Caracterización química y morfológica del aerosol ambiental en las fracciones PM (subíndice 10) y PM (subíndice 25) mediante microscopía electrónica de barrido en episodios de contaminación atmosférica de origen diverso

• Autores: Esther Coz Diego
• Directores de la Tesis: Begoña Artiñano Rodríguez de Torres (dir. tes.), Francisco Javier Gómez Moreno (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Carlos III de Madrid ( España ) en 2009
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Anthony Roy West (presid.), Alejandro Várez Álvarez (secret.), Spyros N. Pandis (voc.), Teresa Moreno Pérez (voc.), Manuel Pujadas Cordero (voc.)
• Materias:
  • Ciencias de la tierra y del espacio
    • Meteorología
      • Contaminación atmosférica
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: e-Archivo
• Resumen

  • El presente trabajo tiene como objetivo la caracterización química y morfológica del aerosol ambiental bajo diversas condiciones atmosféricas en dos lugares distintos, Pittsburg y Madrid, y en dos rangos de tamaño de partícula diferentes PM2.5 -10 y PM2.5. Las técnicas utilizadas, aplicadas en aproximadamente 200000 partículas individuales, se basan en métodos de Microscopía Electrónica de Barrido automatizada junto con Dispersión de Rayos X y Análisis Digital de Imagen. La importancia del estudio está vinculada con los efectos que los aerosoles ambientales producen sobre la salud, el cambio climático y los ecosistemas. Se han obtenido las siguientes contribuciones científicas: (1) la acidez del aerosol favorece su permanencia en estado líquido a muy bajas humedades relativas, (2) la contribución del aerosol biogénico primario en Pittsburg en la fracción fina ha sido del 5-10% en verano y del 4-12% en invierno, (3) la morfología de las partículas de polvo mineral está relacionada con su composición química, independientemente del escenario meteorológico, (4) la composición química del mineral asociado a transportes norteafricanos se ha relacionado principalmente con las propiedades químicas del suelo en origen y (5) el contenido relativo de silicatos y carbonatos es característico de las partículas minerales transportadas desde el Sahara y aquéllas consecuencia de resuspensión regional en Madrid. ________________________________________ The present study focuses on the chemical and morphological characterization of individual ambient aerosols under diverse environmental conditions in two places, Madrid and Pittsburgh and two different size ranges, PM2.5 -10 and PM2.5. The techniques to conduct the study, applied on more than 200000 individual particles, have been based on automated Scanning Electron Microscopy with X-ray Electron Dispersive Spectroscopy together with Digital Image Analysis. The importance of this research lies in the impact of atmospheric aerosols on human health, the climate change and the ecosystems. The following scientific contributions using the aforementioned methods have been obtained: (1) aerosol acidity favours a meta-stable particle liquid state at low relative humidity, (2) the contribution of primary biogenic aerosols in Pittsburgh ranged from 5-30% in Summer and from 4 to 12% in winter, (3) the morphology of mineral dust particles was related with their chemical composition, independently of the meteorological scenario and origin, (4) the chemical composition of the mineral dust from North-African transports was mainly associated with the parent topsoil properties in the source original region and, (5) main differences between mineral dust particles from North-African transports and regional recirculation in Madrid were found in the relative silicate and carbonate content.