气溶胶与学习.pptx
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1、气溶胶与PM2.5目录1.相关概念2.气溶胶的形成与类型3.气溶胶的性质4.气溶胶的危害与应用第1页/共35页相关概念简介1第2页/共35页什么是气溶胶?气溶胶:是由固体或液体小质点分散并悬浮在气体介质中形成的胶体分散体系其分散质点大小为10-3102m。什么是PM2.5?PM2.5:粒径2.5m的细颗粒物,通常用质量浓度表示其中粒径最大的差不多是头发丝的二十分之一。概念形成与类型性质危害与应用被悬浮的的微粒物称为分散相;承载微粒物的气体称为分散介质。气溶胶的分散介质一般都是指空气。雾、烟、霾、轻雾(霭)、微尘和烟雾等都是天然的或人为的原因形成的大气气溶胶。第3页/共35页第4页/共35页概念
2、形成与类型性质危害与应用气溶胶的表示方法根据研究角度和目的的不同,可以用不同的方法加以表征。不过,从气溶胶的整体角度看,其“浓度”特征和“粒度”特征是人们最关心的。气溶胶的浓度:是指单位空气体积中气溶胶中分散相的某一物理量的量值的大小。物理量:粒子数、质量、放射性活度、化学成分等气 溶胶分散相的粒度分布:是指气溶胶粒子的某一物理量相对于粒子大小的分布关系。如:粒数-粒度分布,质量-粒度分布,活度-粒度分布第5页/共35页绪论问题的提出概念形成及类型性质危害及应用v将粒径100m的颗粒物称为总悬浮颗粒物(TSP)将粒径10m的颗粒物称为可吸人颗粒物(PM10),将粒径1m的颗粒物称为 PM1,而
3、这些称谓对应的气溶胶的粒径的下限,与监测和采样方式有关,即与仪器的测量原理有关。第6页/共35页2形成与类型第7页/共35页粉尘(dust)绪论问题的提出概念形成及类型性质危害及应用粉尘是最为通常的一种气溶胶。粉尘是悬浮于空气中的固体微粒,通常由粉碎、碾磨、爆破等各种机械作用形成。粉尘是固体微粒,引起形成机制的原因,一般来说粒径都较大,约在1100m的范围。因其粒径较大,在静态空气条件下,一般不会再悬浮,在空气中停留时间不长,通常不会发生扩散运动。主要存在于各种作业场所中,例如煤矿中的煤尘、岩尘,核工业某些工作场所放射性粉尘,都是粉尘存在的典型例子。第8页/共35页烟(smoke)绪论问题的提
4、出概念形成及类型性质危害及应用烟是有机性的可燃物质。例如煤、石油、木材等燃烧而形成的固体粒子云,粒径一般较小,约在1m以下。因其粒径小,在空气中沉降很慢或基本不沉降,故而在空气中停留时间长。离子浓度高,若与空气中的蒸气分子凝结,形成“炊烟缭绕”的景观。有机物燃烧的残留物中的细微颗粒形成的气溶胶,通常称为飞灰(flyash),粒径在10m以下。其与烟一起弥散在大气中,难加以区分,统称为烟,这种烟粒径范围一般在0.110m,是城市的主要污染来源。第9页/共35页烟尘(fume)绪论问题的提出概念形成及类型性质危害及应用非有机物的固体或液体物质在燃烧过程中,特别是在金属冶炼、焊接以及液体的升华、溶解
5、等过程中所形成的的固体气溶胶,常常称为烟尘。实际也是一种烟,只是母体物质不同而已。粒径与烟大致相同,在都市地区尤为突出。第10页/共35页雾(fog)绪论问题的提出概念形成及类型性质危害及应用由液体(主要指水)喷射、蒸发、雾化、蒸汽冷凝等过程而形成的高浓度的液体气溶胶称为雾。雾是一种液滴,其形状为球形,粒径在150m以下。这种雾的形成使空气的能见度大幅度降低。低浓度的、其水平能见度大于1000m的雾,称为薄雾(mist),也就是所谓的“霭”。空气中因悬浮大量的烟、尘等微粒而形成的浑浊现象称为“霾”(haze)。第11页/共35页烟雾(smog)绪论问题的提出概念形成及类型性质危害及应用烟雾是烟
6、(包括烟尘)与雾的混合体,是液体气溶胶与固体气溶胶的混合物(“霾”)烟和雾。这种由烟和雾混合而成的大气悬浮微粒物是大气污染的主要来源。第12页/共35页PM2.5与灰霾、雾的关系绪论问题的提出概念形成及类型性质危害及应用PM2.5粒径小,富含大量的有毒、有害物质,且在大气中的停留时间长、输送距离远,因而对人体健康和大气环境质量的影响大。灰霾天气就是“细粒子气溶胶粒子在高湿度条件下引发的低能见度事件”。我们知道,能见度与大气粒子和气体分子的散射、吸收能力有关,但主要与大气粒子的散射能力关系最密切。如果我们简单地将细粒子按照瑞利散射来处理,那么散射光强主要与入射光波长的4次方成反比,与粒子体积的平
7、方成正比,而粒子体积与粒子的尺度和浓度有直接关系。如果入射光波长确定,忽略化学成分和气体的作用,影响散射光强的因子就是粒子的尺度和浓度了。第13页/共35页第14页/共35页第15页/共35页3性质第16页/共35页绪论问题的提出动力学电学光学气溶胶的性质概念形成及类型性质危害及应用性质第17页/共35页气溶胶的动力学特性绪论问题的提出概念形成及类型性质危害与利用l 气溶胶的动力学特性主要包括:气溶胶粒子的沉降、扩散、凝并等。l 气溶胶粒子的沉降运动:气溶胶离子在空气中不受其他外力作用时,它只受到自身的重力作用而下降。在下落时,将受到由于气体的黏 滞特性造成的黏滞力的作用,重力和黏滞力这两种力
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