• Aventures científiques
  • Experimenta
  • Notícies
  • Pregunta
  • Jocs i recursos educatius
  • Turisme científic
  • Cerca avançada
  • Aventures científiques
  • Experimenta
  • Notícies
  • Pregunta
  • Jocs i recursos educatius
  • Turisme científic
  • Cerca avançada
Inici6: Propietats del material particulat (PM)
Tornar

6: Propietats del material particulat (PM)

25 maig, 2007

Bon dia a tothom! Avui us parlarem dels principals components del material particulat (PM).

Aquests són: matèria mineral i clorur de sodi, sulfat, nitrat, amoni i la matèria carbonosa (orgànica i elemental). El predomini de cadascun d’aquests components químics en PM10, PM2.5 i PM1 està estretament connectat a la font que els emet i als mecanismes de formació de les partícules.

1.- Compostos minerals i aerosol marí.

Aquests compostos solen ser naturals primaris, produïts per erosió i resuspensió de sòls, per emissions volcàniques i per evaporació de l’aerosol marí.

El material particulat mineral d’origen natural constitueix la fracció majoritària en massa de l’aerosol atmosfèric. S’origina per mitjà de l’acció dels vents sobre la superfície terrestre, produint-se la major emissió a escala global en regions àrides o semiàrides que inclouen el nord d’Àfrica, Orient Mitjà i Àsia Central. La composició química i mineralògica d’aquestes partícules varia d’una regió a una altra depenent de les característiques i de la composició dels sòls. Però, generalment, està constituïda per minerals tal com la calcita (CaCO3), el quars (SiO2),la dolomita [CaMg(CO3)2], les argil·les [sobretot la caolinita, Al2Si2O5(OH)4, i la illita, K(Al,Mg)3SiAl10(OH)], els feldespats [KAlSi3O8 i (Na,Ca)(AlSi)4O8] i quantitats inferiors de guix (CaSO4.2H2O) i d’òxids de ferro (Fe2O3), entre d’altres.

Malgrat que la major part de les emissions de matèria mineral són d’origen natural, és necessari considerar l’existència de fonts de material particulat mineral d’origen antropogènic tal com la construcció, la mineria o la fabricació de ceràmiques o de ciments. Això genera partícules minerals ja sigui a través de la pròpia activitat o durant els processos de manipulació i de transport de matèries primes. El trànsit pot constituir també una font de partícules minerals.

L’aerosol marí és el segon tipus de partícula amb major importància quant al volum total d’emissions a escala global. A l’igual que el material particulat mineral són la major part d’origen natural i són emeses, directament, a l’atmosfera (partícules primàries).

Hi ha dos mecanismes principals de formació d’aquest tipus de partícula: a) la ruptura de bombolles d’aire que arriba a la superfície dels oceans i b) l’agitació de la superfície dels mars i dels oceans per acció del vent.
La composició química de l’aerosol marí deriva de la seva font d’origen: l’aigua dels mars i dels oceans (composta, principalment, per clorur sòdic (NaCl) malgrat que hi ha altres formes de clorurs i de sulfats  (ex. MgCl, MgSO4 o Na2SO4).

2.- Compostos secundaris solubles.

Aquest grup inclou sulfats, nitrats i amoni. Si bé els sulfats poden ser naturals, tant primaris (per erosió o evaporació de l’aerosol marí) com secundaris (per oxidació del SO2 emès per volcans, del H2S biogènic o del DMS emès en la superfície dels oceans), la font més important és la dels humans. Aquesta és deguda a l’oxidació del SO2 emès per combustió de combustibles fòssils.

En les últimes dècades s’ha observat una tendència a disminuir els nivells de sulfats degut a les restrictives mesures d’emissió de SO2. L’àcid sulfúric, format a partir del SO2 se sol combinar amb el NH4+, essent els sulfats amònics els compostos de sofre més freqüents en l’atmosfera. A més, també pot combinar-se amb el calci (del carbonat càlcic) i el sodi (del ClNa en zones costeres).

Els nitrats són compostos secundaris, formats per l’oxidació d’òxids de nitrògen (NOx) emesos tant per fonts naturals (sòls, tempestes i incendis forestals). O més generalment antropogèniques, formats per l’oxidació de Nox emesos pel trànsit, pels processos industrials o per determinades plantes de producció elèctrica.

Aquests Nox s’oxiden a àcid nítric (HNO3, gas) que mitjançant una reacció amb amoníac poden donar lloc a nitrat amònic (NH4NO3, sòlid), el qual s’acumula en la fracció d’aerosols de mida 0.1-1.0 µm. A les zones costaneres, el nitrat amònic reacciona amb el ClNa generant nitrat sòdic (particulat) i clorur amònic (volàtil). O bé, pot reaccionar amb el carbonat càlcic donant lloc a la formació de nitrat càlcic. Aquests compostos s’acumulen en el rang 2.5 5.0 µm. L’amoni, originat a partir de l’amoníac emès a les granges d’animals i per les activitats agrícoles i ramaderes, està clarament associat en l’atmosfera al sulfat i al nitrat.

3.- Matèria carbonosa.

En ambients urbans i industrials, la fracció carbonosa del PM està constituïda per carboni elemental (EC o partícules carbonoses grafítiques). Està emès pel trànsit rodat (majoritàriament motors diesel), generació d’energia, processos industrials específics, combustió de biomassa i/o emissions residencials i domèstiques. A més del EC, la fracció majoritària del material carbonós està constituïda per carboni orgànic (OC), d’origen tant primari com secundari, que és emès per fonts similars a les esmentades per EC: combustibles fòssils, combustió de biomassa, i en una proporció menor per fonts agrícoles i emissions biogèniques forestals. Aquestes últimes emeten compostos orgànics volàtils que són precursors d’aerosols orgànics secundaris.
Els hidrocarburs volàtils i d’altres compostos orgànics no-metànics són, en gran part, d’origen antropogènic i són precursors importants d’aerosols orgànics secundaris.

En àrees urbanes, aquests vapors s’emeten, principalment per evaporació de benzina (emissió fugitiva) i en el procès de combustió. A més, malgrat que en menor proporció, els bioaerosols (pol·len, espores, microorganismes i residus vegetals o d’insectes,…) poden contribuir a incrementar els nivells d’aerosols carbonosos orgànics primaris. Malgrat tot, a les aglomeracions urbanes la contribució màssica d’aquesta font és menys rellevant que les contribucions d’ OC+EC antropogèniques. Degut a que, tant OC com EC presenten una granulometria predominantment fina, els nivells d’ OC+EC en PM10 són similars als registrats en PM2.5 (e inclús en PM1).

Fins ben aviat!

L’equip científic

EPISODIS I PREVISIONS D’INTRUSIONS DE POLS AFRICANA

En els documents adjunts hi ha els informes sobre els últims esdeveniments d’intrusions de pols africana.

Sembla ser que continua l’emissió del pols Africà.

Etiquetes: Com és l'aire que respirem?, Espais naturals, Mediambient, Química, Salut, residus / contaminació

Comparteix!
Tweet

Respondre Cancel·la les respostes

Equip Investigador

Fulvio Amato

Andrés Alastuey

M Cruz Minguillón

Veure tot l'equip »

Diari de Recerca

El projecte »

20: La campanya s’ha acabat, però: com podem reduir la contaminació?

19: Diferències entre el Montseny i Barcelona

18: De què estan fetes les partícules a Barcelona?

17: De què estan fetes les partícules del Montseny?

16: Primers resultats de química

15: Què són les intrusions africanes?

14: Què fem amb els residus del laboratori?

13: Com interpretem les dades al llarg del temps?

12: A vista d’ocell des del Passeig Marítim de Barcelona!

11: Què són les tècniques analítiques?

10: Anem a tractar les mostres al laboratori!

9: Pesem els filtres al laboratori!

8: Comencem el mostratge a Barcelona i al Montseny!

7: Anem a preparar els filtres!

6: Propietats del material particulat (PM)

5: Quins instruments seleccionem per a la mesura dels aerosols?

4: Disseny de la campanya

3: Disseny de la campanya

2: Quines escales té la contaminació atmosfèrica?

1: Què vol dir contaminació atmosfèrica?

Piulades recents

  • RT @AmgenSpain: ¿Conoces Amgen #TransferCiencia? Un apasionante proyecto educativo realizado en colaboración con @fundaciorecerca que prete…
  • RT @IESCamiloJCela: Charla clase on-line con la investigadora Marta Fierro Fernández, investigadora del @CSIC y del Centro Severo Ochoa @CB…
  • RT @claretbarcelona: L'alumnat de #batxillerat s'endinsa en la recerca en #genètica i #biotecnologia participant d'un taller formatiu a càr…
Amb el suport de:
Copyright © 2014 Design by FCRi.cat.
  • Qui som
  • Contacte
  • Avís legal
  • RSS
Atenció! Aquest lloc web utilitza cookies i tecnologies similars. Si no canvia la configuració del seu navegador, vostè n’accepta l’ús.
Veure política de privacitat i condicions d’ús
Acceptar