影响人体健康
凝聚过程、化学反应 湿度小的时后有吸水性， 其它方面与烟效应相同
三、气溶胶源和汇 --气溶胶来源
天然源、人为源
（按颗粒物形成机制）气溶胶
一次气溶胶粒子、二次气溶胶粒子 一次气溶胶粒子
天然污染源和人为污染源释放。
二次气溶胶粒子
大气污染气体组分(如二氧化硫、氮氧化物、碳氢化合物等)之间， 或与大气中的正常组分(如氧气)之间通过光化学氧化反应、催化氧化 反应或其它化学反应转化生成的颗粒物。
表面积分布曲线（峰值 ） 0.25m
大气颗粒物的粒度：即艾根核模、积聚模和粗粒模。
由蒸汽凝结或光化学反应使气体经成核作用而形成的颗粒，粒 度为0.005~0.05m，属于核模型。
粒径在0.05~2m范围的颗粒物是由核模型颗粒凝聚或通过蒸气 凝结气而长大的，属于积聚模型。
以上颗粒物合称为细粒(小于2m)
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气溶胶源和汇—气溶胶天然来源
一次气溶胶粒子天然源 地面扬尘（风吹灰尘）、海浪浪沫、火山爆发喷出物、
森林火灾燃烧物、陨星尘及生物界产生的颗粒物，如花粉、 袍子等。
二次气溶胶粒子天然源
森林排出碳氢化合物（主要是萜烯类）--光化学反应--产生微小 颗粒；与自然界硫、氮、碳循环有关的转化产物如由H2S、SO2经氧 化生成的硫酸盐；由NH3、NO和NO2氧化生成的硝酸等。
一 气溶胶粒子成核过程
SO2转化成硫酸或硫酸盐气溶胶的过程如下： 1. SO2气体的氧化g) mH 2SO4 nH2O
3.粒子成长过程
mH 2SO4 nH2O H 2SO4 其它气体、固体微粒 硫酸盐粒子
（液相硫酸雾核）
粒子（液体）
（固体）
二、气溶胶的分类
根据颗粒物的物理状态不同，可将气溶胶分为以下三类： ✓ 固态气溶胶——烟和尘； ✓ 液态气溶胶——雾；
气✓溶固胶液按混粒合径态大气小溶又胶可—分—为烟：雾(smog)。 ✓ 总悬浮颗粒物(total suspended particulates或 TSP)， ✓ 飘尘， ✓ 降尘， ✓ 可吸入粒子(inhalable particles或IP)
四、气溶胶的粒径分布
所谓气溶胶粒径分布是指所含颗粒物的浓度按粒子大小的分布情况。
图2-2 某城市大气颗粒物的数量浓度、表面积浓度和体积浓度分布曲线
城市大气
直径小于0.1m颗粒（居多 ）
体积或质量分布（峰值 ） 0.5m，10m
细颗粒--蒸汽凝结 粗颗粒---灰尘、飘尘及小粒径气溶胶长大而成的颗粒
第二节 气溶胶化学
学习要求：
1. 理解气溶胶粒子成核过程 2. 理解气溶胶的源与汇 3. 气溶胶粒子的化学组成
一、什么是气溶胶？
胶体：粒子的线度在1-100nm(10-7-10-9m) 之间的分散体系。
分散体系：将一种或几种物质分散在另 一种物质中所构成的体系。
分散体系
溶液(真溶液) (原子、分子或 离子均匀分散在另一均相物质 中所形成的体系)。
粗分散体系 > 10-7 m
牛奶，豆浆
分散体系按聚集状态分类
分散介质 分散相 名 称
实例
气
泡沫
肥皂泡沫
液
液
乳状液
含水原油
固 液溶胶悬浮液
泥浆、油墨
气
固
液
固
固溶胶
浮石、泡沫玻璃 珍珠
某些合金、染色塑料
气
液 固
气溶胶
雾、油烟 粉尘、烟
分散质
固体或液体分散在气体中所形成的胶 体体系称为气溶胶。
如烟、雾、空气中的粉尘等。
颗粒直径/μm 0.1 1 10 100
沉降速度/cm·s-1 8×10-5 4×10-3 0.3 30
到达地面所需时间 2-13a 13-98d 4-9h
3-18min
2.湿沉降
指通过降雨、降雪等使颗粒物从大气中去除的过程。它 是去除大气颗粒物和痕量气态污染物的有效方法。湿沉 降也可分雨除(Rainout)和冲刷(Wash out)两种机制。
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气溶胶源和汇—气溶胶人为源
燃料燃烧过程中产生的固体颗粒物，如煤烟、飞灰等 工业生产排放的固体微粒 汽车尾气排出的卤化铅凝聚而形成的颗粒物 人为排放SO2（一定条件下）-----硫酸盐粒子
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气溶胶消除（汇）
1.干沉降
v gd 2 ( 1 2 ) 1.8
粒径越大，扩散系数和沉降速度也越大
表2—9 不同粒径颗粒物的沉降速度
<1 <1 -0.5 <1
形成特征 雾化、冷凝过程
主要效应 净化空气
雾化、蒸发、凝结和凝聚 过程
机械粉碎、扬尘、煤燃烧
降低能见度、影响人体 健康
能形成水核
蒸发、凝聚、升华过程， 一旦形成很难再分散
影响能见度
升华、冷凝、燃烧过程
降低能见度、影响人体 健康
冷凝过程、化学反应
降低能见度、影响人体 健康
燃烧过程、升华过程、冷 凝过程
表2—7 气溶胶形态及其主要形成特征
形态
轻雾 （mist）
浓雾（fog）
分散质 水滴
液滴
粉尘 (dust)
烟尘 (fume)
(气)
烟（smoke）
固体粒子 固、液微粒
固体微粒
烟雾 (smog)
烟炱 (soot)
霾(haze)
液滴、固体颗 粒
固体微粒
液滴、固体颗 粒
粒径/μm >40 <10 >1
0.01-1
大气是由各种固体或液体微粒均匀地分散在空气 中形成的一个相对稳定的庞大的分散体系。也称为气 溶胶体系。气溶胶体系中分散的各种粒子称为大气颗 粒物。微粒的动力学直径为0.002～100μm。由于粒 子比气态分子大，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，它们具有胶体的性质。
粒径大于2m的颗粒物属粗粒，由机械粉碎、液滴蒸发等过程形 成的，属于粗粒模。
图2—3 气溶胶的粒径分布及来源和汇
气溶胶粒子的成核是通过物理和化学过程形成的。气体 经过化学反应，向粒子转化的过 程从动力学角度上可以分 为以下四个阶段：
1.均相成核或非均相成核，形成细粒子分散在空气中。 2.在细粒子表面，经过多相气体反应，使粒子长大。 3.由布朗凝聚和湍流凝聚，粒子继续长大。 4.通过干沉降(重力沉降或与地面碰撞后沉降)和湿沉 降(雨除和冲刷)清除。
胶体体系(粒子的线度在1100nm(10-7-10-9 m)之间的分散 体系。如金溶胶、微乳液等。
粗分散体系(粒子的线度在大于 100nm的分散体系)。如悬浮液， 乳浊液、泡沫等。
分散体系按线度大小的分类
分散体系 粒子的线度
实例
分子分散
< 10-9 m 乙醇-水溶液，空气
胶体分散 10-7-10-9 m AgI或Fe(OH)3水溶液