气溶胶由于粒子的来源和成因不同,其化学组成有很大的区别,不同来源的颗粒物,其组分相差很大。
如来自地表层或由海水溅沫生成的大颗粒往往含有大量的Fe、Al、Si、Mg、Ti和Ca等元素。
以常见的城市大气气溶胶为例,其颗粒的形成主要有以下几种方式:
低蒸汽压气体粒子的成核;
低蒸汽压气体在已有粒子上的浓缩;粒子的凝聚与碰撞。
总体上来看,气溶胶中的化学成分包含以下几个主要方面:
1)气溶胶中的水溶性粒子,如硫酸盐、硝酸盐、铵盐等,主要来自气体的转化;
2)气溶胶中的有机物,它们一般占气溶胶总质量的10%~50%,其种类繁多,对人体健康和大气环境有很大的影响;
3)气溶胶中的元素。气溶胶中元素也较为丰富,目前在大气中已发现的元素超过70种。此外,气溶胶的化学成分有明显的季节性和地域性的差异,这更加说明了气溶胶化学组成的复杂性。
气溶胶颗粒物的表面结构非常复杂,有的较为光滑,但大部分颗粒表面粗糙,因此,颗粒的表面可作为颗粒与大气发生化学反应或催化氧化反应的场所。例如,二氧化硫在气溶胶颗粒表面可被催化氧化 (因表面含有铁或锰等过渡金属) 而产生硫酸盐,或发生气相氧化生成硫酸盐气溶胶(颗粒物,二次污染物)。
后者可远距离迁移,在几百公里上空沉降 (干沉降)或被雨水冲刷 (湿沉降)抵达地面,从而造成土壤、水体的酸化,影响植物、水生生物的生长,美国东北部、五大湖地区的酸雨危害,就是由硫酸盐气溶胶造成的。
我国的燃料结构以煤为主,燃煤产生的二氧化硫和烟尘,已成为大气污染的普遍问题,二氧化硫转化为硫酸盐和烟尘颗粒物中有毒有害物质的传播、转化,都会造成环境与生态的危害。
首页
