课件：硫氧化物的转化及硫酸烟雾型污染.ppt

1、颗粒物的粒径 (1)颗粒物的粒径：粒度是指颗粒物粒子粒径的大小 大气中粒子的形状极不规则，实际工作中往往用诸如当量直径或有效直径来表示。 对于大气粒子，目前普通采用有效直径来表示；最常用的是空气动力学直径(Dp)。其定义为与所研究粒子有相同终端降落速度的、密度为1的球体直径。Dp可由下式求得： 式中：Dg——几何直径； ρp——忽略了浮力效应的粒密度； ρ0——参考密度(ρ0＝1g/cm3)； K ——形状系数，当粒子为球时， K＝1.0 二、大气颗粒物的粒径分布 2、大气颗粒物按粒径大小的分类 ①总悬浮颗粒物（total suspended particles，TSP）：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。其粒径多在100μm以下，以10μm以下的为最多。 ②飘尘：可在大气中长期飘浮的悬浮物称为飘尘。其粒径主要是小于10μm颗粒物。 ③降尘：能用采样罐采集到的大气颗粒物。在总悬浮颗粒物中一般直径大于10μm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。国际标准化组织(ISO)建议将其定为Dp≤10μm。 3、大气颗粒物的三模态 Whitby等人依据大气颗粒物按表面积与粒径分布的关系得到了三种不同类型的粒度模，并用它来解释大气颗粒物的来源与归宿。按这个模型，可把大气颗粒物表示成三种模结构，即： 爱根(Aitken)核模 (Dp0.05μm)，不稳定 积聚模(0.05μm＜Dp＜2μm)，稳定 粗粒子模(Dp＞2μm) 2μm 0.5μm 爱根核模 粗粒子模 粗粒子 细粒子 爱根核模 积聚模 例如，在正常大气条件下，污染源排放出来的SO2氧化后溶于水形成硫酸，硫酸与大气中的NH3化合生成(NH4)2SO4，也可以与大气中其他金属离子化合生成各种硫酸盐颗粒物，粒径属于核模范围，硫酸盐颗粒之间能迅速凝聚，从而进入积聚模粒径范围。 可能被其他物质或地面吸收而去除 二次颗粒物 4、大气颗粒物的表面性质 三种重要的表面性质： 成核作用、 粘合、 吸着 成核作用是指过饱和蒸汽在颗粒物表面上形成液滴的现象。雨滴的形成就属成核作用。 粒子彼此相互紧紧地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。 气体或蒸汽吸附在颗粒物表面上称为吸着。 三、大气颗粒物的化学组成 (1)无机颗粒物：无机颗粒物的成分是由颗粒物形成过程决定的。 天然来源： 扬尘 火山灰， 海洋溅沫 人为来源： 动力发电厂 垃圾焚烧炉 汽车尾气 问题： 1、硫酸盐颗粒物的主要成分？ 2、HNO3在大气中的主要存在形式？ 3、NaCl、NOx、水蒸汽和空气构成的体系，对研究哪个区域的颗粒物比较重要？ （2）有机颗粒物 有机颗粒物是指大气中的有机物质凝聚而形成的颗粒物，或有机物质吸附在其他颗粒物上面而形成的颗粒物。大气颗粒污染物主要是这些有毒或有害的有机颗粒物。 已检测到的主要有烷烃、烯烃、芳烃和多环芳烃等各种烃类，少量的亚硝胺、杂氮环化合物、环酮、酮类、酚类和有机酸等。 （表2-31） 有机颗粒物来源：主要是由矿物燃料燃烧、废弃物焚化等各种高温燃烧过程所形成的。多数是由气态一次污染物通过凝聚过程转化而来的，但转化速率比SO2转化为硫酸盐颗粒物要小。 有机颗粒物的粒径一般比较小，属于爱根核模或积聚模。 3、有机颗粒物中的多环芳烃（PAH） PAH是由若干个苯环稠合在一起或是若干个苯环和戊二烯稠合在一起的化合物。 PAH的种类：苯并[a]芘，苯并[a]蒽，苯并[e]苊， 苯并[j]荧蒽，茚并[1,2,3-cd]芘等 PAH的存在形态：环少的易于以气态形式存在 环多的存在于固相颗粒中 PAH的危害：与大气中亲电子体发生反应，形成二次污染物，有直接致癌和致突变作用。 五、大气颗粒物中的PM2.5 1、大气颗粒物的研究重点 TSP PM10(Dp ≤10um) PM2.5(Dp ≤2.5um) 2、PM2.5来源 土壤扬尘、矿山飞灰、海洋气溶胶、公路灰尘、 车辆尾气等排放源。 3、影响大气中PM2.5含量的因素（p143） 4、 PM2.5含量的危害 PM2.5是人类活动释放污染物的主要载体，携带大量重金属和污染物——对健康有重要影响 第五节 大气环境化学研究方法 1、现场实测 ——在所研究地区采用实地布点、采样或直接