Визначення твердих частинок

Ракель Тамара Сааведра Піно
Хімія навколишнього середовища. Магістр хімії

Тверді частки (PM) зазвичай відповідають твердій фракції атмосферного аерозолю диференційований за розміром на 4 фракції (PTS, MP10, MP2,5 і MP1), і відповідає сукупності різні сполуки.

Його походження та включення в атмосферу пов'язане з природними, біогенними та антропними джерелами. Ці частинки можуть зберігати свою початкову конформацію або зазнавати процесів хімічної трансформації, що призводить до диференціації первинних і вторинних PM відповідно.

Ці частинки вважаються небезпечними для здоров'я людей і навколишнього середовища. навколишнє середовище оскільки вони представляють канцерогенні та мутагенні сполуки у своїй агрегації, на додаток до втручання в альбедо та ядра формування хмар.

Класифікація МП

MP класифікується за розміром, який представлений аеродинамічним діаметром, який є a стандартизація для ідеальних сферичних частинок еквівалентної густини і однакової швидкість осадження.

Розподіл твердих частинок за розміром коливається від 0,005 мкм до 100 мкм, і розрізняють два типи фракцій частинок: дрібну (< 1 мкм) і грубу (< 100 мкм). До першої можна віднести частинки діаметром менше 1 мкм (PM1.0) і 2,5 мкм (PM2.5), з іншого боку, до другої Він охоплює фракції, що перевищують 1 мкм загальної кількості зважених частинок (PTS), твердих частинок менше 10 мкм (PM10) і MP2.5.

Створення та походження

Він може потрапляти в атмосферу через фізичні або хімічні процеси (природні джерела), біологічні (джерела біогенні), або в результаті викидів від розвитку людської діяльності (джерела атопічний).

Серед природних джерел ґрунт виявляється одним із основних джерел походження грубих часток, будучи Хімічний склад і розподіл за розмірами залежать від геологічних характеристик і швидкості вітру зона. Іншим важливим джерелом грубих часток є морський аерозоль, що складається в основному з хлориду натрію (NaCl) і сульфатів. (Na2SO4, MgSO4 і K2SO4), на додаток до вулканічних викидів є лісові пожежі, внесок яких обмежений у часі та простір.

Біогенні джерела утворюють біоаерозоль, який в основному складається з рослинних решток, пилку, спор і мікроорганізмів (включаючи віруси, бактерії, гриби та водорості), і в основному складають густу МП.

Частинки антропогенного походження в основному пов’язані з міськими та промисловими районами та походять від сільськогосподарської та промислової діяльності (будівництвогірничодобувна промисловість, ливарні заводи, цегельний завод тощо), автомобільний транспорт, спалювання матеріалів та пальне, крім ерозійних процесів. Для цього типу викидів діапазон розмірів частинок дуже різноманітний.

вторинний ПМ

Атмосферні аерозолі класифікуються на первинні та вторинні залежно від того, чи частки викидаються в безпосередньо в атмосфері або якщо вони утворюються в результаті хімічних реакцій атмосфера.

Частинки та гази біогенного походження, такі як діоксид сірки, диметилсульфід, оксиди азоту та прекурсори Органічні речовини піддаються хімічним реакціям, які включають утворення вторинних частинок, таких як сульфат, нітрат, амоній і органічні сполуки.

Викиди органічних видів від сільськогосподарської діяльності, спалювання біомаси (дрова, листя, деревне вугілля) овочі та ін.), разом із спалюванням нафти (бензину та дизельного палива) є важливими джерелами аерозолів вторинний. Окислення газоподібного прекурсора, що утворюється в результаті вищезазначених дій, сприяє збільшенню кінцевої фракції ТЧ або адсорбується на грубі частинки.

небезпека

ПМ створює значний негативний вплив на здоров'я людей і навколишнє середовище.

Після прямого вдихання ТЧ потрапляє в дихальну систему, викликаючи алергію, запалення та тимчасове зниження дихальної здатності. Дрібні частинки (<1 мкм) можуть потрапляти та осідати в дихальній системі (бронхах). і альвеоли), що викликають серйозні респіраторні захворювання, такі як хронічна астма, емфізема легенів і рак легенів. легеня. Крім того, деякі з найбільш токсичних і канцерогенних сполук, наприклад, ароматичні сполуки (PACs) і поліхлоровані біфеніли (PCBs) були виявлені в твердих частках атмосферний. За оцінками ВООЗ, приблизно 3% смертей від серцево-легеневого раку та 5% випадків раку легенів пов’язані з МП у всьому світі.

Депутат також впливає на клімат у локальному та глобальному масштабі, з впливом на альбедо та процеси зародження хмар. Крім того, органічний тип ТЧ вважається одним із основних відповідальних за підкислення дощової води.

прогнозні моделі

Фізико-хімія цих частинок є складною, оскільки включає процеси перетворення в на основі термодинамічних властивостей, таких як тиск пари, фазові діаграми та розчинність і реактивність. Тому розробка прогностичних моделей критичних явищ забруднення за MP, вимагає технічних знань щодо методів відбору проб, географічних і кліматичних змінних.