New particle formation in an agricultural environment
| Titre | New particle formation in an agricultural environment |
| Type | Rapport de stage |
| Auteurs | Simon Leïla |
| Directeurs | Pontié Maxime |
| Année | 2019 |
| URL | http://dune.univ-angers.fr/fichiers/17008388/2019TMCHI11220/fichier/11220F.pdf |
| Mots-clés | agriculture, atmospheric aerosols, Growth, New Particle Formation, nucleation |
| Résumé | La compréhension des sources et des mécanismes de formation de la pollution particulaire représente un enjeu majeur aux niveaux scientifique et sociétal, au travers d’impacts sanitaires et climatiques. L’Ile de France est particulièrement touchée par des épisodes de pollution particulaire auxquels, au printemps, l’agriculture est souvent associée. Pourtant, alors que les émissions primaires sont de mieux en mieux documentées, l’écosystème agricole reste assez peu étudié au regard de la formation de nouvelles particules (NPF). Ce processus correspond à la formation d’un noyau particulaire suivi d’un grossissement, par conversion gaz-particule de composés semi-volatils. S’il a déjà été mis en évidence dans de nombreuses localisations, il n’existe que très peu d’études en milieu agricole. Dans le cadre du projet AgriMultiPol, une campagne de mesures a été effectuée sur le site FR-Gri ICOS à la ferme expérimentale de Grignon, sur la période du 13 mars au 14 mai 2018. Afin d’identifier des épisodes de formation de nouvelles particules, des mesures de distribution granulométrique des particules ont été effectuées. Des mesures complémentaires de caractérisation chimique des particules, paramètres météorologiques et concentration en composés gazeux ont été mises en place pour étudier l’origine des NPF. Ce jeu de données en proximité agricole, unique en son genre, a permis dans un premier temps de mettre en évidence des épisodes de formation de nouvelles particules diurnes et nocturnes. Dans un deuxième temps, le croisement des données a rendu possible la mise en relation de ces épisodes avec les conditions environnementales du site. Il a notamment été montré que les épisodes diurnes pouvaient être liés à la photooxidation de COVs précurseurs, tandis que les épisodes nocturnes semblent être favorisés par la présence de dioxyde d’azote et d’ammoniac. Enfin, une comparaison avec les mesures effectuées à la station du SIRTA, située à 27 km de Grignon, montre que ces processus se déroulent à l’échelle régionale, car ils ont lieu de manière quasi simultané sur les deux sites. |
| Résumé en anglais | The understanding of sources and formation mechanisms of particulate pollution represents a major challenge on both scientific and social levels, through sanitary and climatic impacts. The Ile-de-France region is particularly affected by episodes of particulate pollution which are often related, during spring, to agricultural activities. However, while primary emissions are quite well documented, the agricultural ecosystem is still scarcely studied in terms of new particle formation (NPF). This process corresponds to the formation of a particulate nucleus followed by their growth, by gas-particle conversion of semi-volatile compounds. While NPF has already been observed in numerous locations, very few studies were conducted in the agricultural field. As part of the ADEME-AgriMultiPol project, a field campaign took place on the FR-Gri ICOS site in the Grignon experimental farm, from March 13th to May 14th 2018. In order to identify new particle formation events, measurements of the particle number size distribution were carried out. Complementary analyses of chemical characterization of the particles, meteorological parameters and gas concentration have been performed to investigate the origin of NPF. This unique dataset in the vicinity of agricultural activities enabled firstly to identify diurnal and nocturnal new particle formation events. Secondly, linking the events with the environmental parameters highlighted conditions and interesting tendencies. It was shown that the diurnal events could be linked to the photooxidation of precursor VOCs, while the nocturnal events seemed to be favoured by the presence of nitrogen dioxide and ammonia. Finally, a comparison with measurements at the SIRTA station, 27 km away, showed that these events occurred on a regional scale, as they happened almost simultaneously at both sites. |
| Langue de rédaction | Anglais |
| Nb pages | 53 |
| Diplôme | Master Chimie |
| Date de soutenance | 2019-09-18 |
| Editeur | Université Angers |
| Place Published | Angers |
| Entreprise | Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement |
| Tuteur | Maxime PONTIE |
| Libellé UFR | UFR de Sciences |