Definicja cząstek stałych

Raquel Tamara Saavedra Pino
Chemia środowiska. Magister chemii

Cząstki stałe (PM) zwykle odpowiadają frakcji stałej aerozolu atmosferycznego zróżnicowane pod względem wielkości na 4 frakcje (PTS, MP10, MP2.5 i MP1) i odpowiada agregatowi różne związki.

Jego pochodzenie i wprowadzanie do atmosfery wiąże się ze źródłami naturalnymi, biogenicznymi i antropicznymi. Cząstki te mogą zachować swoją pierwotną konformację lub przechodzić procesy transformacji chemicznej, co prowadzi do zróżnicowania odpowiednio pierwotnych i wtórnych PM.

Cząsteczki te są uważane za niebezpieczne dla zdrowia ludzi i środowiska. środowisko ponieważ w swojej agregacji prezentują związki rakotwórcze i mutagenne, oprócz ingerencji w albedo i jądra formowania chmur.

Klasyfikacja MP

MP jest klasyfikowany według rozmiaru, który jest reprezentowany przez średnicę aerodynamiczną, czyli a normalizacja dla idealnych kulistych cząstek o równoważnej gęstości i takiej samej prędkość zeznanie.

Rozkład wielkości cząstek stałych mieści się w zakresie od 0,005 µm do 100 µm i wyróżnia się dwa rodzaje frakcji cząstek: drobną (< 1 µm) i gruboziarnistą (< 100 µm). W ramach pierwszej możemy wymienić cząstki o średnicy poniżej 1 µm (PM1.0) i 2,5 µm (PM2.5), z drugiej strony Obejmuje frakcje większe niż 1 μm całkowitych cząstek zawieszonych (PTS), cząstek stałych mniejszych niż 10 μm (PM10) oraz MP2.5.

Inkorporacja i pochodzenie

Może być wprowadzany do atmosfery w procesach fizycznych lub chemicznych (źródła naturalne), biologicznych (źródła biogenne) lub w wyniku emisji z rozwoju działalności człowieka (źródła atopowe).

W obrębie źródeł naturalnych jednym z głównych źródeł pochodzenia cząstek gruboziarnistych jest gleba skład chemiczny i rozkład wielkości tych w zależności od cech geologicznych i prędkości wiatru strefa. Innym ważnym źródłem cząstek gruboziarnistych jest aerozol morski, składający się głównie z chlorku sodu (NaCl) i siarczanów. (Na2SO4, MgSO4 i K2SO4), oprócz emisji wulkanicznych, występują pożary lasów, których wkład jest ograniczony w czasie i przestrzeń.

Źródła biogenne tworzą bioaerozol, na który składają się głównie szczątki roślin, pyłki, zarodniki i mikroorganizmy (w tym wirusy, bakteria, grzyby i algi) i składają się głównie na MP gęste.

Cząstki pochodzenia antropogenicznego związane są głównie z obszarami miejskimi i przemysłowymi oraz pochodzą z działalności rolniczej i przemysłowej (budowa, górnictwo, odlewnie, cegielnie itp.), transport samochodowy, spalanie materiałów i paliwo, oprócz procesów erozyjnych. W przypadku tego rodzaju emisji zakres wielkości cząstek jest bardzo zróżnicowany.

drugorzędny premier

Aerozole atmosferyczne dzielą się na pierwotne i wtórne, w zależności od tego, do jakich cząstek są emitowane bezpośrednio do atmosfery lub jeśli powstają w wyniku reakcji chemicznych atmosfera.

Cząstki i gazy pochodzenia biogennego, takie jak dwutlenek siarki, siarczek dimetylu, tlenki azotu i prekursory Substancje organiczne podlegają reakcjom chemicznym, które obejmują tworzenie cząstek wtórnych, takich jak siarczany, azotany, amoniak i związki organiczne.

Emisje gatunków organicznych z działalności rolniczej, spalanie biomasy (drewno opałowe, liście, węgiel drzewny warzywa itp.), wraz ze spalaniem ropy naftowej (benzyny i oleju napędowego) są ważnymi źródłami aerozoli wtórny. Utlenianie gazowego prekursora powstałego w wyniku powyższych działań przyczynia się do zwiększenia końcowej frakcji PM lub jest adsorbowane na gruboziarnistych cząstkach.

niebezpieczeństwo

PM generuje znaczący negatywny wpływ na zdrowie ludzi i środowisko.

PM po bezpośrednim wdychaniu przedostaje się do układu oddechowego powodując alergie, stany zapalne i czasowe zmniejszenie wydolności oddechowej. Drobne cząstki (<1 µm) mogą przedostać się i osadzić w układzie oddechowym (oskrzela i pęcherzyków płucnych) generujące poważne choroby układu oddechowego, takie jak przewlekła astma, rozedma płuc i rak płuc. płuco. Ponadto niektóre z najbardziej toksycznych i rakotwórczych związków, takie jak związki aromatyczne (PAC) i polichlorowane bifenyle (PCB) wykryto w cząstkach stałych atmosferyczny. WHO oszacowała, że ​​około 3% zgonów z powodu raka krążeniowo-oddechowego i 5% przypadków raka płuc można przypisać MP na całym świecie.

Poseł wpływa również na klimat w skali lokalnej i globalnej, z wpływami na albedo i procesy zarodkowania chmur. Ponadto organiczny typ PM jest uważany za jednego z głównych odpowiedzialnych za zakwaszenie wód opadowych.

modele predykcyjne

Fizykochemia tych cząstek jest złożona, ponieważ obejmuje procesy przemiany w w oparciu o właściwości termodynamiczne, takie jak prężność par, diagramy fazowe i rozpuszczalność oraz reaktywność. Dlatego rozwój modeli predykcyjnych zjawisk krytycznych zanieczyszczenie przez MP, wymaga wiedzy technicznej na temat metod pobierania próbek, zmiennych geograficznych i klimatycznych.