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颗粒(li)物吸湿(shi)增长特性监(jian)测


背景介绍

颗粒(li)物的吸湿增(zeng)长

        吸湿性是指颗粒物在周围环境相对湿度增加时的吸水能力,指定湿度下,大气颗粒物发生潮解和吸湿增长的能力主要取决于颗粒物的化学组成。一般来说,可溶性无机盐(主要是SO42-、NO3-和NH4+)对大气颗粒物吸湿增长的贡献最大,二次有机气溶胶也有一定的贡献,新鲜的元素碳和大气矿尘吸湿增长能力很弱。
      吸湿增长是指颗粒物从环境中吸收水蒸气并引起颗粒物粒径和质量增加的现象。

吸湿(shi)增长与能见度(du)
        天气情况的好坏(是否污染)与光在大气中传播所受干扰作用的强弱有密切关系,空气、微量气态污染物和大气颗粒物都对光在大气中的传播存在干扰作用即消光现象,最高水平能见度(Vis)与大气消光系数的关系可近似为:
VIS=3.912/b_ext 
        大量实践表明颗粒物的消光对能见度的贡献约为93%,而空气和气体的消光作用仅占7%。
        由于颗粒物吸湿增长直接导致颗粒物的粒径变大,体积随之增加,这种吸湿增长行为显著改变颗粒物的光散射截面和折光率,对低能见度的贡献不容小觑。

        案例表明当空气湿度达80%以上时,气溶胶中的水含量对细颗粒物的贡献达到50%或者更多,颗粒物吸湿增长对光的衰减(即消光作用)比干的粒子强两倍多。通俗来讲,在AQI指数相同时,如果空气干燥,能见度可能有10公里;而在湿度达到80%以上时,能见度就只有5公里或更低了【Bohren and Huffman,1998; Mcmurry, 2000】

        由颗粒物吸湿带来的污染加重的观测与研究十分重要,而目前用于监测颗粒物污染状况的仪器如质量浓度监测仪等很难获得环境条件下的颗粒物吸湿增长的能力信息,我们无法得知某次污染由于颗粒物的吸湿增长带来的影响究竟有多少,为了全面直观的获得上述信息,澄清由于颗粒物吸湿增长造成能见度显著下降给公众带来严重污染的错觉,采用专门用于颗粒物吸湿增长监测的仪器进行颗粒物吸湿增长的长期观测重要而有意义。


方案配置

颗粒物吸湿性/挥发性分析仪TDMA (M3000)                                                        气溶胶吸湿性分析仪(PB-FRH100)


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