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气溶胶力学习题

气溶胶力学习题
气溶胶力学习题

气溶胶力学第一章习题

1、推导多谱气溶胶粒子从静滞气体中沉降在水平表面上的速率公式。量纲是单位时间单位面积上的粒子数目。假设斯托克斯(Stokes )定律适合求沉降末速度,以适当的矩量表示你的答案。

2、一气溶胶起始粒数分布函数是()

p d n 0。

(a )使这个气溶胶与体积为原有体积q 倍的滤过空气相混合,新形成的气溶胶的分布函数为何?

(b )该原始气溶胶由3.5%(重量比)的海盐微滴所组成,在和等体积的干燥、滤过的空气混合以后,全部水分均予蒸发。那么,新的分布函数是怎样的?(水分蒸发后的气体体积忽略不计)

(C )原始气溶胶以与粒子表面积成比例的速率损失每一尺度范围内的粒子,推导分布函数随时间和粒子直径而变化的公式。

在所有情况下,都要利用起始分布与可能需要的任何其它的变量来表示你的答案,给全部变量下定义。

3、大气气溶胶的谱分布有时遵循下面形式的幂函数定律: ()=p d d n 常数4P

d V ? 试中,V 是分散物质的体积分数(单位体积空气中的气溶胶体积)。实用时,这个公式通常适用于尺度范围约0.1到5微米的粒子。试证明,遵从这种定律的气溶胶混合所造成的尺度谱分布,也遵守同样的定律。混合之前,气溶胶具有不同的体积分数。

4、气溶胶粒子吸附某种化学核素,其吸附量与粒子表面积成比例。推导出这种核素相对于粒子尺度谱分布的公式(在ν到ν+d ν尺度范围内,该粒子尺度以单位体积气体中核素的质量来表示)。用ν和()υn 表示你的答案。定义你引进的各个常数。

5、据1969年8月和9月测量结果,平均后的帕萨迪纳气溶胶尺度谱分布函数()p p d d N d n ??≈/列于附表。

(a )试确定粒子平均直径(微米)。

(b )确定粒子质量中值直径,亦即较大粒子质量等于较小粒子质量时的直径。

(c )估算和这个分布相应的单位体积空气中颗粒物质的总表面积。

(d )光化学烟雾的许多组分(如自由基)是极其活泼的。假定这些核素在一个受冲击的表面上遭到破坏,而且于破坏之后,不在受冲击的气溶胶表面上恢复。试估计这样的核素浓度减到原始浓度1/10所需要的时间。设由分子运动论公式给出了气体中分子与表面碰撞的速率。

2/12??

? ??=M RT c πβ

试中,M是碰撞核素的分子量=100克/克分子(假设),R是气体常数(8.3?107尔格/0K.克分子),T是绝对温度(300K,假设),C是活性核素的浓度。

(e)利用图1.7中硫相对于粒子尺度谱分布的数据,确定粒子的硫浓度与粒子尺度的函数关系。以每立方厘米气溶胶内硫的克数作为粒子尺度的函数的形式,来表达你的计算结果。注意:该数据不代表同一气溶胶样品,因此,需把计算值看成是近似值。

(f)试证明习题3的幂定律大体上适用于该数据,并估算常数值。

附表平均1969年8月—9月在帕萨迪纳测量的结果而得出的粒子尺度谱分布函数

粒子总体积=58.1微米3/厘米3

气溶胶力学第二章习题

1、试证明方程(2.6)的解满足一维扩散方程,并证明与平板相平行的单位横截面气体内的粒子总数是守恒的。

2、像刚体弹性圆球那样起作用的二元气态分子混合物,其扩散系数的一级近似值可由下试

求得:

2/121212212)()(23??????++=m m m m kT d d p kT D π

试中,1和2代表混合物的成分,d 是分子直径,m 是质量。

在这种情况下,你能利用自由分子范围(d p ?l )内的摩擦系数f ,将上试简化成f kT /吗?

3、欲使气溶胶通过水起泡以除去悬浮的粒子,试估算1毫米的气泡通过1英尺高的水柱时,对0.5>d p >0.05微米范围粒子的清除效率。温度是20℃,并假设一开始就搅动气泡中的气溶胶,而气泡的作用类似于刚性球体,并且气泡能立刻达到恒定的上升速度,试问,有可能采用这个方法净化气体吗?

4、推导外加电场的电位E 和粒子直径相关的公式。该粒子由场致充电获得的电荷,与扩散

充电获得的电荷相等。在T =20℃和1大气压下,若Nt =107离子秒/厘米3,在E 为

1—10千伏/厘米范围内把粒子直径图解为E 的函数,设离子迁移率为2.2厘米2/秒,粒子的介

电常数是8.0。

5、在一个表面上,流过密度为2克/厘米3、热导率3.5×10-4卡/厘米.秒.K 、尺度为1微米

的气溶胶。试计算为防止沉淀作用在表面上造成沉积所必需的最小温度梯度。忽略扩散作用,并假设空气流动与维持20℃的平面相平行。

气溶胶力学第三章习题

1、围绕球体进行低雷诺数流动的速度分布,由下面斯托克斯公式给出:

-=θu ???

? ??--3341431sin γαγαθU

???

? ??+-=332231cos γαγαθγU u

试证明前向驻点(在浓度边界层近似条件下)上有限直径粒子的质量转移系数可用下式求出(Friedlander ,1967):

?∞--=1

032dz e R e D d k z αα

其中,4/3pe R =α,D dU pe /=。这些方程代表小雨滴和雾微滴进行扩散收集的模型。

2、估算直径4微米的玻璃纤维构成的滤垫(α=0.0057)对0.08和0.17微米粒子的收集效率。滤器厚度为0.8厘米,空气速度是13厘米/秒,温度为20℃。把你的答案与第四章(图4.14)讨论的实测值进行比较。

3、有人建议制造一个用一束毛细管组成的扩散电池,来测定气溶胶粒子平均尺度。若毛细管直径为1毫米,长度为20厘米,试确定清除90%的d p=0.05微米粒子所需的速度。核对一下流动是否确系片流。温度是20℃。

4、假设雷诺数为1000的稳恒片流管流可以作为空气在气管内的流动的一个粗糙模型。气管直径是2.0厘米。

(a)估测气管每单位长度清除SO2和硫酸液滴的相对速率。可以假定粘液层对SO2和粒子是一个理想的汇。把每厘米的百分数表示为粒子尺度(范围d p<0.5微米)的函数。

(b)论述你的结果在阐明SO2及其氧化产物(如硫酸)对肺的影响时的意义。必要时可作一些假设,但要把所有的假设说清楚。

5、外部空气以10英尺/秒的速度经过一个2英寸的管道,被引入空气监测站的仪器里,管长12英尺。试计算由于向管壁扩散而(对亚微米粒子)必须采用的订正因数。把订正百分率(测量的浓度必须乘上这个百分数,才能给出真实的浓度)表示成粒子尺度的函数。

6、粒子尺度范围如图2.5,且E=2千伏/厘米,试确定版型电沉淀仪的收集效率(需计入扩散运输)。平板间隔为12英寸,在流动方向上的板长是5英尺,完成气流速度为3英尺/秒和10英尺/秒时的计算,并绘制收集效率对粒子直径的函数图线。粒子的介电常数是4,气体温度是160℃,假设收集板是平滑的,气流是充分发展的湍流。

气溶胶力学第四章习题

1、以速度u0将一个粒子垂直抛入稳定气体中,如果粒子最初向上运动,试推导求粒子克服重力场移行最大距离的公式。假定该运动可以用斯托克斯定律描述。

2、试推导一个以特性无量纲参数表示的、求非斯托克斯粒子终止距离的公式。

3、现设计一个弯曲900、直径4英寸的烟道,借以送出1

4、估算粒子由于撞击而在树木各部分(树干、树枝、细枝条等等)上沉积的效率,条件是:风速:5英里/小时,粒子密度:1克/厘米3,粒子尺度分别为0.1,1.0和10微米。为此目的,需根据观察对树木各部分的线度做出合理的假设。讨论你的答案。

5、用直径1英寸的颗粒物料装填成的滤床过滤一种气溶胶,设装填成分近似球形,试估价空气速度为2英尺/秒时,借撞击作用所能收集的最小粒子的尺度。空气的动力学粘度是0.15厘米2/秒,粘度是1.8×10-4克/厘米.秒,粒子密度为2克/厘米3。

6、欲用直径5毫米圆球装填的滤床,从20℃气流中除去单位密度的5微米粒子。主要设计指标是使消耗单位能量所能收集到的粒子数最多。试根据你对单个球体性能的计算,确定最适当的气体速度。

7、20℃、1大气压的空气,以20英尺/秒速度通过竖直取向的6英寸管道而流动,绘出壁沉积时、转移系数(厘米/秒)与范围为0.01

气溶胶力学第五章习题

1、已知具有碳球光学性质的粒子质量,求出对λ=0.436微米产生最大消光的粒子尺度。

2、试确定散射光量等于20℃、1大气压的空气散射光所需要的粒子浓度(微克/米3)。假定粒子的折射指数为1.5,波长是0.5微米,计算0.1,0.5和1.0微米的单位密度的粒子浓度。将你的计算结果与洛衫矶大气中的平均浓度(约100微克/米3)进行比较。

3、加利福尼亚洲能见度标准要求:在相对湿度低于70%的日子里,能见度大于10英里。考察由折射指数1.5的物质组成的气溶胶控制能见度的某一天,试估计与能见度标准相应的大气中的气溶胶浓度。设:(1)球形粒子的密度是1克/厘米3;(2)气溶胶是单谱的,其粒子尺度为d p =0.5微米;(3)起作用的波长是0.5微米。答案用每立方米空气中气溶胶的毫克数表示。

4、球形粒子构成的气溶胶的消光,有赖于其光学性质和尺度谱分布。考察经常观测到的分布函数n d (d p )~d p -4。假定这些粒子是有机液体(m =1.5)或碳所组成,这可能相当于在洛衫矶观测到的那种光化学气溶胶(m =1.5),和喷气式飞机或其它燃烧过程产生的烟炱

气溶胶,试计算固定尺度谱分布时的比例b 碳/b 1.5。

5、通过测量沉降中的气溶胶的散射光,原则上有可能确定已知光学性质的粒子的尺度谱分布。在这个方法里,把一个小室中气溶胶所透过的光强标记为时间的函数。该气溶胶最初在空间上是均匀的,而且没有对流。

直到气溶胶中最大粒子(有足够的时间)从小室顶部降落下来通过光束为止,在小室内给定水平面上,由水平光束散射出来的光保持恒定。尔后,由于陆续地从光程中除去较小的粒子,散射将会减弱。

试证明尺度谱分布函数可由下试求出(Gumprecht 和Sliepcevich ,1953):

LK dt dI I =-1散射()()dt d d d d p

p p

**

*42π 试中,d p *是任意时刻光束中最大粒子的直径,L 是光程长度(小室宽度)。说说怎样才能确定d p *和d (d p *)/dt 。

实际上,该气溶胶体系往往被布朗扩散和对流所扰动,因而,很少采用这个方法测定n d (d p )

气溶胶力学第六章习题

1、设过滤一股气流,以获得供化学分析用的气溶胶样品。采用30毫米标准市售滤器,端面速度为53厘米/秒时,0.3微米粒子的透过率是0.02%。如果气流速度是6米/秒,为实现等动力采样,采样探头的直径应是多少?

2、计划利用分级式撞击器采样化学分析用的大气气溶胶。第一章习题5已经给出了由单个粒子光学计数器和电迁移率分析器测得的尺度谱分布。该撞击器有四级,后面装一个效率为1000%的后置滤器。撞击器各级的特性可用与50%效率相对应的粒子尺度来表示。如果第一级收集大于5微米的全部粒子,试确定其它三级的特性粒子尺度(使在每一级和后置滤器上都得到相

等的质量)。假定粒子密度恒定。那么,使每一级上质量相等的设计理由为何?

3、今设计一个圆形喷嘴撞击器,用来采样小气车尾管排出的燃烧含铅汽油所形成的汽车废气气溶胶。若最大喷射速度是200米/秒,流量为1升/分,试确定能够收集到的最小粒子的尺度(空气动力学直径)。假定整个撞击器内的压力接近大气压,温度为200C ,设粒子具有溴化铅的密度(ρp =6.7克/厘米3),试估计最小粒子的尺度(实际直径)。注意:需计入滑动修正因数(参考第二章)。

4、就图6.6的光学粒子计数器来说,其灵敏体积为1.5?1.5?1毫米,试确定该体积内空气分子所散射的总能量。把这个能量与直径范围0.05—5微米、折射指数为1.5的单个粒子的散射总能量做一对比。设λ=0.5微米,并以入设光强表示你的答案。温度为200C 。

5、欲建立大气气溶胶散射光的测量值和尺度分布函数不同范围的贡献之间的关系,试论述能提供所需资料的测试系统的各个部件,讨论完成计算所必须的每一个假设。

6、积分浊度计提供气溶胶总的光散射资料。试说明,在表6.2中应如何表述这种仪器的特征。

7、围绕与其平面垂直的轴线旋转一个平盘,可以在表面的方向上引起空气流动。小粒子向着圆盘表面扩散的速率由下式给出:

∞-=n D J 2/16/13/262.0ων

试中,J 是扩散通量(每秒钟内每平方厘米的粒子数),ω是旋转圆盘的角速度(弧度/秒),n ∞是距圆盘很远地方的粒子浓度。

只要边界层是片流,粒子的沉积速率便与表面上的位置无关。将电子显微照相铅版附在表面上,就能收集到供电子显微镜检查的样品。假如大气浓度是105个粒子/厘米3,试确定边长100微米的区域内载片上有10个粒子所需要的采样时间。旋转速度为20,000转/分,温度为200C 。为简化计算,假定粒子尺度是0.05微米。(关于这个方法的应用,请参看Friedlander 和Pasceri ,1964,Surface Contamination ,Pergamon ,Oxford and New

York ,第107页)

8、试遴迳能监测颗粒污染(人类对其反应最敏感)性质(并包括检测能见度降低与卫生效应在内)的空气检测和分析系统的部件。

气溶胶力学第七章习题

1. 欲遏止很小粒子(d p <<1)组成的气溶胶的凝并。如果用无粒子气体进行等温恒压稀释使凝并率减到起始值的1%,试确定稀释比。如果通过可逆绝热膨胀,将凝并率降低相同的倍数,试确定体积膨胀比。假定气体是理想气体。

2. (a)两个0.5微米的粒子必须有多少电荷(异性)才能使碰撞速率增加(Ⅰ)1%,(Ⅱ)10%? 温度是20℃,压力是1大气压。(b)试估计恰好平衡范德华引力效应时,两个0.5微米的环己烷微滴应当携带的同号电荷数?温度为20℃,压力是1大气压。

3. Whytlaw-Gray 和他的助手们实验证明了扩散凝并理论适用于气溶胶。在Whytlaw-Gray 和Patterson(1932)所著的《烟》一书中概述了他们的大部分实验结果。在后来的实验里,Whytlaw-Gray Cawood 和Patterson 等人(1936)把烟雾室中心的已知体积的烟收集在玻璃底薄箱里,测定粒子浓度随时间的变化。将这些采样箱固定在烟雾室中心的支架上,并借助通过烟雾室

侧壁上的木塞的绳子,每隔一定的时间取回采样箱。用光学方法计数沉降在玻璃片上的粒子。在用氧化镉烟进行的一组实验里,获得了下列结果:

距实验开始的时间粒子数/厘米3×10-6

(分)

80.92

240.47

430.33

620.24

84 0.21

利用这些确定凝并常数,并与单谱和自保气溶胶的理论值加以比较。

4. 考察以50英尺/秒的速度通过4英寸的管道的气溶胶流动。比较管壁附近粘性粒子层内布朗运动所致的凝并速率和片流切变造成的凝并速率。用d p =1微米的粒子与其它大小的粒子相碰撞时的碰撞频率函数图象表示你的答案。假设温度为20℃。

提示:粘性子层内的速度分布可用下式给出:

U t = yfU2/2v

式中:y是距管壁的距离,f是范宁摩擦系数,U是主流速度,v是动力学粘度。

5. 作为汽车排出的气溶胶的理想模型,我们假设其分布是自保分布,试计算排气管处的总粒子浓度和粒子平均直径。粒子的质量负载是1毫克/英尺3 (标准温度和压力),平均温度是400℉,气溶胶物料的密度是6克/厘米3。假定稳恒流动速度为90英尺/秒。全部粒子都是在排气口上游15英尺的那一点由凝结而生成的。忽略管壁上的沉积,并设原始数目浓度实际上是无限大的。

6. 使A代表每单位体积气体中凝并气溶胶表面积。设t=0时,N∞和A都是无限大。试证明:对于由显著大于气体平均自由程的粒子所组成的自保气溶胶有

A=常数V2/3t-1/3

在此,t是时间。列出求常数的公式。

7.若控制凝并的机理是片流切变,利用自保变换推导谱分布函数动力学公式。找出求总数目浓度随时间而变化的相应公式(注意,在这种情况下,似乎不存在满足边界条件η→0时,Ψ(η)→0的解)。

气溶胶力学第八章习题

1. 若环境空气温度为10℃和20℃,试估计在你呼出的气体发生凝结时,周围空气的温度(饱和度%)是多少?

2. 在200℉温度和90%相对湿度下,从烟囱中排出一种气体,环境大气的温度是60℉,相对湿度是80%。

(a)估计烟羽里凝结水可能有的最大质量浓度。答案以微克/米3为单位表示。

(b)为防止形成肉眼可见的烟羽,需要将烟囱里的气体加热到怎样的温度?

3. 在路易斯数特殊的情况下(Le = k / ρ C p D = 1),在浓度对温度的图像上画出的描述混合气体的路线是一条直线。对实际气体来说,路易斯小于1。试证明,在c对T的图像上,实际二原气体混合物的路线在给定的初始状态下一开始就与理想气体路线(Le = 1)不一致。

4. 考察一种含0.1ppm二氧化硫和总浓度200微克/米3水微滴组成的气溶胶的一种气体。试计算平衡状态下微滴相中二氧化硫的量(以微克/米3位单位表示答案)。不考虑硫酸盐的氧化作用。

5.在烟囱下风向的某个特定点上,从烟囱烟羽分散模型算出的二氧化硫浓度是0.1ppm(按体积比)。就二氧化硫来说,在大气条件下,1ppm相当于2600微克/米3左右。假定全部二氧化硫都转变成了0.4微米的与相对湿度为50%的空气处于平衡状态的硫酸微滴,试估计最差情况下的烟羽混浊度。算出每立方厘米空气中这种粒子的数目浓度。

6.参考8.5节,证明求〔H+〕的公式为一个三次代数式,其系数决定于各种平衡、亨利定律系数和气相成分(Scott 和Hobbes,1967)。

7.估算20℃时,溶解成饱和溶液微滴的硫酸铵晶体碎片直径的增量。硫酸铵晶体的密度是1.77克/厘米3。

8.试计算50%相对湿度和20℃温度下,在蒸气相水中以分子团(g≥2)的形式存在的水占水的总质量的分数。

9.画出第一章习题5的数目分布和相对湿度50%、温度20℃时水蒸气中分子团的尺度谱分布。将你的回答展示在对数--对数坐标系上。

气溶胶力学第九章习题

1. 估计0.1微米水滴在25℃时完全蒸发所需要的时间(计入开尔文效应)。假设水在气相体积中的蒸汽压是零。计算时可忽略蒸发热。蒸发效应会引起答案怎样的变更?

2. 试确定300K甲苯在临界饱和比时最小的稳定液滴的大小。这些液滴是有多少分子组成。

3. 洛杉矶烟雾气溶胶的总表面积为1000mm2/m3的量级,试估价通过化学反应生成可凝结核素的最大速率(该反应能在不发生均质成核的情况下持续进行)。按饱和比的函数形式,以微克/米3作单位表示你的答案。可凝结核素的分子量是100,蒸汽压为10-7毫米汞柱。

4. 当生长受扩散限定的时候,试推导与时间和粒子尺度呈函数关系的谱分布函数公式。假定模型是成在一个盒子里的气溶胶,且只发生凝结过程。

5. 某些烟囱烟羽里的二氧化硫,以1%/小时的速率转变成为SO42-.假设在微地相内发生转变,在微滴里的反应与通过气相输运之间存在准稳衡状态。二氧化硫局部浓度时0.1ppm(260克/微米3),微滴浓度是200微克/米3,微滴密度是1.2克/厘米3。计算二氧化硫的(p1-p2)/p1与粒子尺度的函数关系。温度为30℃,D SO2=0.140厘米2/秒。

6. 由于迅速膨胀的结果,一个盒子里的气体混合物中的某一成分变成过饱和的了,而且随后发生了凝结,但没有外来核。在与凝结开始后不同的时间相对应的一组图像上,绘出谱分布的发展情形,把凝结实际上停止以后的凝并效应考虑进去,只要求给出示意性表示,不需要详细计算。

气溶胶力学第十章习题

1. 根据一般动力学方程,推导气溶胶总表面积随时间和地点而变化的通用公式。

2. 就第一章习题5的谱分布来说,估价生长和凝并相对直径0.5微米的粒子的分布函数随

时间变化(an/at)的贡献。假设生长率形式相当于开尔文截止直径为0.2微米的扩散控制过程。气体--粒子转变的总速度是20毫克/米3小时,转化物质的密度是1.5克/厘米3。

3. 从一个点源释放的气溶胶,以稳态湍流烟羽的形式分散在大气中,试推导消光系数(参考第五章)随烟羽位置而改变的公式。设(a)影响粒谱中光散射部分的唯一机理是湍流扩散;(b)有影响的机理是湍流扩散和生长。

4. 把一种气溶胶在很短的一段时间内从某一点喷入湍流气体中(可以看成是瞬时点源),试提出描述谱分布动力学的方程式。假定平均流动是均匀的,因此,云团一经放出,便相对于平均流动仅在径向散布开来,沉淀是不重要的。

5. 一个充分搅拌的容器盛有一种正在凝并和正在沉淀的气溶胶,假定谱分布的上端已经达到了稳定状态或准稳态,使沉淀造成的损失速率等于凝并引起的生长速率,考虑两种情况,一种情况下的气溶胶质量(或体积)浓度是另一种情况下浓度的两倍,在这两种情况下,均达到了稳态,试问:沉淀造成物质损失的相对速率如何?

6. 作为汽车废气气溶胶的一个理想化模型,假设分布是自保分布,并且如第10.10节所讨论的那样发生沉积。在出口上游15英尺的一点上,气溶胶的质量荷载是1毫克/英尺3(标准温度和压力),平均温度是400℉,气溶胶物质的密度是6克/厘米3,气体和速度是90英尺/秒,计算由于扩散而在排气管壁面上沉积的气溶胶分数。

7. 将单普气溶胶引进CSTR,在这个反应器里,只有扩散引起气溶胶生长。根据方程(10.45)的积分证明总数目浓度是守恒的。

大气气溶胶相关研究综述

摘要 近日,环保部公布了我国第一部综合性大气污染防治规划——《重点区域大气污染防治“十二五”规划》。事实上,随着大气污染给人民生活带来的不便增多,人们空前关注大气科学进展以及PM2.5治理的理论依据。本文将从三个方面对大气气溶胶的研究做出总结和分析:大气气溶胶的基本特征,大气气溶胶的气候效应,国内外相关的大气气溶胶研究计划。 关键词:大气气溶胶;气候效应;环境健康;研究综述 前言 气溶胶是指长时间悬浮在空气中能被观察或测量的液体或固体粒子,其实际直径一般为0.001~100μm,动力学直径为0.002~100μm,对人体、环境、气候等产生着重要的影响。 [4] 由于大气气溶胶在气候、环境等方面的重要作用,近年来越来越引起科学界的重视。 很多过程可以产生气溶胶,根据来源可分为自然气溶胶和人为气溶胶。自然源主要是海洋、土壤和生物圈以及火山等;人为源主要来自化石燃料的燃烧、工农业生产活动等。工业革命以来,人类活动不仅直接向大气排放大量粒子,更重要的是向大气排放大量的SO2和SO X,NO2和NO X在大气中通过非均相化学反应逐渐转化成硫酸盐和硝酸盐粒子,形成二次气溶胶。污染气体形成的大气气溶胶自工业革命以来有大幅度增加。来自自然源的气溶胶如沙尘,也由于人类活动利用土地变化而发生着改变。尽管气溶胶只是地球大气成分中含量很少的组分,但由于其在许多大气过程中的重要作用而日益受到重视。随着环境污染问题的发展,人们已认识到大气气溶胶自身的污染特性与其物理化学性质以及在大气中的非均相化学反应有着密切的关系。[5] 气溶胶还与其他环境问题如臭氧层的破坏、酸雨的形成、烟雾事件的发生等密切相关。此外,气溶胶对人体和其他生物的生理健康也有其特有的影响。[1] 由于气溶胶的气候效应问题,气溶胶再次成为国际学术界的研究热点之一,大气气溶胶是当今大气化学研究中前沿的领域。国际大气化学研究计划(IGAC)科学指导委员会于1994年将国际全球大气化学研究计划和国际气溶胶计划(ICAP)合并重组,大气气溶胶研究被列为3大研究方向之一。大气气溶胶的研究内容,发展到包括物理和化学的性状、来源和形成、时空分布、对气候变化和环境质量的影响以及对大气化学过程的影响等多方面、多层次的综合研究,也涉及到大气科学的各个领域,具有很强的综合性。

气溶胶力学

课程名称:气溶胶力学

一、绪论 研究气溶胶粒子的形成、运动、沉降和凝并的科学成为气溶胶力学。其研究内容对人类的生产和生活有着重大的影响。自然界中云的形成对气候的影响;水蒸发凝结而降雨;风所造成的固体颗粒的迁移与沉积;风对植物花粉的传播以及空气中微生物的散布等都是气溶胶力学的研究内容。气溶胶的形成对人们的生产和生活有着有害和有利的双面,如一些尘粒会造成呼吸性疾病,生产过程中尘粒的发散会对产品的质量造成影响;但是,液体燃料在燃烧前喷成雾状以及固体燃料在燃烧前磨成粉末可以提高燃烧效率。 目前,研究气溶胶粒子的沉降过程比研究粒子的形成更有意义。控制粉尘污染的方法和手段是多样的,一般有重力式、惯性式、离心式、纤维过滤式、织物过滤式、静电式以及各种湿式除尘设备。而气溶胶力学所研究的内容是他们手机气溶胶粒子的机理以及在收集过程中气流的流场和能量损失。气溶胶力学的研究内容是气象、环境保护、劳动保护等科学的理论基础。为除尘净化的目的,从气溶胶粒子的物理性质及其运动;气溶胶粒子的空气动力捕获、扩散运动与沉降;气溶胶粒子的凝并、经典沉降以及气溶胶粒子的其他沉降机理讲解。 二、当前气溶胶科学发展动向 在应用方面,气溶胶工程技术发展很快。首先,微电子这一尖端高技术的发展,要求超纯净的工作环境,例如,在大规模和超大规模集成电路超纯净工作室,要求空气中所含气溶胶粒子浓度低于每立方英尺个粒子。因此,气溶胶粒子的过滤与分离的间题,以及超微量粒子浓度的测量问题,就成为当代气溶胶研究 中的重大课题。另外一个气溶胶工程技术的新发展,是利用气溶胶技术制备新材料。这是一个引人注目的气溶胶科学与材料科学交叉的新发展。按照人们预先规定好的力学性质、光学性质和电学性质来制备新材料,本来是材料科学的一个中心课题现在气溶胶科学深入到这一领域,与材料科学相互交叉、相互合作,就出现了一些技术上最激动人心、科学上最富挑战性的新的人工合成物。例如氧化物与非氧化物,以及金属粉末等,被烧结成不同形状,不同大小的新的固休材料。这之中有低温超导体材料,人造金刚石薄膜、碳黑、二氧化硅、二氧化铁、硅、碳化硅、光导纤维、汽车钢材、磁带与录相带上的薄膜、感光片薄膜等。这些新材料正以其高纯度、低成本而令人瞩目。

外文文献翻译-:上海冬季亚微米级气溶胶吸湿性增长特性说课讲解

冬季上海地区亚微米级城市气溶胶的吸湿性增长 摘要: 吸湿性增长因子和混合状态的信息对理解被严重污染的长三角地区的雾的形成机制具有重要的作用。在此研究了环境气溶胶的吸湿性增长。用HTDMA测量了复旦大学校园中粒径在30-250nm的干粒子的吸湿性增长因子,研究两种模式化的表面混合物。较少吸湿组在85%的相对湿度下的吸湿性增长因子为1.10。较少吸湿组的平均数部分在0.33-0.17范围内呈现多样化,随着干粒子的尺度的增长有轻微的减少。较多吸湿组的吸湿性增长因子显示出爱根核与积聚模态的粒子有显著的不同。爱根核为接近1.3,而积聚模态为1.4以上。在以硫酸铵盐为基础的模式中,较多吸湿组的吸湿体积增长分数在0.47-0.70这个范围内,而且爱根核和积聚模态的粒子的吸湿性增长分数的界限很清晰。以相对湿度测试为背景的吸湿性增长不仅显示出潮解相对湿度决定于粒子大小,同时也显示出硝酸盐粒子的增长最初是由硫酸盐的凝结提升的。结果也表明了大多数积聚模态的粒子在有雾的情况下都会潮解。 1前言: 近20年来,随着经济的快速增长和城市化进程的加快,中国超大城市的空气污染问题越来越受到关注。由化石燃料燃烧排放的一次污染物和由光化学氧化和多相反应而来的二次污染物对城市居民的环境和健康造成了极大地威胁。雾这种能见度小于十公里的现象是由于高浓度的微粒排放造成的。长江三角洲是中国四大雾区之一。作为长三角的经济中心,上海为国家GDP做出了4.6%的贡献。作为全国最大的超大城市,上海有1800万的常住居民和280万的流动人口(Geng等人,2008)。由当前研究为基础做出结论,上海雾天能见度的下降主要是由于PM2.5浓度升高造成的(Fu等人,2008)。 很多因素影响着大气能见度,比如化学组成、粒子大小的贡献、气溶胶的构成和气溶胶的混合状态。水相、海盐和矿物尘埃的参与促进了硝酸的吸湿反应。N2O5在对流层表面的水解(Dentener和Crutzen,1993;Mongili等人,2006),硫酸盐在有雾状态下的组成(Tursic等人,2004)。环境气溶胶的吸湿增长会改变粒子大小和光学特性(Gasso等人,2000;Kotchenruther等人,1999;Swietlicki等人,1999)。作为相对湿度RH的功能之一的光散射性质是衡量大气气溶胶直接影响气候的衡量参数之一,有些人已经试图将吸湿性增长因子包含到全球气候模型中去(Boucher 和

气溶胶测量笔记

1.4.5 总悬浮颗粒物(TSP) 能悬浮在空气中 空气动力学当量直径≤100微米 是大气质量评价中的一个通用的重要污染指标 总悬浮颗粒物的浓度以m3空气中总悬浮颗粒物的毫克数表示,用标准大容量 颗粒采样器在采样效率接近100%滤膜上采集已知体积的颗粒物,恒温恒湿条件下,称量采样前后采样膜质量来确定采集到的颗粒物质量,再除以采样体积,得到颗粒物的质量浓度。 在一般大气压条件下,热迁移力或热迁移速度取决于粒度,即意味着较小的粒子会先沉降下来。所以当粒度超过2微米时,热沉降器的收集效率受到影响。 过滤采样: 使气体通过一种介质使其中的粉尘与气溶胶分开。 方法:Soxhlet过滤器可溶性采样滤膜糖滤膜萘滤膜(采样后加热时萘挥发)四氯酚酞结晶可溶性滤膜 1.4.6 样品分离 淘析器和气溶胶离心机 前者:利用重力,根据粒子沉降速度与气流速度的差异,依据粒度将其分离。 后者利用离心力 1.4.7 CNC 凝结核子计数器:即膨胀技术器的前身,后来人们开始使用光电膨胀型仪器。以至于后来在综合电学实验室内研发自动光电凝结核子技术器。 1.4.8 超显微镜光学粒子计数器 由丁达尔现象受到启发,即在可见先以下的粒子是可以被观察、计数和测量的。除了超倍显微镜以外,浊度计、丁达尔仪和光学粒子计数器的发明也基于此。利用粒子散射出的光进行观察。 1.4.9 矿物和化学气溶胶的分析 矿物粉尘:成分是石英和其它硅酸盐类以及重金属。 方法:比重计、滴定法、色度计、光度计、极谱记录仪和X射线衍射。X成为国际标准方法。 1.5 纤维气溶胶的测定 石棉,是第一个纤维气溶胶的来源,它可以扩散进入工作场所空气和大气环境中。20世纪60年代确定了它与肺癌之间的效应关系,吸入到人体的石棉粉尘可以致癌。 最早的测量方法:样品停留在滤膜上,在真空条件下镀金使其具有导电性,在扫描电镜(SEM)下可以测量直径大于等于0.1微米的纤维。后来的TEM(透射电子显微镜)是唯

中国大气气溶胶气候效应研究进展

李明华,范绍佳 中山大学大气科学系(510275) Email:lmh20000@https://www.wendangku.net/doc/9d15154655.html, 摘要:全球和区域气候变化是当今各国政府和科学界关注的重大问题。大气气溶胶作为影响气候变化的一个重要因子,引起了全球科学界的重视,是当今国际科学界的热门研究话题。本文总结了二十世纪九十年代以来我国科学家在大气气溶胶气候效应研究方面的一系列成果,讨论了未来研究的主要难题及研究方向。 关键词:中国;大气气溶胶;气候效应 1.引言 全球和区域气候变化是当前各国政府和科学界关注的重大问题。大气气溶胶作为影响气候变化的一个重要因子,引起了全球科学界的重视,是当今国际科学界的热门研究话题[1-4]。 大气气溶胶是指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,习惯上用来指大气中悬浮的10-3~101μm固体和液体粒子。大气气溶胶对气候的影响主要通过两种方式:一种是大气气溶胶粒子通过吸收和散射太阳辐射改变地-气系统的能量收支,直接影响气候;另一种是大气气溶胶粒子作为云凝结核(CCN)改变云的光学特性、分布和生命期,间接影响气候。理论上,只要知道大气气溶胶浓度时空分布的信息及其物理、化学、光学特性、尺度分布和大气含量的准确信息,便可精确计算其直接辐射强迫的大小。而实际上所缺乏的也正是对这些量和其变化过程的详细了解。因此,对其直接辐射强迫的估计只能是基于现有实验结果和观测资料基础上的理论数值模拟。模式结果表明,目前对人为大气气溶胶(硫酸盐、硝酸盐、煤烟、矿尘和生物大气气溶胶等)全球年平均直接辐射强迫的估值大体介于-0.3~-1.0W/m2 之间,不确定性是估值的两倍。由于理论上对云的夹卷和混合过程,以及大气气溶胶-云-辐射-气候之间的微物理和化学反应过程了解还很不全面,准确地估计大气气溶胶间接辐射强迫的大小是相当困难的。全球年平均间接辐射强迫估值介于0~-1.5W/m2之间,不确定性更大,还没有一个合理的中间估值[5]。 大气气溶胶的气候效应比温室气体复杂得多,尽管大多数研究认为大气气溶胶对气候的影响与温室效应气体的影响是反向的,但二者不能简单抵消[6]。从二者寿命来看,对流层大气气溶胶的寿命只有几天到几周,它的辐射强迫作用集中在排放源附近,而且基本只影响北 - 1 -

气溶胶的影响

气溶胶的影响 气候: 气溶胶粒子能够从两方面影响天气和气候。一方面可以将太阳光反射到太空中,从而冷却大气,并会使大气的能见度变坏;另一方面却能通过微粒散射,漫射和吸收一部分太阳辐射,减少地面长波辐射的外逸,使大气升温。 气候变化受到气候系统内部可变化性和外部因子(包括自然因素和人类活动)的共同影响,气溶胶的福幅射强迫效应是其中重要的外部银子之一,但目前对气溶胶气候效应的科学理解水平还相当低。最近Menon等利用美国GISS气候数值模式得到的模拟结果表明黑炭气溶胶吸收短波辐射,从而产生大气异常加热的直接影响,这种加热引起东亚中部大气的上升运动和南北两侧弃团的下沉,造成了我国东部地区夏季降水“南多北少”的变化趋势。Xu的工作却指出我国夏季“南涝北旱”的原因是工业排放的硫酸盐气溶胶显著减少了太阳辐射,陆地气温降低,使海陆温差减小,夏季风偏弱,进而造成我国夏季雨带位置偏南,气溶胶的气候效应仍是一个存在较大争议的额科学问题。 东亚是全球硫化物排放较多的地区之一,今年来伴随着经济的高速增长有更多的含硫气体排入大气中,大量生成的硫酸盐气溶胶除了使环境恶化外,还可能对该区域气候造成一定影响,Li等认为中国四川盆地近40年来气温的变冷趋势可能与这一地区硫酸盐气溶胶含量的增加有关。Qian等利用一个简单的硫酸盐气溶胶辐射模式与区域气候模式(RegCM)耦合,模拟了东亚区域硫酸盐气溶胶的辐射强迫气候效应,发现硫酸盐气溶胶的直接,间接,辐射强迫对屈原气候都有影响,其中间接辐射强迫的作用较大。……中国东南部气溶胶增加将导致日照时数减少和日照强度降低,进而使夏季这一地区的最高气温降低。上述研究表明,城市工业发展使大量的工业废气排放至城市大气中,不仅严重地污染了大气环境,而且使空气浑浊度增大,特别是大气中的气溶胶大量增加,其直接和间接的辐射强迫将使得城市太阳辐射强度减弱,进而可能对区域气候产生影响。 导致全球变冷的主要因子使大气气溶胶。除黑炭气溶胶可产生0.1W/m2的辐射强迫外,绝大部分气溶胶粒子(包括硫酸盐,硝酸盐一级矿物沙尘等)总的直接辐射强迫和间接辐射强迫(仅包括云反照率效应,见下)分别为-0.5W/m2和-0.7W/m2,二者总计达到-1.2W/m2,已经接 近工业革命以来大气主要温室气体二氧化碳所产生的1.66W/m2气候变化辐射强迫。 研究造成工业革命以来气候变化的驱动力(辐射强迫)以及预测未来的气候变化时,不但要考虑大气温室气体的变化,还要考虑其他强迫银因子特别是大气气溶胶的变化。由于大气气溶胶可以散射和吸收太阳短波辐射以及地球长波辐射,影响地气系统的辐射平衡(直接效应);与此同时,他们还可以作为凝结核影响云的辐射特性以及作为反应表面影响大量化学反应的速度(间接效应);因此,大气气溶胶大气辐射和气候变化的研究中占有重要地位。 气溶胶粒子的辐射强迫机制主要有直接辐射强迫和间接效应,间接效应分为第一类间接效应(云反照率效应,或Twomey效应),第二类间接效应(云生命期效应),还包括冰核化效应,热力学效应及半直接效应。大气气溶胶通过上述直接,半直接与间接效应,影响地气系统的辐射收支并仅为影响地球气候外,气溶胶粒子的存在还将引起大气加热率和冷却率的变化,直接影响大气动力过程。沙尘的大气气溶胶还可能携带营养盐,当其沉降到海洋时会影响海洋初级生产力,影响辐射活性气体(例如CO2、CH4和DMS等)的海气交换通量,并进而影响全球碳循环,最终造成对地球气候系统的冲击。这些影响均可以归类于大气气溶胶的“间接气候效应”,他们可能是非常重要的,有关研究刚刚开始不久,难以给出任何定量描述。使情景变得更加复杂的还有,大气气溶胶不但可以吸收和散射太阳辐射,而且也可以吸收和散射红外热辐射;而这两种效应所产生的辐射强迫以及对气候的影响是完全不同的。总之,大

气溶胶动力学基础

气溶胶力学基础 将颗粒污染物从气体中分离出来的基本理论是气溶胶力学。所谓气溶胶是指气体介质中加入固态或液态粒子而形成的分散体系。以分散相处于悬浮状态的粒子。 2.1气溶胶粒子的基本性质 2.1.1 粒状污染物的来源 空气污染包括两方面:室外大气污染和室内污染。空气污染物的来源如图2.1所示。 图 2.1 空气污染源 2.1.2粒状污染物的分类 粒状污染物的分类方法有多种,在大气污染方面常用德林卡和哈奇德的分类方法[5],见表2.1。 表2.1 德林卡和哈奇德粒状污染物分类方法 分类名称粒径生成方式 固体粒子 粉尘1~100 破碎、筛分、运输、机械加工、扬尘 凝结固体烟雾0.1~1 燃烧焊接、金属冶炼、熔解、蒸发、升华、凝聚烟0.001~0.3 木材、纸、布、油、煤、香烟等燃烧而形成 液体粒子霭1~100 蒸汽的凝结、化学反应、液体喷雾等雾5~50 水蒸气的凝结

不同粒径的粒子所服从德空气动力学规律是不同的,为了讨论在不同粒径范围内气溶胶粒子的空气动力学性能,在气溶胶力学研究方面,根据粒子的大小分4个区。其分类见表2.2[6] 。还可以用克努森数Kn 作为分类依据 2/p Kn d λ= (2.1) 式中 λ——气体分子平均自由程,m ; p d ——粒径,m 。 按Kn 的分类方法见表2.2。 由分子动力理论,气体分子平均自由程为 λ= (2.2) 式中 M ——气体分子的摩尔质量,kg ; R ——气体常数,()/J kg K ; T ——绝对温度,K ; μ——动力黏度,Pa s ; ρ——气体密度,kg/m 3。 表2.2 根据不同粒径范围定义的气溶胶力学分类方法 2.1.3 气溶胶粒子的基本性质 2.1. 3.1 粒子的密度 由于颗粒表面不光滑和内部有空隙,所以颗粒表面和内部吸附着一定的空气。设法将吸附在粒子表面内部的空气排出后测得的粒子自身的密度称为颗粒的真密度p ρ。呈堆积状态存在的粒子,将包括颗粒之间气体空间在内的粉体密度称为堆积密度b ρ,若空隙率为ε,则真密度和堆积密度存在如下关系 ()1b p ρερ=- (2.3)

大气气溶胶复习资料

《大气气溶胶》课程教学大纲 1.绪论(2学时) (1)了解大气气溶胶的研究历史和研究方法。 20世纪之前 1841年,J.P.Espy,测云器,观测水汽形成 1847年,H.Becquerel,提出凝结核,Coulier证实 1875年,J.Aitken,粒子计数器 1890年,C.T.R Wilson,云室,研究均匀成核现象 19世纪60年代,气溶胶光学实验;光的散射理论(Rayleigh,1871a) 19世纪80年代,气溶胶采集器,微观观测 20世纪前、中期 20世纪初,物理学前沿(微观物质) 布朗运动和布朗扩散 Millikan电子电量测量 1955年,前苏联,Fuchs,《气溶胶力学》 气溶胶测量技术开始使用和普及 20世纪后期 微电子、激光、计算机技术及现代化分析化学和分析电镜的发展,各种观测自动化 二次大战后,特别是1970s和1980s,环境污染严重,迅速发展 1982年成立美国气溶胶学会(AAAR) 1990s后,将研究扩展到超细粒子(<0.1μm)的性质和气溶胶对全球气候变化影响方面 研究方法:观测研究;直接采样;遥感观测;实验室分析;数值模拟;理论研究 (2)理解大气气溶胶研究意义。 气候、环境、人体健康效应 气溶胶的直接气候效应和间接气候效应(空气质量、能见度、酸沉降、云和降水、大气的辐射平衡(进而对全球气候变化)、平流层和对流层的化学反应) 与其他环境问题,如臭氧层的破坏、酸雨的形成、烟雾事件的发生等密切相关 对人体健康的影响(次微米粒子可直接经呼吸道进入人体,其中含有重金属、有毒有机物、病菌。)(3)掌握大气气溶胶概念。 气溶胶是指悬浮在气体中的固体和(或)液体微粒与气体载体共同组成的多相体系。 大气气溶胶是指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。 Aerosol = Particles = Particulate Matter (PM) PMX: particles with diameters ≤ X μm (PM2.5, PM10 , PM2.5-10) 重点:大气气溶胶基本概念和研究意义。 难点:大气气溶胶定义。 2.大气气溶胶基础知识(4学时) (1)了解常用的几类谱分布函数。 每个对数半径间隔内的气溶胶粒子总体积几乎为常数,,气溶胶粒子数差不多随半径的三次方指数下降。

气溶胶力学习题

气溶胶力学第一章习题 1、推导多谱气溶胶粒子从静滞气体中沉降在水平表面上的速率公式。量纲是单位时间单位面积上的粒子数目。假设斯托克斯(Stokes )定律适合求沉降末速度,以适当的矩量表示你的答案。 2、一气溶胶起始粒数分布函数是() p d n 0。 (a )使这个气溶胶与体积为原有体积q 倍的滤过空气相混合,新形成的气溶胶的分布函数为何? (b )该原始气溶胶由3.5%(重量比)的海盐微滴所组成,在和等体积的干燥、滤过的空气混合以后,全部水分均予蒸发。那么,新的分布函数是怎样的?(水分蒸发后的气体体积忽略不计) (C )原始气溶胶以与粒子表面积成比例的速率损失每一尺度范围内的粒子,推导分布函数随时间和粒子直径而变化的公式。 在所有情况下,都要利用起始分布与可能需要的任何其它的变量来表示你的答案,给全部变量下定义。 3、大气气溶胶的谱分布有时遵循下面形式的幂函数定律: ()=p d d n 常数4P d V ? 试中,V 是分散物质的体积分数(单位体积空气中的气溶胶体积)。实用时,这个公式通常适用于尺度范围约0.1到5微米的粒子。试证明,遵从这种定律的气溶胶混合所造成的尺度谱分布,也遵守同样的定律。混合之前,气溶胶具有不同的体积分数。 4、气溶胶粒子吸附某种化学核素,其吸附量与粒子表面积成比例。推导出这种核素相对于粒子尺度谱分布的公式(在ν到ν+d ν尺度范围内,该粒子尺度以单位体积气体中核素的质量来表示)。用ν和()υn 表示你的答案。定义你引进的各个常数。 5、据1969年8月和9月测量结果,平均后的帕萨迪纳气溶胶尺度谱分布函数()p p d d N d n ??≈/列于附表。 (a )试确定粒子平均直径(微米)。 (b )确定粒子质量中值直径,亦即较大粒子质量等于较小粒子质量时的直径。 (c )估算和这个分布相应的单位体积空气中颗粒物质的总表面积。 (d )光化学烟雾的许多组分(如自由基)是极其活泼的。假定这些核素在一个受冲击的表面上遭到破坏,而且于破坏之后,不在受冲击的气溶胶表面上恢复。试估计这样的核素浓度减到原始浓度1/10所需要的时间。设由分子运动论公式给出了气体中分子与表面碰撞的速率。 2/12?? ? ??=M RT c πβ

真菌气溶胶的研究进展

真菌气溶胶的研究进展 王雅玲柴同杰* (山东农业大学动物科技学院山东泰安271018,*为通信作者) 气溶胶是固体或液体微粒悬浮于气体介质中所形成的分散体系。真菌气溶胶是指分散相中含有真菌孢子或菌丝的气溶胶。本文就国内外空气中真菌粒子的来源,分布,输送,存活,检测以及对人畜和农作物的影响等研究进展进行了阐述。为今后开展真菌气溶胶的深入研究奠定科学依据。 关键词:真菌气溶胶采检鉴技术来源分布影响 真菌在环境中无处不在,是大气污染的重要组成部分,是引起呼吸道疾病的主要过敏原,有些能引起传染病。真菌气溶胶研究的历史并不长,但发展很快。有人认为没有不致病的真菌[1]。有人估算空气中的真菌带来的损失不亚于战争。由此可见,研究真菌气溶胶可以从根源上探索出消除其对人类危害预防措施。 1 空气中真菌的来源 1.1来源于人群 人员流动性大会造成空气真菌粒子浓度增大。有报道室内空气真菌粒子的浓度在一天中以人员多时浓度为高[2],如潍坊市公共场所空气真菌总数,致病性和产毒性真菌检出率均很高[3];;珠江医院病房室内外致病真菌浓度比其它科室高[4];某大学图书馆阅览室读者多造成真菌粒子浓度增大[5]。 1.2来源于植物 农作物是主要孢子源。在收获季节或脱粒时,孢子浓度超过106菌数/米3,有时达109菌数/米3或更高。农作物引起空气中真菌气溶胶为分枝孢子菌、链格孢菌、轮生孢菌等。如小麦存在的气溶胶中锈菌和黑穗菌孢子显著增高。 1.3来源于动物 动物极易污染环境,造成许多真菌病流行,其中许多可通过呼吸道传给人。动物带菌和传菌比人更重要。烟曲霉孢子户外空气中只要7CFU/m3,而牛棚则高达1.0X108CFU/m3。柴同杰(2000)报道了鸡舍外空气微生物(包括真菌)的菌相及含量与舍内的呈正相关;太原某养鸭场作为局部污染源,可造成周围环境真菌浓度显著增高,1.5万只的鸭场污染范围可达方圆200m[6]。 1.4来源于生产活动 不良的工作环境为真菌极易繁殖播散之地[7]。如柞蚕丝生产环境中柞蚕丝粉尘是该环境真菌气溶胶的主要污染源[8]。卷烟厂车间空气真菌各菌相浓度明显高于市区对照点[9]。 1.5来源于自然环境 自然环境中的土壤,水源和大气土壤、江河湖海的腐烂物、污染物中均有大量孢子和菌丝,在外力如人力、风力、水力的作用下,可形成大量真菌气溶胶。据报道牡丹江市居室空气中真菌主要来源于灰尘、放置在阴暗潮湿处霉变的有机物、发霉的食品、瓜果蔬菜或霉变的衣物、经发酵加工的食品或药品等[10];姚煦(2001)报道了通化及四平地区的自然环境中广泛存在着孢子丝菌和暗色孢菌,且主要来源于陈玉米秸,芦苇,垛下土及土壤等。

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