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1、2.7 2.7 气溶胶化学气溶胶化学 1.气溶胶的定义及分类气溶胶的定义及分类2.气溶胶的源和汇气溶胶的源和汇3.气溶胶的粒径分布气溶胶的粒径分布4.气溶胶粒子的化学组成气溶胶粒子的化学组成5.气溶胶的危害气溶胶的危害11.气溶胶的定义及分类气溶胶的定义及分类 气溶胶气溶胶(Aerosol):(Aerosol):是指液体或固体微是指液体或固体微粒均匀地分散在气体中形成的相对粒均匀地分散在气体中形成的相对稳定的悬浮体系。稳定的悬浮体系。大气颗粒物大气颗粒物(Particulate matter):(Particulate matter):是指均匀地分散在气体中液体或固是指均匀地分散在气体中液体或
2、固体微粒。体微粒。21.气溶胶的定义及分类气溶胶的定义及分类根据颗粒物的物理状态不同，可将气溶根据颗粒物的物理状态不同，可将气溶根据颗粒物的物理状态不同，可将气溶根据颗粒物的物理状态不同，可将气溶胶分为以下三类：胶分为以下三类：胶分为以下三类：胶分为以下三类：固态气溶胶固态气溶胶固态气溶胶固态气溶胶-烟和尘；烟和尘；烟和尘；烟和尘；液态气溶胶液态气溶胶液态气溶胶液态气溶胶-雾；雾；雾；雾；固液混合态气溶胶固液混合态气溶胶固液混合态气溶胶固液混合态气溶胶-烟雾烟雾烟雾烟雾(smog)(smog)(smog)(smog)31.气溶胶的定义及分类气溶胶的定义及分类表表表表1 1 1 1 气溶胶形态及
3、其主要形成特征气溶胶形态及其主要形成特征气溶胶形态及其主要形成特征气溶胶形态及其主要形成特征 41.气溶胶的定义及分类气溶胶的定义及分类D DP P是空气动力学直径，其定义为与所研究粒是空气动力学直径，其定义为与所研究粒是空气动力学直径，其定义为与所研究粒是空气动力学直径，其定义为与所研究粒子有相同终端降落速率的，密度为子有相同终端降落速率的，密度为子有相同终端降落速率的，密度为子有相同终端降落速率的，密度为1 1的球体直的球体直的球体直的球体直径。它反映出粒子的大小与沉降速率的关系。径。它反映出粒子的大小与沉降速率的关系。径。它反映出粒子的大小与沉降速率的关系。径。它反映出粒子的大小与沉降速
4、率的关系。62.气溶胶的源与汇气溶胶的源与汇气溶胶全球排放量及来源分配（气溶胶全球排放量及来源分配（气溶胶全球排放量及来源分配（气溶胶全球排放量及来源分配（D Dp p20m20m）73.气溶胶的粒径分布气溶胶的粒径分布84.气溶胶的化学组成气溶胶的化学组成1.气溶胶粒子中的离子成分气溶胶粒子中的离子成分2.气溶胶粒子中的有机物气溶胶粒子中的有机物3.气溶胶粒子中的微量元素气溶胶粒子中的微量元素105.气溶胶的危害气溶胶的危害图图3人体呼吸道吸入颗粒物的粒径及份额人体呼吸道吸入颗粒物的粒径及份额 111.1.平流层臭氧的基本光化学平流层臭氧的基本光化学注:（a）过程并不清除O3，OX=O+O3
5、，只是吸收了UV转化为热能，是臭氧层基本功能和平流层逆温原理。131.1.平流层臭氧的基本光化学平流层臭氧的基本光化学O3O(1D)O(3P)2OHSolar radiation,wavelength 290-320 nmH2OO2,N2O2152.2.平流层中破坏臭氧层的催化机制平流层中破坏臭氧层的催化机制 Radical chain reactionsRadical chain reactions X+O X+O3 3 XO+O XO+O2 2 XO+O XO+O X+O X+O2 2 Net:O+O Net:O+O3 3 2O 2O2 2 X in the stratosphere X
6、in the stratosphere H,OH,NO,H,OH,NO,ClCl HOHOx x,NONOx x,and,and ClClx x HOHOx x=H+OH+HO=H+OH+HO2 2 NONOx x=NO+NO=NO+NO2 2 ClClx x=ClCl+ClOClO Reservoirs tie up active radicals Reservoirs tie up active radicals e.g.e.g.ClOClO+NO+NO2 2 ClONO ClONO2 2 162.2.平流层中破坏臭氧层的催化机制平流层中破坏臭氧层的催化机制与与与与ClOClOX X反应反
7、应反应反应注注注注:183.3.大气中源气体与其它气体的大气中源气体与其它气体的变化对平流层臭氧的影响变化对平流层臭氧的影响含氯氟烃类化合物含氯氟烃类化合物人工合成氮肥及化石燃料产人工合成氮肥及化石燃料产生生N2O超音速飞机机群排放物超音速飞机机群排放物194.臭氧洞臭氧洞(Ozonehole)20图图4在在10月份南极上空的臭氧空洞月份南极上空的臭氧空洞 4.臭氧洞臭氧洞(Ozonehole)214.臭氧洞臭氧洞(Ozonehole)4-1McElorg4-1McElorg等提出了氯和溴的协同作用机制等提出了氯和溴的协同作用机制等提出了氯和溴的协同作用机制等提出了氯和溴的协同作用机制224.
8、臭氧洞臭氧洞(Ozonehole)4-34-3Molina等提出的ClO二聚体链反应机制24臭氧洞形成的机制至今仍然存在争议，归纳起来有四种推测：人为排放的CFCs等促进O3损耗与太阳活动周期有关的自然现象当地天气动力学过程、火山活动等人为排放物的影响即便不是决定因素，其作用也已经得到广泛的认同。4.臭氧洞臭氧洞(Ozonehole)25本节的要求本节的要求 1.1.1.1.气溶胶的定义，总悬浮颗粒物气溶胶的定义，总悬浮颗粒物气溶胶的定义，总悬浮颗粒物气溶胶的定义，总悬浮颗粒物(total suspended(total suspended(total suspended(total susp
9、ended particulates,TSP)particulates,TSP)particulates,TSP)particulates,TSP)，降尘，降尘，降尘，降尘(dust-fall)(dust-fall)(dust-fall)(dust-fall)，飘尘，飘尘，飘尘，飘尘(suspended particulate matters,SPM(suspended particulate matters,SPM(suspended particulate matters,SPM(suspended particulate matters,SPM），可），可），可），可吸入粒子吸入粒子吸入
10、粒子吸入粒子(inhalableinhalableinhalableinhalable particles,IP particles,IP particles,IP particles,IP）2.2.2.2.空气动力学直径计算公式空气动力学直径计算公式空气动力学直径计算公式空气动力学直径计算公式3.3.3.3.掌握大气颗粒物的三模态，以及如何识别各种粒掌握大气颗粒物的三模态，以及如何识别各种粒掌握大气颗粒物的三模态，以及如何识别各种粒掌握大气颗粒物的三模态，以及如何识别各种粒子模子模子模子模4.4.4.4.平流层臭氧的基本光化学平流层臭氧的基本光化学平流层臭氧的基本光化学平流层臭氧的基本光化学5.5.5.5.平流层中破坏臭氧层的催化机制平流层中破坏臭氧层的催化机制平流层中破坏臭氧层的催化机制平流层中破坏臭氧层的催化机制6.6.6.6.臭氧洞的形成原因及机制臭氧洞的形成原因及机制臭氧洞的形成原因及机制臭氧洞的形成原因及机制26