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Characterization of Exposure to Ultrafine Particles Using Deposited Surface Area
K. Sartelet * (1), L. Lugon (1), S. Park (1), F. Gaie-Levrel (2)
1. CEREA, Ecole nationale des ponts et chaussées, Institut Polytechnique de Paris, EdF R&D, IPSL, Marne-la-Vallée, France
2. Airparif, Observatoire de la qualité de l’air en Ile-de-France, Paris, France
[2026]
Résumé
Les particules ultrafines (PUF, <100 nm) présentent de fortes concentrations en nombre et la capacité de franchir des barrières biologiques, notamment après leur dépôt dans les alvéoles pulmonaires et la région olfactive. Leur distribution en taille, leur composition et leurs concentrations ont été simulées pour l'hiver 2020-2021 à l'aide de la chaîne CHIMERE/MUNICH/SSH-aerosol sur trois domaines imbriqués, en s'appuyant sur les inventaires d'émissions européens et franciliens. L'exposition humaine a été quantifiée via la surface déposée (LDSA), en particulier dans les alvéoles pulmonaires et la région olfactive, avec un dépôt systématiquement plus élevé chez les enfants que chez les adultes. La croissance hygroscopique des particules dans l'organisme (jusqu'à 99,5 % d'humidité relative) a été intégrée grâce au facteur de croissance issu de la théorie de Köhler, permettant une estimation réaliste et cohérente de l'exposition aux PUF.
Mots clés
particules ultrafines, arbre respiratoire, dépôt, alvéole, olfactif
Abstract
Ultrafine particles (UFP, <100 nm) exhibit high number concentrations and the ability to cross biological barriers, particularly after depositing in the pulmonary alveoli and in the olfactory region. Their size distribution, composition, and concentrations were simulated for winter 2020-2021 using the CHIMERE/MUNICH/SSH-aerosol modeling chain over three nested domains, based on European and Paris-region emission inventories. Human exposure was quantified using the deposited surface area (LDSA), especially in the alveolar and olfactory regions, with systematically higher deposition in children than in adults. Hygroscopic growth inside the body (up to 99.5% relative humidity) was accounted for through the growth factor derived from Köhler theory, enabling a realistic and consistent estimation of exposure to UFP.
Keywords
ultrafine particles, respiratory tract, deposited surface, alveolus, olfactory
DOI
10.25576/ASFERA-CFA2026-50142
