《气溶胶化学》PPT课件

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1、气溶胶化学于兴娜大气物理学院大气气溶胶的基本特征大气气溶胶的化学组成、来源与贡献大气气溶胶的辐射强迫主要内容定义：液体或固体微粒均匀地分散在气体中形成相对稳定的悬浮体系。液体或固体微粒（即颗粒物或粒子）是指空气动力学直径为0.003~100μm的液滴或固态粒子。形状：很复杂液体颗粒物近似于球形，固体颗粒物多不规则，有片状、柱状、雪花状、针状等等。大气气溶胶的基本特征北京市典型烟尘集合体的TEM图像（a.链状;b.簇状)表面光滑的飞灰表面吸附超细颗粒的飞灰矿物颗粒石英硫酸盐粒径：1.光学等效直径：

2、如果所研究不规则形状的粒子与直径为Dp的球形粒子具有相同的光散射能力，则定义Dp为所研究粒子的光学等效直径。2.体积等效直径或几何直径：如果所研究不规则形状的粒子与直径为Dp的球形粒子具有相同的体积，则定义Dp为所研究粒子的体积等效直径。3.空气动力学等效直径：与所研究的粒子有相同终端降落速率,密度为1g/cm3的球体直径。分类：1.按颗粒物成因分:分散性气溶胶：指固态或液态物质经粉碎、喷射形成微小粒子分散在大气中形成的气溶胶，如海浪分溅、农药喷洒等。凝聚性气溶胶：由气体或蒸汽遇冷凝聚成液态或固

3、态微粒而形成的气溶胶。分类：2.按颗粒物的物理状态分:固态：烟、尘液态：雾固液混合：霾、烟雾3.按粒径大小分：环境部门大气科学(云降水物理)(一)环境部门1.总悬浮颗粒物：用标准大容量颗粒采样器在滤膜上所收集到的颗粒物的总质量，通常称为总悬浮颗粒物。用TSP表示。其粒径多在100μm以下，尤以10μm以下的为最多。2.飘尘：可在大气中长期漂浮的粒子，其粒径主要是小于10μm。3.降尘：能用采样罐采集到的大气颗粒物。在TSP中直径大于30μm的粒子由于自身的重力作用会很快沉降下来，这部分颗粒物称为

4、降尘。4.可吸入粒子：易于通过呼吸过程而进入呼吸道的粒子。目前国际标准化组织(ISO)建议将其定为Dp≤10μm。5.细粒子：其粒径小于2.5μm。中国环境空气质量标准中PM10的相关标准取值时间浓度限值（mg/m3）一级标准二级标准三级标准年均值0.040.100.15日均值0.050.150.25美国环保局1997年提出、2003年通过了PM2.5国家环境空气质量标准，规定PM2.5的年均浓度和日均浓度限值分别为15和65μg/m3。地点观测时间质量浓度参考文献北京1999.7-2000.9

5、夏季76Heetal.(2001)北京1999.7-2000.9冬季176Heetal.(2001)太原2005.12216.7Mengetal.(2007)南京2001149.0王荟等.(2003)上海2003.9-2005.194.64Wangetal.(2006)广州2002.1-2105.9Caoetal.(2005)青岛1997-200043.6Huetal.(2002)厦门199340.0Gaoetal.(1996)大连200267.5Takamietal.(2006)香港2002.

6、1-254.5Caoetal.(2005)珠海2002.1-259.3Caoetal.(2005)不同地区PM2.5的平均质量浓度（μg/m3）(二)按大气科学分为：爱根核(爱根核模)：Dp<0.05μm大核(积聚模)：0.05μm2μm粗粒子>2μm;细粒子<2μmWhitby提出三模态模型：爱根核模（Dp<0.05μm）：主要来源于燃烧产生的一次气溶胶，以及气体分子通过化学反应均相成核而生成的二次气溶胶粒子。特点：粒径小、数量多、表面积大而不稳定，易相互碰撞

7、凝聚成大粒子而转入积聚模（老化）,寿命较短（<1hr）。Whitby提出三模态模型：积聚模（0.05μm2μm)：源于机械过程所造成的扬尘、海盐飞沫、火山灰和风沙等一次气溶胶粒子。特点：主要靠干湿沉降去除，寿命较短（min/小时/天）。相关概念一次气溶胶：由排放源直接排放到大气中的颗

8、粒物。二次气溶胶：通过与气体组分的化学反应生成的颗粒物。均质气溶胶：所有颗粒物的化学组成相同。单谱气溶胶：所有的颗粒物粒径大小相同。多谱气溶胶：多种粒径大小的颗粒物。大气气溶胶的浓度表示方法数浓度：个/cm3表面积浓度：μm2.cm-3体积浓度：μm3.cm-3质量浓度：mg.m-3;μg.m-3气溶胶的来源大气气溶胶的来源复杂，按照产生的过程分为自然源和人为源。自然源主要来自于洋面气泡的破裂、土壤的风蚀、生物的孢子花粉以及火山爆发、森林火灾等。人为源主要来自化石燃料燃烧、工农业生产活动等；人为