Etude du vieillissement des aérosols inorganiques industriels en milieu urbain

Lors de leur sejour dans l’atmosphere, les aerosols sont soumis, entre autres, a des processus d’agregation, ainsi que de condensation sur leurs surfaces. Ces processus, dit de vieillissement, dependent du temps de residence des particules dans l’atmosphere, des conditions meteorologiques et de l’environnement chimique rencontre. Cette etude vise a caracteriser l’aerosol inorganique et etudier son evolution physico-chimique sur quelques dizaines de milliers de metres, dans les panaches industriels et urbains ou les concentrations atmospheriques en particules fines (PM₁₀) sont relativement elevees. Il s’agit notamment de rendre compte de l’evolution des particules d’aerosol primaire lors d’episodes de formation d’aerosols secondaires inorganiques.Dans ce cadre, dans un premier temps, une nouvelle methodologie d’analyse des aerosols inorganiques, a basse temperature, par cryo-microscopie electronique (cryo-TSEM-EDX) a ete mise au point. L’enjeu etait notamment de rendre compte de l’etat de melange des composes atmospheriques d’origine secondaire (composes semi-volatils), avec l’aerosol primaire. Ces developpements analytiques ont tout d’abord ete realises a l’aide de composes modeles, avant d’etre valides sur particules environnementales. Dans un second temps, l’etude des processus physico-chimiques mis en jeu lors du vieillissement des aerosols, a l’echelle locale (quelques kilometres), a ete realisee au cours d’une campagne intensive de terrain sur le dunkerquois, visant a etudier plus particulierement l’evolution des emissions industrielles en milieu urbain. Des prelevements ont ainsi ete realises en bordure de zone industrielle et sur de sites "recepteurs" sous l’influence potentielle des emissions industrielles. Les analyses realisees sur ces particules par cryo-SEM-EDX ont notamment montre qu’en zone peri-urbaine, a quelques kilometres de la zone industrielle, des particules emises par la siderurgie, comme les oxydes de fer, evoluaient rapidement, pour se retrouver, en melange interne, associes a de la matiere organique particulaire. En parallele, nous avons pu caracteriser, sur ces sites recepteurs, la presence d’aerosols inorganiques secondaires absents de la zone source et donc formes au sein de l’air ambiant, lors du survol de l’agglomeration dunkerquoise.