气溶胶预防与控制
医学实验室微生物气溶胶污染预防与控制
研究表明已知原因的实验室感染只占全部感染的18％，不明原因的实验室感染却高达82％。对不明原因的实验室感染的研究表明，医学实验室的许多操作可以产生气溶胶，由于其气溶胶分子小，易漂浮在空气中，大多数可能是病原微生物形成的感染性气溶胶在空气扩散而污染实验室的空气，当工作人员吸人了污染的空气，便可以引起实验室相关感染。在病原微生物实验室中，产生的微生物气溶胶可分为两大类：一类是飞沫核气溶胶，另一类是粉尘气溶胶。
这两类微生物气溶胶对实验室工作人员都具有严重的危害性，其程度取决于微生物本身的毒力、气溶胶的浓度、气溶胶粒子大小以及当时实验室内的微小气候条件。一般来说，微生物气溶胶颗粒越多，粒径越小，实验室的环境越适合微生物生存，引起实验室感染的可能性就越大。
在离心、烧接种环、剧烈震荡或混匀时极易形成带菌的气溶胶。因此样本的离心工作必须在开放实验室内进行，真空采血管须在生物安全柜中打开或在离心机中静置30min后才能打开。细菌室酒精灯火焰上应套一个长管，使酒精灯火焰上方有充足的无菌空间，最好使用焚烧灯。
任何有可能产生细颗粒气溶胶的操作步骤（如标本编号、血清分离、细菌接种等）标本处理原则上在有合格证的生物安全柜内进行。对于暂无生物安全柜的实验室，可在超净台内处理标本，但切不可开启排风装置，以减少病毒在空气中弥散。处理标本使用专用离心机，离心时应使用密闭的离心机转头或密闭样品杯。理想情况下，应在生物安全柜内取出离心机转头或样品杯。离心机使用完毕，立即用含有效氯1500mg/L 消毒液进行表面消毒。因此做好医学实验微生物气溶胶的净化工作，有助于降低院内感染的发生，保护在场所工作的人员的安全。
1、微生物气溶胶的定义
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。
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的胶体体系。粒子大小在0.01～100μm，一般为0.1～30μm。
2、微生物气溶胶的特点
１）生物气溶胶无色无味、无孔不入，不易发现，实验人员在自然呼吸中不知不觉吸入而造成感染。若治疗控制不及时会造成严重后果。
２）与其自然感染的疾病相比，有些微生物气溶胶感染的症状不典型，病程复杂，难以及时诊治，影响预后。
３）有些气溶胶感染只有呼吸道粘膜免疫才有预防作用，非呼吸道免疫途径预防作用效果欠佳。现有常规疫苗的预防效果不理想，如肺炭疽。
４）呼吸道传播的传染病的微生物特别是高致病性病毒常常发生变异，尤其是其抗原性、致病性都可能发生改变，在空气中存活力增强。
５）气溶胶传播容易发生病原体在人与人、人与动物、动物与动物之间的传播。
６）可以远距离或较远距离传播，这是其与其他传播途径的显著区别，也是气溶胶传播难以预防的另一重
要原因。
医学实验室气溶胶污染净化的国家标准要求：
１) 低温高速离心机或其他可能产生气溶胶的设备应置于负压罩或其他排风装置（通风橱、排气罩等）之中，应将其可能产生的气溶胶经高效过滤后排出。
２) 污染区内应设置不排蒸汽的高压蒸汽灭菌器或其他消毒装置。
安全防护防止气溶胶的扩散与吸入
防止气溶胶的扩散
无论是哪一种微生物实验室，只要操作感染性物质，气溶胶的产生是不可避免的。因此，除了控制空气传播感染的第一环节，还要防止气溶胶扩散，这是控制空气传播感染的第二环节。在实验室中，有多种措施可以有效防止气溶胶的扩散，例如“围场操作”、“屏障隔开”、“有效拦截”、“定向气流”、“空气消毒”等，这些防护措施的综合利用可以获得良好的效果。
(１)围场操作：围场操作是把感染性物质局限在一个尽可能小的空间(例如生物安全柜)内进行操作，使之不与人体直接接触，并与开放之空气隔离，避免人的暴露。实验室也是围场，是第二道防线，可起到“双重保护”作用。围场大小要适宜，以达到既保证安全又经济合理的目的。目前，进行围场操作的设施设备往往组合应用了机械、气幕、负压等多种防护原理。
(２)屏障隔离：气溶胶一旦产生并突破围场，要靠各种屏障防止其扩散，因此也可以视为第二层围场。例如，生物安全实验室围护结构及其缓冲室或通道，能防止气溶胶进一步扩散，保护环境和公众健康。按国家标准《实验室生物安全通用要求》的要求，进出核心实验室的缓冲间是必需的设置。这是因为：１)避免污染扩散，尽可能把污染限制在最小的范围内；
２)一旦室内出现正压，工作人员可在缓冲室内换气、净化空气、安全撤离；
３)退出实验室时可在其内换鞋、脱去外层衣服和手套、必要的消毒，避免内层衣服污染或污染其他房间。
(３)定向气流：对生物安全三级以上实验室的要求是保持定向气流。其要求包括：
１)实验室周围的空气应向实验室内流动?以杜绝污染空气向外扩散的可能，保证不危及公众；
２)在实验室内部，清洁区的空气应向操作区流动，保证没有逆流，以减少工作人员暴露的机会；
３)轻污染区的空气应向污染严重的区域流动。
以BSL-3实验室为例，原则上半污染区与外界气压相比应为一20Pa，核心实验室气压与半污染区相比也应为一20Pa，感染动物房和解剖室的气压应低于普通BSL-3实验室核心区。
(４)有效消毒灭菌：实验室生物安全的各个环节都少不了消毒技术的应用，实验室的消毒主要包括空气、表面、仪器、废物、废水等的消毒灭菌。在应用中应注意根据生物因子的特性和消毒对象进行有针对性的选择。并应注意环境条件对消毒效果的影响。凡此种种，都应在操作规程中有详细规定。
(５)有效拦截：是指生物安全实验室内的空气在排人大气之前，必须通过高效粒子空气(HEPA)过滤器过滤，将其中感染性颗粒阻拦在滤材上。这种方法简单、有效、经济实用。HEPA滤器的滤材是多层、网格交错排列的，因此其拦截感染性气溶胶颗粒的原理在于：
１)过筛：直径小于滤材网眼的颗粒可能通过，大于的被拦截；
２)沉降：对于直径0．3／zm以上的气溶胶粒子作用较强。气溶胶粒子直径虽然小于网眼，由于粒子的重力和热沉降或静电沉降作用也可能被阻拦在滤材上；
３)惯性撞击：气溶胶粒子直径虽然小于网眼，由于粒子的惯性撞击作用也可能阻拦在滤材上；
４)粒子扩散：对于直径小于o．1Um的气溶胶粒子作用较强，气溶胶粒子虽然小于网眼，由于粒子的扩散作用也可能被阻拦在滤材上。
依照上述原理，最不容易滤除的粒子是0．1～0．3ｕｍ的粒子。
防止气溶胶的吸入
尽管采取了上述防止气溶胶扩散的种种措施，但由于气溶胶具有很强的扩散能力，还是不可避免地污染实验室的空气。所以，实验室工作人员仍然需要进行个人防护，以防止气溶胶吸人。
气溶胶的传染
今后在室内生物气溶胶重点应放在应用基础上，主要有：
（１）室内生物气溶胶的来源和危害性；
（２）室内生物气溶胶污染与疾病的关系；
（３）影响室内生物气溶胶的环境因素；
（４）室内微生物环境下生物气溶胶的有益应用；
（５）控制室内生物气溶胶的技术；
（６）研究生物气溶胶检测仪和大流量空气微生物采样器；
（７）规范室内生物气溶胶研究方法和程序
通过以上7个方面的研究，可以从根本上预防和控制室内生物污染，改善空气质量，包括工作环境的空气质量的居住环境的空气质量，从而达到预防疾病的目的。
气溶胶物理与化学
课程名称：气溶胶物理与化学 Title: Aerosol physics and chemistry 课程编号：070602C02 Course Number: 070602C02 课程类型：专业必修课 Course Type:Required major course 学时：60 Units: 60 hours 学分：3 Credit:3 实用专业：大气物理和大气环境研究生 Designed for: Atmospheric physics and Atmospheric Environment 教学目的：本课程的目的是使学生了解有关气溶胶的物理和化学特性以及一些基本测量方法。 Objectives: The course is designed to make student understanding the physical and chemical principles of aerosol and instruments used to measure them. 对选课学生的要求：要求学生具有普通物理学和大气化学的基础知识。 Prerequisites: The student should have a good background in chemistry and physics and understands the concept of calculus.
主要内容： Major Contents: 气溶胶对大气能见度、气候变化以及人类健康等有重要影响。本课程论述了大气气溶胶的基本特征和测量方法。主要内容包括气溶胶的排放和分布、布朗运动和扩散、碰并凝结和蒸发过程、电学和光学特性、气溶胶测量、干湿沉降、气溶胶化学以及气溶胶气候效应。 Aerosol particles affect visibility, climate, and our health and quality of life. This course covers the properties, behavior, and measurement of aerosol. The major contents include the emission and distribution of aerosol, Brownian motion and diffusion, coagulation, condensation and evaporation, electrical properties, optical properties, measurement of concentration, dry and wet deposition, aerosol chemistry, and climate effect of aerosol. 第一章绪论 Chapter 1 : Introduction 第二章大气气溶胶的排放与分布 Chapter 2: The Emission and Distribution of Atmospheric Aerosol 2.1 Properties of Size Distributions 2.2 Moment Averages 2.3 Weighted Distributions 2.4 The Lognormal Distribution 2.5 Log-Probablity Graphs 2.6 The Hatch-Choate Conversion Equation 2.7 Statistical Accuracy 第三章气溶胶运动 Chapter 3:Uniform Particle Motion 3.1 Newton’s Resistance Law 3.2 Stokes’s Law 3.3 Settling Velosity and Mechanical Mobility 3.4 Slip Correction Factor 3.5 Nonspherical particles 3.6 Aerodynamic Diameter 3.7 Settling at High Reynolds Number 3.8 Relaxation Time 3.9 Stopping Distance 第四章布朗运动与扩散 Chapter 4: Brownian Motion and Diffusion
气溶胶与雾霾天气的关系
气溶胶与雾霾天气的关系 学生： 指导教师： 专业：给排水科学与工程 院系：城市建设与环境工程 论文提交时间：2015年4月29日TheRelationshipBetween Aerosol And
Fogweather Studnt：Zhang Shuai Guidance teachers：Zuo Zhao Hong Major：Water science and Engineering Department：Urban Construction and Environmental Engineering Submit Time：29th April,2015
摘要 此文立足当代社会雾霾已经对人类生产生活造成严重影响的现实基础上已解析气溶胶与雾霾之间的关系为目的，在查阅大量相关资料的后分析得到雾霾与气溶胶之间的种种联系，依次点明了雾霾与气溶胶的定义，气溶胶的物理化学性质及其分类和来源，气溶胶与大气颗粒物之间的作用关系，及气溶胶与雾霾能见度之间的关系，并得到了一定成果，气溶胶与大气颗粒物浓度息息相关，是雾霾能见度的关键因素，降低气溶胶浓度，能够显著降低雾霾发生的可能性与危害性。气溶胶可以通过雾的凝结来降低气溶胶浓度，但当城市污染严重时效率低下，将形成雾霾。当代社会人类生活生产活动大大增加了气溶胶的化学成分，不过科学家已经认识到气溶胶是雾霾的幕后黑手，并且采取了一定措施来降低气溶胶浓度。 关键词：雾霾，气溶胶，大气颗粒物，能见度，pm2.5
Abstrct This article based on the contemporary social reality thatf haze has a serious impact on the production and life of human beings. In order to analysis the relationship between aerosol and haze , after reading a lot of relevant data to analysis the connections between the haze and aerosol pointed out, that the definition of the haze aerosols, aerosol and its physical and chemical properties of the source and classification and interaction between aerosol and atmospheric particles, and the relationship between aerosol and visibility of the fog and haze, and obtained the certain achievement, aerosol and atmospheric particulate matter concentration is closely linked, which is the key factor to reduce haze visibility, aerosol concentration, it can significantly reduce the possibility and harmfulness of haze . Aerosol can be reduced by fog condensation , but when the severe pollution of the city when the efficiency is low, it will form haze. Contemporary social and human activities greatly increased the aerosol chemical composition, but scientists have been aware of the aerosol is behind the haze, some measures have been taken to reduce the aerosol concentration . Key word：Fog and haze， Aerosol ，Atmosphere Grain，Visibility ，pm2.5
多化学组分对气溶胶的影响
多化学组分对气溶胶的影响
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多化学组分气溶胶对中国北方微物理温暖云的影响 杨夙英１,2,马建忠2,胡自金2,闫鹏2,陈越２,王巍3 1大气物理与环境实验室,南京信息工程大学2100４4,中国； ２中国气象科学研究院,北京1000８１，中国; ３中国环境科学研究院,北京１000１2,中国 收稿于２０0９年1２月8日，接受于20１0年3月30日，网上公布2010年１0月1６日 一个绝热容器大小的云包裹模型是由多化学组分（MCＣ）的气溶胶结合形成的，同时影响着UWyｏ单化学组分（ＳCＣ）包裹模型。用模型的方法来调查多组分气溶胶对中国北方微物理温暖云的影响。模拟初始化使用的数据和化学成分，期间的IPAC（在华北对气溶胶和云微物理污染测量的气溶胶粒径分布）在２０06年春季运动。结果发现,在中国北方不仅使多化学组分气溶胶云滴数量增加,同时比纯铵硫酸盐气溶胶更能有效地减少有效半径。这也表明,在中国北方多化学组分气溶胶可以缩小体积小ＣDＮＣ增加云滴谱(CDS）,减少体积大的ＣDNＣ。我们的研究结果表明，气溶胶的化学成分和粒度分布可以影响微物理温暖的云,从而影响大气辐射和降水。在未来的天气和气候变化研究中,这应该吸引界内更多的关注。?关键词：气溶胶,云微物理，化学成分,CＣN,云模型。 引言：杨夙英，马建忠，胡静，等。多在中国北方的温暖云的微物理化学组分气溶胶的影响。中国科学，地球科学,2011,54:45１-461,DOI：1０.1007／s1１430－０10-40７5-z 气溶胶作为云凝结核（CCＮ)或冰核(IN),间接影响着气候,即气溶胶改变云滴数量,浓度（CDNC),粒度分布的事实,进而影响着作用于气候变化的云反照率和寿命的平衡[1，２]。虽然AIＥ的是气候变化的重要影响成分,但AIE的影响仍有较大的不确定性，主要是因为浓度和理化在不同的背景下,大气气溶胶的属性有着显著的不同。云内上升气流的速度决定着气溶胶数浓度，化学成分，粒度分布过饱和度,是由是影响激活的主要因素。在这些因素中，气溶胶化学成分对云微物理的影响,是要解决的关键问题之一。气溶胶的化学成分非常复杂，含有硫酸盐，硝酸盐,海盐，其他无机化合物以及各种有机物。气溶胶吸湿性和其不同的化学成分及不同的粒度分布,都可能会影响气溶胶激活。 在气溶胶早期研究中,一般认为,气溶胶由单一的化学成分组成。例如,硫酸铵或不溶性的核心,组成大陆背景气溶胶和海洋背景气溶胶的氯化钠。最近,已经研究表明混合状态(内部或外部)的可溶性无机气溶胶，可溶性微量气体(硝酸),水溶性有机碳气溶胶（ＷSOC）可以显着影响云的微物理过程。一氧化氮,酸水汽可以促进激活气溶胶的形成。通过减少水汽过饱和度［8］。水溶性有机碳气溶胶ＷＳOＣ可以改变表面张力和水的CDNC，在运动过程中，与CDNＣ变化范围有着较大的不确定性大致范围为８6%-１10%。到现在为止,很少有研究报道气溶胶，尤其是多化学成分(MCＣ）的气溶胶，对微物理云的影响。气溶胶在不同的地区特点不同，尤其在中国的北方地区。因此，多化学组分气溶胶对云的微物理效果的调查,可以通过使用测量数据进行必要的评估AIE和地区降水的形成机制。 在这项研究中,在单化学组分（铵不溶性的核心硫酸钠或氯化钠)绝热的云包裹模型的基础上，多化学组分气溶胶的云包裹模式已经发展的基础上多化学组分影响温暖云的微物理模拟气溶胶与地面和飞机测量初始化模型在20０6年春季中国北方。数据包括在不同的采样箱在地面上离子组成的气溶胶以及气溶胶粒度分布,和云的微物理参数。 1 UWyｏ云包裹模型描述?在这项研究中所使用的模型最初是源于怀俄明州大学绝热的云包裹模型（简称UWyo云包裹模型）[7]。科勒方程是该模型的基本方程,该模型假设颗粒在一个封闭/绝热升序包裹模型里以一个恒定的垂直速度移动。在云下面，水汽和气溶胶粒子处于水分平衡吸湿蒸汽之间的颗粒表面和潮湿的空气环境。在空气/颗粒的
气溶胶形成机理和污染现状
气溶胶污染物的形成机理和污染状况 摘要:本文主要介绍有机气溶胶来源与形成的研究现状,有机气溶胶的化学组成特征。一次有机气溶胶主要源于烹调油烟、机动车尾气、生物质燃烧、工业或民用燃油锅炉释放出的有机物,还有道路扬尘、沥青、刹车尘、轮胎屑、室外香烟烟雾、以及高等植物蜡、细菌活动和草本植物等. 大气中的半挥发性有机物可通过物理和化学吸附形成二次有机气溶胶,一些挥发性有机物可通过气相化学反应转化为低挥发性的物质并形成二次有机气溶胶,其主要前体物是芳香族化合物,如苯、甲苯、二甲苯,以及烯烃、烷烃、环烷烃、萜烯和生物排放的非饱和氧化物. 关键词:一次有机气溶胶二次有机气溶胶;挥发性有机物;半挥发性有机物;颗粒物;有机碳Abstract: This paper describes the organic aerosol sources and research status, the formation of organic aerosol chemical composition characteristics. Once organic aerosols mainly from cooking fumes, vehicle exhaust, biomass burning, industrial or commercial release of organic oil-fired boilers, as well as road dust, asphalt, brake dust, tire debris, outdoor cigarette smoke, as well as higher plant waxes, bacterial activity and herbs, etc. semi-volatile organic compounds in the atmosphere to form secondary organic aerosols through physical and chemical adsorption, a number of volatile organic compounds by gas-phase chemical reactions into a low volatile matter and the formation of secondary organic aerosol , the main precursors of aromatic compounds such as benzene, toluene, xylene, and olefins, paraffins, naphthenes, and unsaturated terpene oxides biological emissions. Keywords: secondary organic aerosols; volatile organic compounds ; semivolatile organic compounds ; particle; organic carbon 有机气溶胶是大气气溶胶的重要成分, 在偏远地区大约占PM10的30%～50%，在污染严重的城市地区一般占PM2. 5和PM10质量的20%～60% . 无论在污染地区还是在偏远地区,有机气溶胶都是由数百种有机化合物组成的混合物,其中很多具致癌、致畸和致突变性,如多氯联苯和其它含氯有机化合物. 它们还能够影响大气能见度,是导致大气光化学烟雾、酸沉降的重要物质,可通过长距离传输对区域和全球环境产生影响. 因此,国际上非常重视大气中有机气溶胶的来源与形成机制的研究,目前主要集中在浓度和化学组分的测量、成因和来源以及产生的环境效应.随着我国经济的高速发展,我国出现了城市和区域性大气颗粒物污染现象,有机气溶胶日益成为大气污染控制的关键污染物和控制的难点. 有机气溶胶的化学组成特征( Chemicalcomposition of organic aerosols) 根据目前GC2MS测量的技术水平已经鉴别出有机气溶胶含有正构烷烃、正构烷酸、正构烷醛、脂肪族二元羧酸、双萜酸、芳香族多元羧酸、多环芳烃、多环芳酮和多环芳琨、甾醇化合物、含氮化合物、规则的甾烷、五环三萜烷以及异烷烃和反异烷烃等(Mazurek et al. ,1989;HHildemann et a l. ,1993; Rogge et al. , 1993e) ,表1给出了在大气颗粒物中已经被测出的以及根据光化学和热力学反应计算出的应该存在的有机物种( Saxena et a l. ,1996) ,但识别出的这几百种有机化合物仅占颗粒物有机质量的10% ～40% ( Seinfeld et al. , 1998).Rogge等(1993e)检测出的80多种有机化合物约占总有机物的13% ,只占细粒子质量的大约2%. 未鉴 别出的部分包括腐殖酸、高分子量化合物、高极性化合物和不能分辨的环烷烃和支链烷烃混合物. 因此,人们对有机气溶胶的化学组成、浓度水平和形成机制还了解得很不清楚大气颗粒物中的含碳物质按测量方法定义为有机碳(OC)和元素碳( EC). 有机碳是碳氢化合物及其氧化物的混合物,占有颗粒碳的大部分,既有一次源也有二次源; 元素碳本质上是一次
气溶胶发生器
气溶胶发生器 一、简介 目前，数字粉尘仪已广泛应用于室空气质量检测、工作场所空气质量检测、矿井粉尘浓度检测及户外空气质量检测。不同厂家对其生产的粉尘仪命名不尽相同，如数字粉尘仪、智能型数字粉尘仪、微电脑粉尘仪、呼吸性粉尘仪、防爆型粉尘仪等等。总体来说，这些仪器可统称为粉尘仪，为检测环境空气中粉尘颗粒质量浓度的仪器。粉尘仪根据测量原理可分为光散射式粉尘仪及压电天平式粉尘仪两种。光散射式粉尘仪根据粉尘颗粒对激光的散射通量来测定粉尘质量浓度，这类仪器构造相对简单、响应快、维护方便，为目前数字粉尘仪的主流产品，占市场总量的90%以上。但光散射式粉尘仪各厂家所用光源、探测器及光室不尽相同，仪器出厂前所用标定方法不尽相同，导致仪器的响应曲线及准确度千差万别，测得同一环境下的质量浓度差别较大，给用户使用带来不便，数据可比性较差。压电天平式粉尘仪目前生产厂家较少，因为其维护量较大，目前市场占有率不高。针对以上现状，各地质量技术监督部门非常有必要建立起数字粉尘仪的标定方法规，用以检定不同厂家及不同用户的粉尘仪，以使粉尘检测的工作得以规化管理。 数字粉尘仪有全尘及可吸入性粉尘之分。全尘是指测定空气中总的悬浮颗粒物，可吸入性粉尘是指空气中可吸入的那一部分粉尘，按照美国环保局及中国环保局的定义，可吸入性粉尘指空气动力学直径小于10微米以下的粉尘。所以一般的吸入性粉尘仪应该具备PM10入口切割头，该切割头对空气动力学直径为10微米的颗粒应该有50%的去除效率。切割粒径的偏差是影响粉尘仪准确度的一个关键因素。标定切割头的方法需用单分散标准PSL粒子。光散射仪器散射信号受颗粒的折射率的影响较大，同样质量的颗粒，如果成分不同，折射率就不同，由光散射型仪器测得的质量就不同。所以，针对不同的光散射仪器，有必要在统一的、稳定的散射介质下进行质量浓度的标定，目前应用较多的方法是利用ISO标准粉尘来标定。 针对以上需求，聚道合盛公司组建一套数字粉尘仪的标定装置及方法，装置
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。
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。
大气气溶胶表面化学与光学特性研究进展
大气气溶胶表面化学与光学特性研究进展 陈建民* 复旦大学全球环境变化研究所，上海，200433 复旦大学环境科学与工程系，上海，200433 *Email：jmchen@https://www.wendangku.net/doc/8f11692715.html, 大气气溶胶有一次排放的矿尘、黑炭（soot）、海盐等，二次气溶胶富含硫酸盐、硝酸盐、铵盐、有机物等成分。大气气溶胶作为污染物的载体或反应床，其表面界面化学反应及消光（光吸收、光散射）特性，对空气质量、大气能见度产生影响，其消光特性对气候效应产生直接影响、作为云凝结核影响成云与降雨表现出对气候效应产生间接影响。本文对近年来矿尘、黑炭、海盐、混合气溶胶与SO2、NOx、有机物、O3等大气污染物表面化学反应机理研究前沿进行了分析，特别对大气气溶胶表面变化引起的光吸收、光散射特性的变化规律进行介绍，指出该领域发展前沿难点问题及重要的研究方向。 Progress on Aerosol Surface Chemistry and its Optical Property Jianmin Chen* Research Institute for the Global Environment Change, Fudan University, Shanghai , 200433 Department of Environmental Science & Engineering, Fudan University, Shanghai , 200433 Aerosol includes primary emission such as dust, black carbon(soot), sea-salt, and secondary evolutings like sulfate, nitrate, ammonium and organics et.al. Aerosol provides surfaces serving as a carrier or reaction bed for pollutants. The atmosperic chemistry of aerosol and its optical extinction (light adsorption and scattering) during heterogeneous reaction have significantly effects on air quality, visibility. Aerosol light extinction has both direct impact on climate change through absorption and scattering of solar radiation, and indirectly, through the modification of cloud properties and wet deposition. This paper concerns recent progress on surface chemistry of heterogeneous reaction mechanism between dust, soot, sea-salt and SO2、NOx、organics、O3 et al..The focus of significant research effort has been paid on light adsorption and scattering yet remaining highly uncertain and a significantvconstraint on the evaluation of climate sensitivity.
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；
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
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。
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
气溶胶教学教材
气溶胶 本节内容要点：气溶胶的定义、分类、源、汇、粒径分布、气溶胶粒子的化学组成、气溶胶的危害、气溶胶污染源的推断等 1）气溶胶的定义和分类 气溶胶(aerosol)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。微粒的动力学直径为 0.002～100μm。由于粒子比气态分子大而比粗尘颗粒小，因而它们不象气态分子那样服从气体分子运动规律，但也不会受地心引力作用而沉降，具有胶体的性质，故称为气溶胶。 实际上大气中颗粒物质的直径一般为0.001～100μm；大于10μm的颗粒能够依其自身重力作用降落到地面，称为降尘；小于10 μm的颗粒，在大气中可较长时间飘游，称为飘尘。按照颗粒物成因不同，可将气溶胶分为分散性气溶胶和凝聚性气溶胶两类。分散性气溶胶是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。凝聚性气溶胶则是由气体或蒸汽(其中包括固态物升华而成的蒸汽)遇冷凝聚成液态或固态微粒，而形成的气溶胶。例如二氧化硫转化成硫酸或硫酸盐气溶胶的过程如下： ●
二氧化硫气体的氧化过程● 气相中的成核过程 (液相硫酸雾核) 在过饱和的H2SO4蒸气中，由于分子热运动碰撞而使分子(n个)互相合并成核，形成液相的硫酸雾核。它的粒径大约是几个埃。硫酸雾核的生成速度，决定于硫酸的蒸气压和相对湿度的大小。 ● 粒子成长过程 硫酸粒子通过布朗运动逐渐凝集长大。如果与其他污染气体(如氨、有机蒸气、农药等)碰撞，或被吸附在空中固体颗粒物的表面，与颗粒物中的碱性物质发生化学变化，生成硫酸盐气溶胶。 根据颗粒物的物理状态不同，可将气溶胶分为以下三类：(1)固态气溶胶--烟和尘；(2)液态气溶胶--雾；(3)固液混合态气溶胶--烟雾(smog)。烟雾微粒的粒径一般小于1 μm (见表2-13)。 气溶胶按粒径大小又可分为：(1)总悬浮颗粒物(total suspended particulates或TSP)，用标准大容量颗粒采样器(流量在1.1～1.7m3/min)在滤膜上所收集到的颗粒物的总质量，
大气气溶胶综述
大气气溶胶综述 一、定义及类型 大气是由各种固体或液体微粒均匀地分散在空气中形成的一个庞大的分散体系，该体系中分散的各种粒子称为大气气溶胶。对我们气候有影响的气溶胶主要有三种类型：火山气溶胶、沙漠尘埃、人造气溶胶。 火山气溶胶在火山等主要火山爆发后形成于平流层，主要由二氧化硫气体形成，在火山喷发后一周至几个月内，二氧化硫气体在平流层中转化为硫酸液滴。平流层的风将气溶胶扩散到几乎覆盖全球。这些气溶胶一旦形成，就会在平流层中停留大约两年。它们反射阳光，减少到达较低大气层和地球表面的能量。 可能对气候有重大影响的第二类气溶胶是沙漠尘埃，这些尘埃羽流中的微粒是从沙漠表面吹来的微小的污垢，对于大气气溶胶来说，它们相对较大，如果没有被强烈的沙尘暴吹到相对较高的高度（15000英尺及以上），通常会在短时间飞行后从大气中脱落。因为尘埃是由矿物质组成的，所以微粒吸收阳光，也散射太阳光。通过吸收阳光，尘埃粒子温暖了他们居住的大气层。这种较暖的空气被认为能抑制风暴云的形成。通过对风暴云和随之而来的雨水的压制，人们相信沙尘会进一步扩展沙漠。 第三类气溶胶来自人类活动。虽然很大一部分人为气溶胶来自燃烧热带雨林的烟雾，但主要成分是煤和石油燃烧所产生的硫酸盐气溶胶。硫酸盐气溶胶没有吸收阳光，但它们反射阳光，从而减少了到达地球表面的阳光量。硫酸盐气溶胶也进入云层，使云滴数量增加，但使雾滴尺寸变小。其净效果是使云层比没有硫酸盐气溶胶时反射更多的阳光，除此之外，人们还认为，额外的气溶胶会使受污染的云持续时间更长，并且比未受污染的云反射更多的阳光。
二、来源 大部分气溶胶有天然来源。例如，火山向空气中喷射巨大的火山灰柱，以及二氧化硫和其他气体，产生硫酸盐。森林大火将部分燃烧的有机碳排放到高空。某些植物产生气体，与空气中的其他物质发生反应，产生气溶胶。同样地，在海洋中，某些类型的微藻会产生一种叫做二甲基硫醚的含硫气体，这种气体可以在大气中转化为硫酸盐。海盐和沙尘是两种最丰富的气溶胶，沙尘暴将沙漠中的小块矿物尘埃带到大气中，海浪中由风驱动的喷雾将海盐抛向高空。这两种粒子都倾向于比人工制造的粒子更大。 其余10%的气溶胶被认为是人为的，或人为制造的，它们来自不同的来源。虽然人为气溶胶的数量不如自然形式丰富，但它可以控制城市和工业区的空气下风。化石燃料燃烧产生大量的二氧化硫，二氧化硫与大气中的水蒸气和其他气体发生反应，生成硫酸盐气溶胶。生物质燃烧是一种常见的清理土地和消耗农业废物的方法，它产生的烟雾主要由有机碳和黑碳组成。汽车、焚烧炉、冶炼厂和发电厂是硫酸盐、硝酸盐、黑碳和其他粒子的多产生产者。砍伐森林、过度放牧、干旱和过度灌溉会改变土地表面，增加沙尘气溶胶进入大气的速度。即使在室内，香烟、炉灶、壁炉和蜡烛也是气溶胶的来源。 三、影响 气溶胶影响空气质量和公众健康，它们可以通过反射或吸收阳光以及改变云层形成的地点和时间来影响气候。进入地球大气的太阳能量, 可以在大气内部被吸收、散射, 然后透射到地面, 或者被反射回外空。由于大气气溶胶的存在，引起的这些过程的改变叫做气溶胶(辐射)强迫。大气气溶胶的辐射强迫可以分为以下两种类型：直接辐射强迫、间接效应。