Offre de thèse (H/F) Caractérisation de la formation de particules en milieu urbain

Sujet de thèse :
Les composés organiques volatils (COV) sont émis dans l’atmosphère par diverses sources anthropiques et biogéniques, notamment la combustion industrielle et les transports, le pétrole et le gaz naturel, la combustion de biomasse, la végétation et l’utilisation de produits chimiques volatils (VCP). Une fois émis, les COV peuvent subir des réactions chimiques qui modifient la capacité oxydative de l’atmosphère via la formation d’ozone troposphérique et d’aérosols organiques secondaires (AOS). Il est donc impératif de caractériser la composition des COV dans des environnements changeants tels que les zones urbaines pour mettre en œuvre des mesures efficaces visant à réduire à la fois l’ozone et les AOS, qui ont des effets négatifs sur la qualité de l’air, la santé humaine et le forçage climatique. Les zones urbaines ont connu un changement de paradigme dans l’importance relative des émissions de COV provenant des sources dites « traditionnelles » comme le transport par rapport aux sources non liées à la combustion comme les VCP. Ces émissions urbaines non traditionnelles couvrent une large gamme de volatilités et de structures moléculaires qui ont un impact sur leur réactivité dans l’atmosphère et leur devenir final. Cependant, on sait très peu de choses sur ces COV urbains, notamment sur la répartition des sources, leur magnitude, le comportement temporel et leur importance dans la formation d’ozone et d’AOS. Il existe donc un besoin urgent de procéder à une évaluation méticuleuse des sources de COV notamment celles provenant des produits chimiques volatils émergents tels que les VCP et d’en prédire leurs impacts dans la production d’O3 et d’AOS.
ICON répond à ce besoin, avec pour philosophie d'obtenir de nouvelles informations sur les sources et leurs impacts sur la qualité de l’air. Pour cela dans le cadre de cette thèse une campagne de mesures sera réalisée au cœur d’une des plus grandes métropoles européennes (Paris, site des Halles). Ces mesures se baseront sur l’instrumentation présente au site des Halles mais également sur le déploiement de spectromètres de masse en ligne afin d’obtenir une caractérisation moléculaire des émissions gazeuses. Pour cela un couplage, inédit en France, entre une chromatographie en phase gazeuse et un spectromètre de masse en ligne à ionisation chimique sera réalisé. Grâce à la sensibilité inégalée de ce couplage, une cartographie quantitative moléculaire exhaustive des COV sera établie. La phase particulaire sera également caractérisée à l’aide d’une nouvelle interface permettant de déterminer la composition chimique en temps réel par spectrométrie de masse à très haute résolution afin de relier émissions de COV et formation d’AOS.
Grâce à cette campagne, une sélection de COV se basant sur la représentativité (i.e., concentration), réactivité (avec le radical hydroxyle) et le potentiel à former des AOS sera réalisée. Différents mélanges représe
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