气溶胶的基本特征.pptx

气溶胶的基本特征第1页/共28页主要内容大气气溶胶的定义、基本特征大气气溶胶的粒径，分类大气气溶胶的表面性质及来源大气气溶胶的定义、基本特征第2页/共28页 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0.002~100μm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。第3页/共28页北京市典型烟尘集合体的TEM图像 （a.链状;b.簇状)第4页/共28页表面光滑的飞灰矿物颗粒石英表面吸附超细颗粒的飞灰 硫酸盐 大气颗粒物的粒度分布及表面性质 第5页/共28页 粒度是指颗粒物粒子直径的大小。 城市?m的颗粒居多数。 按体积或质量?m处，后一个峰约在10?m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?m处有一峰值。粒径：第6页/共28页1.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，一般以微米绿光作为标准2.体积等效直径或几何直径：与直径Dp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。3.空气动力学等效直径：与直径Dp且密度为1g.cm-3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。各种等效直径描绘的不是单个粒子的粒径，二是粒子群的统计特征。气溶胶分类：第7页/共28页按颗粒物成因分: 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态微粒而形成的气溶胶。气溶胶分类：第8页/共28页按颗粒物的物理(凝聚)状态分: 固态气溶胶：烟、尘 液态气溶胶：雾 固液混合态气溶胶：霾、烟雾按粒径大小分： 环境部门大气科学（云降水物理） 气溶胶分类：第9页/共28页按粒径的大小（环境部门）：①总悬浮颗粒物(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。 Dp(粒径)在100?m以下，其中多数在10 ?m以下，是分散在大气中的各种粒子的总称。②飘尘： Dp ＜10?m能在大气中长期飘浮的悬浮物质，如煤烟、烟气、雾等。 ③降尘：能用采样罐采集到的大气颗粒物。在TSP中直径大于30 μm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。目前国际标准化组织(ISO)建议将其定为Dp≤10 μm。记为：PM10⑤细粒子：能悬浮在空气中，空气动力学直径≤ 2.5 μm的所有粒子，记为：PM第10页/共28页中国环境空气质量标准中PM10（ Dp≤10 μm ）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PM国家环境空气质量标准，规定PM的年均浓度和日均浓度限值分别为15和65 μg/m3。第11页/共28页不同地区PM的平均质量浓度（μg/m3） 地点观测时间质量浓度参考文献北京1999.7-2000.9夏季76He et al. (2001)北京1999.7-2000.9冬季176He et al. (2001)太原2005.12216.7Meng et al. (2007)南京2001149.0王荟等. (2003)上海2003.9-2005.194.64Wang et al. (2006)广州2002.1-2 105.9Cao et al. (2005)青岛1997-200043.6Hu et al. (2002)厦门199340.0Gao et al. (1996)大连200267.5Takami et al. (2006)香港2002.1-254.5Cao et al. (2005)珠海2002.1-259.3Cao et al. (2005)按大气科学分为第12页/共28页爱根核（爱根核模）： Dp 大核（积聚模）： Dp2 μm 巨核（粗模）： Dp2μm 粗粒子2μm ;细粒子2μm 大气颗粒物的粒度分布及表面性质第13页/共28页 大气颗粒物的粒度有三个模：即爱根核模、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?m，属于核模型，二次气溶胶粒子。 粒径在0.05~2?m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以及化学反应所产生的各种气体分子转化成的二次气溶胶粒子，属于积聚模型。 以上这两种颗粒物合称为细粒(小于2?m)。 粒径大于2?m的颗粒物属粗粒，由机械粉