大气颗粒物大气气溶胶
大气层中的气溶胶与大气透明度
1.气溶胶的定义和来源气溶胶是指悬浮在大气中的微小颗粒物质，其尺寸范围从纳米到数十微米。
这些颗粒可以来自自然界的源头，如火山喷发、沙尘暴和森林火灾等；也可以来自人类活动，如工业排放、交通尾气和燃煤等。
2.气溶胶的组成和特性气溶胶由许多不同的化学物质组成，如硫酸盐、硝酸盐、有机物质和黑碳等。
它们的组成和浓度对大气透明度产生重要影响。
气溶胶的光学特性主要包括吸收、散射和透过。
这些特性取决于气溶胶的尺寸和组成。
3.气溶胶对大气透明度的影响气溶胶对大气透明度产生直接和间接影响。
直接影响是指气溶胶颗粒吸收和散射光线，导致大气中的可见光减少。
这会使得光线在大气中传播时发生散射，使得远处的物体变得模糊不清。
间接影响是指气溶胶颗粒与云滴之间的相互作用。
气溶胶充当云滴的凝结核，影响着云的形成和持续时间。
这些云进一步影响大气透明度。
4.气溶胶对太阳辐射的影响气溶胶颗粒可以散射入射的太阳辐射，使得部分太阳能被反射回太空，减少地表的太阳辐射。
这导致地表温度下降，对气候产生反冲作用。
此外，气溶胶颗粒还可以吸收太阳辐射，将其转化为热能。
这也会导致大气温度上升。
5.气溶胶对地球辐射平衡的影响气溶胶散射和吸收地球辐射，从而影响地球能量平衡。
散射的气溶胶颗粒会增加大气中的反射率，减少地球辐射量。
吸收的气溶胶颗粒会释放热量，增加大气的辐射量。
这些影响导致地球辐射平衡发生改变，进而影响气候和气温。
6.气溶胶与空气质量气溶胶颗粒不仅对大气透明度具有影响，同时也直接影响空气质量。
细颗粒物（PM2.5）是一种常见的气溶胶，其直径在2.5微米以下。
这些细小颗粒物质可以被人体吸入，并对呼吸系统和健康产生负面影响。
因此，控制空气中的气溶胶浓度对于维护良好的空气质量至关重要。
7.减少气溶胶的方法减少气溶胶对大气透明度和空气质量的影响是一项重要任务。
其中一种方法是控制和减少工业和交通排放。
通过使用更清洁的能源和采用环保的生产技术，可以减少气溶胶的排放量。
大气中颗粒物的形成机理及影响因素研究
大气中颗粒物的形成机理及影响因素研究随着工业化和城市化的发展，大气中的颗粒物污染逐渐引起人们的关注。
颗粒物是指在大气中悬浮的固体或液体微小颗粒，在形成和演化过程中受到多种因素的影响。
本文旨在探讨大气中颗粒物的形成机理以及影响因素的研究进展。
颗粒物的形成机理主要包括两个过程，即气溶胶的形成和颗粒物的再生。
首先，气溶胶的形成是指气态物质凝聚形成微小颗粒的过程。
气溶胶的形成受到气体中的物质浓度、温度、湿度等因素的影响。
在高浓度、低温和高湿度的条件下，气体分子更容易相互碰撞凝结成颗粒。
其次，颗粒物的再生是指颗粒物在大气中的增长和减少过程。
颗粒物的再生受到大气中的气溶胶浓度、光照强度、温度和湿度等因素的共同作用。
气溶胶的凝结和气溶胶的演化能够导致颗粒物的形成和增长。
大气中颗粒物的形成与气溶胶的化学成分密切相关。
气溶胶的主要成分包括有机物、无机盐和金属元素等。
有机物是大气中主要的颗粒物成分之一，其来源包括生物排放、燃烧和汽车排放等。
无机盐主要包括硫酸盐、硝酸盐和铵盐等，其形成与化学反应和气溶胶的凝结有关。
金属元素主要来自于矿石粉尘、工业废气和交通尾气等。
这些化学成分的形成与排放源、大气化学反应以及气溶胶的凝结作用密切相关。
除了化学成分，气象条件也是大气中颗粒物形成的重要影响因素之一。
温度和湿度对颗粒物形成和增长过程起着至关重要的作用。
在较低的温度和高湿度下，气溶胶的凝结和近地面颗粒物的浓度会显著增加。
此外，大气中的光照强度也会影响颗粒物的演化过程。
光化学反应可以通过促进有机物的氧化和颗粒物的凝结来影响颗粒物形成和增长。
颗粒物对大气环境和人体健康产生广泛的影响。
首先，颗粒物的存在会导致大气能见度降低和气溶胶形成的光学效应，从而影响景观的清晰度。
其次，颗粒物对气候变化和全球辐射平衡产生重要影响。
颗粒物的散射和吸收作用会改变大气中的辐射平衡，进而影响地球能量收支。
最重要的是，颗粒物对人体健康产生负面影响。
微粒物质可以通过呼吸道被人体吸入，对呼吸系统引起炎症反应，加重呼吸道疾病的发病率，并增加心血管疾病的风险。
002.6大气环境化学 -气溶胶化学.大气颗粒物
空气动力学等效直径（Dp） 在气流中，如果所研究的颗粒物（任意密度
和形状）与一个单位密度的球形颗粒物的空气 动力学效应相同，则这个球形颗粒物的直径就 定义为所研究颗粒物的Dp。
Dp DgK p o
Dp表示所研究的粒子有相同终端降落 速度的密度为1的球体。
气溶胶粒子的成核是通过物理和化学过程形成的。 气体经过化学反应，向粒子转化过 程从动力学角度 上分为四个阶段
均相成核或非均相成核，形成细粒子分散在空气中 在细粒子表面，经过多相气体反应，使粒子长大 由布朗凝聚和湍流凝聚，粒子继续长大 通过干沉降(重力沉降或与地面碰撞后沉降)和湿沉
降(雨除和冲刷)过程而清除
nm
PM2.5 PM10 100 m m 1 m m 10 m m
Whitby的三模态模型
<0.05μm, 爱根核模(aitken) 0.05μm≤Dp≤2μm, 积聚模(accumulation mode) >2μm，粗粒子模(coarse particle mode)
热蒸汽 冷凝
风沙
0.5~2.5
天 森林火灾
然 海盐粒子
来 火山灰
源
H2S、NH3、NOx、HC 转化
0.01~0.5 3.0
0.25~1.5 3.45~11.0
小计
7.21~18.5
沙石（农业活动）
人 露天燃烧
为
直接排放 来
源
SO2、NOx、HC 转化
小计
总计
0.5~2.5 0.02~1.0 0.1~0.9 1.75~3.35 2.37~7.55 9.58~26.05
可吸入粒子(inhalable particles或IP)，易于通过 呼吸过程而进入呼吸道的粒子, 国际标准化组织 (ISO)建议将IP定为粒径DP≤10 μm的粒子
大气环境问题——大气颗粒物
大气环境问题——大气颗粒物大气颗粒物是指大气中存在的固态或液态微粒物质的总称。
这些微粒物质匀称地簇拥在大气中形成一个相对稳定的悬浮体系，也称气溶胶体系，这些微粒的粒径在0.002~100μm之间。
大气颗粒物也称作大气气溶胶。
1．大气颗粒物的分类大气颗粒物的种类无数。
按照其来源分类可以分为自然颗粒物和人为颗粒物；按照形成机制分类．可以分为一次颗粒物和二次颗粒物；按照形成特征分类可以分为轻雾（mist),浓雾〔fog)、粉尘（dust)、烟尘（fume)、烟（smoke)、烟雾(smog)、烟炱(soot）和霾（haze）详细形态和形成特征；按照颗粒物粒径分类则可以分为总悬浮颗粒物、可吸入粒子、粗粒子和细粒子。
2．大气颗粒物的来源、形成机理及清除途径与其他的污染物不同,大气颗粒物并不是一种容易的物质，而是一种非常复杂的混合物。
大气颗粒物的组成和形态都可以随着时光和空间的不同而浮现非常显著的变幻。
大气颗粒物有自然源和人为源两种来源。
自然源是指来自地球表面自然过程的挺直排放以及宇宙活动等的一类来源，如火山喷发、海洋表面海水的溅沫、森林火灾、地表土壤碎屑的场尘、生物物质（花粉、细菌、真菌等）、流星碎屑等；来自人类活动挺直排放的一类来源称为人为源，这些排放的90％进人大气对流层。
大气颗粒物的自然源和人为源的排放量。
大气颗粒物按形成机制不同可以分为一次产物和二次产物。
由自然和人类活动挺直排放形成的颗粒物为一次产物；排入大气的物质（包括气体物质、一次颗粒物和大气气体组分）通过化学反应转化形成的颗粒物为二次产物。
大气中的二次颗粒物的形成是通过物理过程和化学过程而实现的。
从动力学分析，这一过程经受了四个阶段，实现了经化学反应向粒子的转化：①均相成核或非均相成核，形成细粒子簇拥在空气中；②在细粒子表面，气体参加多相反应，其结果使粒子长大；③通过布朗凝结和湍流凝结．粒子继续长大；④通过干沉降（重力沉降或与地面碰撞后沉降）和湿沉降（雨除和冲刷）清除。
大气颗粒物来源解析
大气颗粒物来源解析大气颗粒物是指悬浮在大气中的微小颗粒，它们可以分为可见颗粒物（直径大于或等于2.5微米）和细颗粒物（直径小于2.5微米）。
大气颗粒物的来源多种多样，包括自然源和人为源。
本文将对大气颗粒物的来源进行解析，并探讨其对环境和健康的影响。
一、自然源自然界中的大气颗粒物主要来自以下几个方面：1. 自然气溶胶：自然气溶胶是大气中最主要的颗粒物来源之一。
它们包括由植物排放的挥发性有机物、海水中的盐粒和海藻所产生的物质等。
这些气溶胶颗粒物通过自然过程如挥发、风蚀和植物代谢等进入大气中。
2. 地壳物质：地壳物质的风蚀和搬运也是大气颗粒物的重要来源。
例如，风蚀的沙尘暴可以将土壤中的颗粒物带入大气中，形成PM10（可吸入颗粒物直径小于等于10微米）。
此外，火山喷发、地震等地壳活动也会产生大量的颗粒物。
二、人为源人类活动对大气颗粒物的贡献也不可忽视。
以下是一些主要的人为源：1. 工业排放：工业生产中的燃煤、燃油等燃烧过程会产生大量的颗粒物。
这些颗粒物包括各种有害物质，如二氧化硫、二氧化氮和重金属等。
2. 交通排放：机动车辆的尾气是大气颗粒物的重要来源。
尾气中的氮氧化物和挥发性有机物经过复杂的化学反应，会形成细颗粒物和臭氧等污染物。
3. 生物质燃烧：生物质燃烧是农村地区主要的大气颗粒物来源之一。
例如，农作物秸秆焚烧和柴火燃烧会释放出大量的细颗粒物和污染物。
人为活动对大气颗粒物的贡献日益增加，导致大气质量下降，对环境和人体健康带来威胁。
大气颗粒物对环境和健康的影响大气颗粒物的存在对环境和人体健康产生多方面的影响：1. 空气质量：大气颗粒物的增加会导致空气质量下降，降低能见度，影响空气清新程度，对人们的户外活动、景观观赏等产生不利影响。
2. 呼吸健康：细颗粒物可以穿透到呼吸道最深处，对肺部产生损害。
长期暴露于高浓度的颗粒物中，会增加哮喘、慢性阻塞性肺疾病、心血管疾病等的发生风险。
3. 生态系统：大气颗粒物对植物和动物也有一定影响。
大气颗粒物,大气气溶胶哪个危害更大
气溶胶是液态或固态微粒在空气中的悬浮体系，其分散相为固体或液体小质点，直径大小为10^-5m～10^-9m。
气溶胶的化学组成十分复杂，大气中二氧化硫转化形成的硫酸盐，是气溶胶的主要成分之一。
当气溶胶的浓度达到足够高时，将对人类健康造成威胁，尤其是对哮喘病人及其他有呼吸进疾病的人群。
空气中的气溶胶还能传播真菌和病毒，这可能会导致一些地区疾病的流行和爆发。
颗粒物（PM，particulate matter）又称尘，是指大气中的固体或液体颗粒状物质。
颗粒物可分为一次颗粒物和二次颗粒物。
一次颗粒物是由天然污染源和人为污染源释放到大气中直接造成污染的颗粒物，例如土壤粒子、海盐粒子、燃烧烟尘等等。
二次颗粒物是由大气中某些污染气体组分（如二氧化硫、氮氧化物、碳氢化合物等）之间，或这些组分与大气中的正常组分（如氧气）之间通过光化学氧化反应、催化氧化反应或其他化学反应转化生成的颗粒物，例如二氧化硫转化生成硫酸盐。
由此可以看出，颗粒物是构成气溶胶的基本物质之一。
因此，气溶胶和颗粒物这二者不是平行对等的关系，所以不好比较哪个的危害更大。
如果这里所说的危害是指对人体呼吸道的危害，那么相对于单纯的大气颗粒物来说，相同粒径级别的气溶胶则是更为稳定的大气污染物，其造成危害的广域性和深度会更大一些。
大气层中的气溶胶与大气颗粒物
大气层中的气溶胶与大气颗粒物气溶胶与大气颗粒物是大气中常见的两种物质。
它们对大气环境、天气和人类健康都有着重要的影响。
本文将从气溶胶和大气颗粒物的来源、组成、影响和控制等方面进行论述。
一、气溶胶的来源与组成气溶胶是指在大气中悬浮的微小颗粒状物质。
它们可以来自自然源和人为活动。
自然源包括火山喷发、风沙、植物挥发物、海洋蒸发等。
人为活动则主要包括燃煤、工业排放、交通尾气、农药使用等。
气溶胶的组成复杂多样，主要包括固态颗粒和液态颗粒。
固态颗粒包括灰尘、沙尘、煤烟、颗粒物等；而液态颗粒则主要是水蒸气在大气中凝结形成的云雾等。
此外，气溶胶中还含有各种化学成分，如硫酸盐、硝酸盐、铵盐、有机物等。
二、大气颗粒物的来源与组成大气颗粒物是指在大气中悬浮的固态或液态颗粒物质。
它们与气溶胶类似，来源也包括自然源和人为活动。
自然源的大气颗粒物主要来自风沙、火山灰等，而人为活动会产生大量的工业粉尘、机动车尾气、燃煤排放等。
大气颗粒物的组成与气溶胶相似，也包括固态和液态颗粒。
固态颗粒主要有灰尘、细颗粒物、颗粒物等；液态颗粒则主要是水蒸气凝结形成的云雾等。
三、气溶胶与大气颗粒物的影响气溶胶和大气颗粒物对大气环境、天气和人类健康都有着重要的影响。
首先是对大气环境的影响。
气溶胶和大气颗粒物能够吸收、反射和散射太阳辐射，影响地球能量平衡，导致气温变化。
此外，它们还能作为云凝结核，在大气中形成云雾，影响降水形式和强度。
其次是对天气的影响。
气溶胶和大气颗粒物的存在会改变大气的稳定度和湿度分布，影响云的形成、演变和降水过程。
它们还会影响能见度，降低大气的透明度。
最重要的是对人类健康的影响。
气溶胶和大气颗粒物中的细颗粒物能够悬浮在空气中并被人们吸入，对呼吸道和心血管系统产生负面影响。
细颗粒物的长期暴露与呼吸系统疾病、心脑血管疾病、肺癌等疾病风险增加有关。
四、气溶胶与大气颗粒物的控制为了减轻气溶胶和大气颗粒物对大气环境和人类健康的影响，需要采取一系列控制措施。
大气气溶胶的化学成分分析
大气气溶胶的化学成分分析大气气溶胶是指存在于大气中的极小颗粒物，其化学成分包括无机物、有机物、元素和化合物等。
这些颗粒物的来源非常广泛，有些是自然形成的，例如火山喷发、森林火灾、沙尘暴等；有些则是人类活动的副产品，例如交通排放、工业废气等。
大气气溶胶具有复杂的化学成分，含量和种类都随着时间和空间的不同而变化，因此，对其化学成分的研究非常重要。
一、大气气溶胶的组成大气气溶胶的组成非常繁杂，主要包括以下几种化学成分：1. 无机盐类无机盐类是大气气溶胶中的主要物质之一，主要包括硫酸盐、硝酸盐、铵盐、氯化物、碳酸盐等。
其中，硫酸盐与硝酸盐是大气气溶胶中的主要成分，通常被称为SO4和NO3。
这两种物质对于大气污染的产生具有重要作用。
硫酸盐和硝酸盐是典型的酸性物质，它们的存在会导致大气中的酸雨。
2. 有机物大气气溶胶中的有机物是指含碳的天然或人工有机化合物。
有机物的来源非常广泛，包括生物质燃烧、交通排放、挥发性有机化合物等。
有机物会对大气的光学特性、气候变化、生态系统等产生重要影响。
3. 元素和气体大气气溶胶中还含有一些元素和气体，例如碳、铁、锰、氮气、氧气等。
这些物质有时候可以在大气气溶胶中扮演重要的角色，例如，铁离子对于海洋生物的生长至关重要。
二、大气气溶胶的化学分析大气气溶胶的化学分析是对其成分和来源进行研究的重要手段。
目前，常用的化学分析方法主要有以下几种：1. 变压器式等离子体质谱法变压器式等离子体质谱法（ICP-MS）是一种高灵敏度和高分辨率的化学分析方法。
它可以对微量元素和化合物的含量进行快速、准确的测定，对于大气气溶胶中的金属元素和有机物的成分分析具有重要意义。
2. 高效液相色谱法高效液相色谱法（HPLC）是一种基于色谱分离的分析方法，它可以对大气气溶胶中的有机物进行分离和鉴定。
HPLC可以对样品进行高效纯化，提高分离效果，并且能够获取相应的色谱图谱，方便对物质的定量和定性分析。
3. 光谱分析法光谱分析法是一种基于光与物质相互作用的化学分析方法，包括紫外-可见吸收光谱、原子吸收光谱、拉曼光谱等。
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2018/10/4
玉溪师范学院 化学与环境科学系 杨艳
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烟尘(熏烟，Smoke)：
1、 大气颗粒物的粒径
0.01~ 5 m；固体与液体；含碳物质，如煤炭燃 烧时产生的固体碳粒、水、焦油状物质及不完全燃烧 的灰分所形成的混合物，如果煤烟中失去了液态颗粒， 即成为烟炭。
烟雾（Smog）：
0.001~ 2 m；固体；粒径在2m以下，现泛指 各种妨碍视程(能见度低于2km)的大气污染现象。光化 学烟雾产生的颗粒物，粒径常小于0.5m使大气呈淡 褐色。
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一、
干沉降
大气颗粒物的来源和消除
2、大气颗粒物的消除 干沉降是指颗粒物通过重力作用或与其它物体碰撞 后发生沉降。 干沉降消除过程存在着两种机制：
一种是通过重力对颗粒物的作用，使它降落在土 壤、水体的表面或植物、建筑等物体上，沉降的速率 与颗粒的粒径、密度、空气运动粘滞系数等有关。
湿沉降是指降雨、下雪使颗粒物消除的过程。
湿沉降存在雨除(Rain out)和冲刷(Wash out) 两种机制。
2018/10/4 玉溪师范学院 化学与环境科学系 杨艳 9
二、
大气颗粒物的粒径分布
1、大气颗粒物的粒径
粒度是指颗粒物粒子直径的大小。
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可吸入粒子
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易于通过呼吸过程而进入呼吸道的粒子。目前国际标准 化组织(ISO)建议将其定为 Dp≤10μm 。 玉溪师范学院 化学与环境科学系 杨艳
2018/10/4 玉溪师范学院 化学与环境科学系 杨艳 7
表：不同粒径颗粒物的沉降速度
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一、 大气颗粒物的来源和消除
另一种沉降机制是粒径小于0.lm的颗粒，即艾 根粒子，靠布朗运动扩散、互相碰撞而凝集成较大 的颗粒，通过大气湍流扩散到地面或碰撞而消除。 湿沉降
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一、
大气颗粒物的来源和消除
1）颗粒物的天然来源
天然源可起因于地面扬尘(风吹灰尘)，和地壳、土壤的 成分很相似，海浪溅出的浪沫，火山爆发的喷出物，森林火 灾的燃烧物，宇宙来源的陨星尘及生物界产生的颗粒物如花 粉、袍子等。 二次颗粒物的天然来源主要是森林中排出的碳氢化合 物(主要是萜烯类)，进入大气后经光化学反应，产生的微小 颗粒，与自然界硫、氮、碳循环有关的转化产物如由H2S、 SO2经氧化生成的硫酸盐，由NH3、NO和NO2氧化生成的 硝酸等。
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1、 大气颗粒物的粒径
总悬浮颗粒物(Total Suspended Particulate TSP)： 用标准大容量颗粒采样器在滤膜上所收ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的颗粒物 的总质量作为大气质量评价中的一个通用的重要污染指 标。 长期飘泊在大气中颗粒直径小于l0m的悬浮物称为 飘尘(Airborne particle)，大于l0m的微粒，由于自身 的重力作用而很快沉降下来的这部分微粒称为 （Dustfall）。
2
一、
大气颗粒物的来源和消除
1、大气颗粒物的来源
大气颗粒物可分为天然源和人为源两类。 若按颗粒物形成机制，又可分为一次颗粒物和二次颗 粒物。 一次颗粒物是由天然污染源和人为污染源释放到大气 中直接造成污染的颗粒物。 二次颗粒物是由大气中某些污染气体组分(如二氧化硫、 氮氧化物、碳氢化合物等)之间，或这些组分与大气中的正 常组分(如氧气)之间通过光化学氧化反应、催化氧化反应或 其它化学反应转化生成的颗粒物。
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一、
大气颗粒物的来源和消除
粒子的沉降速度可应用斯托克斯定律求出： V = gd2（1 - 2）/ 1.8 V表示沉降速度，cm/s； g为重力加速度，cm/s2； d为粒子直径，cm； 1 ，2为颗粒及空气的密度，g/cm3； 空气的粘度，以泊表示。 粒径愈大，则扩散系数和沉降速率也愈大。
第二章 大气环境化学 大气颗粒物(大气气溶胶) 环境空气的质量及监测方法简介
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玉溪师范学院 化学与环境科学系 杨艳
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大气颗粒物
气溶胶的定义 大气与悬浮在其中的固体和液体微粒共同组 成的多相体系 气溶胶体系中分散的各种粒子称为大气颗粒 物。
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1、 大气颗粒物的粒径
粉尘（微尘、Dust） 颗粒直径：1 ~ 100 m； 物态：固体； 生成机制、现象：机械粉碎的固体微粒，风吹扬尘， 风沙。
烟(烟气，Fume) 颗粒直径：0.01 ~ 1 m； 物态：固体； 生成机制、现象：由升华、蒸馏、熔融及化学反应等 产生的蒸气凝结而成的固体颗粒。如熔融金属、凝 结的金属氧化物、汽车排气、烟草燃烟、硫酸盐等。
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1、 大气颗粒物的粒径
霭（Mist）
颗粒直径：大于10 m；
物态：液体； 生成机制、现象：与雾相似，气象上规定称轻雾， 水平视程在1 ~ 2km之内，使大气呈灰色。 霾（Haze） 颗粒直径：~ 0.1 m； 物态：固体； 生成机制、现象：干的尘或盐粒悬浮于大气中形成， 使大气混浊呈浅蓝色或微黄色。水平视程小于2km。
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一、
大气颗粒物的来源和消除
2）颗粒物的人为来源 燃料燃烧过程中产生的固体颗粒物，如煤 烟、飞灰等，各种工业生产过程中排放的固体 微粒，汽车尾气排出的卤化铅凝聚而形成的颗 粒物以及如人为排放SO2在一定条件下转化为 硫酸盐粒子等的二次颗粒物。
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1、 大气颗粒物的粒径
灰（Ash） 颗粒直径：1 ~ 200 m； 物态：固体； 生成机制、现象：燃烧过程中产生的不燃性微粒，如 煤、木材燃烧时产生的硅酸盐颗粒，粉煤燃烧时产 生的飞灰等。 雾（Fog） 颗粒直径：2 ~ 200 m； 物态：液体； 生成机制、现象：水蒸气冷凝生成的颗粒小水滴或 冰晶水平视程小于1km。