelmaterialet mindre enn 10 µm (PM10) og av MP2.5.

Inkorporering og opprinnelse

Det kan inkorporeres i atmosfæren gjennom fysiske eller kjemiske prosesser (naturlige kilder), biologiske (kilder biogene), eller gjennom et resultat av utslipp fra utvikling av menneskelige aktiviteter (kilder atopisk).

Innenfor de naturlige kildene viser jordsmonnet seg å være en av hovedkildene for opprinnelse til grove partikler, nemlig kjemisk sammensetning og størrelsesfordeling av disse avhengig av de geologiske egenskapene og vindhastigheten til sone. En annen viktig kilde til grove partikler er marin aerosol, hovedsakelig bestående av natriumklorid (NaCl) og sulfater. (Na2SO4, MgSO4 og K2SO4), i tillegg til vulkanske utslipp er skogbranner, hvis bidrag er begrenset i tid og rom.

Biogene kilder danner bioaerosolen, som hovedsakelig består av planterester, pollen, sporer og mikroorganismer (inkludert virus, bakterie, sopp og alger), og utgjør hovedsakelig den tykke MP.

Partikler av menneskeskapt opprinnelse er hovedsakelig assosiert med by- og industriområder, og kommer fra landbruks- og industriaktiviteter (konstruksjon, gruvedrift, støperier, murverk etc.), kjøretøytransport, forbrenning av materialer og brensel, i tillegg til erosjonsprosesser. For denne typen utslipp er partikkelstørrelsesområdet svært variert.

sekundær PM

Atmosfæriske aerosoler klassifiseres i primære og sekundære, avhengig av om partiklene slippes ut til atmosfæren direkte, eller hvis de er generert av kjemiske reaksjoner av atmosfære.

Partikler og gasser av biogen opprinnelse, som svoveldioksid, dimetylsulfid, nitrogenoksider og forløpere Organiske stoffer gjennomgår kjemiske reaksjoner som involverer dannelse av sekundære partikler som sulfat, nitrat, ammonium og organiske forbindelser.

Utslipp av organiske arter fra landbruksaktiviteter, biomassebrenning (ved, løv, trekull grønnsaker etc.), sammen med forbrenning av petroleum (bensin og diesel) er viktige kilder til aerosoler sekundær. Oksydasjonen av den gassformige forløperen dannet som et resultat av de nevnte aktivitetene bidrar til å øke den endelige PM-fraksjonen eller adsorberes til grove partikler.

fare

PM genererer en betydelig negativ innvirkning på helsen til mennesker og miljø.

Etter direkte innånding av PM kommer det inn i luftveiene og forårsaker allergier, betennelser og en midlertidig reduksjon i respirasjonskapasiteten. Fine partikler (<1 µm) kan komme inn og sette seg i luftveiene (bronkier). og alveoler) som genererer alvorlige luftveissykdommer, slik som kronisk astma, emfysem og lungekreft. lunge. I tillegg er noen av de mest giftige og kreftfremkallende forbindelsene, for eksempel aromatiske forbindelser (PAC) og polyklorerte bifenyler (PCB) er påvist i svevestøv atmosfærisk. WHO har anslått at omtrent 3 % av dødsfallene fra hjerte- og lungekreft og 5 % av lungekrefttilfellene kan tilskrives MP over hele verden.

MP påvirker også klima på lokal og global skala, med innvirkning på albedo- og skykjernedannelsesprosessene. I tillegg regnes den organiske typen PM som en av de viktigste ansvarlige for forsuring av regnvann.

prediktive modeller

Fysikokjemien til disse partiklene er kompleks fordi den involverer transformasjonsprosesser til basert på termodynamiske egenskaper som damptrykk, fasediagrammer og løselighet og reaktivitet. Derfor er utviklingen av prediktive modeller av kritiske fenomener forurensing av MP, krever teknisk kunnskap om prøvetakingsmetoder, geografiske og klimatiske variabler.