氣載塵埃

塵埃指灰塵等空氣中浮動的顆粒。塵埃在空氣中很容易下降。然而，直徑較小的塵埃在空氣中沉降則很慢。因此，把這種顆粒較小、在空氣中下降較慢的塵埃顆粒稱為氣載塵埃。

基本介紹

• 中文名：氣載塵埃
• 外文名：Airborne dust
• 組成：岩石顆粒與金屬顆粒
• 表觀：空氣中浮動的顆粒

概念

大氣的主要成份是氮氣，約占78%，其次是氧氣，約占21%，二氧化碳占0.25%，其餘為其他氣體和雜質等。 其它氣體包含人們常說的氦、氖、氬、氙、氪等微量氣體以及水蒸氣。其它雜質指飄浮於空氣中的灰塵、細菌、氣溶劑等。

氣載塵埃

煤堆及處理場發散的氣載塵埃的實地研究

在煤堆及處理場可區分出各種來源的塵埃，諸如輸送帶堆煤、車輛運煤以及煤堆的風蝕等活動都能發散出塵埃。為了採取有效的措施降低塵埃的發散量，需要知道各種來源的塵埃的相對含量。由於各種來源的塵埃具有相同的化學成分，進行這項研究實屬不易。然而，在多變的氣象和處理條件下不同的塵源具有不同的特性。因此，如果能獲得準確的氣溶膠濃度變化和氣象資料，就可以揭示出各種塵埃源的某些特徵。

在1988年9月到1989年9月這一期間，對煤堆和處理場吹起的塵埃進行了研究，在這項研究中，為了長期監測粗塵埃濃度及粒徑分布而研製了粗塵記錄儀。將所收集到的資料都與附近氣象站的氣象學資料，如風速、風向和降雨量等聯繫在了一起。

實驗方法

粗塵記錄儀安置在貯煤場北邊，煤堆東西方向的距離為1500米。視其風向而定觀測點距塵埃源點的距離在 500～1000米之間。每18分鐘採集一次樣品，每周更換一次記錄卡。對1984年2月分一周內的氣象資料與塵埃濃度進行對比表明，塵埃濃度與風向有關，降雨後塵埃濃度有所下降。

結論

（1）塵源位置

粗粒氣溶膠的一個特徵是在空氣中的停留時間較短，因此，塵源區的距離可能比較近這樣就可排除完全由細粒塵埃組成的本底氣溶膠濃度的干擾，使得粗粒氣溶膠變成了附近塵源的一個特殊示蹤物。對7個星期內各種風向下70微克/米的高塵埃濃度出現率進行了統計，結果表明，風向在130°-230°。之間的出現率較高，貯煤場正好位於這個方向。在此期間塵埃濃度的變化估計是塵埃發散因素引起的。由此也可揭示出塵埃的發散特徵。

（2）揚塵因素

風速能夠從兩方面影響到塵埃濃度，即塵埃源強度和擴散。作為擴散因素，風速的增加將輕微地降低塵埃濃度。另一方面，隨著風速的增大風蝕將急劇增強。處理活動或運煤車輛引起的揚塵與風速的關係不大。對二月二 十三日3：00—22：00時每小時的塵埃濃度變化進行觀測表明。它與風速有關。在這段時間內風來自貯煤場，沒有出現降雨。風蝕是此間的主要揚塵因素。在其他時間內，風速的影響較小或難以確定。要進一步進行分析，尚需要處理活動、車輛運煤及降塵措施方向資料。

自動噴水系統的多功能開發及套用研究

自動噴水系統通常是用來供給植物所需的灌溉用水：在大多數農場的管理中是買一組灌溉系統的材料，如PVC管，灑水裝置的噴頭，煙霧器或其他的成分，在本項研究中，為了解決一些常見的問題或改善空氣環境等質量而將這些元件改造，比如改造成自動噴水滅塵系統、自動噴水防動物系統等。

由於人的健康總是據於非常重要的地位，在農場工人都暴露在塵埃顆粒中(必然影響健康)，這些顆粒是由車輛在農場的土路上行駛產生的，因此，開展改造灑水系統來抑制車輛產生的灰塵的研究是非常必要的。灑水裝置安裝在開放的環境裡，並對空氣中的灰塵依據各種環境因素用多種方程來進行推算出來。研究還表明灑水器形成的一層直徑100至600微米的小雲滴對防塵是最有效的，此水滴直徑為有效碰撞直徑。作為一種解決運動車輛產生的PMIO氣載塵埃的辦法，此研究提出了一個令人滿意的在開放環境中的除塵系統。當有車輛經過這個系統並產生塵埃的時候，此系統產生水滴來控制這些塵埃，其中，水滴有很高的收集效率。這項創新有助於改善空氣品質，提高勞動生產率，提高可見度。總體來說，此項創新是令人滿意的。

塵埃對氣候系統的影響

大氣塵埃的來源、傳輸、沉降、含量變化及其對氣候環境的影響已是地球系統科學研究中的一個重要內容。現代觀測表明，大氣塵埃含量變化存在顯著的時空差異。然而，大氣塵埃含量變化的觀測資料序列很短（只有幾十年），這極大地限制了人們認識和理解大氣塵埃在氣候系統演化歷史中的作用。因此，建立不同地區過去大氣塵埃含量的變化狀況具有重要科學意義。

青藏高原南部達索普冰芯中塵埃含量10年平均值變化

塵埃在氣候系統中的重要性直到最近二、三十年才被人們所認識。作為氣候系統中活躍成分之一的塵埃，其在大氣中的未來含量狀況自然關係到未來氣候的變化。研究過去大氣塵埃含量變化及其與氣候變化的關係，有助於人們提高對未來氣候變化的預測能力。然而，大氣塵埃含量的時空變化差異很大，因此在不同地域建立過去大氣塵埃載荷的演化歷史是十分迫切的，這對揭示氣候變化的時空差異原因具有重要科學意義。依據青藏高原所取得冰芯的塵埃分析結果，初步分析了青藏高原南北大氣塵埃載荷的時空變化特徵。研究認為，高原北部地區大氣中塵埃載荷明顯高於南部地區；高原北部地區大氣塵埃載荷春季最大，而南部地區非季風季節最大；高原北部地區大氣中的塵埃物質可能主要來源於包括青藏高原北部地區在內的我國西北乾旱地區，而青藏高原南部地區大氣塵埃可能主要來源於西風急流南支的遠源傳輸；近1000 年來高原南北大氣塵埃變化過程存在著差異，北部地區大氣塵埃含量變化可能主要受到降水量及西風強度的控制，而南部地區大氣塵埃含量變化可能與包括西南亞在內的歐亞大陸西部地區的冬春積雪面積變化所導致的塵埃源區裸露面積波動有關；大氣塵埃含量變化與氣溫變化之間的關係在高原北部地區呈負相關，而在高原南部地區卻呈正相關。青藏高原南部達索普冰芯記錄所揭示的氣溫變化與印度季風強度變化存在很好的對應關係。青藏高原南北氣候與塵埃變化過程差異的原因及其它們之間相關性差異的原因還有待於進一步深入研究。