氣溶膠污染的評測及治理方法

民營科技２０１５年第１１期 生態環境

氣溶膠污染的評測及治理方法

許科峰

（無錫市開放大學，江蘇無錫２１４０１１）

摘要：在查閱大量的ＣＡ文摘、期刊、專著以及網上相關數據庫的基礎上對氣溶膠科學的發展以及氣溶膠污染與治理技術的現

狀及發展趨勢進行了綜述。

關鍵詞：氣溶膠；污染；評測；治理

所謂氣溶膠是指“沉降速度可以忽略的固體粒子、液體粒子

的香煙煙霧等）。

２氣溶膠微粒的危害。 １．

或固體和液體粒子在氣體介質中的懸浮體”。當氣溶膠形成的一

大氣氣溶膠是大氣與懸浮在其中的固體和液體微粒共同組

種大氣物質后，就對大氣環境產生了影響。隨著大氣污染事件的

頻發，人們對氣溶膠的關注也越來越多。 成的多相體系。在不同的地區和季節普遍存在，但由于來源以及

氣溶膠的微粒范圍從１０～７ｅｍ到１０～ｌｅｎａ不等，在如此寬的范 形成條件的不同，其化學組成和物理化學性質差異很大，不同的

圍內，隨其大小的變化，微粒的物理性質和運動規律都將發生變 污染可以顯示出明顯的污染源特征。

化。

氣溶膠的危害可分為：對大氣環境的影響；對人體的危害以

氣溶膠微粒大小

及對工業生產的危害。下面對這三類危害進行簡單的介紹：

１）對大氣的影響。

氣溶膠粒子對氣候的輻射平衡有重要的影響。氣溶膠對氣候

的影響可分為直接影響和間接影響。直接影響指大氣中的氣溶膠

微粒吸收和散射太陽輻射和地面輻射出的長波輻射，進而影響地

氣輻射收支品平衡。氣溶膠對氣候的間接影響是指氣溶膠濃度

壽命，而云的變化則會影響氣候。 變化會影響云的光學特性、

氣溶膠微粒越小，其在空氣中沉降速度就越慢，對大氣環境、

人體健康、交通安全以及一些潔凈度要求較高的Ｔ業產品有一定

２）對人體的危害。

的影響，特別當顆粒直徑小于１０ ｍ以下，其影響更大。 氣溶膠對人體的危害強度主要依賴于其成分、濃度以及粒

氣溶膠科學是一門新興的學科，其研究范圍很廣。雖然氣溶

徑。粒子的成分決定是否有害和引起何種疾病。氣溶膠濃度和暴

濃度越高、時間越長危害就越大。氣溶 露時間則決定了吸入劑量，

膠在地球大氣成分中所占的比例很小，但因為其在大氣層中分布

這是因為：一般而言，大于５０ ｍ的粒 膠的粒徑也是一重要組成，

廣泛、對大氣過程有重要作用、對大氣質量和氣候的影響等諸多

一

因素而使得人們不能忽視氣溶膠對環境的影響。

子不會進入呼吸道，１０～１５ ＩＴＩ的粒子絕大部分沉在鼻腔里，當微

粒直徑大小在５～１０ ｒｎ則會進入氣管或支氣管，只有小于５ ｍ

對氣溶膠的研究主要有以下一些特點：

的粒子才能進入到深部呼吸道乃至肺泡。此外，環境因素如溫度

１）需要國際間的合作。

和相對濕度對氣溶膠造成的吸入危害也有一定的影響。

因為氣溶膠是大氣中普遍存在的異質混合物，不受國際邊界

３）對Ｔ業生成的危害。

大氣氣溶膠中的金屬微粒對工業產品的危害很大。例如Ｎａ，

的限制。

２）需要多學科綜合。

因為氣溶膠對大氣質量、大氣能見度、酸沉降、降水、大氣的 對半導體器材十分有害。在做半導體器件的硅片表面如果沾污上

輻射平衡和平流層以及對流層中的化學反應等有重要影響。

的Ｎａ量達到３．６×１０１１鈉原子／ｅｒａ 以上，就會對器件電性能有

影響。大氣氣溶膠中的重金屬影響更廣泛。以硅片為例，當其表面

３）氣溶膠對城市交通和人體健康也有很大的影響。

在城市大氣中，由汽車尾氣和燃燒排放的尾氣造成的高濃度 上的鐵、銅、銀的濃度從１０１１變化為１０１３原子／ｅｍ 時，有效電荷

的氣溶膠可以降低大氣的能見度，從而影響城市的交通和人類的

值要變化２－２．５倍。

正常生活；而微米級的氣溶膠粒子還會對人的呼吸系統產生重要

因為氣溶膠在大氣中停留的時間較長，所以當大氣中的氣溶

除了會造成以上所述的傷害外，還會降 膠濃度達到一定程度時，

影響，尤其危害人類健康含有各種微生物和生物性物質的氣溶膠

對人體健康影響更大。著重討論氣溶膠在大氣環境、人體健康和

低路面以及空中的能見度，對交通造成印象。

工業生產中造成的危害以及現有的一部分治理方法。 ２氣溶膠污染治理的方法及現狀

１ 氣溶膠污染的來源及其危害

２．１氣溶膠污染程度的測量及評價方法。

為保證氣溶膠污染程度測量的可靠性，除了檢測方法合理、

大氣氣溶膠和氣態大氣污染物是大氣污染物的兩大基本要

素。研究表明，大氣氣溶膠的污染特征和對環境的影響程度主要

檢測儀器精良外，還要遵循正確的采樣原理來最大限度地減小誤

決定于大氣氣溶膠粒子的大小、狀態和組成。 差。在采樣理論的指導下，對微粒進行正確采樣后，可以通過多種

１．１氣溶膠微粒的發生源。

方法對微粒的大小、數量和分布進行測定，對測量結果還要作出

常常采用的方法有：計重濃度 科學的評價。對微粒濃度的測定，

大氣氣溶膠粒子的直徑多在０．００１～１０ ｍ之間。很多過程可

計數濃度法（濾膜顯微鏡計數法）、計數濃度法（光散射式粒子 法、

以產生氣溶膠。其發生源可分為自然發生源和人為發生源兩類。

在自然發生源中，有火山噴發產生的微粒；有風吹起的土壤 計數器計數法）、其他計數濃度法（電子顯微鏡法、凝結核計數

微粒；有森林火災放出的微粒；有海水噴沫作用帶入空氣中的海 法）、相對濃度法、生物微粒測定法等。

鹽微粒；有來自宇宙空間的流星塵等。

在人為發生源中，以丁業生產過程中產生的微粒為主；隨著

現代化交通工具使用的普及，有汽車、飛機等交通工具尾氣中產 過氯乙烯濾膜或石英濾膜。其樣品分析方法如下：

生的微粒總量也越來越多；火災也會在短時間內產生大量的煙 樣品采集前后，將濾膜放置在恒溫恒濕室內一定時間，然后

霧；以及人們在日常生活中產生的微粒（如廚房的油煙煙霧、室內

目前市場上已有了商品化的氣溶膠采樣裝置。如美國希勒公

司的Ａ一２４５型大氣氣溶膠分級采樣裝置，它的采集濾膜一般采用

用精密天平稱重，由樣品采集前后濾膜質量差和大氣的采集體積