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CALPUFF预测气溶胶概述 气溶胶概述 气溶胶概念和分类 气溶胶是指液体或固体微粒均匀地分散在气体中形成的相对稳定的悬浮体系。所谓液体或固体颗粒，是指粒子的动力学直径在0.003～100um范围的液滴或固态粒子。 大气气溶胶的形状很复杂，液体颗粒物近似于球形，固体颗粒物形状不规则，有片状、柱状、结晶体、针状、雪花状等。 大气气溶胶有多种分类方法。 根据气溶胶产生机制 根据气溶胶产生机制的不同可分为原生(primary)气溶胶和二次(secondary)气溶胶两类。 根据颗粒物成因 分散性气溶胶和凝聚性气溶胶 根据颗粒物的物理状态 可分为固态气溶胶、液态气溶胶和固液混合态 按气溶胶粒径大小分 大气气溶胶颗粒物的大小（又称粒径）是颗粒物重要性质之一。它反映了颗粒物的来源，影响光的散射性质和气候效应，大气颗粒物许多重要的性质（如体积、质量和沉降速率等）都与粒子大小有关。 最简单的几何体是球体，用一维尺度-球体直径（或半径）就能确定其大小，因此，在度量大气气溶胶颗粒物大小时，采用简单的等效直径办法。颗粒物的粒径用D平、d或dp表示，单位为um或nm。应该指出各种等效直径描述的不是单个粒子的粒径，而是粒子群的统计特征。 根据测量方法和研究目的不同，定义了几种几何意义不同的等效直径（各种等效直径描述的不是单个粒子的粒径，而是粒子群的统计特征），主要有： 光学等效直径：与直径为Dp的球形粒子具有相同的光散色能力的不规则粒子，定义Dp为所研究粒子的光学等效直径。粒子的光散射能力与光波波长有关，一般以0.55μm绿光作为标准 体积等效直径或几何直径：与直径为Dp的球形粒子具有相同体积的不规则粒子，定义Dp为所研究粒子的体积等效直径。 空气动力学等效直径：与直径为Dp且密度为1g/cm3的球形粒子具有相同终端降落速度的不规则粒子，定义Dp为所研究粒子的等效空动力学直径。 按气溶胶粒径大小分 总悬浮颗粒物TSP：用标准大容量采样器（流量在1.1~1.7m3/min）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。 飘尘： 可在大气中长期漂浮的悬浮物。主要是粒径小于10μm的颗粒物。 降尘：用降尘罐采集到的大气颗粒物 可吸入颗粒物PM10：美国环保局1978年引用了米勒等人所定的可进入呼吸道的粒径范围，把粒径Dp≤15μm的粒子称为可吸入粒子。国际标准化组织建议将IP定位粒径Dp≤10μm的粒子。 细粒子或PM2.5：根据气溶胶粒子的组成及来源随着粒径大小而明显不同的特点，也可以将气溶胶粒子分为细粒子（Dp≤2.5μm）和粗粒子（Dp2.5μm）两大类。 气溶胶的化学组成 对流层气溶胶主要来自于人类活动，化学组分可以分为无机组分和有机组分，包括：硫酸盐、铵盐、氯盐、微量金属、含碳物质、地壳元素和水等。 气溶胶粒子的无机物 （一）二次水溶性离子 硫酸盐SO42- 来源： 海洋：气态前体物为浮游植物产生的二甲基硫（DMS） 大陆：气态前体物为人为排放SO2，主要来自化石燃料燃烧（电力生产、工业生产和移动源） 反应机制：均相氧化、非均相氧化（OH） 危害：降水酸化、进入呼吸道、影响能见度、气候效应 硝酸盐NO3- 来源：光化学反应典型产物 天然：土壤、森林火灾、闪电 人为源：气态前体物为人为排放NOx，主要来自化石燃料燃烧（电力生产、工业生产和移动源） 反应机制：海边，气态硝酸与海盐反应生成硝酸钠，存在粗粒子中； 城市大气，气态硝酸与氨中和生成硝酸氨，存在细粒子中。由于硝酸氨的易挥发性，化学规律不易把握。 铵盐NH4+ 来源：植物活动、动植物腐烂、土壤微生物等、工业排放 形成机制：气态氨与二次污染物硫酸和硝酸结合，形成硫酸铵和硝酸铵，是大气颗粒物细粒子极为重要的组成部分 （二）其它水溶性离子组分 氯离子（Cl-） 来源：海盐粒子，主要存在于粗模态中 化石燃料（如煤）燃烧，存在细粒子中 钠盐（Na+） 来源：海水，沿海地区几乎全部来自于海洋 以粗模态存在，常被作为海洋源的参比元素 钾盐（K+） 来源：生物质燃烧，主要以细粒子存在，去掉天然土壤中钾的干扰，细粒子钾是非常灵敏的生物质燃烧的指示剂 钙盐（Ca2+） 来源：土壤，是土壤扬尘的标识元素，以粗模态存在，道路扬尘和建筑尘中也含有较多Ca2+。 镁盐（Mg2+） 既有海洋源的贡献，又有土壤源的贡献，都分布在粗粒子中，含量相对较低。 气溶胶粒子中的有机物 气溶胶粒子中的有机物（particulate organic matter, POM)粒径一般较小，多数分布在0.1~5μm的范围内，其中55~70%的粒子集中在小于2 μm的范围，属于细粒子范畴。 从化学组成上看，有许多对人体有致癌危害的物质，如多环芳烃（polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)和亚硝胺类化