第四章大气颗粒物大气气溶胶演示文稿

4.3 大气颗粒物的粒度分布及表面性质
粒度是指颗粒物粒子直径的大小。 城市大气中的典型情况是直径小于0.1m的颗粒居多数。
按体积或质量分布出现两个峰值，前一个峰约在0.5m处， 后一个峰约在10m处，这两个峰是两种不同的气溶胶形成过程 所造成的。
表面积分布曲线在0.25m处面性质
粒径愈大，则扩散系数和沉降速率也愈大。
4.2 大气颗粒物的源和汇
另一种沉降机制是粒径小于0.lm的颗粒，即艾根粒子，靠布 朗运动扩散、互相碰撞而凝集成较大的颗粒，通过大气湍流扩散 到地面或碰撞而消除。
湿沉降
湿沉降是指降雨、下雪使颗粒物消除的过程。 湿沉降存在雨除(Rain out)和冲刷(Wash out)两种机制。
4.1 大气颗粒物的分类
烟尘(熏烟，Smoke)： 0.01~ 5 m；固体与液体；含碳物质，如煤炭燃烧时产生的
固体碳粒、水、焦油状物质及不完全燃烧的灰分所形成的混合物， 如果煤烟中失去了液态颗粒，即成为烟炭。
烟雾（Smog）： 0.001~ 2 m；固体；粒径在2m以下，现泛指各种妨碍视
程(能见度低于2km)的大气污染现象。光化学烟雾产生的颗粒物， 粒径常小于0.5m使大气呈淡褐色。
4.3 大气颗粒物的粒度分布及表面性质
粒子可以彼此互相紧紧的粘合或在固体表面上粘合。粘合或 凝聚是小颗粒形成较大的凝聚体并最终达到很快沉降粒径的过程。
4.1 大气颗粒物的分类
总悬浮颗粒物(Total Suspended Particulate TSP)：
用标准大容量颗粒采样器在滤膜上所收集的颗粒物的总质量 作为大气质量评价中的一个通用的重要污染指标。
长期飘 泊 在 大气中 颗 粒 直径小 于 l0m的 悬 浮 物 称为飘 尘 (Airborne particle)，大于l0m的微粒，由于自身的重力作用而 很快沉降下来的这部分微粒称为降尘（Dustfall）。
4.2 大气颗粒物的源和汇
2）颗粒物的人为来源
燃料燃烧过程中产生的固体颗粒物，如煤烟、飞灰等，各种 工业生产过程中排放的固体微粒，汽车尾气排出的卤化铅凝聚而 形成的颗粒物以及如人为排放SO2在一定条件下转化为硫酸盐粒 子等的二次颗粒物。
4.2 大气颗粒物的源和汇
2、大气颗粒物的汇 干沉降
干沉降是指颗粒物通过重力作用或与其它物体碰撞后发生沉 降。
第四章大气颗粒物大气气溶胶 演示文稿
4.1 大气颗粒物的分类
粉尘（微尘、Dust）
颗粒直径：1 ~ 100 m； 物态：固体； 生成机制、现象：机械粉碎的固体微粒，风吹扬尘，风沙。
烟(烟气，Fume)
颗粒直径：0.01 ~ 1 m； 物态：固体； 生成机制、现象：由升华、蒸馏、熔融及化学反应等产生的蒸气
干沉降消除过程存在着两种机制： 一种是通过重力对颗粒物的作用，使它降落在土壤、水体的 表面或植物、建筑等物体上，沉降的速率与颗粒的粒径、密度、 空气运动粘滞系数等有关。
4.2 大气颗粒物的源和汇
粒子的沉降速度可应用斯托克斯定律求出： V = gd2（1 - 2）/ 18
V表示沉降速度，cm/s； g为重力加速度，cm/s2； d为粒子直径，cm； 1 ，2为颗粒及空气的密度，g/cm3； 空气的粘度，以泊表示。
大气颗粒物的粒度有三个模：即艾根核模、积聚模和粗粒模 （Whitby 1978）。
由蒸汽凝结或光化学反应使气体经成核作用而形成的颗粒， 粒度为0.005~0.05m，属于核模型。
粒径在0.05~2m范围的颗粒物是由核模型颗粒凝聚或通过 蒸气凝结气而长大的，属于积聚模型。
以上这两种颗粒物合称为细粒(小于2m)。 粒径大于2m的颗粒物属粗粒，由机械粉碎、液滴蒸发等过 程形成的，属于粗粒模。主要是自然界及人类活动的一次污染物。
凝结而成的固体颗粒。如熔融金属、凝结的金属氧化物、汽车 排气、烟草燃烟、硫酸盐等。
4.1 大气颗粒物的分类
灰（Ash）
颗粒直径：1 ~ 200 m； 物态：固体； 生成机制、现象：燃烧过程中产生的不燃性微粒，如煤、木材燃
烧时产生的硅酸盐颗粒，粉煤燃烧时产生的飞灰等。
雾（Fog）
颗粒直径：2 ~ 200 m； 物态：液体； 生成机制、现象：水蒸气冷凝生成的颗粒小水滴或冰晶水平视程
4.2 大气颗粒物的源和汇
1、大气颗粒物的来源 大气颗粒物可分为天然源和人为源两类。 若按颗粒物形成机制，又可分为一次颗粒物和二次颗粒物。 一次颗粒物是由天然污染源和人为污染源释放到大气中直接
造成污染的颗粒物。 二次颗粒物是由大气中某些污染气体组分(如二氧化硫、氮氧
化物、碳氢化合物等)之间，或这些组分与大气中的正常组分(如 氧气)之间通过光化学氧化反应、催化氧化反应或其它化学反应转 化生成的颗粒物。
4.2 大气颗粒物的源和汇
1）颗粒物的天然来源
天然源可起因于地面扬尘(风吹灰尘)，和地壳、土壤的成分 很相似，海浪溅出的浪沫，火山爆发的喷出物，森林火灾的燃烧 物，宇宙来源的陨星尘及生物界产生的颗粒物如花粉、袍子等。
二次颗粒物的天然来源主要是森林中排出的碳氢化合物(主要 是萜烯类)，进入大气后经光化学反应，产生的微小颗粒，与自然 界硫、氮、碳循环有关的转化产物如由H2S、SO2经氧化生成的 硫酸盐，由NH3、NO和NO2氧化生成的硝酸等。
小于1km。
4.1 大气颗粒物的分类
霭（Mist）
颗粒直径：大于10 m； 物态：液体； 生成机制、现象：与雾相似，气象上规定称轻雾，水平视程在1 ~ 2km之内，使大气呈灰色。
霾（Haze）
颗粒直径：~ 0.1 m； 物态：固体； 生成机制、现象：干的尘或盐粒悬浮于大气中形成，使大气混 浊呈浅蓝色或微黄色。水平视程小于2km。
4.3 大气颗粒物的粒度分布及表面性质
细颗粒主要化学组分为SO42—、NH4+、NO3—、Pb和含有烟 炱和凝聚有机物的碳，粗颗粒化学组分为Fe、Ca、Si、Na、Cl、 Al等。
城市大气中颗粒物的分布多数属双模型，即积聚模和粗粒模。
二、微粒的表面性质
微粒三种最重要的表面性质:成核作用、粘合和吸着。 成核是指过饱和蒸汽在微粒上凝结形成液滴的现象，雨滴的 形成也涉及成核作用。