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相关概念
一次气溶胶：由排放源直接排放到大气中的颗粒物。 二次气溶胶：通过与气体组分的化学反应生成的颗粒物。 均质气溶胶：所有颗粒物的化学组成相同。 单谱气溶胶：所有的颗粒物粒径大小相同。 多谱气溶胶：多种粒径大小的颗粒物。
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大气气溶胶的浓度表示方法
②飘尘： Dp ＜10m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。
76 176 216.7 149.0 94.64 105.9 43.6 40.0 67.5 54.5 59.3
He et al. (2001) He et al. (2001) Meng et al. (2007) 王荟等. (2003) Wang et al. (2006) Cao et al. (2005) Hu et al. (2002) Gao et al. (1996) Takami et al. (2006) Cao et al. (2005) Cao et al. (2005)
按颗粒物的物理(凝聚)状态分: 固态：烟、尘 液态：雾 固液混合：霾、烟雾
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中国环境空气质量标准中PM10（ Dp≤10 μm ）的相关标准
浓度限值（mg/m3） 取值时间
一级标准 二级标准 三级标准
年均值
0.04
0.10
0.15
日均值
0.05
0.15
0.25
美国环保局1997年提出、2003年通过了PM2.5国家环境空气质量 标准，规定PM2.5的年均浓度和日均浓度限值分别为15和65 μg/m3。
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（一）离子成分
与SO2相比，气溶胶中的H2SO4 (SO42-)引起了更多更 严重的问题: H2SO4/SO42-是大气中的强酸，可以使降水酸化，导致 酸雨的主要因素之一，引起一系列严重的生态问题； H2SO4/SO42-主要分布在亚微米范围的颗粒物中，不易 沉降，可通过呼吸道进入人体肺部，对人体健康有影响； H2SO4/SO42-具有较高的消光系数，影响城市能见度的 重要因素之一； 大气中的H2SO4/SO42-颗粒物在大气化学和全球气候效 应等过程中起着非常重要的作用。
•数浓度：个/cm3 •表面积浓度：μm2. cm-3 •体积浓度： μm3. cm-3 •质量浓度： mg. m-3; μg. m-3
p大气气溶胶的来源复杂，按照产生的过程分为 自然源和人为源。
自然源主要来自于洋面气泡的破裂、土壤的风 蚀、生物的孢子花粉以及火山爆发、森林火灾 等。
3
元素组成：
地壳元素如Si, Fe, Al, Na, Mg, Ca和Ti等；
污染元素如Zn, K, Cd, Ni, Cu和Pb等。
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（一）离子成分
阳离子：NH4+、Mg2+、Na+ 、K+等金属离子； 阴离子： SO42- 、NO3- 及Cl- 、Br-等卤素离子存在；
这些离子成分通常是气溶胶理化特性研究的必测项目。 它们对太阳光产生散射和吸收作用，使能见度降低，为大 气污染的标志之一。除影响气候变化，还可以控制气溶胶 粒子的酸化。所以研究离子的浓度、时空分布、粒径分布 等有利于研究气溶胶形成机制，并预测气溶胶的来源。
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1
主要内容
大气气溶胶的定义、基本特征 大气气溶胶的化学组成、来源与去除
大气气溶胶的危害
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2
大气气溶胶的定义、基本特征
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
人为源主要来自化石燃料燃烧、工农业生产活 动等；人为排放气态污染物在一定条件下的气 －粒转化过程也是大气气溶胶的一个重要来源。
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气溶胶的去除
大气气溶胶主要是通过干、湿沉降的方式去除。
（1）干沉降：重力作用或与地面其他物体碰撞后 沉降。 （2）湿沉降：
① 雨除 ：气溶胶的颗粒物作为凝结核，成为云滴中心， 通过凝结和碰并，云滴增长为雨滴（若T<0 ℃）即雪，形 成降雨/雪。
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（一）离子成分
1.种类 （1）SO42-
非海盐硫酸盐（nss-SO42-）是对流层气溶胶粒子中普 遍存在的组分，在海洋和大陆环境中都能检测到，但 其气态前体物不同。
海洋中SO42-的气态前体物：来自浮游植物产生的二甲基硫； 大陆SO42-的气态前体物：主要来自人为排放的SO2的转化。
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。
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3
气溶胶图例
北京市典型烟尘集合体的TEM图像 （a.链状;b.簇状)
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4
表面光滑的飞灰
表面吸附超细 颗粒的飞灰
矿物颗粒石英
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硫酸盐
5
气溶胶分类：
按粒径的大小：
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100m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。
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9
不同地区PM2.5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 北京 太原 南京 上海 广州 青岛 厦门 大连 香港 珠海
1999.7-2000.9夏季 1999.7-2000.9冬季 2005.12 2001 2003.9-2005.1 2002.1-2 1997-2000 1993 2002 2002.1-2 2002.1-2
② 冲刷：在降雨/雪过程中，雨滴将大气中的微粒挟带或 冲刷下来。
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14
气溶胶的表面性质
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15
主要内容
大气气溶胶的化学组成
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气溶胶粒子的化学组成
1
离子成分:
SO42- ；NH4+ ；NO3Mg2+；Ca2+；Na+；Cl-
2
有机物含量:
多环芳烃（PAHs） 有机碳（OC）和 无机碳（EC）
⑤细粒子：其粒径小于2.5 μm，记为：PM2.5
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6
气溶胶分类：
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。
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7
气溶胶分类：