空氣中的顆粒物是由有機物和無機物構成的複雜混合物，包括天然海鹽、土壤顆粒以及燃燒生成的煙塵以及空氣中二次轉化生成的硫酸鹽、硝酸鹽等。理論上大氣污染物中的顆粒物一般指大於分子的顆粒物，但實際上最小界限為0.01um。工程技術中，一般也把顆粒物簡稱為粉塵。
基本介紹
- 中文名：顆粒物性質
- 外文名：Particle properties
- 別名：粉塵
- 適用領域：大氣污染控制
- 套用學科：大氣污染專業術語
- 主要成分：硫酸鹽、硝酸鹽、粒子等
釋義,空氣顆粒物化學成分,顆粒物的分類,顆粒物的粒徑及分布,可吸入顆粒物的來源及危害,
釋義
由於自然過程和人類活動，造成不斷有微粒進入空氣。空氣中的物理、化學過程亦會產生一些微粒。空氣顆粒物一般是指空氣(連續相)中的物質粒子(分散相)，而氣溶膠則是指物質粒子(分散相)和空氣(連續相)組成的整個物質體系。因此，空氣顆粒物並不等同於氣溶膠。
空氣顆粒物化學成分
空氣顆粒物的主要組成包括硫酸鹽、硝酸鹽、氨、氫離子、粒子周圍的水分、元素碳、多種有機化合物、地殼物質及海鹽。在細粒子中容易觀測到硫、氨以及氫離子，烹調或燃燒產生的元素碳、二次有機化合物和原生有機物質以及某些過渡金屬元素。在粗粒子和細粒子中均容易觀測到鉀和硝酸鹽等成分，但粗粒子中的鉀主要來自於土壤，細粒子中的鉀主要來自燃燒木材或者烹調肉類的排放。細粒子中的硝酸鹽主要來自於氣態硝酸和氣態氨反應形成的顆粒性硝酸銨，粗粒子中的硝酸鹽主要來自於氣態硝酸和先前存在的粗顆粒物之間的反應。
顆粒物的分類
（1）按照顆粒物的來源進行分類
單一塵源類：由同類源排放或產生的顆粒物，如煤煙塵、土壤塵、風沙塵等。
混合塵源類：混合了多種源類排放或產生的顆粒物，通常指各類揚塵。
（2）按照排放顆粒物的污染源與研究區域的位置關係進行分類
城市外來塵：指從城市以外的區域輸送到城區的塵。
城市內產塵：指在城市以內的區域排放源類產生的塵。
（3）按照污染源排放顆粒物是否經過固定的排氣筒或者建築構造進行分類
按照污染源排放顆粒物是否經過固定的排氣筒或者建築構造分為有組織排放源和無組織排放源。
（4）按照排放顆粒物的污染源是否固定進行分類
固定源類 指固定於某一位置而不能夠移動的排放源。固定源又分為有組織排放源和無組織排放源兩種。有組織排放的固定源還可以根據排氣筒的高度分為高架源、中架源（高架源和中架源又稱為點源）和低架源。
流動源類 指沿著一定路線移動的排放源，也被稱為線源類。又可以分為以下幾種。
①地面流動源類 包括機動車排放源和火車排放源。機動車排放源類包括大、中、小型客車，大、中、小型貨車，特種車和機車。火車排放源類包括蒸汽機車、內燃機車、電氣火車。
②空中流動源類 包括大、中、小型民用及軍用飛機等。
③水上流動源類 包括大、中、小型民用及軍用船隻等。
開放源類 指露天環境中具有無組織排放的源，開放源類又可以分為以下幾種。
①裸土風蝕型 包括裸露荒地、農田、山體、道路等。
②堆場型 包括工業料堆、煤堆、灰場、建材場、垃圾場等。
③道路鋪裝型 包括已經鋪裝的道路和建築物的各種平台等。
④建築施工型 包括正在施工的道、橋以及各種工、民建築物等。
上述是按顆粒物的諸多排放途徑而大致分類的方法，分類具有一定的交叉，應根據本地環境管理工作的實際需要靈活掌握。
顆粒物的粒徑及分布
顆粒物的粒徑及其分布是污染物控制的主要參數，它們對除塵過程的機制、除塵器的設計及其運行效果都有很大的影響，因此研究它們具有很重要的意義。
（1）顆粒物的粒徑
粒徑是顆粒物的基本參數之一。顆粒物的粒徑不同，它們的物理、化學性質就不同，而且影響除塵的機制和性能。
顆粒物的粒徑是指表示顆粒物大小的代表性尺寸。對於大小均勻的球形顆粒物來說，其直徑可作為顆粒的代表性尺寸，也就是顆粒物的粒徑。但是對於實際中的顆粒物來說，不僅其大小不同，而且往往形狀各異，這就不能取其直徑作為其粒徑。需要按一定的方法來確定表示顆粒物大小的代表性尺寸，作為顆粒物的粒徑。
粒徑通常分為代表單個顆粒太小的單一粒徑和代表不同大小的顆粒組成的粒子群的平均粒徑。
① 單一粒徑
單一粒徑用來表示單個顆粒大小的代表性尺寸。對於球形顆粒可用其直徑作為其粒徑，對於非球形顆粒一般用三種方法來定義其粒徑，即投影徑、幾何當量徑和物理當量徑。
② 平均粒徑
平均粒徑用來表示由大小不同的顆粒組成的粒子群大小的一個代表性尺寸。平均粒徑的表示方法有很多，實際工程計算中應根據裝置的任務、粉塵的物理化學性質選擇最為恰當的粒徑計算方法。
（2）顆粒物的分布
粒徑分部又稱為粒子的分散度，指的是某一粒子群中不同粒徑的粒子所占的百分數，可以用質量、個數、表面積來表示。當用質量來表示時稱為質量分布，用個數來表示時稱為個數分布，用表面積來表示時稱為表面積分布。其中除塵過程中常採用質量分布。
可吸入顆粒物的來源及危害
可吸入顆粒物來源於人類的直接排放，主要來自燃燒過程，比如化石燃料(煤、汽油)的燃燒、生物質(秸稈、木柴)的燃燒，其次也來源於在空氣中轉化成可吸入顆粒物的氣體污染物，主要有SO2、NO2、NH3、TVOC。其他來源如道路揚塵、廚房煙氣、森林火災、花粉、真菌孢子等也可以導致空氣中可吸入顆粒物含量的增高。
吸入可吸入顆粒物後，會累積在呼吸系統中，引發許多疾病。顆粒物的直徑越小，進入呼吸道的部位越深。10um直徑的顆粒物通常沉積在上呼吸道，粒徑10um以上的顆粒物，會被擋在人的鼻子外面；粒徑在2.5～10um之間的顆粒物，能夠進入上呼吸道，但部分可通過痰液等排出體外，對人體健康危害相對較小。
細顆粒物PM2.5產生的最主要來源則是人為的。日常發電、工業生產、汽車尾氣排放等過程中經燃燒而排放的殘留物，大多含有重金屬等有毒物質，包括散播到空氣中的灰塵、硫酸、硝酸、有機碳氫化合物等粒子。PM2.5可以穿透人體呼吸道進入體內，引發身體疾病；對心血管系統產生毒性作用。PM2.5有強烈的消光能力，使視野大大縮短，日照顯著減少。
