第八章氣態(tài)污染物控制課件

第五章大氣氣溶膠第五章大氣氣溶膠1引言大氣污染物按物理狀態(tài)可分為兩種形式：氣體污染物和氣溶膠。氣溶膠能直接參與大氣中云的形成和濕沉降(雨、雪、冰和霧等)過(guò)程。氣溶膠粒子能夠散射太陽(yáng)光，使大氣的能見(jiàn)度降低、減弱了太陽(yáng)的輻射，進(jìn)而改變了環(huán)境溫度和植物的生長(zhǎng)速率。由于氣溶膠的粒徑小(特別是直徑小于2um的粒子)、表面積大，因此為大氣中的化學(xué)反應(yīng)提供了良好的反應(yīng)床。氣溶膠中的某些化學(xué)成分對(duì)大氣中許多化學(xué)反應(yīng)都有催化作用。大氣中許多氣態(tài)污染物的最終歸宿是形成氣溶膠粒子。引言大氣污染物按物理狀態(tài)可分為兩種形式：氣體污染物和氣溶膠。2基本概念氣溶膠：

是指的液體或固體微粒均勻地分散在氣體中形成的相對(duì)穩(wěn)定的懸浮體系；粒子的動(dòng)力學(xué)直徑約0.002-100um。人們賴以生存的環(huán)境大氣，實(shí)際上就是由各種固體或液體微粒均勻地分散在空氣中形成的一個(gè)龐大分散體系，也就是一個(gè)大個(gè)氣溶膠體系。基本概念氣溶膠：3粒徑大氣顆粒物的大小或稱粒徑是粒子的最重要的性質(zhì)。它反映了粒子來(lái)源的本質(zhì)，并可影響光的散射性質(zhì)和氣候效應(yīng)，許多重要的性質(zhì)如體積、質(zhì)量和沉降速度等都和粒子大小有關(guān)。對(duì)大氣粒子，空氣動(dòng)力學(xué)直徑(Dp)，其定義為：與所研究粒子有相同終端降落速率的、密度為1的球體直徑。粒徑大氣顆粒物的大小或稱粒徑是粒子的最重要的性質(zhì)。4氣溶膠分類(lèi)（環(huán)境部門(mén)按粒徑）氣溶膠分類(lèi)（環(huán)境部門(mén)按粒徑）5氣溶膠分類(lèi)（大氣科學(xué)按粒徑）氣溶膠分類(lèi)（大氣科學(xué)按粒徑）6氣溶膠的源和匯氣溶膠的源和匯7氣溶膠粒子對(duì)人體的危害氣溶膠粒子對(duì)人體的危害8大氣氣溶膠的濃度粒子濃度是表征大氣氣溶膠特性的一個(gè)重要的物理量數(shù)濃度、質(zhì)量濃度、化學(xué)成分的質(zhì)量濃度、面積濃度和體積濃度數(shù)濃度指單位體積空氣中懸浮的粒子數(shù)，通常用個(gè)/cm3為單位。質(zhì)量濃度指單位體積空氣中懸浮粒子的質(zhì)量，用mg/m3或ug/m3為單位氣溶膠粒子的濃度變化范圍很大，受地理、氣象和地域經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)不同的影響有很大差異。通常認(rèn)為氣溶膠本底的質(zhì)量濃度約為10ug/m3，數(shù)密度約為300個(gè)/cm3

大氣氣溶膠的濃度粒子濃度是表征大氣氣溶膠特性的一個(gè)重要的物理9氣溶膠濃度有明顯的季節(jié)變化和日變化。春季高于夏季，采暖季高于非采暖季。日變化與近地面有大氣逆溫層的生消有關(guān)。大氣氣溶膠的濃度氣溶膠濃度有明顯的季節(jié)變化和日變化。大氣氣溶膠的濃度10大氣氣溶膠濃度隨粒徑的分布大氣氣溶膠的濃度是隨其粒徑不同而變化的，就數(shù)濃度而言，通常隨尺度增加而減小大氣氣溶膠濃度隨粒徑的分布大氣氣溶膠的濃度是隨其粒徑不同而變11濃度分布函數(shù)濃度分布函數(shù)12第八章氣態(tài)污染物控制課件13粒子濃度隨尺度分布的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系Junge在分析粒子實(shí)測(cè)資料時(shí)發(fā)現(xiàn)，在相同的對(duì)數(shù)粒子尺度間隔中．粒子的體積濃度往往相同，即有：粒子濃度隨尺度分布的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系Junge在分析粒子實(shí)測(cè)資料時(shí)發(fā)14粒子的三模態(tài)分布用一個(gè)簡(jiǎn)單的函數(shù)來(lái)模擬實(shí)際觀測(cè)資料的全尺度的分布往往有很大的偏差；觀測(cè)表明，通常粒子分布在小尺度端有一峰值，而在中間端還有2個(gè)拐點(diǎn)。因而用3個(gè)對(duì)數(shù)正態(tài)分布函數(shù)相疊加來(lái)描述它更為合適。即利用粒子的數(shù)濃度、表面積濃度和體積濃度分布函數(shù)來(lái)分析全尺度粒子分布的特征及其所含的更深層的內(nèi)容。粒子的三模態(tài)分布用一個(gè)簡(jiǎn)單的函數(shù)來(lái)模擬實(shí)際觀測(cè)資料的全尺度15第八章氣態(tài)污染物控制課件16組成—個(gè)全尺度分布譜的粒子存在有3個(gè)不同的模態(tài)，它們的來(lái)源、形成過(guò)程、物理化學(xué)性質(zhì)都有所不同。組成—個(gè)全尺度分布譜的粒子存在有3個(gè)不同的模態(tài)，它們的來(lái)源、17

細(xì)粒子和粗粒子之間很少相互作用，可以認(rèn)為是相互獨(dú)立的。表示的是在洛杉磯某地，同一采樣點(diǎn)、不同時(shí)間的采樣的結(jié)果。由圖可見(jiàn)，由于氣溶膠老化使積聚模的體積濃度有很大增長(zhǎng)，對(duì)粗粒子體積的影響卻很小。細(xì)粒子和粗粒子之間很少相互作用，可以認(rèn)為是相互獨(dú)立的。18大氣氣溶膠的化學(xué)組成大氣氣溶膠因其不同的來(lái)源而組分各異，不僅在不同地域其組分有很大差異，而且在同一地域的氣溶膠組分也隨其粒子的尺度不同而不同(不同模態(tài)有不同的來(lái)源)。元素組分：原子吸收光譜、等離子體發(fā)光光譜、質(zhì)子激發(fā)X光射線能譜、X射線熒光分析、中子活化等方法可溶性組分：原子吸收光譜、離子色譜、等離子體發(fā)光等有機(jī)的組分：用有機(jī)溶劑處理樣品大氣氣溶膠的化學(xué)組成大氣氣溶膠因其不同的來(lái)源而組分各異，不僅19

在大氣氣溶膠中所含的元素成分不下數(shù)十種。就鹵族元素Cl,Br，I而言，在氣溶膠中來(lái)自海鹽的Cl主要存在于粗模粒子，而城市中粒子的Br主要在積聚模和核模，來(lái)自地殼元素的Si，Al，F(xiàn)e，Ca，Mg，Na，K，Ti主要存在于粗粒子，而Zn，Cd，Ni，Cu，Pb和S元素則大部分存在于細(xì)粒子中。由于不同的污染源的主要元素各不相同，可以根據(jù)污染的組分與粒子組分資料對(duì)比來(lái)判斷粒子的源。例如土壤主要含有Si，Al,Fe，Ti等；海鹽中含Na，Cl，K;汽車(chē)尾氣中有Pb，Br和Ba；燃料油排放Ni，V，Pb和Na，焚燒垃圾可排放Zn，Sb和Cd。氣溶膠粒子中的可溶性無(wú)機(jī)鹽類(lèi)可來(lái)自不同的排放源，海洋大氣氣溶膠粒子在低層以Na+，Cl-為主，存在于粗粒子，而高空則以SO42-,NH4+為主存在于細(xì)粒子與核模在大氣氣溶膠中所含的元素成分不下數(shù)十種。就鹵族元素Cl,20硫酸及硫酸鹽氣溶膠粒子來(lái)源：氣溶膠粒子中的離子成分硫酸及硫酸鹽氣溶膠粒子氣溶膠粒子中的離子成分21硝酸及硝酸鹽氣溶膠粒子硝酸及硝酸鹽氣溶膠粒子22氣溶膠粒子中的有機(jī)物—顆粒有機(jī)物氣溶膠粒子中的有機(jī)物(POM)，其粒徑一般都較小。多數(shù)分布在0.1-5um的范圍內(nèi)，其中有55~70％的粒子集中于粒徑Dp≤2um范圍，屬于細(xì)粒子的范疇。顆粒有機(jī)物的種類(lèi)很多，其中烴類(lèi)——烷烴、烯烴、芳香烴和多環(huán)芳烴等是有機(jī)物的主要組成部分。此外還有亞硝胺、氮雜環(huán)化合物、環(huán)酮、醌類(lèi)、酚類(lèi)和酸類(lèi)等，其濃度也相差很大。氣溶膠粒子中的有機(jī)物—顆粒有機(jī)物氣溶膠粒子中的有機(jī)物(POM23多環(huán)芳烴PAH多環(huán)芳烴PAH24PAHPAH25PAH的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)PAH的結(jié)構(gòu)PAH的蒸汽壓PAH的溶解度PAH的光吸收PAH的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)PAH的結(jié)構(gòu)26PAH在大氣中的反應(yīng)PAH在大氣中的反應(yīng)27PAH的硝化反應(yīng)PAH的硝化反應(yīng)28Howtoanalysetheconcentration?Howtoanalysetheconcentrati29相對(duì)濃度法為了判斷污染(或清潔)的相對(duì)程度，消除氣溶膠粒子總量的變化對(duì)判斷的影響，通常采用監(jiān)測(cè)濃度相對(duì)于某一參考標(biāo)準(zhǔn)物濃度的比值來(lái)衡量.參考標(biāo)準(zhǔn)物濃度，通常是采用大氣中該物質(zhì)的自然本底濃度(即指：背景濃度)Cvs1由于目前有關(guān)自然本底濃度還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，因此各地所選擇的本底濃度本身就是相對(duì)的相對(duì)濃度法為了判斷污染(或清潔)的相對(duì)程度，消除氣溶膠粒子30采用某元素R（Fe或Si）在氣溶膠中的平均濃度作為參考標(biāo)準(zhǔn)濃度相對(duì)濃度法分類(lèi)采用某元素R（Fe或Si）在氣溶膠中的平均濃度作為參考標(biāo)準(zhǔn)濃31中國(guó)科學(xué)院環(huán)境化學(xué)研究所，1981年曾用此方法考察了北京地區(qū)飄塵中組分元素的相對(duì)濃度中國(guó)科學(xué)院環(huán)境化學(xué)研究所，1981年曾用此方法考察了北32基于大氣污染物的濃度多數(shù)符合對(duì)數(shù)正態(tài)分布的緣故。定義Xir為：相對(duì)濃度法分類(lèi)基于大氣污染物的濃度多數(shù)符合對(duì)數(shù)正態(tài)分布的緣故。定義Xir為33第八章氣態(tài)污染物控制課件34富集因子（EF）法

總之，采用相對(duì)濃度的方法是將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行一次標(biāo)準(zhǔn)化處理，消除因大氣氣溶膠總量變化而引起的變化。相對(duì)濃度的穩(wěn)定，就意味著污染源的變化不大(至少在采樣期間)。但是，這種方法不能鑒別具體污染源的類(lèi)型，更不能估計(jì)出不同污染源的貢獻(xiàn)大小。而且，采樣時(shí)的條件不同、離污染源的遠(yuǎn)近不同等因素對(duì)處理結(jié)果都有很大的影響。

為了鑒別污染源的類(lèi)型，消除采樣過(guò)程中各種可變因素(如：氣象條件)及距離污染源遠(yuǎn)近的影響，很多人采用一種簡(jiǎn)便的雙重歸一化的處理方法富集因子（EF）法總之，采用相對(duì)濃度的方法是將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行35富集因子法是戈登(Gorden)于1974年首先提出來(lái)的它用于研究大氣氣溶膠粒子中元素的富集程度，判斷和評(píng)價(jià)氣溶膠粒子中元素的自然來(lái)源和人為來(lái)源首先選擇一種相對(duì)穩(wěn)定的元素R作參比元素（Fe,Al,Si,Na)，將氣溶膠粒子中待考查元素i與參比元素R的相對(duì)濃度(Xi／XR)氣溶膠和地殼中相對(duì)應(yīng)元素i和R的平均豐度求得的相對(duì)濃度(Xi’／XR')地殼，按下式求得富集因子(EF)地殼：富集因子（EF）法富集因子法是戈登(Gorden)于1974年首先提出來(lái)的富36第八章氣態(tài)污染物控制課件37第八章氣態(tài)污染物控制課件38如果考慮到元素有多種性質(zhì)的來(lái)源，其中包括天然排放和特殊排放；要考察人為污染源的可能性時(shí)，也常采用以地表土壤物質(zhì)的相對(duì)濃度為基準(zhǔn)的富集因子(EF)土壤：如果考慮到元素有多種性質(zhì)的來(lái)源，其中包括天然排放和特殊排放39考察氣溶膠的物理性質(zhì)（如顆粒大小、光散射系數(shù)等)、氣象條件(如溫度、相對(duì)濕度和風(fēng)向等)與化學(xué)組成的內(nèi)在規(guī)律性幫助考察污染物的來(lái)源中科院環(huán)化所在研究天津地區(qū)大氣污染物對(duì)大氣能見(jiàn)度的影響時(shí)就發(fā)現(xiàn)，光散射系數(shù)與大氣氣溶膠中某些成分具有明顯的相關(guān)關(guān)系，與國(guó)外一些地方有相似的現(xiàn)象相關(guān)分析法考察氣溶膠的物理性質(zhì)（如顆粒大小、光散射系數(shù)等)、氣象條件(40相關(guān)分析法相關(guān)分析法41相關(guān)分析法相關(guān)分析法42大氣氣溶膠的生成過(guò)程

大氣氣溶膠粒子有原生和次生兩類(lèi)。原生氣溶膠粒子有自然源如土壤風(fēng)蝕、海水飛沫蒸發(fā)、火山噴發(fā)、自然燃燒和植物的花粉等；人為源則主要是工業(yè)排放、交通運(yùn)輸、建筑粉塵和生活用燃燒等。次生氣溶膠是指由微量氣體通過(guò)成核與凝結(jié)轉(zhuǎn)化為粒子。大氣氣溶膠的生成過(guò)程大氣氣溶膠粒子有原生和次生兩類(lèi)。原生氣43氣溶膠粒子的成核作用氣溶膠粒子的成核作用44氣溶膠粒子的均相成核氣溶膠粒子的均相成核45第八章氣態(tài)污染物控制課件46第八章氣態(tài)污染物控制課件47第八章氣態(tài)污染物控制課件48氣溶膠粒子的非均相成核當(dāng)有外來(lái)粒子作為核心時(shí)，蒸汽分子凝結(jié)在該核心表面的過(guò)程稱為非均相成核水溶性物質(zhì)存在，或有現(xiàn)成的親水性粒子存在時(shí)，常比純水更加容易成核、形成胚芽氣溶膠粒子的非均相成核當(dāng)有外來(lái)粒子作為核心時(shí)，蒸汽分子凝結(jié)在49氣溶膠粒子的非均相成核氣溶膠粒子的非均相成核50大氣氣溶膠的運(yùn)動(dòng)、輸送與并合有助于了解氣溶膠粒十在大氣中輸送、增長(zhǎng)和清除的規(guī)律在重力場(chǎng)中粒子的下落和粒子的布朗運(yùn)動(dòng)是氣溶膠粒子的最簡(jiǎn)單和最基本的運(yùn)動(dòng)小粒子要單靠重力沉降落到地面上是很困難的，通常把小粒子當(dāng)做是隨空氣運(yùn)動(dòng)的，只對(duì)大的粒子才需要考慮粒子因重力沉降而與空氣有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。討論粒子間的碰并量程不僅對(duì)研究粒子的并合增長(zhǎng)而且在研究降水對(duì)粒子的清除也是有意義的。大氣氣溶膠的運(yùn)動(dòng)、輸送與并合有助于了解氣溶膠粒十在大氣中輸送51氣溶膠粒子的重力沉降氣溶膠粒子的重力沉降52氣溶膠粒子的重力沉降氣溶膠粒子的重力沉降53粒子受到不斷改變方向的分子合作用力，從而使粒子呈現(xiàn)無(wú)規(guī)的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)當(dāng)粒子在空間分布不均勻時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)粒子沿濃度梯度方向輸送，稱為布朗擴(kuò)散關(guān)心的是大量粒子的統(tǒng)計(jì)平均，得到粒子的平均布朗運(yùn)動(dòng)速度，平均位移和布朗擴(kuò)散系數(shù)。氣溶膠粒子的布朗運(yùn)動(dòng)粒子受到不斷改變方向的分子合作用力，從而使粒子呈現(xiàn)無(wú)規(guī)的隨機(jī)54按照布朗運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，作下面三個(gè)假定來(lái)處理粒子的運(yùn)動(dòng)方程：粒子的運(yùn)動(dòng)彼此無(wú)關(guān)；按統(tǒng)計(jì)力學(xué)，粒子沿每個(gè)坐標(biāo)的平均前后運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)按照布朗運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，作下面三個(gè)假定來(lái)處理粒子的運(yùn)動(dòng)方程：粒子55氣溶膠粒子的凝并

粒子作布朗運(yùn)動(dòng)時(shí)，相互運(yùn)動(dòng)軌跡交叉相遇即發(fā)生碰撞并合。結(jié)果使粒子濃度減小，而總的質(zhì)量濃度末改變。這種并合可以看作是粒子互相向著對(duì)方表面擴(kuò)散。氣溶膠粒子的凝并粒子作布朗運(yùn)動(dòng)時(shí)，相互運(yùn)動(dòng)軌跡交叉相遇即發(fā)56演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！57第五章大氣氣溶膠第五章大氣氣溶膠58引言大氣污染物按物理狀態(tài)可分為兩種形式：氣體污染物和氣溶膠。氣溶膠能直接參與大氣中云的形成和濕沉降(雨、雪、冰和霧等)過(guò)程。氣溶膠粒子能夠散射太陽(yáng)光，使大氣的能見(jiàn)度降低、減弱了太陽(yáng)的輻射，進(jìn)而改變了環(huán)境溫度和植物的生長(zhǎng)速率。由于氣溶膠的粒徑小(特別是直徑小于2um的粒子)、表面積大，因此為大氣中的化學(xué)反應(yīng)提供了良好的反應(yīng)床。氣溶膠中的某些化學(xué)成分對(duì)大氣中許多化學(xué)反應(yīng)都有催化作用。大氣中許多氣態(tài)污染物的最終歸宿是形成氣溶膠粒子。引言大氣污染物按物理狀態(tài)可分為兩種形式：氣體污染物和氣溶膠。59基本概念氣溶膠：

是指的液體或固體微粒均勻地分散在氣體中形成的相對(duì)穩(wěn)定的懸浮體系；粒子的動(dòng)力學(xué)直徑約0.002-100um。人們賴以生存的環(huán)境大氣，實(shí)際上就是由各種固體或液體微粒均勻地分散在空氣中形成的一個(gè)龐大分散體系，也就是一個(gè)大個(gè)氣溶膠體系?；靖拍顨馊苣z：60粒徑大氣顆粒物的大小或稱粒徑是粒子的最重要的性質(zhì)。它反映了粒子來(lái)源的本質(zhì)，并可影響光的散射性質(zhì)和氣候效應(yīng)，許多重要的性質(zhì)如體積、質(zhì)量和沉降速度等都和粒子大小有關(guān)。對(duì)大氣粒子，空氣動(dòng)力學(xué)直徑(Dp)，其定義為：與所研究粒子有相同終端降落速率的、密度為1的球體直徑。粒徑大氣顆粒物的大小或稱粒徑是粒子的最重要的性質(zhì)。61氣溶膠分類(lèi)（環(huán)境部門(mén)按粒徑）氣溶膠分類(lèi)（環(huán)境部門(mén)按粒徑）62氣溶膠分類(lèi)（大氣科學(xué)按粒徑）氣溶膠分類(lèi)（大氣科學(xué)按粒徑）63氣溶膠的源和匯氣溶膠的源和匯64氣溶膠粒子對(duì)人體的危害氣溶膠粒子對(duì)人體的危害65大氣氣溶膠的濃度粒子濃度是表征大氣氣溶膠特性的一個(gè)重要的物理量數(shù)濃度、質(zhì)量濃度、化學(xué)成分的質(zhì)量濃度、面積濃度和體積濃度數(shù)濃度指單位體積空氣中懸浮的粒子數(shù)，通常用個(gè)/cm3為單位。質(zhì)量濃度指單位體積空氣中懸浮粒子的質(zhì)量，用mg/m3或ug/m3為單位氣溶膠粒子的濃度變化范圍很大，受地理、氣象和地域經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)不同的影響有很大差異。通常認(rèn)為氣溶膠本底的質(zhì)量濃度約為10ug/m3，數(shù)密度約為300個(gè)/cm3

大氣氣溶膠的濃度粒子濃度是表征大氣氣溶膠特性的一個(gè)重要的物理66氣溶膠濃度有明顯的季節(jié)變化和日變化。春季高于夏季，采暖季高于非采暖季。日變化與近地面有大氣逆溫層的生消有關(guān)。大氣氣溶膠的濃度氣溶膠濃度有明顯的季節(jié)變化和日變化。大氣氣溶膠的濃度67大氣氣溶膠濃度隨粒徑的分布大氣氣溶膠的濃度是隨其粒徑不同而變化的，就數(shù)濃度而言，通常隨尺度增加而減小大氣氣溶膠濃度隨粒徑的分布大氣氣溶膠的濃度是隨其粒徑不同而變68濃度分布函數(shù)濃度分布函數(shù)69第八章氣態(tài)污染物控制課件70粒子濃度隨尺度分布的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系Junge在分析粒子實(shí)測(cè)資料時(shí)發(fā)現(xiàn)，在相同的對(duì)數(shù)粒子尺度間隔中．粒子的體積濃度往往相同，即有：粒子濃度隨尺度分布的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系Junge在分析粒子實(shí)測(cè)資料時(shí)發(fā)71粒子的三模態(tài)分布用一個(gè)簡(jiǎn)單的函數(shù)來(lái)模擬實(shí)際觀測(cè)資料的全尺度的分布往往有很大的偏差；觀測(cè)表明，通常粒子分布在小尺度端有一峰值，而在中間端還有2個(gè)拐點(diǎn)。因而用3個(gè)對(duì)數(shù)正態(tài)分布函數(shù)相疊加來(lái)描述它更為合適。即利用粒子的數(shù)濃度、表面積濃度和體積濃度分布函數(shù)來(lái)分析全尺度粒子分布的特征及其所含的更深層的內(nèi)容。粒子的三模態(tài)分布用一個(gè)簡(jiǎn)單的函數(shù)來(lái)模擬實(shí)際觀測(cè)資料的全尺度72第八章氣態(tài)污染物控制課件73組成—個(gè)全尺度分布譜的粒子存在有3個(gè)不同的模態(tài)，它們的來(lái)源、形成過(guò)程、物理化學(xué)性質(zhì)都有所不同。組成—個(gè)全尺度分布譜的粒子存在有3個(gè)不同的模態(tài)，它們的來(lái)源、74

細(xì)粒子和粗粒子之間很少相互作用，可以認(rèn)為是相互獨(dú)立的。表示的是在洛杉磯某地，同一采樣點(diǎn)、不同時(shí)間的采樣的結(jié)果。由圖可見(jiàn)，由于氣溶膠老化使積聚模的體積濃度有很大增長(zhǎng)，對(duì)粗粒子體積的影響卻很小。細(xì)粒子和粗粒子之間很少相互作用，可以認(rèn)為是相互獨(dú)立的。75大氣氣溶膠的化學(xué)組成大氣氣溶膠因其不同的來(lái)源而組分各異，不僅在不同地域其組分有很大差異，而且在同一地域的氣溶膠組分也隨其粒子的尺度不同而不同(不同模態(tài)有不同的來(lái)源)。元素組分：原子吸收光譜、等離子體發(fā)光光譜、質(zhì)子激發(fā)X光射線能譜、X射線熒光分析、中子活化等方法可溶性組分：原子吸收光譜、離子色譜、等離子體發(fā)光等有機(jī)的組分：用有機(jī)溶劑處理樣品大氣氣溶膠的化學(xué)組成大氣氣溶膠因其不同的來(lái)源而組分各異，不僅76

在大氣氣溶膠中所含的元素成分不下數(shù)十種。就鹵族元素Cl,Br，I而言，在氣溶膠中來(lái)自海鹽的Cl主要存在于粗模粒子，而城市中粒子的Br主要在積聚模和核模，來(lái)自地殼元素的Si，Al，F(xiàn)e，Ca，Mg，Na，K，Ti主要存在于粗粒子，而Zn，Cd，Ni，Cu，Pb和S元素則大部分存在于細(xì)粒子中。由于不同的污染源的主要元素各不相同，可以根據(jù)污染的組分與粒子組分資料對(duì)比來(lái)判斷粒子的源。例如土壤主要含有Si，Al,Fe，Ti等；海鹽中含Na，Cl，K;汽車(chē)尾氣中有Pb，Br和Ba；燃料油排放Ni，V，Pb和Na，焚燒垃圾可排放Zn，Sb和Cd。氣溶膠粒子中的可溶性無(wú)機(jī)鹽類(lèi)可來(lái)自不同的排放源，海洋大氣氣溶膠粒子在低層以Na+，Cl-為主，存在于粗粒子，而高空則以SO42-,NH4+為主存在于細(xì)粒子與核模在大氣氣溶膠中所含的元素成分不下數(shù)十種。就鹵族元素Cl,77硫酸及硫酸鹽氣溶膠粒子來(lái)源：氣溶膠粒子中的離子成分硫酸及硫酸鹽氣溶膠粒子氣溶膠粒子中的離子成分78硝酸及硝酸鹽氣溶膠粒子硝酸及硝酸鹽氣溶膠粒子79氣溶膠粒子中的有機(jī)物—顆粒有機(jī)物氣溶膠粒子中的有機(jī)物(POM)，其粒徑一般都較小。多數(shù)分布在0.1-5um的范圍內(nèi)，其中有55~70％的粒子集中于粒徑Dp≤2um范圍，屬于細(xì)粒子的范疇。顆粒有機(jī)物的種類(lèi)很多，其中烴類(lèi)——烷烴、烯烴、芳香烴和多環(huán)芳烴等是有機(jī)物的主要組成部分。此外還有亞硝胺、氮雜環(huán)化合物、環(huán)酮、醌類(lèi)、酚類(lèi)和酸類(lèi)等，其濃度也相差很大。氣溶膠粒子中的有機(jī)物—顆粒有機(jī)物氣溶膠粒子中的有機(jī)物(POM80多環(huán)芳烴PAH多環(huán)芳烴PAH81PAHPAH82PAH的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)PAH的結(jié)構(gòu)PAH的蒸汽壓PAH的溶解度PAH的光吸收PAH的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)PAH的結(jié)構(gòu)83PAH在大氣中的反應(yīng)PAH在大氣中的反應(yīng)84PAH的硝化反應(yīng)PAH的硝化反應(yīng)85Howtoanalysetheconcentration?Howtoanalysetheconcentrati86相對(duì)濃度法為了判斷污染(或清潔)的相對(duì)程度，消除氣溶膠粒子總量的變化對(duì)判斷的影響，通常采用監(jiān)測(cè)濃度相對(duì)于某一參考標(biāo)準(zhǔn)物濃度的比值來(lái)衡量.參考標(biāo)準(zhǔn)物濃度，通常是采用大氣中該物質(zhì)的自然本底濃度(即指：背景濃度)Cvs1由于目前有關(guān)自然本底濃度還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，因此各地所選擇的本底濃度本身就是相對(duì)的相對(duì)濃度法為了判斷污染(或清潔)的相對(duì)程度，消除氣溶膠粒子87采用某元素R（Fe或Si）在氣溶膠中的平均濃度作為參考標(biāo)準(zhǔn)濃度相對(duì)濃度法分類(lèi)采用某元素R（Fe或Si）在氣溶膠中的平均濃度作為參考標(biāo)準(zhǔn)濃88中國(guó)科學(xué)院環(huán)境化學(xué)研究所，1981年曾用此方法考察了北京地區(qū)飄塵中組分元素的相對(duì)濃度中國(guó)科學(xué)院環(huán)境化學(xué)研究所，1981年曾用此方法考察了北89基于大氣污染物的濃度多數(shù)符合對(duì)數(shù)正態(tài)分布的緣故。定義Xir為：相對(duì)濃度法分類(lèi)基于大氣污染物的濃度多數(shù)符合對(duì)數(shù)正態(tài)分布的緣故。定義Xir為90第八章氣態(tài)污染物控制課件91富集因子（EF）法

總之，采用相對(duì)濃度的方法是將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行一次標(biāo)準(zhǔn)化處理，消除因大氣氣溶膠總量變化而引起的變化。相對(duì)濃度的穩(wěn)定，就意味著污染源的變化不大(至少在采樣期間)。但是，這種方法不能鑒別具體污染源的類(lèi)型，更不能估計(jì)出不同污染源的貢獻(xiàn)大小。而且，采樣時(shí)的條件不同、離污染源的遠(yuǎn)近不同等因素對(duì)處理結(jié)果都有很大的影響。

為了鑒別污染源的類(lèi)型，消除采樣過(guò)程中各種可變因素(如：氣象條件)及距離污染源遠(yuǎn)近的影響，很多人采用一種簡(jiǎn)便的雙重歸一化的處理方法富集因子（EF）法總之，采用相對(duì)濃度的方法是將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行92富集因子法是戈登(Gorden)于1974年首先提出來(lái)的它用于研究大氣氣溶膠粒子中元素的富集程度，判斷和評(píng)價(jià)氣溶膠粒子中元素的自然來(lái)源和人為來(lái)源首先選擇一種相對(duì)穩(wěn)定的元素R作參比元素（Fe,Al,Si,Na)，將氣溶膠粒子中待考查元素i與參比元素R的相對(duì)濃度(Xi／XR)氣溶膠和地殼中相對(duì)應(yīng)元素i和R的平均豐度求得的相對(duì)濃度(Xi’／XR')地殼，按下式求得富集因子(EF)地殼：富集因子（EF）法富集因子法是戈登(Gorden)于1974年首先提出來(lái)的富93第八章氣態(tài)污染物控制課件94第八章氣態(tài)污染物控制課件95如果考慮到元素有多種性質(zhì)的來(lái)源，其中包括天然排放和特殊排放；要考察人為污染源的可能性時(shí)，也常采用以地表土壤物質(zhì)的相對(duì)濃度為基準(zhǔn)的富集因子(EF)土壤：如果考慮到元素有多種性質(zhì)的來(lái)源，其中包括天然排放和特殊排放96考察氣溶膠的物理性質(zhì)（如顆粒大小、光散射系數(shù)等)、氣象條件(如溫度、相對(duì)濕度和風(fēng)向等)與化學(xué)組成的內(nèi)在規(guī)律性幫助考察污染物的來(lái)源中科院環(huán)化所在研究天津地區(qū)大氣污染物對(duì)大氣能見(jiàn)度的影響時(shí)就發(fā)現(xiàn)，光散射系數(shù)與大氣氣溶膠中某些成分具有明顯的相關(guān)關(guān)系，與國(guó)外一些地方有相似的現(xiàn)象相關(guān)分析法考察氣溶膠的物理性質(zhì)（如顆粒大小、光散射系數(shù)等)、氣象條件(97相關(guān)分析法相關(guān)分析法98相關(guān)分析法相關(guān)分析法99大氣氣溶膠的生成過(guò)程

大氣氣溶膠粒子有原生和次生兩類(lèi)。原生氣溶膠粒子有自然