Les Composés Organiques Gazeux en périphérie de deux Mégapoles, Paris et Los Angeles : Sources, Variabilité et Impact sur l'Aérosol Organique Secondaire - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2013

Gaseous Organic Compounds in two megacities, Paris and Los Angeles : sources, variability and impact on Secondary Organic Aerosol

Les Composés Organiques Gazeux en périphérie de deux Mégapoles, Paris et Los Angeles : Sources, Variabilité et Impact sur l'Aérosol Organique Secondaire

Résumé

Secondary Organic Aerosol (SOA) impacts air quality and climate change. However, its ambient concentrations are still underestimated. A large discrepancy has been observed between estimations and observations of SOA in urban areas as well as in remote areas. Gaps in the knowledge of the sources and the nature of the SOA precursors, the Gaseous Organic Compounds (GOCs), and of the SOA formation mechanisms are the main reasons of the underestimations. The studies presented here aim (i) to characterize the GOCs, including important SOA precursors, in urban area by studying their determinants and their sources, and (ii) to study the GOCs impact on the SOA formation in urban area. To answer these objectives, we studied GOCs measured at suburban sites of Paris and Los Angeles megacities, as part of the MEGAPOLI (summer 2009 and winter 2010) and CalNex (spring 2010) programs, respectively. From the study of the organic fractions of the particulate- and the gas-phases with air quality indicators and meteorological data, (i) we identified the GOCs determinants, (ii) we identified their sources and quantified their relative contribution to the GOCs emissions according to the season, by implementing the source receptor model PMF, and (iii) we estimated the impact of the GOCs on the SOA formation, with a particular insight into Intermediate Volatility Organic Compounds (I-VOCs) which have been measured in Paris during the MEGAPOLI field campaigns. In summer and in winter, the GOCs measured in Paris are strongly associated with the “remote” and “OVOCs” source profiles. The highest contributions to the emissions of GOCs measured in Los Angeles are associated to the anthropogenic source profiles. As for the SOA formation, these studies highlighted for the first time the importance of the I-VOCs in the SOA formation from measurements.
L’aérosol organique secondaire (AOS) est reconnu pour avoir un impact sur la qualité de l’air et le changement climatique mais ses quantités atmosphériques restent encore aujourd’hui mal représentées, aussi bien en région source qu’en région de transport. Les principales causes sont la méconnaissance des sources et de la nature des composés organiques gazeux (COG) précurseurs de l’AOS, d’une part, et des mécanismes de formation de l’AOS, d’autre part. Les travaux présentés dans ce mémoire de thèse ont ainsi pour objectif (i) de caractériser les sources des COG, parmi lesquels d’importants précurseurs d’AOS, en zone urbaine, et (ii) d’estimer l’impact des COG sur la formation d’AOS en zone urbaine. Pour répondre à ces objectifs, ce travail s’appuie sur les mesures des COG en deux sites périurbains de deux mégapoles, Paris et Los Angeles, dans le cadre des programmes MEGAPOLI (été 2009 et hiver 2010) et CALNEX (printemps 2010). En combinant l’analyse de la composition de la fraction organique des phases gazeuse et particulaire à celle d’indicateurs de la qualité de l’air et aux données météorologiques, nous avons (i) identifié les déterminants des COG, (ii) identifié et estimé l’importance relative des sources d’émissions des COG, en fonction de la saison, par application du modèle sources-récepteur PMF, (iii) estimé l’impact des COG sur la formation d’AOS, avec un intérêt particulier porté aux Composés Organiques à la Volatilité Intermédiaire (COV-I) qui ont été mesurés dans le cadre du projet MEGAPOLI. En été comme en hiver, les COG mesurés au site périurbain de l’agglomération parisienne sont fortement associés au profil de source des émissions lointaines ainsi qu’à celui des COVO. Les COG mesurés dans l’agglomération de Los Angeles sont majoritairement associés aux profils de sources anthropiques primaires. Pour ce qui est de la formation d’AOS, ces travaux ont pour la première fois permis de mettre en évidence l’importance des COV-I dans la formation d’AOS à partir de leur mesure in-situ.
Fichier principal
Vignette du fichier
Manuscrit final_AitHelal_impression.pdf (34.2 Mo) Télécharger le fichier
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)

Dates et versions

tel-03504120 , version 1 (28-12-2021)

Identifiants

  • HAL Id : tel-03504120 , version 1

Citer

Warda Ait-Helal. Les Composés Organiques Gazeux en périphérie de deux Mégapoles, Paris et Los Angeles : Sources, Variabilité et Impact sur l'Aérosol Organique Secondaire. Milieux et Changements globaux. Mines Douai - Université de Lille, 2013. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-03504120⟩
35 Consultations
9 Téléchargements

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More