Definition av partiklar

Raquel Tamara Saavedra Pino
Miljökemi. Master i kemi

Partiklar (PM) motsvarar vanligtvis den fasta fraktionen av den atmosfäriska aerosolen differentieras efter storlek i 4 fraktioner (PTS, MP10, MP2.5 och MP1), och motsvarar ett aggregat av olika föreningar.

Dess ursprung och införlivande i atmosfären är förknippat med naturliga, biogena och antropiska källor. Dessa partiklar kan behålla sin ursprungliga konformation eller genomgå kemiska omvandlingsprocesser, vilket ger upphov till en differentiering av primärt PM respektive sekundärt PM.

Dessa partiklar anses vara farliga för människors och miljöns hälsa. miljö eftersom de presenterar cancerframkallande och mutagena föreningar i sin aggregation, förutom att de stör albedo- och molnbildningskärnorna.

MP Klassificering

MP klassificeras efter storlek, vilket representeras av den aerodynamiska diametern, detta är en standardisering för idealiska sfäriska partiklar med ekvivalent densitet och samma fart deposition.

PM-storleksfördelningen sträcker sig från 0,005 µm till 100 µm, och två typer av partikelfraktioner särskiljs: fin (< 1 µm) och grov (< 100 µm). Inom den första kan vi nämna partiklar med en diameter på mindre än 1 µm (PM1.0) och 2.5 µm (PM2.5), å andra sidan, den andra Den täcker fraktioner som är större än 1um av de totala suspenderade partiklarna (PTS), av det partikelformiga materialet mindre än 10 µm (PM10) och av MP2.5.

Inkorporering och ursprung

Det kan införlivas i atmosfären genom fysiska eller kemiska processer (naturliga källor), biologiska (källor biogena), eller genom resultatet av utsläpp från utvecklingen av mänskliga aktiviteter (källor atopiskt).

Inom de naturliga källorna visar sig jorden vara en av de huvudsakliga ursprungskällorna för grova partiklar, dvs. kemisk sammansättning och storleksfördelning av dessa beroende på geologiska egenskaper och vindhastighet zon. En annan viktig källa till grova partiklar är marin aerosol, huvudsakligen bestående av natriumklorid (NaCl) och sulfater. (Na2SO4, MgSO4 och K2SO4), förutom vulkaniska utsläpp är skogsbränder, vars bidrag är begränsade i tid och Plats.

Biogena källor bildar bioaerosolen, som huvudsakligen består av växtrester, pollen, sporer och mikroorganismer (inklusive virus, bakterie, svampar och alger), och utgör huvudsakligen den tjocka MP.

Partiklar av antropogent ursprung är huvudsakligen förknippade med stads- och industriområden och kommer från jordbruks- och industriverksamhet (konstruktion, gruvdrift, gjuterier, tegelfabriker etc.), fordonstransporter, förbränning av material och bränsle, förutom erosionsprocesser. För denna typ av utsläpp är partikelstorleksintervallet mycket varierande.

sekundär PM

Atmosfäriska aerosoler klassificeras i primära och sekundära, beroende på om partiklarna emitteras till atmosfären direkt, eller om de genereras av kemiska reaktioner av atmosfär.

Partiklar och gaser av biogent ursprung, såsom svaveldioxid, dimetylsulfid, kväveoxider och prekursorer Organiska ämnen genomgår kemiska reaktioner som involverar bildandet av sekundära partiklar som sulfat, nitrat, ammonium och organiska föreningar.

Utsläpp av organiska arter från jordbruksverksamhet, biomassabränning (ved, löv, träkol grönsaker etc.), tillsammans med förbränning av petroleum (bensin och diesel) är viktiga källor till aerosoler sekundär. Oxidationen av den gasformiga prekursorn som bildas som ett resultat av de tidigare nämnda aktiviteterna bidrar till att öka den slutliga PM-fraktionen eller adsorberas till grova partiklar.

fara

PM genererar en betydande negativ inverkan på människors och miljöns hälsa.

Efter direkt inandning av PM kommer det in i andningssystemet vilket orsakar allergier, inflammation och en tillfällig minskning av andningskapaciteten. Fina partiklar (<1 µm) kan komma in och sedimentera i andningsorganen (bronkier). och alveoler) som genererar allvarliga luftvägssjukdomar, såsom kronisk astma, emfysem och lungcancer. lunga. Dessutom några av de mest giftiga och cancerframkallande föreningarna, såsom aromatiska föreningar (PAC) och polyklorerade bifenyler (PCB) har upptäckts i partiklar atmosfärisk. WHO har uppskattat att cirka 3 % av dödsfallen i hjärt- och lungcancer och 5 % av lungcancerfallen beror på MP över hela världen.

MP påverkar också klimat på lokal och global skala, med effekter på albedo- och molnkärnbildningsprocesser. Dessutom anses den organiska typen PM vara en av de huvudansvariga för försurningen av regnvatten.

prediktiva modeller

Fysikokemin hos dessa partiklar är komplex eftersom den involverar omvandlingsprocesser till baserat på termodynamiska egenskaper som ångtryck, fasdiagram och löslighet och reaktivitet. Därför utvecklingen av prediktiva modeller av kritiska fenomen förorening av MP, kräver teknisk kunskap om provtagningsmetoder, geografiska och klimatiska variabler.