Caractérisation et analyse des propriétés physico-chimiques des polluants particulaires atmosphérique à Orléans (France) et étude de dégradation de cétones dans l’atmosphère

Abstract

L’étude des concentrations des particules et des gaz en employant l’ambiant ion moniteur AIM au Supersite CNRS d’Orléans. Nous a permis de fournir des mesures en temps réel de la concentration massique de la composition inorganique des particules et des gaz dans l'air à une résolution temporelle d'une heure. Pour l'AIM, nous nous intéressons aux composés les plus dominants dans les phases particulaires. Nous présentons également la concentration atmosphérique de carbone noir (BC) sur une période de près de 5 ans (mi-2017 - 2021) à l'aide d'un Aéthalomètre AE33. Nous avons comparé la concentration massique AIM+BC avec le compteur d'aérosols LOAC. Une étude de la trajectoire atmosphérique rétrograde d’une période de pollution utilisant le modèle (Hysplit) a été effectuée. Le comportement du niveau atmosphérique de BC avec le verrouillage du COVID-19 a également été analysé. Cette étude fournit une entrée de base de données de mesure du BC à long terme pour les modèles de qualité de l'air et de climat. Le deuxième chapitre rapporte de nouvelles informations cinétiques et mécaniques sur la chimie atmosphérique des cétones. Des méthodes de vitesse absolue et relative ont été utilisées pour déterminer les constantes de vitesse des réactions OH avec la 2-méthyl-3-pentanone (2M3P), la 3-méthyl-2-pentanone (3M2P) et la 4-méthyl-2-pentanone (4M2P), trois composés largement utilisés dans l'industrie. Ce travail constitue la première étude de dépendance à la température des réactions de l'OH avec 2M3P et 3M2P. Des études de produits à partir des réactions d'OH avec les cétones étudiées ont été menées dans une chambre de simulation de 7,3 m3 en utilisant PTR-ToF-MS, UHPLC-MS et GC-MS. Une série de composés carbonylés à chaîne courte comprenant le formaldéhyde, l'acétone, l'acétaldéhyde, le 2-butanone et le 2-méthypropanal ont été observés comme produits. En combinant les rendements en carbonyles mesurés avec ceux estimés à partir de la méthode SAR, nous proposons différents schémas de dégradation mécaniste des cétones étudiées initiées par réaction avec des radicaux OH.