Traçage isotopique des sources et processus régissant le budget du soufre dans les aérosols (PM10) urbains : les exemples de Paris et Montréal | INSTITUT DE PHYSIQUE DU GLOBE DE PARIS

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  Traçage isotopique des sources et processus régissant le budget du soufre dans les aérosols (PM10) urbains : les exemples de Paris et Montréal

Vendredi 23 Juin 2017
Soutenances de thèses
David Au Yang
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Extrait: 

Le soufre (S) est un élément ubiquiste retrouvé sous forme de sulfates dans les aérosols primaires et secondaires. Une fois formé, le sulfate est stable et ne voit pas sa composition isotopique modifiée. Or, les concentrations en S dans les villes ne sont actuellement pas bien modélisées. Nous avons abordé ce problème via l'utilisation des compositions isotopiques du soufre dans les aérosols comme traceurs de sources (?34S) et des processus physico-chimiques atmosphériques (?33S et ?36S). Des analyses sur les aérosols primaires issus de la combustion ont montré que les sulfates présents étaient d'origine secondaire, formés dans des conditions spécifiques aux chambres de combustion. Des analyses sur les aérosols urbains prélevés en air ambiant et sur les sulfins ont montré que les sulfates peuvent provenir d'aérosols primaires et secondaires via l'oxydation du SO2. Les voies les plus connues (OH, H2O2, O2+TMI) ne permettent cependant pas d'expliquer l'ensemble des valeurs isotopiques. Nous avons ainsi testé l'implication de la voie d'oxydation via NO2, qui au final ne permet pas non plus d'expliquer les fortes anomalies ?33S jusqu'à 0.5 ‰ enregistrées par les aérosols urbains. D'autres voies d'oxydation, telles que celles impliquant les radicaux de Criegee ou la photochimie des nitrates, restent alors à être explorée.

Sulfur is an ubiquitous element under the form of sulfate in primary and secondary aerosols. Once it is formed, sulfate keep their sulfur isotope signature. However, the sulfur concentration in urban area is not well modeled. We thus propose the use of the multiple sulfur isotope as a source (?34S) and processes tracers (?33S et ?36S). Analyses on primary aerosols from combustion process show that the sulfates are secondary, formed in a particular condition. Sulfur isotopes signatures from urban aerosols and black crust could be explained by a contribution of both primary and secondary aerosols. Those latters are formed by different oxidation pathways. However the most common oxidation pathways (OH, H2O2, O2+TMI) could not explained all the sulfur isotopic signatures. We tested the implication of the NO2 oxidation pathway which neither could explain the high ?33S -values up to 0.5 ‰ recorded by the urban aerosols . Thus, others oxidation pathways such as the Criegee radicals or nitrate photochemistry have to be investigated.