第一章 绪论
1。1颗粒物的概述
近年来,随着对各种颗粒物研究的不断加深,颗粒物所造成的种种的危害渐渐受到人们的认识。而且,自从上个世纪美国的洛杉矶发生的光化学烟雾污染及英国伦敦烟雾污染事件之后[[[] 杨天智。 长沙市大气颗粒物PM2。5化学组分特征及来源解析。 工程热物理, 2010, 18(1): 16-20]],空气中的环境污染问题渐渐的被人们广泛的关注。当下,大气中的颗粒物造成的一系列危害,成为科研人员研究的热点和重点。
大气中的颗粒物是指那些除气体以外,以悬浮的形式存在在大气中的固体物质或液体颗粒状的物质。颗粒物的分类一般有两种形式,按形成步骤分,颗粒物可分为一次颗粒物和二次颗粒物。通过天然污染源和人为污染源排放至大气中后直接造成污染的颗粒物被称为一次颗粒物,例如其中包括土壤粒子、海盐粒子和燃烧烟尘等。二次颗粒物是由大气中某种污染气体的组分(例如二氧化硫和氮氧化物还有碳氢化合物等)之间或这么多成分与大气中的组分(如氧气)之间经过过光化学氧化反应、催化氧化反应或其他化学反应转变形成的颗粒物,例如二氧化氮气体转为形成硝酸盐颗粒。
通过颗粒物粒子直径的大小把颗粒物可分成总悬浮颗粒物(TSP)和可吸入颗粒物(PM10和PM2。5)。把颗粒物粒子直径小于或等于100μm的颗粒物叫TSP;PM10被定义为空气动力学直径小于或等于10μm的颗粒物;PM2。5被定义为空气动力学直径小于或等于2。5μm的颗粒物。英国有关环保相关部门经过一些检测后表明,TSP中粒径在10-100μm的粒子,重力沉降作用较大,不能在空气中停留时间较长,传输距离也不会较远,所以不会短时间就沉降到地面,而粒径小于10μm的颗粒物在空气中停留时间比较长,特别是粒径小于2。5μm的颗粒物在大气中能停留7-30天,很难沉降到地面,并能长距离传输[[[] 范丽慧。 PM2。5中金属元素提取方法的对比研究。 环境工程, 内蒙古科技大学, 2015, 35(4): 364-367]]。
PM2。5在空气动力学里被规定为粒子直径小于等于2。5μm的颗粒物,一般也叫细颗粒物、可吸入肺颗粒物[[[3] Sloss L L,Smith I M。 PM10 and PM2。5 an international perspective。 Fuel Process Technol, 2000, 65(66): 127-141]]。PM2。5直接影响气候的原因有很多,会通过散射和吸收太阳辐射来影响气候,也会利用云凝结核的形式来影响云的光学性质和云的分布,进而间接的对气候产生影响,而且细颗粒物也会使城市大气能见度下降[[[] Pope C, Burnett R, Thun M, et al。 Lung cancer cardiopulmonary mortality and long term exposure to fine particculate air pollution。 Journal of the American Medical Assocation, 2002, 287: 1132-1141]][[[] 王志娟,韩力慧,陈旭锋。 北京典型污染过程PM2。5的特性和来源北京工业大学环境与能源学院。 北京: 中国青年出版社, 2010: 115]]。PM2。5在大气中能停留很久,有的时候可以达到几天甚至十几天,这就使得PM2。5有了长距传输的能力,进而影响到远方的城市和地区。
很多检测发现[[[] Toon O B。 How pollution suppresses rain。 Science, 2000, 8(710): 1763-1756]]PM2。5的粒径不大、比表面积不小,所以进而它能富集大气中的各种酸性氧化物、有机污染物、细菌和病毒、有毒重金属等,当我们吸入PM2。5后,就会产生各系统疾病的发生,并会导致人体机能功能性障碍和不可逆性损伤。PM2。5对人类健康的危害很大,近年来一直会研究此热点。