1 / 35

大气气溶胶 -2

大气气溶胶 -2. 气溶胶粒子中的有机物 — 颗粒有机物. 气溶胶粒子中的有机物 (POM) ，其粒径一般都较小。多数分布在 0.1-5um 的范围内，其中有 55~70 ％的粒子集中于粒径 Dp≤2um 范围，属于细粒子的范畴。 颗粒有机物的种类很多，其中烃类 —— 烷烃、烯烃、芳香烃和多环芳烃等是有机物的主要组成部分。此外还有亚硝胺、氮杂环化合物、环酮、醌类、酚类和酸类等，其浓度也相差很大。. 多环芳烃 PAH. PAH. PAH 的结构和性质. PAH 的结构 PAH 的蒸汽压 PAH 的溶解度 PAH 的光吸收. PAH 在大气中的反应. PAH 的硝化反应.

eunice
Download Presentation

大气气溶胶 -2

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 大气气溶胶-2

  2. 气溶胶粒子中的有机物—颗粒有机物 • 气溶胶粒子中的有机物(POM)，其粒径一般都较小。多数分布在0.1-5um的范围内，其中有55~70％的粒子集中于粒径Dp≤2um范围，属于细粒子的范畴。 • 颗粒有机物的种类很多，其中烃类——烷烃、烯烃、芳香烃和多环芳烃等是有机物的主要组成部分。此外还有亚硝胺、氮杂环化合物、环酮、醌类、酚类和酸类等，其浓度也相差很大。

  3. 多环芳烃PAH

  4. PAH

  5. PAH的结构和性质 • PAH的结构 • PAH的蒸汽压 • PAH的溶解度 • PAH的光吸收

  6. PAH在大气中的反应

  7. PAH的硝化反应

  8. How to analyse the concentration?

  9. 相对浓度法 • 为了判断污染(或清洁)的相对程度，消除气溶胶粒子总量的变化对判断的影响，通常采用监测浓度相对于某一参考标准物浓度的比值来衡量. • 参考标准物浓度，通常是采用大气中该物质的自然本底浓度(即指：背景浓度) C vs 1 • 由于目前有关自然本底浓度还没有一个统一的标准，因此各地所选择的本底浓度本身就是相对的

  10. 相对浓度法分类 • 采用某元素R（Fe或Si）在气溶胶中的平均浓度作为参考标准浓度

  11. 中国科学院环境化学研究所，1981年曾用此方法考察了北京地区飘尘中组分元素的相对浓度中国科学院环境化学研究所，1981年曾用此方法考察了北京地区飘尘中组分元素的相对浓度

  12. 相对浓度法分类 • 基于大气污染物的浓度多数符合对数正态分布的缘故。定义Xir为：

  13. 富集因子（EF）法 • 总之，采用相对浓度的方法是将监测数据进行一次标准化处理，消除因大气气溶胶总量变化而引起的变化。相对浓度的稳定，就意味着污染源的变化不大(至少在采样期间)。但是，这种方法不能鉴别具体污染源的类型，更不能估计出不同污染源的贡献大小。而且，采样时的条件不同、离污染源的远近不同等因素对处理结果都有很大的影响。 • 为了鉴别污染源的类型，消除采样过程中各种可变因素(如：气象条件)及距离污染源远近的影响，很多人采用一种简便的双重归一化的处理方法

  14. 富集因子（EF）法 • 富集因子法是戈登(Gorden)于1974年首先提出来的 • 它用于研究大气气溶胶粒子中元素的富集程度，判断和评价气溶胶粒子中元素的自然来源和人为来源 • 首先选择一种相对稳定的元素R作参比元素 （Fe, Al, Si, Na)，将气溶胶粒子中待考查元素i与参比元素R的相对浓度(Xi／XR)气溶胶和地壳中相对应元素i和R的平均丰度求得的相对浓度(Xi’／XR')地壳，按下式求得富集因子(EF)地壳：

  15. 如果考虑到元素有多种性质的来源，其中包括天然排放和特殊排放；要考察人为污染源的可能性时，也常采用以地表土壤物质的相对浓度为基准的富集因子(EF)土壤：如果考虑到元素有多种性质的来源，其中包括天然排放和特殊排放；要考察人为污染源的可能性时，也常采用以地表土壤物质的相对浓度为基准的富集因子(EF)土壤：

  16. 相关分析法 • 考察气溶胶的物理性质（如颗粒大小、光散射系数等)、气象条件(如温度、相对湿度和风向等)与化学组成的内在规律性 • 帮助考察污染物的来源 • 中科院环化所在研究天津地区大气污染物对大气能见度的影响时就发现，光散射系数与大气气溶胶中某些成分具有明显的相关关系，与国外一些地方有相似的现象

  17. 相关分析法

  18. 相关分析法

  19. 大气气溶胶的生成过程 • 大气气溶胶粒子有原生和次生两类。原生气溶胶粒子有自然源如土壤风蚀、海水飞沫蒸发、火山喷发、自然燃烧和植物的花粉等；人为源则主要是工业排放、交通运输、建筑粉尘和生活用燃烧等。 • 次生气溶胶是指由微量气体通过成核与凝结转化为粒子。

  20. 气溶胶粒子的成核作用

  21. 气溶胶粒子的均相成核

  22. 气溶胶粒子的非均相成核 • 当有外来粒子作为核心时，蒸汽分子凝结在该核心表面的过程称为非均相成核 • 水溶性物质存在，或有现成的亲水性粒子存在时，常比纯水更加容易成核、形成胚芽

  23. 气溶胶粒子的非均相成核

  24. 大气气溶胶的运动、输送与并合 • 有助于了解气溶胶粒十在大气中输送、增长和清除的规律 • 在重力场中粒子的下落和粒子的布朗运动是气溶胶粒子的最简单和最基本的运动 • 小粒子要单靠重力沉降落到地面上是很困难的，通常把小粒子当做是随空气运动的，只对大的粒子才需要考虑粒子因重力沉降而与空气有相对运动。 • 讨论粒子间的碰并量程不仅对研究粒子的并合增长而且在研究降水对粒子的清除也是有意义的。

  25. 气溶胶粒子的重力沉降

  26. 气溶胶粒子的重力沉降

  27. 气溶胶粒子的布朗运动 • 粒子受到不断改变方向的分子合作用力，从而使粒子呈现无规的随机运动 • 当粒子在空间分布不均匀时，就会出现粒子沿浓度梯度方向输送，称为布朗扩散 • 关心的是大量粒子的统计平均，得到粒子的平均布朗运动速度，平均位移和布朗扩散系数。

  28. 按照布朗运动的性质，作下面三个假定来处理粒子的运动方程：粒子的运动彼此无关；按统计力学，粒子沿每个坐标的平均前后运动无关按照布朗运动的性质，作下面三个假定来处理粒子的运动方程：粒子的运动彼此无关；按统计力学，粒子沿每个坐标的平均前后运动无关

  29. 气溶胶粒子的凝并 • 粒子作布朗运动时，相互运动轨迹交叉相遇即发生碰撞并合。 • 结果使粒子浓度减小，而总的质量浓度末改变。这种并合可以看作是粒子互相向着对方表面扩散。

More Related