大气尘

大气中粒径小于10μm的悬浮微粒

大气尘也可分为狭义大气尘和广义大气尘。广义的大气是指包围地球的全部空气；狭义的大气是指人、物所暴露的室外空气，即环境空气。广义大气中的悬浮微粒习惯称大气气溶胶；狭义大气中的悬浮微粒习惯称大气尘埃。

定义

大气尘是指室外空气中所含的、大量的具有各种化学成分的固体、液体微粒。这些微粒统称“尘埃”。尘埃按其生成大致可分为灰尘、煤烟、烟和烟雾四种。灰尘是地面上的物体由于自然界的化学、物理作用或生产过程中被粉碎而生成的固体微粒，其粒径一般为 1~150微米。煤烟是由于燃料的不完全燃烧而产生的固体或液体微粒，其粒径一般为0.01～1微米。烟是化学或物理过程中（如氧化、升华、蒸发、凝结等）生成的固体微粒，其粒径一般小于1微米。烟雾是由于蒸汽的冷凝、化学反应和液体喷雾而形成的液体微粒，其粒径一般小于10微米，如硫酸烟雾等。此外，空气中还含有各种微生物，如霉菌、酵母菌等，这些微生物绝大多数都附着在尘埃上。上述尘埃及微生物都呈气溶胶状悬浮在空气中，故称大气尘。大气尘中粒径大于1 微米的尘埃因重力作用而发生沉降，称为沉降性大气尘；小于1微米的尘埃，在空气中进行布朗运动，扩散性大，不沉降，称为浮游性大气尘。

发展历史

早期关于大气尘的概念是指大气中的固态粒子，即真正的灰尘，这就是狭义的大气尘；后来又有人[如德国的荣格(Junge)]提出大气尘是粗分散气溶胶的概念，但这一概念也是不完全的，因为用人工方法或者大气中发生的自然方法可以形成分散度极高的灰尘。所以，大气尘的现代概念不仅是指固体尘，而是既包含固态微粒也包含液态微粒的多分散气溶胶，是专指大气中的悬浮微粒，粒径(指空气动力学直径)小于10μm，这就是广义的大气尘。这种大气尘在环境保护领域被叫做飘尘，以区别于在较短时间内即沉降到地面的落尘(沉降尘)。所以空气洁净技术中的大气尘的概念和一般除尘技术中的灰尘的概念是有所区别的。空气洁净技术中的广义的大气尘的概念也是和现代测尘技术相适应的，因为通过光电的办法测得的大气尘的相对浓度或者个数，是同时包括固态微粒和液态微粒的。在美国和日本，和这种广义大气尘概念相对应的是，10μm以下称“浮游粒子状物质”或者“环境气溶胶”，这是由美国环保局(U.S.EPA)和日本浮游粉尘环境标准专门委员会规定的，这一名称是对浮游粉尘和浮游微粒的统称。

发生源

产生大气尘的有自然发生源和人为发生源：在自然发生源中，有因为海水喷沫作用而带入空气中的海盐微粒，可深人陆地数百公里，90%则降于海上；有风吹起的土壤微粒；有森林火灾时放出的大量微粒；有火山喷发过程中产生的微粒；有来自宇宙空间的流星尘；有植物花粉等。

在人为发生源中，近代工业技术发展造成的大气污染占主要地位。西方国家从14世纪用煤代替木材作为能源便开始了大气污染时代，这属于煤烟型，是大气污染第一阶段。在燃料中煤的灰分最大，一般占总重最的20%以上，石油的灰分最小，以石油代替煤后，煤烟少了，但产生的二氧化硫，在高空和水汽相遇，经太阳光等复杂作用，变成硫酸雾，这种燃油型污染，就是大气污染的第二阶段。随着燃油工业的进一步发展和汽车数量的增加，排出的光化学氧化剂急剧上升，这是燃烧排出的氮氧化合物与碳氢化合物之间发生的一系列复杂反应而产生的臭氧、过氧酸基硝酸盐和其他一些物质。这些物质经过太阳紫外线照射而产生一种有毒的烟雾，这就开始了大气污染的第三阶段——光化学烟雾时代。商用柴油发动机虽然基本上不产生碳氢化合物，避免了光化学反应，但仍然产生烟雾。

浓度表示

大气尘浓度一般有三种表示方法：

（1）计数浓度以单位体积空气中含有的尘粒个数表示，记作粒/L；

（2）计重浓度以单位体积空气中含有的尘粒质量表示，记作吨/时；

（3）沉降浓度以单位时间单位面积上自然沉降下来的尘粒数或质量表示，记作粒╱（cm2·h）或者（km2·月）。

影响因素

影响大气尘浓度和分布的因素主要有：风、温度和绿化。

风

在现代城市中大气尘发生源的主要形式可分为点（烟囱等排放装置）、线（机动车密集的道路）和面（工业区），而起传播污染的主要作用是风。风总是和尘土联系起来，刮风就有土，但这只不过是指刮风吹起地面尘土的情况，再有如北京冬、春季由蒙古高原刮来的含沙风，刮得夭空都变成暗黄色。就大部分情况来说，由于污染物在大气中的排放浓度与总排放量成正比，而与平均风速成反比，所以风速增加一倍，下风侧污染物浓度则可减少一半。国外有关的专门研究报告提到，当比较精细的用尘埃粒子计数器研究大气尘的特性时可以发现，测得低的大气尘浓度往往是因有风的缘故。

温度

广义的大气尘包括固态微粒和液态微粒两部分，而粒径从0.1 μm直至0.001μm之间的微粒虽也属于永久性大气尘的范围，但是被专门叫做凝结核。

凝结核分为两类：一类是吸水性很强的而且能溶于水的，如氯化钠和硫酸盐一类称为溶解性凝结核。另一类是不溶于水但能被水湿润的，如土壤粒子、矿石粒子和烟灰粒子等，称为吸湿性凝结核。硫酸盐一类溶解性凝结核的产生量，主要是在水汽参与下由SO2到硫酸雾的形成多少所决定，所以空气中水汽的含量即绝对湿度。是影响这类微粒数量的重要因素。溶解性凝结核吸湿后开始溶解为溶液，并使自身不断增大。

对非溶解性凝结核，水汽在其上凝结主要取决于表面过饱和度（Erm—E）╱E（Erm为液滴上的饱和水汽压，E为空气的饱和水汽压）。凝结核愈大，发生凝结时所要求的表面过饱和度愈小，即允许E越大，也就是空气的相对湿度可以愈小，反之，相对湿度越大，则可使更小的凝结核吸湿增大。因此，如果认为只有相对湿度或者只有绝对湿度是影响大气尘浓度的因素，是不全面的。绝对湿度主要影响溶解性凝结核初始的吸湿，而凝结核进一步溶解和增大（后者包括非溶解性凝结核）则主要取决于相对湿度。

绿化

绿化面积的大小对于降低大气尘浓度有一定作用。绿化面积越大，大气尘浓度则越低，反之，绿化面积越小，大气尘浓度则相对较高。当然，绿化能降低大气尘的浓度除了面积大小之外还与绿化所种的植物有关。

运用与意义

1、通过分析某地区大气尘中矿物成份、空间分布特征及其来源，可对该地区一体化具有及其重要的环境指导意义。

2、基于大气尘实验，专业人士研究了隔离病房开门时温差对污染物外泄的作用，得出的结论有：温差作用是一般压差作用抵消不了的，2℃温差时污染物交换量比0℃温差时增加50%左右，缓冲室可对温差作用引起的污染物交换起15~30倍的动态隔离作用。

3、利用模糊数学方法，人们可根据元素毒性的大小进行权重赋值，对某地区近地表大气尘进行地球化学环境质量评价。

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