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 l’emissió més gran 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 argiles [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 primeres. 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. 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 costaneres).
Els nitrats són compostos secundaris, formats per l’oxidació d’òxids de nitrogen (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 dièsel), generació d’energia, processos industrials específics, combustió de biomassa i/o emissions residencials i domèstiques. A més de l’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 procés 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. Com 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 que continua l’emissió del pols Africà.
Equip Investigador
Diari de recerca
0 Comentaris