ETUDE DE LA COMPOSANTE ORGANIQUE DE L'AEROSOL ATMOSPHERIQUE PDF Download
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Author: MARIE-PAUL.. CLAIN
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Languages : fr
Pages : 205
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CETTE ETUDE A POUR OBJET D'AMELIORER NOS CONNAISSANCES SUR LA COMPOSANTE ORGANIQUE DE L'AEROSOL ATMOSPHERIQUE. PARMI LES TROIS COMPOSANTES DE CET AEROSOL (COMPOSANTE INORGANIQUE, SUIE CARBONEE ET COMPOSANTE ORGANIQUE), LA FRACTION ORGANIQUE PRESENTE A L'INTERFACE PARTICULE-ATMOSPHERE EST LA PLUS REACTIVE ET DE CE FAIT, LA PLUS SUSCEPTIBLE DE SUBIR DES TRANSFORMATIONS CHIMIQUES. CETTE COMPOSANTE ORGANIQUE EST EN GRANDE PARTIE RESPONSABLE DU COMPORTEMENT CHIMIQUE DE LA PARTICULE DANS L'ATMOSPHERE ET PEUT INTERVENIR SUR LE BILAN TROPOSPHERIQUE DE L'OZONE, DES PHOTO OXYDANTS ET SUR LA FORMATION DES NUAGES. LA SPECIATION DE LA MATIERE ORGANIQUE PARTICULAIRE EXTRACTIBLE (MOPE) DE TROIS TYPES D'AEROSOL ATMOSPHERIQUE (AEROSOL DE COMBUSTION DE LA BIOMASSE, AEROSOL CONTINENTAL/SUBURBAIN ET AEROSOL POLAIRE) A ETE EFFECTUEE PAR CHROMATOGRAPHIE EN PHASE GAZEUSE COUPLEE A LA SPECTROMETRIE DE MASSE (CPG/SM). UNE CLASSIFICATION SUR LA BASE DE TROIS CRITERES PRENANT EN COMPTE LA PRESENCE DE FONCTIONS AVEC DES HETEROATOMES, LA PRESENCE D'INSATURATIONS ET LA LONGUEUR DE LA CHAINE CARBONEE, A PERMIS LA FORMULATION DE PLUSIEURS HYPOTHESES SUR LEUR REACTIVITE ATMOSPHERIQUE: FORMATION DE NOYAU DE CONDENSATION DE NUAGE (NCN) LIEE AU CARACTERE HYDROPHILE DU COMPOSE CONCERNE POSITION DE LA MOLECULE EN SURFACE OU EN PROFONDEUR DE L'AEROSOL LIEE A LA MASSE MOLECULAIRE, A L'EQUILIBRE GAZ-PARTICULE ET AUX FONCTIONS IMPLIQUEES IMPACT SUR LE BILAN DES PHOTO OXYDANTS ET DE L'OZONE. NOUS MONTRONS QU'IL EXISTE PLUSIEURS AEROSOLS ANTHROPIQUES DE COMBUSTION OU DE BIOMASSE AUX COMPORTEMENTS DIFFERENTS DANS L'ATMOSPHERE, UN AEROSOL CONTINENTAL/SUBURBAIN ET UN AEROSOL POLAIRE PEU REACTIFS, QUI SUIVENT LA LOGIQUE D'EVOLUTION CHIMIQUE DE L'AEROSOL ATMOSPHERIQUE. UNE APPROCHE QUANTITATIVE EST EFFECTUEE PAR CHROMATOGRAPHIE LIQUIDE HAUTE PERFORMANCE COUPLEE A UN DETECTEUR DE FLUORESCENCE (CLHP/FLUORESCENCE). LES HYDROCARBURES AROMATIQUES POLYCYCLIQUES (HAP) SONT LES COMPOSES DE REFERENCE QUI ONT PERMIS L'ESTIMATION DES FLUX D'EMISSION ET DE DEPOT RESPECTIVEMENT DANS UNE CHAMBRE DE SIMULATION ET AU GROENLAND. EN CE QUI CONCERNE LA MOPE, SEUL UN ORDRE DE GRANDEUR DES CONCENTRATIONS A ETE ESTIME
Author: MARIE-PAUL.. CLAIN
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Pages : 205
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CETTE ETUDE A POUR OBJET D'AMELIORER NOS CONNAISSANCES SUR LA COMPOSANTE ORGANIQUE DE L'AEROSOL ATMOSPHERIQUE. PARMI LES TROIS COMPOSANTES DE CET AEROSOL (COMPOSANTE INORGANIQUE, SUIE CARBONEE ET COMPOSANTE ORGANIQUE), LA FRACTION ORGANIQUE PRESENTE A L'INTERFACE PARTICULE-ATMOSPHERE EST LA PLUS REACTIVE ET DE CE FAIT, LA PLUS SUSCEPTIBLE DE SUBIR DES TRANSFORMATIONS CHIMIQUES. CETTE COMPOSANTE ORGANIQUE EST EN GRANDE PARTIE RESPONSABLE DU COMPORTEMENT CHIMIQUE DE LA PARTICULE DANS L'ATMOSPHERE ET PEUT INTERVENIR SUR LE BILAN TROPOSPHERIQUE DE L'OZONE, DES PHOTO OXYDANTS ET SUR LA FORMATION DES NUAGES. LA SPECIATION DE LA MATIERE ORGANIQUE PARTICULAIRE EXTRACTIBLE (MOPE) DE TROIS TYPES D'AEROSOL ATMOSPHERIQUE (AEROSOL DE COMBUSTION DE LA BIOMASSE, AEROSOL CONTINENTAL/SUBURBAIN ET AEROSOL POLAIRE) A ETE EFFECTUEE PAR CHROMATOGRAPHIE EN PHASE GAZEUSE COUPLEE A LA SPECTROMETRIE DE MASSE (CPG/SM). UNE CLASSIFICATION SUR LA BASE DE TROIS CRITERES PRENANT EN COMPTE LA PRESENCE DE FONCTIONS AVEC DES HETEROATOMES, LA PRESENCE D'INSATURATIONS ET LA LONGUEUR DE LA CHAINE CARBONEE, A PERMIS LA FORMULATION DE PLUSIEURS HYPOTHESES SUR LEUR REACTIVITE ATMOSPHERIQUE: FORMATION DE NOYAU DE CONDENSATION DE NUAGE (NCN) LIEE AU CARACTERE HYDROPHILE DU COMPOSE CONCERNE POSITION DE LA MOLECULE EN SURFACE OU EN PROFONDEUR DE L'AEROSOL LIEE A LA MASSE MOLECULAIRE, A L'EQUILIBRE GAZ-PARTICULE ET AUX FONCTIONS IMPLIQUEES IMPACT SUR LE BILAN DES PHOTO OXYDANTS ET DE L'OZONE. NOUS MONTRONS QU'IL EXISTE PLUSIEURS AEROSOLS ANTHROPIQUES DE COMBUSTION OU DE BIOMASSE AUX COMPORTEMENTS DIFFERENTS DANS L'ATMOSPHERE, UN AEROSOL CONTINENTAL/SUBURBAIN ET UN AEROSOL POLAIRE PEU REACTIFS, QUI SUIVENT LA LOGIQUE D'EVOLUTION CHIMIQUE DE L'AEROSOL ATMOSPHERIQUE. UNE APPROCHE QUANTITATIVE EST EFFECTUEE PAR CHROMATOGRAPHIE LIQUIDE HAUTE PERFORMANCE COUPLEE A UN DETECTEUR DE FLUORESCENCE (CLHP/FLUORESCENCE). LES HYDROCARBURES AROMATIQUES POLYCYCLIQUES (HAP) SONT LES COMPOSES DE REFERENCE QUI ONT PERMIS L'ESTIMATION DES FLUX D'EMISSION ET DE DEPOT RESPECTIVEMENT DANS UNE CHAMBRE DE SIMULATION ET AU GROENLAND. EN CE QUI CONCERNE LA MOPE, SEUL UN ORDRE DE GRANDEUR DES CONCENTRATIONS A ETE ESTIME
Author: Nicolas Marchand (auteur en chimie).)
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Le travail entrepris s'inscrit dans la problématique d'un meilleure connaissance de la composante organique de l'aérosol. Dans le cadre du programme PO.V.A. (POllution des Vallées Alpines), des aérosols ont été collectés dans les vallées de Chamonix et de Maurienne au cours de deux campagnes intensives de mesures (été 2000 et hiver 2001). Après la présentation des problématiaques (chap. I) et des méthodes utilisées (chap. II), les résultats de deux types d'analyse sont présentés (chap. III). Le premier type se focalise sur une classe de composés : les Hydrocarbures Aromatiques Polycycliqques (HAP). Le second type d'analyses, plus exploratoire, consiste à réaliser une spéciation quantitative, la plus exhaustive possible, de la fraction organique et d'établir des relations entre la composante chimique, les sources, les saisons et les paramètres météorologiques. Une méthode alternative de prélèvement et d'analyse de ces composés a également été développée (Chap. IV)
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Pages : 337
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Le travail entrepris s'inscrit dans la problématique d'un meilleure connaissance de la composante organique de l'aérosol. Dans le cadre du programme PO.V.A. (POllution des Vallées Alpines), des aérosols ont été collectés dans les vallées de Chamonix et de Maurienne au cours de deux campagnes intensives de mesures (été 2000 et hiver 2001). Après la présentation des problématiaques (chap. I) et des méthodes utilisées (chap. II), les résultats de deux types d'analyse sont présentés (chap. III). Le premier type se focalise sur une classe de composés : les Hydrocarbures Aromatiques Polycycliqques (HAP). Le second type d'analyses, plus exploratoire, consiste à réaliser une spéciation quantitative, la plus exhaustive possible, de la fraction organique et d'établir des relations entre la composante chimique, les sources, les saisons et les paramètres météorologiques. Une méthode alternative de prélèvement et d'analyse de ces composés a également été développée (Chap. IV).
Author: Audrey Lottmann
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Du fait de leurs effets négatifs sur la santé humaine et sur l’environnement en général, les particules atmosphériques méritent notre attention. La réglementation européenne est d’ailleurs en pleine évolution. En France, la caractérisation de la composition chimique de la matière organique particulaire est encore largement insuffisante. Ce travail s’inscrit dans la problématique générale d’une meilleure connaissance de la composante organique de l’aérosol. Dans un premier temps, une étude bibliographique approfondie a permis de révéler les sources dominantes d’aérosols organiques en zone urbaine. La circulation automobile, les émissions liées à la combustion de biomasse ainsi que les émissions liées aux activités de cuisine en ressortent comme majoritaires. Il s’agit alors de sélectionner les traceurs qui s’y rapportent, et devant répondre à un certain nombre de critères. Nous nous sommes néanmoins interrogés quant à la validité de ces traceurs, et avons mené un certain nombre de tests à la source. Des prélèvements de particules PM10 et PM2.5 ont été effectués sur un site urbain de fond à Strasbourg (67), sur une durée d’une année, afin de mettre en évidence une variabilité de la composition chimique de l'aérosol organique, ainsi que l'influence de telle ou telle source. Des collectes ont également été réalisées sur le site du Centre de Recherche TOTAL de Solaize (69), afin de disposer de prélèvements soumis à une influence industrielle et autoroutière directe. Une fois collectées sur le filtre en quartz par des collecteurs grand volume Digitel DA 80, les particules sont extraites au soxhlet, puis séparées en 3 fractions par Chromatographie Flash afin de diminuer le bruit de fond, pour être ensuite analysées.-fraction apolaire : les alcanes linéaires, le phytane et le pristane par CG-DIF en étalonnage externe ;-fraction semi polaire : les HAP sont analysées par CLHP, en étalonnage externe ; le cholestérol est analysé par CG-SM avec ajout d’un étalon interne, après une dérivatisation au BSTFA + 1% TMCS ; l’analyse du benzothiazole a été tentée par CG-SM mais n’a cependant pas abouti ;-fraction polaire : le levoglucosan est analysé par CG-SM avec ajout d’un étalon interne, après une dérivatisation au BSTFA + 1% TMCS ; les acides n-carboxyliques et les méthoxyphénols sont analysés avec ajout d’un étalon interne, après une dérivatisation au MBDSTFA.Il ressort de cette étude que les concentrations observées à Strasbourg, considéré comme un site urbain de fond, sont généralement plus basses que dans la littérature, où les études sont menées généralement dans de grandes métropoles de Chine ou des Etats Unis par exemple. Strasbourg reste néanmoins une ville relativement touchée par les activités anthropiques (circulation, cuisine, chauffage). Une nette influence saisonnière a été mise en évidence, avec des concentrations plus élevées en hiver qu’en été. Les concentrations relevées à Solaize sont bien plus élevées que celles de Strasbourg (caractéristiques d’un site urbain de fond), reflétant l’activité industrielle, en plus d’une circulation autoroutière marquée.
Author: Christine Baduel
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Les aérosols atmosphériques sont omniprésents dans l'air et jouent un rôle important à la fois à l'échelle globale, par leur action sur le bilan radiatif de la Terre, et à l'échelle locale, par leur impact sur la santé publique dans les zones fortement polluées. La matière organique est l'un des constituants principaux de l'aérosol ; la complexité et l'hétérogénéité de cette fraction ont jusqu'à présent constitué des difficultés majeures à leur intégration dans les études d'impact sanitaire ou climatique. 10 à 30% de la masse de cette fraction est constituée de « Humic Like Substances ». L'objectif de la thèse est de développer une méthode fiable et efficace d'extraction et d'analyse des HULIS (HUmic LIke Substances) issus de l'aérosol atmosphérique, et de déterminer leurs distributions spatiales et temporelles, leurs sources majeures et leurs structures chimiques grâce à 250 échantillons collectés sur six sites urbains. L'identification des deux sources majeures des HULIS sur l'aérosol, à savoir les sources secondaires (photo-oxydation en phase aqueuse dans certains cas) en été et les sources primaires liées à la combustion de biomasse en hiver, et ce, indépendamment du lieu géographique est démontrée. Une différence significative de la structure chimique des HULIS provenant de ces deux sources majeures est observée : ils regroupent des composés plus aliphatiques et moins aromatiques en été qu'en hiver, et leur teneur en groupements carboxyliques augmente de l'hiver à l'été.
Author: Christine Baduel
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Languages : fr
Pages : 225
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Les aérosols atmosphériques sont omniprésents dans l'air et jouent un rôle important à la fois à l'échelle globale, par leur action sur le bilan radiatif de la Terre, et à l'échelle locale, par leur impact sur la santé publique dans les zones fortement polluées. La matière organique est l'un des constituants principaux de l'aérosol ; la complexité et l'hétérogénéité de cette fraction ont jusqu'à présent constitué des difficultés majeures à leur intégration dans les études d'impact sanitaire ou climatique. 10 à 30% de la masse de cette fraction est constituée de « Humic Like Substances ». L'objectif de la thèse est de développer une méthode fiable et efficace d'extraction et d'analyse des HULIS (HUmic LIke Substances) issus de l'aérosol atmosphérique, et de déterminer leurs distributions spatiales et temporelles, leurs sources majeures et leurs structures chimiques grâce à 250 échantillons collectés sur six sites urbains. L'identification des deux sources majeures des HULIS sur l'aérosol, à savoir les sources secondaires (photo-oxydation en phase aqueuse dans certains cas) en été et les sources primaires liées à la combustion de biomasse en hiver, et ce, indépendamment du lieu géographique est démontrée. Une différence significative de la structure chimique des HULIS provenant de ces deux sources majeures est observée : ils regroupent des composés plus aliphatiques et moins aromatiques en été qu'en hiver, et leur teneur en groupements carboxyliques augmente de l'hiver à l'été.
Author: Olivier Delhomme
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Pages : 321
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Le travail entrepris s’inscrit dans la problématique d’une meilleure connaissance de la composition chimique de l’aérosol atmosphérique, en milieu urbain. Les objectifs sont d’étudier la contamination de la phase particulaire par différentes familles de composés, en réalisant un suivi saisonnier et journalier des concentrations. Les campagnes de prélèvements de particules (PM10) ont été réalisées simultanément sur les sites de Besançon, de Spicheren et de Strasbourg, en scindant l’échantillonnage d’air en quatre périodes de six heures de prélèvement par jour. La plupart des concentrations relevées à Strasbourg sont supérieures à celles observées sur les sites de Besançon et de Spicheren. Le suivi saisonnier de la contamination des composés a permis de mettre en évidence que mis à part quelques exceptions, les concentrations des produits, sont en général supérieures l’hiver, que pendant des saisons moins froides. D’une manière générale, en période estivale, il ressort de cette étude que la principale source des composés, semble particulièrement liée au trafic automobile. En période hivernale, à cette source, s’ajoute le chauffage résidentiel et sur le site de Strasbourg, une source industrielle possible par transport. Une source d’émission liée aux activités de cuisine est également présente toute l’année, préférentiellement sur le site de Strasbourg. Enfin, pour les composés émis uniquement à partir de la combustion de biomasse, l’apport du chauffage résidentiel au bois, en période hivernale, fait augmenter l’abondance de ces composés.
Author: Joel S. Levine
Publisher: MIT Press
ISBN: 9780262122016
Category : Nature
Languages : en
Pages : 646
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Global Biomass Burning provides a convenient and current reference on such topics as the remote sensing of biomass burning from space, the geographical distribution of burning; the combustion products of burning in tropical, temperate, and boreal ecosystems; burning as a global source of atmospheric gases and particulates; the impact of biomass burning gases and particulates on global climate; and the role of biomass burning on biodiversity and past global extinctions."--Pub. desc.
Author: Laura Chiappini
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L'atmosphère est un milieu complexe où coexistent phase gazeuse, aqueuse et particulaire. Elle contient en effet des particules, liquides ou solides en suspension, appelées aérosol. Les processus de photo-oxydation de composés organiques volatils (COVs) peuvent mener à la formation d'aérosol organique secondaire (AOS). Le rôle joué par les AOS sur le bilan radiatif terrestre, lié au changement climatique, est aujourd'hui indéniable mais peu connu. De plus, ils réduisent la visibilité et affectent la santé des populations. Parce que ces phénomènes sont liés à la composition chimique de l'AOS, il est indispensable de l'inclure dans les modèles pour mieux estimer ses impacts climatiques et sanitaires. Ceci implique de réaliser des expériences à partir de COVs précurseurs, dans des conditions contrôlées, proches des conditions atmosphériques réelles, en chambres de simulation. Pour définir des voies de formation, la composition de l'AOS ainsi formé doit être déterminée à un niveau moléculaire. Or il n'existe pas aujourd'hui de technique d'analyse standard de l'AOS. C'est dans ce contexte que s'inscrit ce travail qui a consisté à développer une technique basée sur l'extraction supercritique couplée à la chromatographie gazeuse et la spectrométrie de masse. Cette technique a été validée en étudiant l'AOS issu de l'oxydation d'un précurseur d'origine biotique et appliquée à l'étude de l'AOS issu de l'oxydation de trois précurseurs différents pour lesquels nous avons pu identifier et quantifier des composants de l'AOS et proposer des voies de formation. Ce travail contribue donc à une meilleure compréhension des processus de formation et d'évolution de l'AOS et permet ainsi de mieux en appréhender les effets
Author: Chatrapatty Bhugwant
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Languages : fr
Pages : 394
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Book Description
Les aérosols carbonés ont été étudiés pour la première fois en corrélation avec l'ozone, dans la couche limite marine et la troposphère libre, en région tropicale au sud-ouest de l'océan Indien. Les propriétés (concentration, caractéristiques, etc.) des aérosols carbonés ont été analysées pour différentes sources (feux de brousse, émissions par le trafic automobile, etc.), en environnement marin (Sainte-Rose), semi-urbain (Saint-Denis) et en troposphère libre (Piton Textor). La mesure de fractions carbonées particulaires (carbone suie (BC) et carbone organique (OC) a permis de proposer divers indicateurs de vieillissement (origine et type de sources). En troposphère libre, l'utilisation des indicateurs spécifiques tels que le radon, le rapport de diffusion des aérosols et de l'ozone, associés à des calculs de trajectoires des masses d'air montre qu'en hiver et au printemps, les polluants de combustion en Afrique et à Madagascar sont transportés dans le courant d'ouest et contaminent la troposphère de notre région. L'augmentation d'ozone troposphérique pendant cette période est due à la dynamique (transport) et à la photochimie, la source des précurseurs étant la même que celle des aérosols carbonés. Dans la couche limite à Sainte-Rose, des indicateurs spécifiques (BC, rapport et BC/OC, etc.) couplé à une analyse sectorisée des vents et des trajectoires montre que la variabilité saisonnière des constituants atmosphériques (aérosols carbonés, ozone) est gouvernée par la dynamique (alizés) et la variabilité des sources anthropiques, avec des concentrations maximales en automne et en hiver due à une contribution des sources locales voire régionales. Sur le site semi-urbain de Saint-Denis, une forte corrélation est établie entre la densité du trafic et la concentration du BC à différentes saisons, suggérant que la principale source de l'aérosol carboné est l'activité anthropique, c'est à dire les émissions par les véhicules. En bref, les origines et causes de la variabilité des aérosols de combustion et de l'ozone sont différentes dans la couche limite et la troposphère libre au sud-ouest de l'océan Indien. Le rôle de l'aérosol carboné sur la chimie atmosphérique, en particulier l'impact du BC sur le bilan de l'ozone est également étudié en milieu semi-urbain. Cette étude basée sur des mesures et des simulations avec un modèle photochimique OD, montre que le carbone suie pourrait, par interaction hétérogène induire une certaine variabilité sur la concentration des précurseurs de l'ozone (oxydes d'azote) et par conséquent sur l'ozone lui-même en régions relativement polluées, en particulier lors des pics de pollution. Finalement, ces résultats expérimentaux préliminaires pourraient être utilisés dans la modélisation de l'impact radiatif des aérosols et aussi du bilan de l'ozone, à l'échelle locale et régionale. [Résumé de l'auteur]
