Module 2: Les aérosols Flashcards
Qu’est-ce qu’un aérosol?
Particule liquide ou solide biologique ou inorganique en suspension dans un gaz, habituellement l’air.
Nommez des exemples de sources naturelles d’aérosols.
Volcans
Feux de forêt
Nommez des exemples de sources anthropogéniques d’aérosols.
Véhicules
Industries
Expliquez la différence entre des aérosols polydispersés et monodispersés.
Polydispersés: Tous les aérosols d’origine naturelle, composés de particules de différentes grosseurs
Monodispersés: créés en laboratoire, permettent l’étude d’une population précise et homogène d’aérosols.
Donnez des exemples de phénomènes naturels composés d’aérosols. Décrivez la taille des aérosols les composants.
Poussières et fumées solides (particules solides en susension).
Brouillards, nébulisats et fumées liquides (particules liquides en suspension).
La taille des aérosols qui les composent varie.
Quelle est la taille moyenne des aérosols?
0,002 µm à 100 µm
Définissez le concept de diamètre aérodynamique.
Le diamètre aérodynamique d’une particule correspond au diamètre d’une sphère homogène ayant la même vitesse de déposition que la dite particule et ayant une masse volumique de 1 g/cm3, soit la masse volumique de l’eau.
Expliquez l’importance du diamètre aérodynamique.
- Permet de décrire le comportement d’une particule non sphérique.
- C’est le facteur qui prédira le comportement de la particule dans l’air
- Le diamètre réel est rarement disponible
- Toutes les équations et appareils sont basés sur le diamètre aérodynamique.
Décrivez comment les aérosols sont formés. Donnez des exemples de mécanismes.
- Toute activité permettant la mise en suspension de particules à partir d’une source est susceptible de générer des aérosols.
- Activité naturelle, humaine et industrielle
- Nébulisation, attrition, abrasion, resuspension, condensation, nucléation
Comment exprimons-nous la concentration d’aérosols?
Unités de masse par volume d’air (mg/m3)
OU
Unités de particules par volume (bactéries/m3)
Quelle est la relation entre le diamètre aérodynamique et la vitesse de déposition?
Inversement proportionnelle. Plus une particule est petite, plus longtemps elle pourra demeurer en suspension dans l’air.
Donnez deux exemples d’aérosols qui voyagent sur de très grandes distances.
Poussières du Sahara et de l’Asie (African and Asian dust).
Donnez le diamètre aérodynamique des particules grossières.
2 à 100 µm
Donnez le diamètre aérodynamique des particules PM 10.
La médiane du diamètre aérodynamique est 10 µm
Donnez le diamètre aérodynamique des particules PM 2,5.
LA médiane du diamètre aérodynamique est 2,5 µm
Donnez le diamètre aérodynamique des particules fines.
0,1 à 2 µm
Donnez le diamètre aérodynamique des articules ultrafines.
Inférieur à 0,1 µm
Quelle est la source principale d’aérosols PM 2,5 au Québec?
Chauffage au bois. Ensuite, le transport.
Quels sont les différents mécanismes de déposition?
- Impaction par inertie
- Sédimentation
- Diffusion
- Interception
- Attraction électrostatique
Quels sont les facteurs qui influencent le comportement des particules dans l’air?
Friction Forces électrostatiques Forces Van der Waals Inertie L'importance relative de ces forces dépend du diamètre aérodynamique et de la charge électrique des particules.
Donnez la définition de l’inertie.
L’incapacité d’une particule de modifier sa trajectoire en raison de sa masse.
Expliquez le mécanisme de déposition suivant: Impaction par inertie.
L’impaction par inertie sur une surface se produit lorsque la particule, en raison de son inertie, ne peut pas s’ajuster assez rapidement à un changement de direction de l’écoulement de l’air.
La particule dévie du courant d’air et s’impacte alors sur la surface.
Expliquez le mécanisme de déposition suivant: Sédimentation (ou déposition par gravité).
- Lors du déplacement dans le courant gazeux, l’attraction gravitationnelle et la résistance de l’air finissent par annuler la flottabilité (la tendance à demeurer en suspension)
- Entraîne la chute des particules
- Les particules qui obéissent à ce mécanisme ont un diamètre aérodynamique supérieur à 1 μm
- La sédimentation est généralement considérée comme une impaction inertielle.
Expliquez le mécanisme de déposition suivant: Diffusion.
- L’agitation aléatoire d’une particule (mouvement brownien)
- Causé par le bombardement implacable des molécules de gaz entourant la particule
- Les particules de moins de 0,5 μm obéissent à ce mécanisme.
- La diffusion est le transport de ces particules dans un gradient de concentration, d’une région de forte concentration à une région de concentration inférieure
Expliquez le mécanisme de déposition suivant: Interception.
- La déposition par interception a lieu lorsqu’une particule, suivant l’écoulement de l’air, entre en contact avec une surface en raison de ses dimensions
- La déposition par interception implique toutefois que les particules suivent parfaitement le courant, c’est-à-dire qu’elles possèdent une inertie négligeable et ne démontrent aucun mouvement brownien
Expliquez le mécanisme de déposition suivant: Attraction électrostatique.
- les particules ayant une charge électrique élevée induisent une charge opposée à la surface d’une paroi et seront attirées par celle-ci
- les particules ayant la même charge se repoussent contre la surface des parois présentes par le phénomène de répulsion
Quelle méthode de déposition est majoritairement responsable de la déposition des petites particules?
Diffusion
Quelle méthode de déposition est majoritairement responsable de la déposition des plus grosses particules?
Interception
Inertie
Sédimentation
Comment fonctionne le système respiratoire en relation avec les aérosols?
Il capte les particules qui sont présentes dans l’air à différents endroits selon leur diamètre aérodynamique.
Quelles sont les trois régions principales de l’arbre respiratoire?
- Région nasopharyngée
- Région trachéo-bronchiale
- Région alvéolaire
Quelle est la relation entre la grosseur des particules et la profondeur de déposition?
Les plus petites particules se déposeront plus profondément dans l’arbre respiratoire.
Quelle est la taille des particules inhalables? Où se déposent-elles?
100 µm (moins de)
Région nasopharyngée
Quelle est la taille des particules thoraciques? Où se déposent-elles?
10 µm
Région trachéo-bronchiale
Quelle est la taille des particules respirables? Où se déposent-elles?
3,5 µm
Région alvéolaire
Quel est le mode de déposition le plus important chez les aérosols inhalables?
Impaction par inertie
Quel est le mode de déposition le plus important chez les aérosols thoraciques?
Impaction par inertie/sédimentation
Quel est le mode de déposition le plus important chez les aérosols respirables?
Diffusion
Quels sont les mécanismes de défense de l’arbre respiratoire?
Transport muco-ciliaire (présence de cellules ciliées au niveau de la trachée et des bronches): transport des particules vers le pharynx. Elles seront avalées ou crachées.
Macrophages alvéolaires.
Expliquez la relation entre le taux de déposition des particules dans l’arbre respiratoire et le rythme respiratoire.
Lorsque le rythme respiratoire augmente il y a une plus grande déposition de particules entre 5 et 10 µm. Ces particules se déposeront majoritairement dans les régions nasopharyngée et trachéo-bronchiale.
