Bibliographie & annexes
Présentation
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RÉSUMÉ
Les aérosols sont des constituants importants de l'atmosphère. Ils sont responsables de phénomènes naturels comme la formation des nuages, mais ils peuvent aussi être nocifs pour l'humain quand ils sont de petite taille. Après une présentation des différents types d'aérosols existants, cet article détaille les méthodes échantillonnage et de mesure de ces aérosols. Enfin il explique comment déterminer la composition chimique des aérosols, et conclut par quelques exemples concrets.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Pierre MASCLET : Laboratoire de chimie moléculaire dans l'environnement (LCME) - École supérieure d’ingénieurs de Chambéry (ESIGEC) - Université de Savoie
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Nicolas MARCHAND : Laboratoire de météorologie physique (LaMP) - Observatoire de physique du globe de Clermont (OPGC)
INTRODUCTION
Les aérosols sont des constituants majeurs de l’atmosphère au même titre que les gaz. D’une part, ils interviennent dans de nombreux phénomènes naturels tels que la formation des nuages, le bilan radiatif de l’atmosphère. D’autre part, ils peuvent être nocifs pour la santé humaine, lorsqu’ils sont de petite taille (< 2,5 µm). Ils suscitent donc un intérêt croissant pour les chercheurs du monde entier.
Il apparaît donc tout à fait nécessaire de bien déterminer les paramètres physico-chimiques propres à l’aérosol, notamment sa taille, sa forme (morphologie) et sa composition chimique. Toutes les familles chimiques organiques, minérales et inorganiques sont présentes dans l’aérosol. Il n’existe donc aucune méthode globale pour déterminer sa composition. Celle-ci est néanmoins bien connue. En revanche, on ignore encore la place d’un composé dans l’aérosol. S’il est en surface, donc accessible, ou au cœur de l’aérosol, donc inaccessible, son importance est extrêmement différente, tant en termes de santé qu’en termes de climat.
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Présentation
Présentation des différents types d’aérosol
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5. Quelques résultats significatifs
Grâce aux exemples présentés ici, nous allons essayer de déterminer une relation entre composition chimique et granulométrie des aérosols.
5.1 Hydrocarbures aromatiques polycycliques en atmosphère polaire
Les aérosols étudiés ici ont été collectés à l’aide d’un impacteur en cascade muni de filtres en fibre de verre. Le débit est de 50 m 3 · h–1 et le temps de prélèvement de 24 h. Le prélèvement a été effectué au nord de la Finlande, dans la zone arctique, pendant l’hiver 1997-1998 et l’été 1998. Les HAP ont été extraits du filtre par extraction au soxhlet, pendant 3 h à l’aide d’un mélange de deux
solvants organiques (dichlorométhane et cyclohexane dans les proportions 2/3 – 1/3). Après évaporation du solvant d’extraction et reprise dans une aliquote de méthanol (250 µL), ils sont analysés par HPLC avec détection fluorimétrique. Les résultats sont exprimés en picogrammes par mètre cube d’air, pour chaque taille de particules. Le graphe (figure 9) – en trois dimensions – montre que chaque HAP, caractéristique d’une source anthropogénique particulière, présente sa propre distribution en taille, suivant la zone source dont il est originaire (source proche, source polaire ou source provenant des régions européennes industrialisées) et la saison. Trois cas sont présentés :
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le fluoranthène (FLA) émis principalement par le chauffage domestique et les combustions dans les centrales thermiques ;
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les benzo (b et k) fluoranthènes [B(b + k)FLA] émis principalement par les véhicules Diesel ;
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le benzoghiperylène (BghiP) émis exclusivement par les véhicules à essence.
Le FLA présente une distribution monomodale (une seule taille préférentielle) en hiver, caractérisée par de très fines particules (inférieures à 0,5 µm) et une distribution bimodale en été (inférieures à 0,5 µm et de 4 à 5 µm).
Les BbF + BkF présentent toujours une distribution monomodale assez étalée entre 0,5 et 2,5 µm.
Le BghiP présente une distribution monomodale pour les deux saisons, mais centrée sur...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - RENOUX (D.), BOULAUD (A.) - Physique des aérosols. Parties 1 et 2. - AF 3 612, AF 3 613. Traité Sciences fondamentales (2003).
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(2) - KLEITZ (A.), BOULAUD (D.) - Granulométrie des particules en mouvement et des aérosols - . R 2 360. Traité Mesures et Contrôle (1995).
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(3) - INRS - Hygiène industrielle - A 8 630. Traité L’entreprise industrielle et traité Sécurité et gestion des risques (1997).
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(4) - DESPUJOLS (J.) - Spectrométrie d’émission des rayons X. Fluorescence X - . (2000).
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(5) - MORETTO (P.), BECK (L.) - Émission X induite par particules chargées (PIXE). - , (2003).
-
(6) - POTOCEK (V.) - Analyse d’aérosols par la méthode PIXE. - (2003).
- ...
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