气溶胶污染的评测及治理方法

民营科技２０１５年第１１期 生态环境

气溶胶污染的评测及治理方法

许科峰

（无锡市开放大学，江苏无锡２１４０１１）

摘要：在查阅大量的ＣＡ文摘、期刊、专著以及网上相关数据库的基础上对气溶胶科学的发展以及气溶胶污染与治理技术的现

状及发展趋势进行了综述。

关键词：气溶胶；污染；评测；治理

所谓气溶胶是指“沉降速度可以忽略的固体粒子、液体粒子

的香烟烟雾等）。

２气溶胶微粒的危害。 １．

或固体和液体粒子在气体介质中的悬浮体”。当气溶胶形成的一

大气气溶胶是大气与悬浮在其中的固体和液体微粒共同组

种大气物质后，就对大气环境产生了影响。随着大气污染事件的

频发，人们对气溶胶的关注也越来越多。 成的多相体系。在不同的地区和季节普遍存在，但由于来源以及

气溶胶的微粒范围从１０～７ｅｍ到１０～ｌｅｎａ不等，在如此宽的范 形成条件的不同，其化学组成和物理化学性质差异很大，不同的

围内，随其大小的变化，微粒的物理性质和运动规律都将发生变 污染可以显示出明显的污染源特征。

化。

气溶胶的危害可分为：对大气环境的影响；对人体的危害以

气溶胶微粒大小

及对工业生产的危害。下面对这三类危害进行简单的介绍：

１）对大气的影响。

气溶胶粒子对气候的辐射平衡有重要的影响。气溶胶对气候

的影响可分为直接影响和间接影响。直接影响指大气中的气溶胶

微粒吸收和散射太阳辐射和地面辐射出的长波辐射，进而影响地

气辐射收支品平衡。气溶胶对气候的间接影响是指气溶胶浓度

寿命，而云的变化则会影响气候。 变化会影响云的光学特性、

气溶胶微粒越小，其在空气中沉降速度就越慢，对大气环境、

人体健康、交通安全以及一些洁净度要求较高的Ｔ业产品有一定

２）对人体的危害。

的影响，特别当颗粒直径小于１０ ｍ以下，其影响更大。 气溶胶对人体的危害强度主要依赖于其成分、浓度以及粒

气溶胶科学是一门新兴的学科，其研究范围很广。虽然气溶

径。粒子的成分决定是否有害和引起何种疾病。气溶胶浓度和暴

浓度越高、时间越长危害就越大。气溶 露时间则决定了吸入剂量，

胶在地球大气成分中所占的比例很小，但因为其在大气层中分布

这是因为：一般而言，大于５０ ｍ的粒 胶的粒径也是一重要组成，

广泛、对大气过程有重要作用、对大气质量和气候的影响等诸多

一

因素而使得人们不能忽视气溶胶对环境的影响。

子不会进入呼吸道，１０～１５ ＩＴＩ的粒子绝大部分沉在鼻腔里，当微

粒直径大小在５～１０ ｒｎ则会进入气管或支气管，只有小于５ ｍ

对气溶胶的研究主要有以下一些特点：

的粒子才能进入到深部呼吸道乃至肺泡。此外，环境因素如温度

１）需要国际间的合作。

和相对湿度对气溶胶造成的吸入危害也有一定的影响。

因为气溶胶是大气中普遍存在的异质混合物，不受国际边界

３）对Ｔ业生成的危害。

大气气溶胶中的金属微粒对工业产品的危害很大。例如Ｎａ，

的限制。

２）需要多学科综合。

因为气溶胶对大气质量、大气能见度、酸沉降、降水、大气的 对半导体器材十分有害。在做半导体器件的硅片表面如果沾污上

辐射平衡和平流层以及对流层中的化学反应等有重要影响。

的Ｎａ量达到３．６×１０１１钠原子／ｅｒａ 以上，就会对器件电性能有

影响。大气气溶胶中的重金属影响更广泛。以硅片为例，当其表面

３）气溶胶对城市交通和人体健康也有很大的影响。

在城市大气中，由汽车尾气和燃烧排放的尾气造成的高浓度 上的铁、铜、银的浓度从１０１１变化为１０１３原子／ｅｍ 时，有效电荷

的气溶胶可以降低大气的能见度，从而影响城市的交通和人类的

值要变化２－２．５倍。

正常生活；而微米级的气溶胶粒子还会对人的呼吸系统产生重要

因为气溶胶在大气中停留的时间较长，所以当大气中的气溶

除了会造成以上所述的伤害外，还会降 胶浓度达到一定程度时，

影响，尤其危害人类健康含有各种微生物和生物性物质的气溶胶

对人体健康影响更大。着重讨论气溶胶在大气环境、人体健康和

低路面以及空中的能见度，对交通造成印象。

工业生产中造成的危害以及现有的一部分治理方法。 ２气溶胶污染治理的方法及现状

１ 气溶胶污染的来源及其危害

２．１气溶胶污染程度的测量及评价方法。

为保证气溶胶污染程度测量的可靠性，除了检测方法合理、

大气气溶胶和气态大气污染物是大气污染物的两大基本要

素。研究表明，大气气溶胶的污染特征和对环境的影响程度主要

检测仪器精良外，还要遵循正确的采样原理来最大限度地减小误

决定于大气气溶胶粒子的大小、状态和组成。 差。在采样理论的指导下，对微粒进行正确采样后，可以通过多种

１．１气溶胶微粒的发生源。

方法对微粒的大小、数量和分布进行测定，对测量结果还要作出

常常采用的方法有：计重浓度 科学的评价。对微粒浓度的测定，

大气气溶胶粒子的直径多在０．００１～１０ ｍ之间。很多过程可

计数浓度法（滤膜显微镜计数法）、计数浓度法（光散射式粒子 法、

以产生气溶胶。其发生源可分为自然发生源和人为发生源两类。

在自然发生源中，有火山喷发产生的微粒；有风吹起的土壤 计数器计数法）、其他计数浓度法（电子显微镜法、凝结核计数

微粒；有森林火灾放出的微粒；有海水喷沫作用带入空气中的海 法）、相对浓度法、生物微粒测定法等。

盐微粒；有来自宇宙空间的流星尘等。

在人为发生源中，以丁业生产过程中产生的微粒为主；随着

现代化交通工具使用的普及，有汽车、飞机等交通工具尾气中产 过氯乙烯滤膜或石英滤膜。其样品分析方法如下：

生的微粒总量也越来越多；火灾也会在短时间内产生大量的烟 样品采集前后，将滤膜放置在恒温恒湿室内一定时间，然后

雾；以及人们在日常生活中产生的微粒（如厨房的油烟烟雾、室内

目前市场上已有了商品化的气溶胶采样装置。如美国希勒公

司的Ａ一２４５型大气气溶胶分级采样装置，它的采集滤膜一般采用

用精密天平称重，由样品采集前后滤膜质量差和大气的采集体积