大气气溶胶研究进展
大气气溶胶有机成分研究进展
【摘要】
有机物是大气气溶胶的重要组成部分，尤其是在细颗粒中，可占其干重的10% ~ 70%。由于有机气溶胶的健康及气候效应，有机物的组成、源分布、颗粒行为等的研究越来越受到人们的重视。其中，有机物成分的鉴别和定量已成为近年来的研究热点。在分析中，就目前有机气溶胶的采样、有机成分提取、分离及定性、定量分析方法进行了综述，并比较了各种方法的优缺点。
【关键词】气气溶胶有机成分采样提取与分离定性与定量分析
由于气溶胶中有机物的人体健康效应、气候效应和环境效应，有机气溶胶的研究已经成为近年来的热点问题之一。有机物在大气中广泛存在，是气溶胶的重要成分，但是其含量变化很大，比如在美国东部城市和农村地区，有机物占大气气溶胶细粒子质量的30%；而在美国西部城市中则高达30%～80%[1]。根据其化学组成、溶解性及热力学性质，有机物(有机碳) 分为水溶性有机碳(WSOC)、水不溶性有机碳(WINSOC)、挥发性有机碳(VOC)和不挥发性有机碳(NONVOC)[2]。
大气气溶胶有机颗粒物的粒径大部分在0.1～0.5m之间,主要以积聚模态形式存在，难以被干、湿沉降去除，主要通过大气的流动带走, 或者通过自身的布朗运动扩散除去，所以在大气中的滞留时间较长。气溶胶中的有机成分含有许多对人体产生“三致”作用(致癌、致畸、致突变) 的物质，如多环芳烃和亚硝胺类化合物等。这些物质中有70%～90%分布在粒径Dp<35μm范围内，易于进入肺的深处并沉积,从而引起癌症的发生,导致肺的损伤。
表1[3]列出了目前在大气气溶胶中所检测到的或预测存在的有机化合物的分类情况。从表1 可知，很多化合物具有较高亲脂性，甚至是疏水性的[3]，这类化合物使得液滴中水的含量降低，液滴的粒径变小。而较小的液滴在大气中沉降速度变慢，减少了降雨量。另一类是水溶性有机物(WSOC)，尤其是有机酸(如一元、二元羧酸)，它们的蒸汽压较低，极易富集在气溶胶颗粒物表面并生成盐，形成凝结核，从而增强了云的反射，并且使雨水的酸性增强。
大气气溶胶样品中碳的测量方法有多种，热学方法常用来测量样品中碳含量及区分有机碳和无机碳；滤膜提取和GC-MS法，可以对有机气溶胶某一具体成分进行定性或定量研究[4]。然而由于大气气溶胶中的有机物成分极其复杂，且在大气中的浓度极低，因此对各种单一有机物的鉴定是很困难的。目前所检测出来的单一化合物的总质量仅仅占总有机碳的10%～20%[5]。有机成分的鉴定除了受大气气溶胶采样时的影响外，主要受气溶胶有机成分提取、分离及定性、定量分析的现有方法的限制。
表1 大气气溶胶中检测到的或预测存在的有机化合物的分类
水不溶性水溶性
正构烷烃二元羧酸
脂肪酸醛酮
二萜酸酮酸
芳香族多羧酸多元醇
多环芳烃羟胺
多环芳香酮氨基酸
多环芳香醌硝基酚
1 大气气溶胶采集
大气气溶胶颗粒物通常用过滤收集器、撞击收集器和沉积收集器采集。沉积收集器一般用于较大颗粒物的采集。气溶胶中的有机化合物大多分布于细颗粒中，对于有机成分的分析，宜采用过滤收集器或撞击收集器采集。由于大气中气溶胶含量很低，通常采用大流量采样器来采集样品，而且一般装有分离大于10μm 或25μm颗粒物的切割器(常用的切割器有向心式或撞击式的)。撞击收集器便于研究气溶胶有机样品的粒径分级。在撞击器上，有机物收集在吸收物质如铝箔上。铝箔常用于分析总碳含量，无法区分有机碳和元素碳，另外，该方法采样体积也较小。过滤采集器具有成本低、采样体积大的优点，对于有机样品的采集比撞击采集器应用更普遍[4]。过滤器(如TSP大流量采样器)常用的滤膜有玻璃纤维滤膜、石英纤维滤膜和多孔滤膜(如聚四氟乙烯滤膜和聚酯滤膜)等。多孔滤膜具有较大表面积和一定的机械强度，且吸水性很低，是一种较好的滤料。但是采集后高分子多孔滤膜解吸过程较为复杂，且价格昂贵，因此采集有机成分多选用玻璃或石英纤维滤膜。这2种滤膜都能耐高温(石英纤维滤膜可耐800高温)，便于除去滤
膜上的有机杂质，减少采集和分析时的干扰，另外，通气阻力。
小采样效率高, 采用溶剂浸泡的简单方法就能提取出上面的有机物[6]。但是玻璃纤维滤膜在采样中可能会吸收亚硫酸等酸性气体，并与内含的碱金属形成硫酸盐，造成质粒浓度及质量的测量误差[7]。石英纤维可避免这些干扰与误差，逐渐取代了玻璃纤维滤膜。但是这2种滤膜均具有较大的比表面积，易吸附气相有机物，产生正误差[4]。聚四氟乙烯滤膜具有较小的比表面积，但不适于热分析。本文中所介绍的样品前处理工作均是针对玻璃纤维滤膜或石英纤维滤膜而言的。
2 大气气溶胶中有机物的提取与分离
由于大气气溶胶中的有机物组成十分复杂，含量极低，选择一种合适的前处理方法就显得尤为重要。对于不同样品及不同的分析对象都要进行具体分析，找到最佳方案。大气有机气溶胶的前处理通常包括滤膜上的有机物的提取、分离和浓缩(旋转蒸发或K-D法) 等步骤。目前的提取分离方法主要有：溶剂萃取(索氏提取、超声震荡提取、溶剂浸泡等)、层析色谱(柱层析色谱、纸层析色谱和薄层层析色谱等)、衍生化法等。近年来又发展了超临界流体萃取(SFE)、微波萃取(M WE)、固相萃取(SPE)和固相微萃取(SPME)等方法。
2. 1 溶剂萃取法
索氏提取是最经典的提取方法，具有提取完全、纯度高、所需溶剂少等优点。但是该法提取时间长，在大气气溶胶有机物提取中应用不广泛。溶剂浸泡法操作简单，提取时间短，成本低，但提取不完全，溶剂耗量大。超声震荡提取是目前最常用的方法，具有提取时间短、操作方便等优点。超声震荡提取一般步骤：将滤膜剪碎，增大与溶剂的接触面积：置于容器中(试管或广口瓶)，加入有机溶剂，使滤膜碎片完全浸泡于溶剂中；用超声波震荡提取，一般需要15～30min。反复几次，每次都更换新鲜溶剂，最后合并萃取液。经过过滤、浓缩后以备分析。提取剂根据相似相溶原理来选择，对于非极性或弱极性的化合物如烷烃、多环芳烃等，用极性小的正己烷[8]、二乙醚[9]等提取；而对于强极性的化合物如一元、
二元羧酸或醛类化合物等，可采用强极性溶剂如高纯水[10]、甲醇等提取；欲提取不同极性的化合物，一般采用二氯甲烷或三氯甲烷等中等极性溶剂，或者混合溶剂如二氯甲烷/丙酮[11]、二氯甲烷/甲醇[12,13]、苯/甲醇[14]等。还可用多种溶剂进行分级提取[9]。为了防止提取过程中由于产热而造成有机成分的挥发，需要在水槽中加冰水或冰块。
2. 2 层析色谱法
层析色谱法包括柱层析、纸层析和薄层层析色谱法等，其原理都是根据不同化合物在两相之间的分配系数或吸附能力的不同而进行分离的。分离气溶胶中的有机成分，常用的是柱层析或薄层层析色谱法。柱层析色谱法：在大气气溶胶有机成分的分析中，柱层析色谱法是一个常用的预分离方法。通常采用无机材料吸附剂, 如中性氧化铝[15]、硅胶或两者的混合(如硅胶/氧化铝)[16]等。装柱前吸附剂需要活化或去活化，然后选用不同极性的淋洗液将不同极性的有机成分分开。Alves等[17]用不同的混合溶剂按极性逐渐增加的顺序洗脱，将总有机物分成五部分：脂肪烃类(正己烷洗脱)；芳香烃类(正己烷和甲苯洗脱)；醛和酮类(正己烷和二氯甲烷洗脱)；醇类(正己烷和乙酸乙酯洗脱)；脂肪酸类(甲醇和甲酸洗脱)。Simoneit等[18]则用正己烷与甲苯、正己烷与乙酸乙酯按不同的比例配成的有机溶剂洗脱，得到八类化合物。薄层层析色谱法(TLC)：TLC实质上是一个开放的液相色谱体系。它分为制备、点样、分离、洗脱。该法操作复杂，分析时间长，但相对HPLC来说，具有设备简单、分离效果好、样品和展开剂用量较小等优点[6]。使用最多层析板是硅胶板，点样后选择合适的展开剂。选用正己烷作展开剂，可将非极性成分(脂肪烃和芳烃)与极性成分(酮、醇和酸等)分开[19,20]；用正己烷和乙酸乙酯混合溶剂展开，在硅胶板上得到四条化合物带：烃类(烷烃、烯烃和芳烃等)、羧酸类(衍生后以酯的形式存在)、酮类(包括醛类)和醇类。样品的来源不同导致各带中所含有的化合物种类也是不同的。由于以上各化合物带没有颜色，所以在碘与标准混合物(羽扇烯、苊烯和芘)蒸汽中用紫外-可见光照射可显色[20,22]。然后用小刀刮下各化合物带，分别用溶剂洗脱，得到各组分的样品溶液，浓缩以备分析。
2. 3 衍生化间接提取分离法
若目标化合物灵敏度低或不稳定则需要衍生化后再测定,尤其是用GC/MS分析时,进样前样品中的极性有机物要衍生化成非极性化合物, 以便可以从柱子中洗脱出来。在大气气溶胶有机物分析中,衍生化通常应用于一元、二元羧酸、醛类和醇类等的测定, 主要采用烷基化和硅烷化2类衍生化方法。酯化是烷基化最
普遍的方法，如有机酸和醛可以用BF
3
/甲醇来衍生化，酸生成相应的酯，醛生成
缩醛[10]，酮酸和二羧酸生成二缩醛。烷基酸和酚类可在乙酸乙酯中用重氮甲烷甲
基化[12]。有机成分的总提取物用KOH皂化或用BF
3
/甲醇酯化，酯化的脂肪酸和中性化合物可根据不同的极性用层析色谱法分成几类[24]。硅烷化在GC分析中用途最大，含羟基(包括多元羟基，如甘油)和羰基的化合物可通过硅烷化反应，用N，O-双(三甲基硅烷)三氟乙酰胺(1%三甲基氯硅烷为催化剂)转化成相应的三甲基硅甲烷化衍生物[16,22]。另外，含羰基的化合物均可用苯肼，如2, 4-二硝基苯肼来衍生化，生成相应的腙，这是羰基的特征反应[6]。
2. 4 超临界流体萃取法
超临界流体萃取法(SFE)实质就是利用临界或超临界状态的流体，使被萃取的物质在不同的蒸气压下具有不同的亲和力和溶解能力，进行分离、纯化的操作。SFE是提取气溶胶中有机物优先选择的方法，因为该方法可以使极性成分改变最小，避免醛、酯等的羟基化，对大多数有机成分效率都很高(甚至是糖类)。而且溶质的溶解度是温度和压力的函数，尤其是压力。因此，只要控制这2个参数，
就可提高有机物的溶解能力[4]。通常使用的提取剂是CO
2，因为CO
2
具有较低的临
界条件(Tc=32,Pc =7.29×103kPa)，并且低毒，低成本，耗时短，可溶解很多有机物甚至包括高分子量和中等极性的化合物[25]。SFE技术易与其他分析技术联用，使大气颗粒物中的有机成分从滤膜上解吸后通过热转换而直接进入GC、MS或GC-MS仪器[5]。但是由于CO
2
极性很低，不适合于强极性有机物的提取。为提高溶剂的溶解能力，可以加入夹带剂。夹带剂分为非极性和极性2种，主要是利用其与溶质分子间的作用而提高溶解度和选择性。常用的夹带剂有甲醇、异丙醇、二氯甲烷等极性溶剂，把SFE技术的运用范围扩展到极性较大的化合物[6]。ForstnerH，JL等[26]采用SFE法对户外光氧化烟室中二次有机气溶胶样品进行提取(夹带剂为含10%乙酸的甲醇溶液)。
2. 5 微波萃取法
微波萃取技术(MWE)是利用微波能来提高萃取效率的一种新技术，主要适合于固体或半固体样品。样品制备过程包括粉碎、与溶剂混合、微波辐射、分离萃取等步骤。含有大气颗粒物的滤膜粉碎后与溶剂充分混合，然后放入微波炉的样品穴中进行微波照射。辐射后，样品需立即冷却，冷却后，再用微波辐射。这样反复多次，以提高溶质的回收率。该法是至今唯一能使目标组分直接从基体分离的萃取过程，具有较好的选择性，而且可选择的溶剂多，提取时间短，效率高[6]。目前，李核等[27]用MWEGC- MS法测定大气气溶胶中痕量多环芳烃，通过与超声波萃取方法比较，该法具有快速、高效、溶剂用量少及环保等特性。
2. 6 固相萃取法
固相萃取法( SPE) 实质上是一个简化的液相色谱法。在固相萃取中，吸附剂作为固定相，样品溶液作为流动相。当流动相与固定相接触时，目标物保留在吸附剂表面，这时用少量的选择性溶剂洗脱，即可得到富集和纯化的目标物[28]。分析大气气溶胶中有机物时最常用的吸附剂是键合硅胶-SPE，其中最具代表性的
是键合硅胶C
18和键合硅胶C
8
等，主要作为反相萃取剂，目标分析物是非极性和
弱极性的物质。可使用的洗脱剂种类很多，价格便宜，毒性较小，如乙腈、甲醇和二氯甲烷等。所以反相吸附分离模式应用最普遍。正相吸附剂包括硅酸镁、氨基、氰基、双醇基键合硅胶及氧化铝等，目标分析物是极性物质。洗脱剂为非极性有机溶剂，如正己烷、四氯化碳等[28]。该技术可以将大约60%的水溶性有机化合物从气溶胶样品中分离出来[5],具有操作简便、快速、溶剂用量少、安全、重现性好等优点。另外，也便于与GC、GC/MS、HPLC等仪器联用，实现样品的在线预处理[4]。
2. 7 固相微萃取法
固相微萃取法(SPME)是在常规SPE基础上发展起来的一种全新的分离方法，但是SPME不用萃取溶剂，是真正意义上的固相萃取。该方法是用一个类似于气
相色谱微量进样器的固相微萃取器在样品中萃取出待测物后经简单处理后直接与GC或HPLC联用进行检测分析的过程[29]。SPME装置主要由手柄和萃取头(纤维头或探针) 2部分构成。萃取头是一根长1cm 的石英纤维，在纤维上涂有不同色谱固定相或吸附剂，这层涂层是SPME的核心部分，SPM E就是利用涂层对环境样品中的待测有机物进行选择性吸附，以达到富集、浓缩待测物的目的。涂层材料的选择由分析物分子量和极性决定，例如对于低分子量、挥发性的有机物，通常选用100 m聚二甲基硅氧烷类(PDMS)的萃取头，对于大分子量半挥发性的有机物，常用7mPDMS的萃取头；而对一些强极性的物质，经常用聚丙烯酸酯类的萃取头[30]。SPME技术包括2个过程:(1)将SPME的纤维头插入样品中，样品中待分析物在石英纤维上的涂层与样品间扩散、吸附、浓缩过程结束后，将石英丝收回针头中；(2)将SPME纤维头插入仪器的进样口(气化室)，使石英丝伸出，浓缩的待分析物脱附进入分析仪器，完成分析过程[31]。方瑞斌等[32]使用自制石墨吸附质棒固相微萃取装置富集大气中芳烃污染物，与其他方法相比，该法具有快速、简便、灵敏和较宽的线性范围的特点。SPME除用于GC、H PLC外，还可与U V吸收光谱、AAS、ICP-AES、CE(电泳)或MS等联用，并且可与电分析化学相结合，具有十分广阔的应用前景[33]。
在处理大气气溶胶样品中有机成分时，SFE和MWE可以单独对有机物进行提取分离；而SPME则集采样、提取分离浓缩于一体；溶剂萃取法一般只用来提取滤膜上的有机物，需要用层析色谱法、衍生化法或SPE等对提取液进一步分离纯化；分析极性成分时，一般需要将衍生化与其他方法联用。
3 气溶胶中有机物定性及定量分析方法
有机物提取后可以用气相色谱、质谱、色谱-质谱联用、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、超临界流体色谱(SFC)等,进行定性和定量分析。
3. 1 GC/ MS 法
GC通常与其他仪器联用,其中最普遍的是GC/MS联用。GC/MS系统用GC分离多组分混合试样作为MS的进样系统，用灵敏度较高的MS作为检测器进行定量分析，两者可取长补短，发挥各自优势，对于样品中单个有机物定量来说，是一种
有效的分析方法。但是GC/MS方法一般只能测定占大气有机气溶胶中10%～15%的有机成分。因为GC需要将样品气化后方能分离, 主要适用于沸点不太高、热稳定性好、分子量小于400的物质。大分子有机物(如>C40)和强极性化合物不能从色谱柱中洗脱出来。另外，一些有机成分不容易提取或者GC/M S不能检出[4]。但是目前GC/MS仍是气溶胶有机成分分析的最常用的方法，衍生化方法的发展使得GC/MS对更多的极性成分进行分析。
3. 2 HPLC 法
HPLC或HPLC/MS是气溶胶中极性有机物的定性、定量方法。随着色谱分离技术和质谱标准图谱库的发展，HPLC/MS法对大气气溶胶中极性有机化合物的组成和性质的分析方面表现出更大的优越性。HPLC根据分子量或极性把有机物分离，可与紫外/可见检测器、MS或其他方法联用。比如，Gorzelska等[34]用HPLC/UV 法测定了颗粒物中的胺类化合物和氨基酸。极性有机物的HPLC部分也可以用分散反射傅立叶红外光谱(DRIFT)分析官能团。LC/ DRIFT的优势是可以将总LC 部分的大部分有机物分成很多类[4]。
3. 3 FTIR 法
傅立叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱、核磁共振、X-射线吸收和其他光谱方法为化合物的分析提供了官能团和联合基团的信息。在这些方法中，FTIR光谱在大气气溶胶的研究中应用最广泛，利用它来推断二次有机气溶胶的形成。直接进样-FTIR法从传感器底片中获得谱线，而不需用提取或其他前处理过程。该技术对样品无破坏性，灵敏度高，但是定量比较困难[4]。由于有机混合物按极性分离方法的广泛应用，各种分离技术也可以与FTIR联用。如Mazuerk等[35]采用TLC分离、FTIR分析的方法，除去大量的无机盐类如硫酸盐，从而使FTIR谱线大大简化。GC-FTIR法也是复杂有机物分离和鉴定的有效手段。它利用色谱的分离能力和红外的定性能力, 对混合物进行分析。其主要特点是能提供未知物的整体结构信息，尤其对各种官能团和异构体有独特的鉴别能力。
3. 4 SFC 法
SFC和SFE是颗粒样品自动提取和分离的最具有应用前景的分析技术。SFC
是介于气相色谱(GC)和液相色谱(LC)之间的色谱技术。它们的操作原理一样，SFC 是用超临界CO
(SCF)作为流动相，分离能力比普通色谱大大提高。适合分析热不
2
稳定性、高分子质量和非挥发性化合物。但是SFC色谱分析条件要求很高，重现性又较差[36]，因此多用于定性分析。在大气气溶胶有机物研究中，SFC可分离鉴定饱和烃、单环芳香族化合物、多环芳烃等。对溶剂进行改良后也可分析极性化合物[4]。SFC可与MS、FTIR等技术连用，使其成为复杂混合物分析鉴定的有效手段。
对于特定的目标化合物还可以采用其他分析方法。如KissGy等[8]用毛细管电泳法(CZE)来测定大气气溶胶中低分子量的一元、二元羧酸。该技术分离效率高、分析时间短、进样量少，另外，具有在线预浓缩、分离测定的优点，可以与U V检测器、MS等联用，是无机离子和有机酸分析的一个强有力的工具[8,37]。
4 结论
到目前为止，对大气气溶胶中有机物的组成、含量的研究还很少，现有的分析监测水平只能测量样品中总有机物的一小部分。大部分的分离、分析方法仅适用于非极性和弱极性有机物，如层析色谱法、SFE、GC-MS等，尚不能对极性(尤其是强极性的)有机成分进行定性或定量分析。而极性有机成分对气溶胶颗粒物粒径和理化性质的影响很大，如一元、二元羧酸可作为云凝结核。因此，极性有机成分分析方法还亟待研究发展。GC-MS、HPLC、FTIR等均需将气溶胶样品气化或液化，不可避免地改变了样品的原有特性，从而降低测量结果的可比性。另外，有机混合物的预分离、浓缩与分析测定基本上是离线进行的，使得样品的分析时间延长，成分的损失和变化较大，有机溶剂的用量也加大，对分析人员的危害增大。在今后的工作中，需要对现有技术不断地改进和完善，开发更加适合于大气气溶胶有机成分分析的方法；克服接口技术的困难，实现多种方法的联用，从而提高分析的效率和精确度。
参考文献：
[1] White W . Contributions to light extinction, section 4 ofvisibility: Existing and historic
conditions-Causes andeffect Report 24 in Acid Deposition: State o f Science andTechnology,Acid Precipitation Assessment Program, Washington D. C. 1990
[2] Krivacsy Z. , Hoffer A. , Lomolnar A. , et al. Organic andblack carbon in background
atmospheric aerosol. Journal ofAerosol Science, 2000, 3 1(1) : 1 78 ~ 179
[3] Eliason T . L. , Aloisio S. , Donaldson D. J. , et al. Processing of unsaturated organic acid films
and aerosols by ozone.Atmospheric Environment, 2003, 3 7( 16) : 2207~ 2219
[4]Barbara J. T . , Sax ena P. , Andrews E. Measuring andsimulating particulate organics in the
atmosphere: Problemsand prospects. Atmospheric Environment, 2000, 3 4( 1 8) :2983~ 3013 [5]Varga B . , K iss Gy , Ganszky I. , et al. Isolation o f water-soluble organic matter from
atmospheric aerosol. Talanta,2001, 55 (3):561 ~ 572
[6]阎吉昌主编,徐书坤,张兰英副主编环境分析.北京:化学工业出版社, 2002.152,739~740,764~765
[7]章澄昌,周文贤.大气气溶胶教程.北京:气象出版社,1995.215~216
[8]Kiss G y. , Gelencser A . , Krivacsy Z. , et al. Occurrenceand determinatio n of organic
pollutants in aerosol, precip-itations, and sediment samples collected at Lake Balaton.Journal of Chromatography A, 1997, 774(1): 349~ 361
[9]Limbeck A. , Pux baum H. Organic acids in continentalbackground aeroso ls. Atmospheric
Environment, 1999, 33(12):18 47~ 1852
[10]Wang G . H. , Niu S. L. , L iu C . E. , et al. Identificationof dicarboxylic acids and aldehydes
of PM 10 and PM 2. 5aerosols in Nanjing, China. Atmospheric Environment,2002, 36( 1 2) : 1941 ~ 1950
[11] Yassaa N . , M eklati B . Y . , Cecinato A. Chemical characterist ics of organic aerosols in
Algiers City Area: Influenceof a fat manufacture plant. Atmospheric Environment,2001, 35 ( 3
4) : 6003 ~ 6013
[12]Simoneit B.R.T. Biomass burning-A review of organic tracers for smoke from incomplete
combustion. Applied Geochemistry , 2002, 17(3) : 129~162
[13]Simoneit B.R.T . , Oros D.R. , Elias V.O . Moleculartracers for smoke from charring/ burning
o f chitin biopolymer. Chemosphere: Global Change Science, 2000, 2(1) :101~105
[14] Simo neit B.R. T . , Elias V. O. Organic tracers frombiomass burning in atmospheric
particulate matter over theocean. Marine Chemistry , 2000, 69( 3) : 3 01 ~ 312
[15]YassaaN. , M eklati B . Y. , Cecinato A . , M arino F . Particulate n- alkanes, n-alkano icacids
and polycyclic aromatichydrocarbons in the atmosphere of Algiers City Area. Atmospheric Environment, 2001, 35(10) : 1843~ 1851
[16]Bi X. H. , Sheng G. Y . , Peng P. A. , et al. Extractableorganic matter in PM 1 0 from L iw an
district of GuangzhouCity, P R China. The Science of the T o tal Environment, 2002, 300( 1) :
213 ~ 228
[17]Alves C. , Pio C. , Duarte A. C omposition of extractableorganic matter of air particles from
rural and urban Portuguese areas. Atmospheric Environment, 2001,35(12):5485~5496
[18] Simoneit B. R. T . , Rogge W.F . , Lang Q . , Jaffe R .Molecular characterization of smoke
from campfire burning of pine wood (Pinus elliottii) . Chemosphere: GlobalChange Science , 2000, 2(1) : 107~122
[19] Azevedo D. A . , M oreira L . S. , Siqueira D. S. C ompos-ition of extractable organic matter
in aerosols from urbanareas of Rio de Janeiro city , Brazil. Atmospheric Environment, 1999, 33(15):4987~5001
[20] Azevedo D. A. , M oreira dos Santos C . Y. , Radler deAquino Neto F. Identification and
seasonal variation of atmospheric organic pollutants in Campos dos Goytacazes,Brazil.
Atmospheric Environment, 2002, 3 6(14) : 2383~2395
[21]Abas M . R. B. , Simoneit B.R.T. , Elias V. , et al. Composition of higher molecular w eight
organic matter insmo ke aerosol from biomass combustion in amazonian.
C hemosphere, 1 995, 30( 5 ) : 995 ~ 1015
[22] Abas M. R. B. Composition of ex tractable organic matterof air particles from Malaysia:
Initial study . AtmosphericEnvironment, 1996, 30(15) : 2779~ 2793
[23]Oros D. R. , Simoneit B. R T . Identification and emissionfactors of molecular tracers in
organic aerosols frombiomass burningPart 1. Temperate climate conifers. Applied Geochemistry, 2001 ,16(13) :1513~1544
[24]Gogou A. I . , Apostolaki M . , Stephanou E. G. Determination of organic molecular markers
in marine aerosols andsediments: One- step flash chromatography compound classfractionation and capillary gaschromatographic analysis.Journal of Chromatography A , 1998, 799(1) : 215 ~ 231
[25]Park S. S. , Kim Y. J. Kang C. H. Atmospheric polycyclic aromatic hydrocarbons in Seoul, K
orea. Atmospheric Environment, 2002, 3 6( 17) : 2917~ 2924
[26]Forstner H. J. L. , Flag an R. C. , Seinfeld J. H. M olecularspeciation of secondary organic
aerosol from photo oxidation of the higher aromatic: 1-octene and 1-decene. Atmospheric Environment, 1997, 3 1(33) : 1953 ~ 1964
[27]李核,李攻科,陈洪伟,等.微波辅助萃取-气相色谱-质谱法测定大气可吸入颗粒物中痕
量多环芳烃.分析化学,2002,3 0(9) :1058 ~1062
[28]马娜,陈玲,熊飞.固相萃取技术及其研究进展.上海环境科学, 2003, 21( 3) : 181 ~ 184
[29]贾金平,何翊,方海军.固相微萃取技术在环境样品分析中的应用.系统工程理论方法应
用, 1997, 6(1) : 53~ 58
[30]张祖麟,陈伟琪,洪华生.固相微萃取法的应用及其进展.环境科学进
展,1999,7(5):52~59
[31]韩素琴,任荣芳,刘二保.固相微萃取-气相色谱联用技术在环境分析领域中的应用.山西
师范大学学报(自然科学版), 2002, 16(2):68~75
[32]方瑞斌,张维樊,张琨玲.新型固相微萃取-气相色谱法分析大气中的芳烃物质.分析化
学,1998, 26(8) :1029~ 1032
[33]楼蔓藤, 商振华.固相萃取技术的发展与应用.分析仪器,1998,(1): 1 ~ 6
[34] Gorzelska K., Gallow ay J. N . , Watterson K . , eal. Water-soluble primary amine compounds
in rural cont-inental precipitation. Atmospheric Environment, 1992, 26:1005~ 1018
[35] M azurek M . A . , L i T . H. , Porcja R. J. , et al. Separation of aerosol organics by functional
group compositionusing thinlayer chromatography Report to the NIEHSCenter of Excellence, Rutgers University, 1997
[36]陶小工,梅成效,王挺. 超临界流体技术在环境保护中的应用研究.化工矿物与加工,
2003, 32(4) : 33 ~ 37
[37] Kriv acsy Z. , Molnar A., T arjamyi E. , et al. Investigation of inorganic ions and organic
acids in atmosphericaerosol by capillary electrophoresis. Journal of Chromatography A , 1997
气溶胶与云相互作用的研究进展
第23卷 第3期2008年3月 地球科学进展 A DVAN CE S I N E AR T H S C I E N C E V o l.23 N o.3 M a r.，2008 文章编号：1001-8166（2008）03-00 -10 气溶胶与云相互作用的研究进展* 段 婧，毛节泰 （北京大学物理学院大气科学系，北京 100871） 摘 要：气溶胶和云在气候系统中扮演着重要角色，近年来随着人们对它们重要作用的深入认识，气溶胶与云的相互作用也逐渐成为气候研究的一个重要方向。对该领域的研究方法和近20年来国内外的相关研究做了全面回顾。飞机观测、卫星观测、以及观测和模式模拟相结合3种研究方法被主要应用于该项研究。大量观测和模拟都证明了气溶胶对辐射、云滴以及降水的影响；云凝结核作为气溶胶和云相互作用过程中的重要环节，近些年在观测技术上有了较大进展，对相关理论的研究也随着观测水平的进步有了较大发展。我国在该领域的研究也从单一的观测资料分析逐渐转向模式模拟、多种方法综合分析。最后结合国内外研究进展，对该领域未来的发展进行了展望。 关 键 词：气溶胶；云；相互作用；气溶胶间接效应；云凝结核 中图分类号：P426．5 文献标识码：A 1 引 言 气溶胶是大气中一种重要的微量成分，它是许多大气化学过程的媒介或终端产物。尽管气溶胶的研究已经进行了几十年，但是它仍然是气候变化中最不确定的因素。伴随着矿物能源的消耗，人类向大气排放硫氧化物和氮氧化物，这些物质不但导致酸沉降，而且还能和其它人类活动排放的物质在大气中形成气溶胶。实际大气气溶胶的成分非常复杂，它可以通过吸收和散射太阳辐射而直接影响地气系统的辐射平衡，即直接辐射气候效应。另一方面，气溶胶粒子又可以作为云的凝结核影响云的光学特性、云量以及云的寿命，产生间接效应。目前对间接辐射强迫估计的不确定性很大［1］，而且对云本身的辐射特性的了解也还不是很全面。因此，气溶胶－云－辐射间的相互作用情况既是气候系统最不确定的因素之一，也是当前气候研究和预测中的难点问题［2］。 本文简要介绍了气溶胶与云的相互作用原理及 其国内外主要研究进展，并对我国未来气溶胶与云相互作用的研究重点和难点进行了展望。 2 气溶胶与云的相互作用 2.1 气溶胶与云相互作用过程 气溶胶的间接辐射强迫作用表现为气溶胶与云的相互作用，具体来讲就是气溶胶可以通过参与云中的微物理过程来改变云的物理特征，从而改变其辐射特性。通过近些年的研究，这种间接辐射强迫主要可以描述为两类间接效应（图1）。第一类间接效应也称T w o m e y效应，指气溶胶增加使云中云滴数量增加，减少云粒子半径，从而增加云的反照率（它依赖于气溶胶的吸收特性和光学厚度）；第二类间接效应也称为“云的生命期效应”或“A l b r ec ht效应”，是由人为气溶胶增加引起粒子半径的减小，从而抑制降水，使云的生命时间发生变化［3］。另有新近的研究提出一种气溶胶对云的半直接效应（s e m i-d i r ec t e ff ec t o n c l o ud）：吸收性气溶胶也可以通过云的半直接效应来使地面变暖［4，5］，在这种效应的作 * 收稿日期：2007-11-12；修回日期：2008-02-20. *基金项目：国家自然科学基金项目“华北地区大气气溶胶与云凝结核的飞机观测及其云物理效应的初步研究”（编号：40475003）；国家重点基础研究发展计划项目（973）“中国大气气溶胶及其气候效应的研究”（编号：2006 C B403706）资助. 作者简介：段婧（1981-），女，河北石家庄人，博士研究生，主要从事气溶胶及其气候效应的研究. E-m a i l：d u a n j i ng＠p ku. e du. c n
气溶胶力学
课程名称：气溶胶力学
一、绪论 研究气溶胶粒子的形成、运动、沉降和凝并的科学成为气溶胶力学。其研究内容对人类的生产和生活有着重大的影响。自然界中云的形成对气候的影响；水蒸发凝结而降雨；风所造成的固体颗粒的迁移与沉积；风对植物花粉的传播以及空气中微生物的散布等都是气溶胶力学的研究内容。气溶胶的形成对人们的生产和生活有着有害和有利的双面，如一些尘粒会造成呼吸性疾病，生产过程中尘粒的发散会对产品的质量造成影响；但是，液体燃料在燃烧前喷成雾状以及固体燃料在燃烧前磨成粉末可以提高燃烧效率。 目前，研究气溶胶粒子的沉降过程比研究粒子的形成更有意义。控制粉尘污染的方法和手段是多样的，一般有重力式、惯性式、离心式、纤维过滤式、织物过滤式、静电式以及各种湿式除尘设备。而气溶胶力学所研究的内容是他们手机气溶胶粒子的机理以及在收集过程中气流的流场和能量损失。气溶胶力学的研究内容是气象、环境保护、劳动保护等科学的理论基础。为除尘净化的目的，从气溶胶粒子的物理性质及其运动；气溶胶粒子的空气动力捕获、扩散运动与沉降；气溶胶粒子的凝并、经典沉降以及气溶胶粒子的其他沉降机理讲解。 二、当前气溶胶科学发展动向 在应用方面,气溶胶工程技术发展很快。首先,微电子这一尖端高技术的发展,要求超纯净的工作环境,例如,在大规模和超大规模集成电路超纯净工作室,要求空气中所含气溶胶粒子浓度低于每立方英尺个粒子。因此,气溶胶粒子的过滤与分离的间题,以及超微量粒子浓度的测量问题,就成为当代气溶胶研究 中的重大课题。另外一个气溶胶工程技术的新发展,是利用气溶胶技术制备新材料。这是一个引人注目的气溶胶科学与材料科学交叉的新发展。按照人们预先规定好的力学性质、光学性质和电学性质来制备新材料,本来是材料科学的一个中心课题现在气溶胶科学深入到这一领域,与材料科学相互交叉、相互合作,就出现了一些技术上最激动人心、科学上最富挑战性的新的人工合成物。例如氧化物与非氧化物,以及金属粉末等,被烧结成不同形状,不同大小的新的固休材料。这之中有低温超导体材料,人造金刚石薄膜、碳黑、二氧化硅、二氧化铁、硅、碳化硅、光导纤维、汽车钢材、磁带与录相带上的薄膜、感光片薄膜等。这些新材料正以其高纯度、低成本而令人瞩目。
放射性流出物的监测与控制报告..
环境监测总结报告放射性流出物的监测与控制 第二组：梁文法程争波尹翔伟钱根生许凯峰 2016-3-11
1 目录 1 基本概念和管理要求 (3) 1.1 放射性流出物的概念 (3) 1.2 放射性流出物的特点 (3) 1.3 管理要求 (3) 2 流出物的污染物种类 (4) 2.1 放射性物质 (4) 2.2 化学物质 (5) 2.3 热量 (5) 3 流出物的来源 (5) 3.1 核燃料的循环 (5) 3.2 核技术利用活动 (6) 3.3 伴生放射性矿 (6) 4 流出物在环境中的转移弥散途径 (6) 4.1 辐射源与人的关系 (6) 4.2 气载放射性核素照射途径 (7) 4.3 液体流出物照射途径 (8) 5 控制流出物排放的原则 (9) 5.1 剂量控制，充分保护公众安全 (9) 5.2 年排放量实行总量控制 (10) 5.3实行最优化政策 (11) 5.4可核查性原则 (11)
2 6 流出物排放要求和排放准则 (12) 6.1申报和批准 (12) 6.2 净化与处理 (12) 6.3 专设排放口 (12) 6.4 流出物的监测 (13) 6.5 不满足要求的能返回净化系统 (13) 6.6 对放射性液体流出物实行槽式排放 (13) 7 流出物监测的基本要求 (13) 7.1 制定监测大纲（计划） (13) 7.2 气体流出物在线监测 (14) 7.3 液体流出物等比取样 (14) 7.4 无组织排放监测 (14) 7.5 监测应“平战结合” (14) 附录（问答环节） (14)
3 1 基本概念和管理要求 1.1 放射性流出物的概念 根据国际原子能机构2003版《放射性废物术语》中的定义，对流出物的相关词条进行归纳得出的概念如下：由实践中的某个源，得到授权、有计划、有控制的释放到环境中的气体或液体放射性物质，通常目的是得到稀释和弥散。 1.2 放射性流出物的特点 (1) 流出物属于低水平放射物 流出物特指核与辐射设施经气体及液体途径向环境排放的低水平放射性废物。中、高水平放射性废气和废液禁止向环境中排放。 (2) 流出物排放是放射性废物处置的一种方式 对于固体放射性废物，处置的方式 是将其放置在处置场或处置库中，使之与人类的生活环境隔离。对流出物的处置方式则是有控制的将其排放到人类的生活环境中。流出物这种排放方式本身就是对放射性废物的一种处置。 (3) 流出物排放必须经批准 由于流出物是放射性废物，流出物排放同时是放射性废物处置的一种方式，因此，对于流出物的管理和控制既要遵循放射性废物管理的基本原则，又要执行放射性废物处置的相关要求。 (4) 流出物是辐射影响的源项 对一个特定的核与辐射设施在运行期间对环境产生的辐射影响，其源项就是流出物。如果对流出物有了有效控制，排入环境的放射性物质就得到了有效控制。 1.3 管理要求 (1)按辐射安全管理
中国大气气溶胶气候效应研究进展
李明华，范绍佳 中山大学大气科学系（510275） Email:lmh20000@https://www.wendangku.net/doc/737530657.html, 摘要：全球和区域气候变化是当今各国政府和科学界关注的重大问题。大气气溶胶作为影响气候变化的一个重要因子，引起了全球科学界的重视,是当今国际科学界的热门研究话题。本文总结了二十世纪九十年代以来我国科学家在大气气溶胶气候效应研究方面的一系列成果，讨论了未来研究的主要难题及研究方向。 关键词：中国；大气气溶胶；气候效应 1.引言 全球和区域气候变化是当前各国政府和科学界关注的重大问题。大气气溶胶作为影响气候变化的一个重要因子，引起了全球科学界的重视,是当今国际科学界的热门研究话题[1-4]。 大气气溶胶是指大气与悬浮在其中的固体和液体微粒共同组成的多相体系，习惯上用来指大气中悬浮的10-3～101μｍ固体和液体粒子。大气气溶胶对气候的影响主要通过两种方式：一种是大气气溶胶粒子通过吸收和散射太阳辐射改变地-气系统的能量收支，直接影响气候；另一种是大气气溶胶粒子作为云凝结核（CCN）改变云的光学特性、分布和生命期，间接影响气候。理论上,只要知道大气气溶胶浓度时空分布的信息及其物理、化学、光学特性、尺度分布和大气含量的准确信息,便可精确计算其直接辐射强迫的大小。而实际上所缺乏的也正是对这些量和其变化过程的详细了解。因此,对其直接辐射强迫的估计只能是基于现有实验结果和观测资料基础上的理论数值模拟。模式结果表明，目前对人为大气气溶胶（硫酸盐、硝酸盐、煤烟、矿尘和生物大气气溶胶等）全球年平均直接辐射强迫的估值大体介于-0.3～-1.0W/m2 之间，不确定性是估值的两倍。由于理论上对云的夹卷和混合过程，以及大气气溶胶-云-辐射-气候之间的微物理和化学反应过程了解还很不全面，准确地估计大气气溶胶间接辐射强迫的大小是相当困难的。全球年平均间接辐射强迫估值介于0～-1.5W/m2之间，不确定性更大，还没有一个合理的中间估值[5]。 大气气溶胶的气候效应比温室气体复杂得多，尽管大多数研究认为大气气溶胶对气候的影响与温室效应气体的影响是反向的，但二者不能简单抵消[6]。从二者寿命来看，对流层大气气溶胶的寿命只有几天到几周，它的辐射强迫作用集中在排放源附近，而且基本只影响北 - 1 -
大气气溶胶研究进展
大气气溶胶有机成分研究进展 【摘要】 有机物是大气气溶胶的重要组成部分，尤其是在细颗粒中，可占其干重的10% ~ 70%。由于有机气溶胶的健康及气候效应，有机物的组成、源分布、颗粒行为等的研究越来越受到人们的重视。其中，有机物成分的鉴别和定量已成为近年来的研究热点。在分析中，就目前有机气溶胶的采样、有机成分提取、分离及定性、定量分析方法进行了综述，并比较了各种方法的优缺点。 【关键词】气气溶胶有机成分采样提取与分离定性与定量分析 由于气溶胶中有机物的人体健康效应、气候效应和环境效应，有机气溶胶的研究已经成为近年来的热点问题之一。有机物在大气中广泛存在，是气溶胶的重要成分，但是其含量变化很大，比如在美国东部城市和农村地区，有机物占大气气溶胶细粒子质量的30%；而在美国西部城市中则高达30%～80%[1]。根据其化学组成、溶解性及热力学性质，有机物(有机碳) 分为水溶性有机碳(WSOC)、水不溶性有机碳(WINSOC)、挥发性有机碳(VOC)和不挥发性有机碳(NONVOC)[2]。 大气气溶胶有机颗粒物的粒径大部分在0.1～0.5m之间,主要以积聚模态形式存在，难以被干、湿沉降去除，主要通过大气的流动带走, 或者通过自身的布朗运动扩散除去，所以在大气中的滞留时间较长。气溶胶中的有机成分含有许多对人体产生“三致”作用(致癌、致畸、致突变) 的物质，如多环芳烃和亚硝胺类化合物等。这些物质中有70%～90%分布在粒径Dp<35μm范围内，易于进入肺的深处并沉积,从而引起癌症的发生,导致肺的损伤。 表1[3]列出了目前在大气气溶胶中所检测到的或预测存在的有机化合物的分类情况。从表1 可知，很多化合物具有较高亲脂性，甚至是疏水性的[3]，这类化合物使得液滴中水的含量降低，液滴的粒径变小。而较小的液滴在大气中沉降速度变慢，减少了降雨量。另一类是水溶性有机物(WSOC)，尤其是有机酸(如一元、二元羧酸)，它们的蒸汽压较低，极易富集在气溶胶颗粒物表面并生成盐，形成凝结核，从而增强了云的反射，并且使雨水的酸性增强。
气溶胶测量笔记
1.4.5 总悬浮颗粒物（TSP） 能悬浮在空气中 空气动力学当量直径≤100微米 是大气质量评价中的一个通用的重要污染指标 总悬浮颗粒物的浓度以m3空气中总悬浮颗粒物的毫克数表示，用标准大容量 颗粒采样器在采样效率接近100％滤膜上采集已知体积的颗粒物，恒温恒湿条件下，称量采样前后采样膜质量来确定采集到的颗粒物质量，再除以采样体积，得到颗粒物的质量浓度。 在一般大气压条件下，热迁移力或热迁移速度取决于粒度，即意味着较小的粒子会先沉降下来。所以当粒度超过2微米时，热沉降器的收集效率受到影响。 过滤采样： 使气体通过一种介质使其中的粉尘与气溶胶分开。 方法：Soxhlet过滤器可溶性采样滤膜糖滤膜萘滤膜（采样后加热时萘挥发）四氯酚酞结晶可溶性滤膜 1.4.6 样品分离 淘析器和气溶胶离心机 前者：利用重力，根据粒子沉降速度与气流速度的差异，依据粒度将其分离。 后者利用离心力 1.4.7 CNC 凝结核子计数器：即膨胀技术器的前身，后来人们开始使用光电膨胀型仪器。以至于后来在综合电学实验室内研发自动光电凝结核子技术器。 1.4.8 超显微镜光学粒子计数器 由丁达尔现象受到启发，即在可见先以下的粒子是可以被观察、计数和测量的。除了超倍显微镜以外，浊度计、丁达尔仪和光学粒子计数器的发明也基于此。利用粒子散射出的光进行观察。 1.4.9 矿物和化学气溶胶的分析 矿物粉尘：成分是石英和其它硅酸盐类以及重金属。 方法：比重计、滴定法、色度计、光度计、极谱记录仪和X射线衍射。X成为国际标准方法。 1.5 纤维气溶胶的测定 石棉，是第一个纤维气溶胶的来源，它可以扩散进入工作场所空气和大气环境中。20世纪60年代确定了它与肺癌之间的效应关系，吸入到人体的石棉粉尘可以致癌。 最早的测量方法：样品停留在滤膜上，在真空条件下镀金使其具有导电性，在扫描电镜（SEM）下可以测量直径大于等于0.1微米的纤维。后来的TEM（透射电子显微镜）是唯
大气气溶胶中重金属元素的环境监测与分析研究进展综述
大气气溶胶中重金属元素的监测与分析研究进展综述 薛丹 （北京大学深圳研究生院环境与能源学院10级硕士1001213258） 摘要：由于大气气溶胶中的金属元素对环境污染严重、对人体健康威胁极大，因此在环境监测与分析领域也越来越受到研究者的重视。在综述了气溶胶重金属元素的来源、分布特征以及迁移转化特征的相关内容与分析方法之后，又对其采样、前处理以及浓度测量仪器方法进行了归纳总结，最后对大气气溶胶中重金属元素的研究方向进行了展望。 关键词：气溶胶；重金属元素；来源；分布；迁移转化；检测方法 1. 引言 大气颗粒物是大气环境中组成最复杂、危害最大的污染物之一，而其中的痕量金属则是最大的污染源之一。重金属一旦进入环境体系就成为永久性潜在污染物质，其在环境中的转化通常只涉及不同价态间的转变，不能被微生物分解，只会在生物体内富集，并通过食物链危害人类健康。[1]而且，重金属污染物所具有的不可降解性和长期存性也会对环境构成极大的潜在威胁。[2]在城市中，大气污染主要来源于土壤扬尘、燃煤排放、工业粉尘、汽车尾气等，它们分散并悬浮在大气中，对人体危害极大。因此研究大气颗粒物的化学组成，特别是重金属元素的组成、含量、迁移转化与分布特征，对研究大气污染[3]、气溶胶与人体健康的关系以及气-海物质循环交换[4]具有重要的基础意义。此外，重金属元素通常都有其独特的来源，可以作为气溶胶颗粒的示踪元素，揭示气溶胶颗粒的来源[5]。 2. 大气气溶胶中重金属元素的来源分析 大气气溶胶中重金属元素的来源主要分为两种，一种是自然源，一种是人为源,而来源分析方法一般有聚类分析(HCA)、化学质量平衡(CMB)、因子分析(FA)、多重线性回归分析（MLR）、富集因子法(EF)等,其中聚类分析和富集因子法是常用的重金属来源研究的分析手段[6]。元素的富集因子是双重归一化数据处理的结果，常用来进行大气中痕量金属来源的判定，其计算公式为： E f = (C i / C r) a /(C i / C r) b 其中Cr是选定的参比元素浓度，Ci是样品中元素浓度，a代表气溶胶颗粒中元素浓，b代表地壳中元素浓度。[7]目前已有不少对于气溶胶中重金属元素的来源研究，如Chan等[8]的研究认为最好以当地土壤而非地壳平均物质为参考物质计算富集因子；杨建军等[9]对太原市大气颗粒物中金属元素的富集特征的研究表明，对人体危害较大的金属元素主要富集在直径≤2.0μm的细颗粒中，Pb、Cu、Zn、Se、As等主要来自人为污染，Al、Fe、Ca等主要来自自然来源；吉玉碧等[10]选用地壳中普遍存在，人为污染源较小，化学稳定性好且易挥发的Al、Fe、Mn作参比元素来计算贵阳市气溶胶中金属元素的富集因子，结果表明：Cu、Pb、Zn为富集元素，Pb可高达100倍，这与人为排放源有密切关系，而Al对Fe、Mn，Fe对Al、Mn，Mn对Al、Fe基本上不富集，是由自然过程输入。徐宏辉等[7]选取地壳风化元素Al作为参比元素，计算出北京市气溶胶中Ca、Fe、Al、Mg、Ba、Sr和Zr主要分布在粗粒子中，土壤风沙尘和建筑尘是重要的排放源。K、Pb、As、Cd主要分布在细粒子中，生物质燃烧和燃煤等是重要的排放源。李犇等[11]对北极考察沿线气溶胶中金属元素富集因子进行了计算，结果表明，楚科奇海、日本海和白令海等海域元素的富集因子很接近。Fe、Co、Ni、As、Sb、W、Mo、Mn和Ca与地表的风化关系密切，为地壳源元素；Ca、Mg总体为海洋源元素，主要来自海洋；Pb、Zn、Cd、V和Cr相对地壳和海洋均为富集元素，主要可能来自矿产冶炼、工业排放、燃煤和燃油等人为污染源。此外，还有学者利用主成分分析法（聚类分析法中的一种）来对大连市区大气颗粒物中重金属
大气气溶胶相关研究综述
摘要 近日，环保部公布了我国第一部综合性大气污染防治规划——《重点区域大气污染防治“十二五”规划》。事实上，随着大气污染给人民生活带来的不便增多，人们空前关注大气科学进展以及PM2.5治理的理论依据。本文将从三个方面对大气气溶胶的研究做出总结和分析：大气气溶胶的基本特征，大气气溶胶的气候效应，国内外相关的大气气溶胶研究计划。 关键词：大气气溶胶；气候效应；环境健康；研究综述 前言 气溶胶是指长时间悬浮在空气中能被观察或测量的液体或固体粒子，其实际直径一般为0.001～100μｍ，动力学直径为0.002～100μｍ，对人体、环境、气候等产生着重要的影响。 [4] 由于大气气溶胶在气候、环境等方面的重要作用，近年来越来越引起科学界的重视。 很多过程可以产生气溶胶，根据来源可分为自然气溶胶和人为气溶胶。自然源主要是海洋、土壤和生物圈以及火山等；人为源主要来自化石燃料的燃烧、工农业生产活动等。工业革命以来，人类活动不仅直接向大气排放大量粒子，更重要的是向大气排放大量的SO2和SO X，NO2和NO X在大气中通过非均相化学反应逐渐转化成硫酸盐和硝酸盐粒子，形成二次气溶胶。污染气体形成的大气气溶胶自工业革命以来有大幅度增加。来自自然源的气溶胶如沙尘，也由于人类活动利用土地变化而发生着改变。尽管气溶胶只是地球大气成分中含量很少的组分，但由于其在许多大气过程中的重要作用而日益受到重视。随着环境污染问题的发展，人们已认识到大气气溶胶自身的污染特性与其物理化学性质以及在大气中的非均相化学反应有着密切的关系。[5] 气溶胶还与其他环境问题如臭氧层的破坏、酸雨的形成、烟雾事件的发生等密切相关。此外，气溶胶对人体和其他生物的生理健康也有其特有的影响。[1] 由于气溶胶的气候效应问题，气溶胶再次成为国际学术界的研究热点之一，大气气溶胶是当今大气化学研究中前沿的领域。国际大气化学研究计划（IGAC）科学指导委员会于1994年将国际全球大气化学研究计划和国际气溶胶计划（ICAP）合并重组，大气气溶胶研究被列为3大研究方向之一。大气气溶胶的研究内容，发展到包括物理和化学的性状、来源和形成、时空分布、对气候变化和环境质量的影响以及对大气化学过程的影响等多方面、多层次的综合研究，也涉及到大气科学的各个领域，具有很强的综合性。
大气微生物污染研究进展_明惠青
大气微生物污染研究进展 明惠青（辽宁省气象科技服务中心110101） 摘要：人类社会快速发展的同时也带来了严重的环境污染问题。随着人们环保意识的提高，大气污染也越来越引起人们的关注。尤其近年SARA、禽流感、超级细菌等疾病的流行和暴发，使人们在关注大气理化性质污染的同时也意识到微生物污染的严重性。因此，对大气微生物污染进行系统的研究越来越成为国内外学者研究的热点。大气微生物是指大气中细菌、霉菌和放线菌等有生命的活体，主要来源于土壤、水体表面、动植物、人体以及生产活动、污水污物处理等。大气中的微生物大多依附灰尘等气溶胶粒子而构成微生物气溶胶。溶胶的粒径主要在0.25-30 μm间变化。大气中的微生物数目、菌谱是评价环境空气质量及其危害人体健康程度的重要指标，影响空气微生物群落结构的主要因素有：大气温度、相对湿度、风速、光照等；大气微生物研究早在17世纪就开始进行，20世纪得到了长足的发展，国内外学者都取得了一定的研究成果，随着分子技术的出现，大气微生物污染研究也进入新的发展时期。目前大气微生物采样方法主要有两种，一种是自然沉降法，是德国细菌学家Koch 于1881年建立的，它是利用空气微生物粒子的重力作用，在一定的时间内，让所处区域的空气中微生物颗粒逐步沉降到有培养介质的平皿内的一种采样方法。另一种是气流撞击法。大气微生物分离鉴定技术主要有培养基方法和非培养基方法两种。培养基法是传统的大气微生物检测方法，将采集的微生物经过培养繁殖生长成菌落后计数，然后进行分离和纯化，通过检测鉴定，确定为何种微生物；非培养基法，是在采样后不经过培养就进行计数、鉴定的方法。非培养基法的发展使得大气中越来越多的微生物被鉴定。本文在对已有研究成果进行综述的同时并对今后研究方向和前景进行了展望。今后应加强从生态系统角度出发，系统地研究大气微生物群落结构，大气微生物群落结构变化影响因子及影响途径，以及大气微生物群落结构对生态系统的影响；全面了解大气微生物的动态变化规律以及大气微生物的变化对整个生态系统的影响；大气微生物的毒理学研究；微生物气溶胶感染途径及机理的研究。 关键词：大气微生物 微生物污染 微生物气溶胶 评价指标 1. 引言 人类社会飞速发展的同时，也带来了严重的环境污染问题。随着人们环保意识的提高，大气污染逐渐被大家认识。大气中的污染物主要包括大气颗粒物、化学污染物和大气微生物。目前，国内环保系统大气污染关注的焦点是理化性质的污染，如，烟尘，粉尘，TSP，PMl0，S02，NO，光化学烟雾等等，对与人类与生俱来的大气微生物问题关注却较少[1]。近年来，随着非典(SARS)、禽流感和甲型H1N1流感在我国乃至世界的传播和危害，使人们越来越重视微生物所带来的污染，因此对大气微生物进行系统深入的研究成为亟待解决的问题。
我对大气气溶胶研究的认识
我对大气气溶胶研究的认识 11长望2班20111373005 刘伟光虽然读了几篇有关大气气溶胶的文献，但是我觉得自己对气溶胶的认识还是有相当的局限性的，气溶胶与我们的生活息息相关。虽然气溶胶有许多环境方面的影响，比如说光化学烟雾，酸雨等，但是我觉得气溶胶的积极影响势必是比消极影响大的。 气溶胶粒子是指悬浮在大气中的直径0.001~10μm 的固体或液体粒子。气溶胶粒子增加的直接效应是影响大气水循环和辐射平衡, 这两种过程都会引起气候变化。依照文献上所说，“气溶胶粒子能吸收散射太阳辐射和地气长波辐射, 但对太阳辐射的影响较大, 因而气溶胶增加对气候的影响主要表现为使地表降温; 气溶胶粒子是大气中最重要的云凝结核, 气溶胶子增加对水循环的影响, 一般也表现为使云滴数量增加, 其气候效应也是使地表降温。”，这样就牵扯到另一个我们敏感的问题，那就是全球变暖问题，全球变暖的原因不用多说，这是人们每天都在讨论的问题，尤其是我们气象人，可以说每门有关课程的老师都会把全球变暖的问题跟我们讲一遍。更何况，气溶胶粒子是大气中的主要凝结核，我们的降水离不开气溶胶粒子。试想没有降水，我们的日子会变成怎样。连年的干旱，
生灵涂炭。 气溶胶的消极影响也是不容小觑的。“工业化革命以来, 人类活动不仅直接向大气排放大量粒子, 更重要的是向大气排放大量的二氧化硫, 二氧化硫在大气中通过非均相化学反应逐渐转化成硫酸盐粒子, 形成二次气溶胶。污染气体形成的大气气溶胶粒子自工业革命以来有较大幅度增加。”工业革命以来化石燃料的迅速消耗，尤其是燃烧效率较低的煤炭，使得大气中的气溶胶粒子含量不断增加，各种环境问题层出不穷。而现在我国的许多环境问题都与气溶胶息息相关，人类活动对气溶胶粒子的增加有着不可推脱的责任。反过来，气溶胶粒子又有对人类活动的反作用，“在城市大气中, 由于汽车尾气和燃煤排放出大量污染气体可通过气粒转化过程形成二次气溶胶,由于其粒子小、平均寿命长已对城市大气环境产生显著影响。首先微米级的气溶胶粒子对人的呼吸系统产生重要影响, 危害人类健康, 其次高浓度的气溶胶可以降低大气的能见度从而影响飞机的正常起落。”人类的生命健康这种头等大事正在被我们自己所摧残着，保护环境,抓紧对大气气溶胶的研究可谓是刻不容缓。 综上所述，我发现仅仅从积极消极方面已经是不能来形容气溶胶了，这就是我对气溶胶研究的认识。
粒径≤10μm的大气颗粒物称为()。
粒径≤10μm的大气颗粒物称为（）。 篇一：环境化学答案 《环境化学》A/B模拟练习题参考答案 一、填空题： 1、一般通过湿沉降过程去除大气中颗粒物的量约占总量的80%~90%，而干沉降只有10%~20。 2、水环境中胶体颗粒物的吸附作用有表面吸附、离子交换吸附和专属吸附。 3、众所周知，化学工业是产生废水、废气、废渣的“三废”大户，对化学工业来说，清洁生产是刻不容缓的重要课题。 4、无机污染物进入水体后，主要通过沉淀-溶解、氧化还原、配合作用、胶体形成、吸附-解吸等一系列物理化学作用进行迁移转化。 5、一般天然水环境中，决定电位的的物质是溶解氧，而在有机物累积的厌氧环境中，决定电位的物质是有机物。 6、土壤是由气、液、固三相组成的，其中固相可分为土壤矿物质和土壤有机质，两者占土壤总量的90%以上。 7、绿色产品标志，或称环境标志、生态标志、蓝色天使等。 8、氧垂曲线可依次划分为清洁区及分解区、腐败区、恢复区及清洁区 9、在有氮氧化物和碳氢化合物存在于大气中时可能发生光化学烟雾，该反应机制为：自由基引发、自由基转化和增殖、自由基氧化NO、链终止； 10、实现固体废物资源化既是环境综合治理的最终目的之一，也是从治理中获得综合效益的集中表现。 11、pH值在4.5至8.3之间时,水中碳酸的主要形态分别为CO2、 H2CO3 、HCO3-； 12、水中无机污染物的迁移转化方式有吸附、凝聚絮凝、溶解沉淀、配合、氧化还原； 13、降水中主要的阴离子有SO42-、NO3-、Cl-、HCO3- 。 14、通常被称为“生态结构重组”或“生态的结构重组”主要包括四个方面的内容：作为资源重新使用废料、封闭物质循环系统和尽量减少消耗性排放、产品与经济活动的非物质化、能源脱碳。 15、土壤酸度可分为活性酸度和潜性酸度，其中，活性酸度是土壤中氢离子浓度的直接反映，而潜性酸度是指土壤胶体吸附的可代换性H+和 Al3+。 16、天然水中的颗粒物聚集的动力学方程分别称为为异向絮凝、同向絮凝、差速沉降絮凝。 17、次生铝硅酸盐由硅氧四面体层和铝氢氧八面体层构成，它们是高岭石、蒙脱石和伊利石。 18、长期以来，企业的污染防治一般采用末端控制的方式，即把污染物全部集中在尾部进行处理。其主要的弊端表现在以下几个方面：一是：投资大，规模效益和综合效益差；
微生物气溶胶污染监测检测技术研究进展_杜茜
文献综述 微生物气溶胶污染监测检测技术研究进展 杜茜,李劲松＊ (军事医学科学院微生物流行病研究所国家生物防护装备工程技术研究中心 病原微生物生物安全国家重点实验室,北京100071)) 摘要:微生物气溶胶对空气的污染问题越来越受到社会的关注。微生物气溶胶能引起人类多种呼吸道疾病,因此,检测微生物气溶胶对于改善人们的生活环境具有重要意义。通过文献调研,对微生物气溶胶污染的现状做了简要介绍,概述了污染物气溶胶的多种监测检测方法,并对需要解决的难题及相关领域的研究进行了展望。 关键词: 微生物气溶胶; 检测与监测技术; 进展 中图分类号:X513 文献标志码:A 文章编号:1001-5248(2011)06-0455-04 气溶胶作为当前环境问题中的热点之一日益受到人们的关注〔1〕。虽然微生物气溶胶只是气溶胶中含量很少的组分,但由于它在许多气溶胶污染过程中起重要作用而越来越受到重视。微生物气溶胶是一群形体微小、构造简单的单细胞或接近单细胞的生物悬浮于空气中所成形的胶体体系,粒子大小在0.01～100μm,一般为0.1～30μm。微生物气溶胶具有6大特性:来源的多相性,种类的多样性,活性的易变性,播散的三维性,沉积的再生性,感染的广泛性〔2〕。微生物气溶胶的活性从它形成的瞬间开始就一直处于变化状态。空气中的微生物与人类生产和生活息息相关,它既可以造福人类,亦会危害人类的生活和健康。因此,研究与监测空气微生物气溶胶的浓度、种类、分布及其变化规律有重要意义〔3〕。 目前,我国对空气微生物气溶胶的研究多为调查研究,即在一定时间内对某种场所进行空气微生物采样,了解微生物的浓度、种属等情况。室内空气微生物污染能引起各种呼吸道传染病、哮喘、建筑物综合征等多种疾病。室内空气污染微生物主要包括细菌、真菌(包括真菌孢子)、病毒、支原体、衣原体和 基金项目:国家科技攻关计划资助项目(No.2008BAI62BO5) 国家重点实验室课题(No.PBS2009C05) 作者简介:杜茜(1977-),女,硕士研究生,北京军区总医院普通外科主管技师。从事生物安全及防护技术研究。 ＊通信作者E-mail:Lij-s@https://www.wendangku.net/doc/737530657.html, 其他微生物。在这些微生物污染因子中有一些细菌和病毒能够引起人类呼吸道传染病,有些真菌(包括真菌孢子)则能引起呼吸道过敏反应。病态建筑综合征(sick building syndrome,SB S)是近年国内外有关室内环境研究的热门话题。各种信息表明,空气微生物污染是造成这一综合征的主要原因之一。另外,大量使用空调也会发生空气微生物污染,污染源主要是空调系统的过滤器及风道、风口处的微生物,引起军团菌病、医院感染、过敏性疾病等。 1 微生物气溶胶污染检测方法 微生物气溶胶污染的检测方法很多,有传统的培养计数法、染色计数法、生物传感器技术、PCR法、基因芯片技术、环介导等温扩增核酸技术(Loop-Me-diated Isothermal Amplification,LAMP)及质谱法等。 1.1 培养计数法 培养计数法是传统的空气微生物气溶胶检测方法,一般用自然沉降或采样器把微生物采样到液体、固体或半固体的采样介质上,再经过培养繁殖生长成菌落后计数,然后进行分离和纯化,通过检测鉴定,确定为何种微生物。培养计数法只能检测经过培养能够繁殖的微生物,不能测定空气中不能培养和死亡的微生物〔4〕。传统培养计数法只能在一定的条件下用于微生物的检测,难以反映真实的环境微生物状况,很大程度上限制了对实验结果的判定〔4〕。
生物气溶胶科学、技术、工程的过去、现在以及将来
生物气溶胶科学、技术、工程的过去、现在及将来 北京交通大学土木建筑工程学院北京 100044 摘要：差的空气卫生造成的生物气溶胶污染已经给人们带来了各种不利的健康影响以及疾病的发生。此外，生物恐怖袭击等也逐渐威胁人类的安全。目前，大体积生物采样，实时生物监测技术、生物气溶胶定量及控制以及疾病爆发于生物气溶胶暴露是当前生物气溶胶的研究方向。虽然自从19世纪晚期，生物气溶胶领域已经取得了突破性的进展，但是与其他学科相比，仍然有很多不足需要研究。该论文旨在综述当前生物气溶胶领域的科学技术。 关键词：生物气溶胶；样品采集；PCR；宏基因组 Bioaerosol Science, Technology, and Engineering: Past, Present, and Future REN Jia Department of Civil Engineering , Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China Abstract: Poor air hygiene as a result of bioaerosol contamination has caused diverse forms of adverse health effects and diseases. In addition, global biosecurity is threatened by purposeful use of biowarfare agents and the vulnerability of people to the infectious agents. Accordingly, developments in high-volume biosampling, including aerosol-to-hydrosol techniques with low cut-off size, real-time bioaerosol detection, adequate biological quantification, and exposure control, as well as the investigation of the link between disease outcome and bioaerosol exposure, are current areas of bioaerosol research. Although milestone progress has been achieved both in bioaerosol sampling and analysis techniques since late 1800s, compared to atmospheric chemistry the bioaerosol field is still understudied. This work is conducted to broadly review current state-of-the-art sciences and technologies in the bioaerosol field. Key words: bioaerosol; sampling; PCR; metagenomic 大量的研究证明生物气溶胶可以通过呼吸作用对人体健康产生负面的影响，涉及到病原微生物的时候，甚至会造成死亡（Douwes et al.2003）。生物气溶胶通常是指悬浮在空气中的空气动力学直径小于100μm的含有生物成分的颗粒，包括细菌、病毒、真菌、花粉、植物碎片以及它们的分泌物，比如内毒素、葡聚糖、过敏原和霉菌毒素（Cox 1995）。人类打喷嚏时也会产生大量的生物气溶胶，有研究表明，室内的生物气溶胶可能包含有呼吸致病菌、尘螨、真菌孢子、菌丝体和其他生物质，更容易引起过敏性或传染性疾病。除此之外，一些人为活动，比如废物回收、生物堆肥土地利用、农业、制药业以及一些生物分析技术也可以产生各种形式的生物气溶胶。虽然一些研究表明儿童在一定程度的内毒素暴露条件
造成大气中气溶胶颗粒浓度上升
通用的质量守恒定律：浓度变化 = 源（排放） - 汇（去除） + 传输 一般认为汇不会突然减少,但可能突然增加,如降雨带来的湿沉降.那么就剩两项了. 1、源排放.如果大气静稳,即传输少,可忽略,以北京为例,大量排放的污染物扩散不出去,源大于汇,就会导致颗粒物浓度的上升.具体的源如机动车、电厂、供暖、餐饮油烟等. 2、传输.如果外部将颗粒物传输至本地,可能造成颗粒物浓度的升高.比如北京刮南风的时候,如果河北恰巧污染物浓度较高,就会导致北京颗粒物浓度的上升. 凡分散介质为气体的胶体物系成为气溶胶。它们的粒子大小约在100~10000纳米之间， 属于粗分散物系。 气溶胶粒子是悬浮在大气中的多种固体微粒和液体微小颗粒，有的来源于自然界，如火 山喷发的烟尘、被风吹起的土壤微粒、海水飞溅扬入大气后而被蒸发的盐粒、细菌、微生物、植物的抱子花粉、流星燃烧所产生的细小微粒和宇宙尘埃等:有的是由于人类活动，如煤、油及其他矿物燃料的燃烧物质，以及车辆产生的废气排放至空气中的大量烟粒等。当 气溶胶的浓度达到足够高时，将对人类健康造成威胁，尤其是对哮喘病人及其他有呼吸进 疾病的人群。空气中的气溶胶还能传播真菌和病毒，这可能会导致一些地区疾病的流行和爆发。 气溶胶粒子具有分布不均匀、变化尺度小、复杂性的特点，多集中于大气的底层，对云 的凝结核、雨滴、冰晶形成，进而对降水的形成起重要作用。气溶胶甚至可以改变云的存 在时间，能够在云的表面产生化学反应，决定降雨量的多少，影响大气成分。 气溶胶粒子能够从两方面影响天气和气候。一方面可以将太阳光反射到太空中，从而冷 却大气，并会使大气的能见度变坏另一方面却能通过微粒散射、漫射和吸收一部分太阳辐射，减少地面长波辐射的外逸，使大气升温。 气溶胶能够引起丁达尔效应. 气溶胶中的粒子具有很多特有的动力性质,光学性质,电学性质.比如布朗运动,光的折射,象彩虹,月晕之类都是因为光线穿过大气层而引起的折射现象.而大气中含有很多的粒子,这些 粒子就行成了气溶胶. 气溶胶在医学,环境科学,军事学方面都有很大的应用.在医学方面应用于治疗呼吸道疾病的粉尘型药的制备,因为粉尘型药粉更能够被呼吸道吸附而有利于疾病的治疗.环境科学方面 比如用卫星检测火灾.在军事方面比如烟雾弹之类,还有可以制造气溶胶烟雾来防御激光武器. 气溶胶的容器内含有两种物质--有待喷射的液态物和保持压力的压缩气体。当揿下按钮时，阀门张开，压缩气体将喷嘴里的一些液态物压出
真菌气溶胶的研究进展
真菌气溶胶的研究进展 王雅玲柴同杰* （山东农业大学动物科技学院山东泰安271018，*为通信作者） 气溶胶是固体或液体微粒悬浮于气体介质中所形成的分散体系。真菌气溶胶是指分散相中含有真菌孢子或菌丝的气溶胶。本文就国内外空气中真菌粒子的来源，分布，输送，存活，检测以及对人畜和农作物的影响等研究进展进行了阐述。为今后开展真菌气溶胶的深入研究奠定科学依据。 关键词：真菌气溶胶采检鉴技术来源分布影响 真菌在环境中无处不在,是大气污染的重要组成部分，是引起呼吸道疾病的主要过敏原，有些能引起传染病。真菌气溶胶研究的历史并不长，但发展很快。有人认为没有不致病的真菌[1]。有人估算空气中的真菌带来的损失不亚于战争。由此可见，研究真菌气溶胶可以从根源上探索出消除其对人类危害预防措施。 1 空气中真菌的来源 1.1来源于人群 人员流动性大会造成空气真菌粒子浓度增大。有报道室内空气真菌粒子的浓度在一天中以人员多时浓度为高[2]，如潍坊市公共场所空气真菌总数，致病性和产毒性真菌检出率均很高[3]；；珠江医院病房室内外致病真菌浓度比其它科室高[4]；某大学图书馆阅览室读者多造成真菌粒子浓度增大[5]。 1.2来源于植物 农作物是主要孢子源。在收获季节或脱粒时，孢子浓度超过106菌数/米3，有时达109菌数/米3或更高。农作物引起空气中真菌气溶胶为分枝孢子菌、链格孢菌、轮生孢菌等。如小麦存在的气溶胶中锈菌和黑穗菌孢子显著增高。 1.3来源于动物 动物极易污染环境，造成许多真菌病流行，其中许多可通过呼吸道传给人。动物带菌和传菌比人更重要。烟曲霉孢子户外空气中只要7CFU/m3，而牛棚则高达1.0X108CFU/m3。柴同杰（2000）报道了鸡舍外空气微生物（包括真菌）的菌相及含量与舍内的呈正相关；太原某养鸭场作为局部污染源，可造成周围环境真菌浓度显著增高，1.5万只的鸭场污染范围可达方圆200m[6]。 1.4来源于生产活动 不良的工作环境为真菌极易繁殖播散之地[7]。如柞蚕丝生产环境中柞蚕丝粉尘是该环境真菌气溶胶的主要污染源[8]。卷烟厂车间空气真菌各菌相浓度明显高于市区对照点[9]。 1.5来源于自然环境 自然环境中的土壤，水源和大气土壤、江河湖海的腐烂物、污染物中均有大量孢子和菌丝，在外力如人力、风力、水力的作用下，可形成大量真菌气溶胶。据报道牡丹江市居室空气中真菌主要来源于灰尘、放置在阴暗潮湿处霉变的有机物、发霉的食品、瓜果蔬菜或霉变的衣物、经发酵加工的食品或药品等[10]；姚煦（2001）报道了通化及四平地区的自然环境中广泛存在着孢子丝菌和暗色孢菌，且主要来源于陈玉米秸，芦苇，垛下土及土壤等。
气溶胶动力学基础
气溶胶力学基础 将颗粒污染物从气体中分离出来的基本理论是气溶胶力学。所谓气溶胶是指气体介质中加入固态或液态粒子而形成的分散体系。以分散相处于悬浮状态的粒子。 2.1气溶胶粒子的基本性质 2.1.1 粒状污染物的来源 空气污染包括两方面：室外大气污染和室内污染。空气污染物的来源如图2.1所示。 图 2.1 空气污染源 2.1.2粒状污染物的分类 粒状污染物的分类方法有多种，在大气污染方面常用德林卡和哈奇德的分类方法［5］，见表2.1。 表2.1 德林卡和哈奇德粒状污染物分类方法 分类名称粒径生成方式 固体粒子 粉尘1～100 破碎、筛分、运输、机械加工、扬尘 凝结固体烟雾0.1～1 燃烧焊接、金属冶炼、熔解、蒸发、升华、凝聚烟0.001～0.3 木材、纸、布、油、煤、香烟等燃烧而形成 液体粒子霭1～100 蒸汽的凝结、化学反应、液体喷雾等雾5～50 水蒸气的凝结
不同粒径的粒子所服从德空气动力学规律是不同的，为了讨论在不同粒径范围内气溶胶粒子的空气动力学性能，在气溶胶力学研究方面，根据粒子的大小分4个区。其分类见表2.2［6］ 。还可以用克努森数Kn 作为分类依据 2/p Kn d λ= （2.1） 式中 λ——气体分子平均自由程，m ； p d ——粒径，m 。 按Kn 的分类方法见表2.2。 由分子动力理论，气体分子平均自由程为 λ= （2.2） 式中 M ——气体分子的摩尔质量，kg ； R ——气体常数，()/J kg K ； T ——绝对温度，K ； μ——动力黏度，Pa s ； ρ——气体密度，kg/m 3。 表2.2 根据不同粒径范围定义的气溶胶力学分类方法 2.1.3 气溶胶粒子的基本性质 2.1. 3.1 粒子的密度 由于颗粒表面不光滑和内部有空隙，所以颗粒表面和内部吸附着一定的空气。设法将吸附在粒子表面内部的空气排出后测得的粒子自身的密度称为颗粒的真密度p ρ。呈堆积状态存在的粒子，将包括颗粒之间气体空间在内的粉体密度称为堆积密度b ρ，若空隙率为ε，则真密度和堆积密度存在如下关系 ()1b p ρερ=- （2.3）