【简单易懂的解说】什么是气溶胶? 扩散途径和控制方法有哪些?
【简单易懂的解说】什么是气溶胶? 扩散途径和控制方法有哪些?
气溶胶是悬浮在空气中的细小固体或液体颗粒,其尺寸从几纳米到几毫米不等。它们不仅影响地球的气候系统,还对人类健康构成威胁。本文将为您详细解析气溶胶的定义、成因、影响以及防护措施。
何谓气溶胶? 气溶胶的定义
气溶胶是指悬浮在空气中的细小固体或液体颗粒。根据颗粒大小的不同,气溶胶有不同的名称:
- 颗粒尺寸小于10μm的气溶胶称为悬浮微粒(SPM)
- 含有较大颗粒的气溶胶称为悬浮粉尘(SP)
- 国外标准中还有PM10(直径10μm以下颗粒物)和PM2.5(直径2.5μm以下颗粒物)等名称
这些颗粒主要来源于化石燃料燃烧、生物质燃烧(如森林火灾)产生的烟尘,以及火山、土壤和海盐等自然源。此外,气溶胶还可以通过气体转化形成二次颗粒。
来自煤炭、石油和天然气的颗粒尺寸较小,会深入肺部,影响健康。此外,来自非海盐的硫酸根离子也以小颗粒的形式大量存在,这些硫酸根离子会导致酸雨等问题。
虽然气溶胶通常是从附近的源头排放出来的,但也存在气溶胶长距离移动的问题,因此需要从源头了解它们,以便采取对策并防范未来。
工厂数量的增加导致气溶胶排放量上升,而打喷嚏或咳嗽产生的飞沫也是气溶胶的一种形式。2019年流行的新冠病毒通过气溶胶感染传播,也被认为是由感染者咳嗽、打喷嚏或说话时从口或鼻喷出的含有病毒的飞沫引起的。据说,该病毒可以通过吸入气溶胶中的含水小颗粒或直接接触感染者的眼睛、鼻子或嘴巴来传播。
气溶胶的影响
说明气溶胶对地球和人休的影晌。
优点:对地球暖化有抑制的效果
地球冷却效果
气溶胶的尺寸从几纳米到几毫米不等,从硫酸盐、有机物质、硝酸盐和海盐等透明或白色到黑碳等深色。气溶胶影响全球暖化的过程大致可分为两种:
- 气溶胶本身会散射和吸收太阳辐射和地面辐射,产生改变大气层辐射平衡的效果(散射和吸收效果因气溶胶的颜色和形状而异)。
- 气溶胶本身变成云凝结核(水云)或冰晶核(冰云),随着它的增加,产生的云滴数量增加,水蒸气被从大气中带走,使其难以成长为大的云,结果云变得更密,更容易反射(散射)太太阳辐射。另外,小朵云碰撞合并,难以成长为雨滴,所以降水量减少,云的寿命更长,太阳辐射的散射变得更强。
缺点
①大气污染
广泛的光化学空气污染(光化学烟雾)也与气溶胶有关。光化学烟雾不仅造成能见度恶化,而且通过云核的形成和大气能量平衡对天气和气候产生重大影响。
此外,酸雨和酸性气溶胶对农作物、树木、湖泊和土壤的影响也越来越大。气态污染物的寿命最多只有一天,而气溶胶则不同,气溶胶会在大气中停留数天至数周。因此,气溶胶作为潮湿空气污染、酸雨、跨界空气污染和整个群岛全球污染的致病因素变得越来越重要。
光化学烟雾
②健康危害
气溶胶颗粒(悬浮粉尘)经由呼吸道呼吸系统进入人体,产生多种影响。典型例子包括刺激性发炎、感染、尘肺、过敏性鼻/呼吸道发炎、吸入粉尘中毒、致癌,其中包括放射性气溶胶对肺部造成的辐射污染,对现代社会的生活卫生造成重大影响。
咳嗽和打喷嚏时会产生飞沫,但这些飞沫大于5微米,含有水分,只能传播约1至2米(如果用力喷嚏,可以传播10米以上,但能传播的距离被吸入的是据说1-2m)。飞沫核是由液滴中的水分蒸发而形成的,由于是干燥且尺寸小于5μm,因此很容易在轻气流的作用下分散到大范围内。据说,咳嗽、打喷嚏和大声说话时产生的小于2至3微米的飞沫会在空气中停留数小时。这些也称为微滴、气溶胶和生物气溶胶。
对于气溶胶吸入的措施有哪些?
气溶胶吸入包含“飞沫吸入”和“飞沫核(空气)吸入”,因此“飞沫吸入对策”和“空气吸入对策”很重要。因应措施与新型冠状病毒感染的因应措施相同。
- 定期换气
- 手指消毒
- 配戴口罩
- 洗手
- 量体温
- 备品消毒
- 飞沫对策
- 人數制限
- 與人保持距離
换气的效果
即使人与人之间相距较远,如果空气中残留有含有病毒的气溶胶,感染的可能性也会增加。作为控制感染的手段,减少空气中气溶胶含量的措施正在引起广泛的关注。通风为重要的对策。