黑碳气溶胶.doc

黑碳气溶胶
黑碳气溶胶是大气气溶胶的重要组成部分,主要是由富含碳的物质不完全燃烧产生的,比如化石原料和生物质原料燃烧等。
中文名:黑炭气溶胶
特    点:多孔状
高    温:发生氧化
性    质:吸收光波
目录
1简介
2来源及分布
▪ 来源
▪ 分布
3化学性质
4相关影响
▪ 对大气环境的影响
▪ 对人体健康的影响
5控制方法
1简介
黑碳气溶胶具有较为特殊的物理化学性质。黑碳气溶胶具有多孔性,粒径约在(0. 01~1) μm。在化学成分上非常接近于石墨,,在温度高于400 ℃时才可以发生氧化。黑碳气溶胶对可见光和部分红外光谱有很强的吸收能力,它在大气中的各种化学和光化学反应、非均相反应以及气粒转化过程中起着重要作用。
2来源及分布
来源
黑碳气溶胶来源可分为自然源和人为源两种。火山爆发、森林大火等自然现象可以造成部分黑碳气溶胶排放,但由于此类自然现象的发生具有一定的区域性和偶然性,在区域或全球范围内,其对大气中黑碳气溶胶浓度的长期背景值变化贡献不大,相反,人为源排放具有广泛性和持续性。尤其是自工业革命以来,世界人口数量快速增长,人类大量使用煤、石油等化石燃料,出于农业目的的生物焚烧也大大增加,进而造成黑碳气溶胶排放量的持续增加,另外由汽车尾气带来的黑碳气溶胶排放也成为大气中尤其是城市区域大气中黑碳气溶胶的重要来源。
分布
黑碳气溶胶在大气中浓度较低,在大气气溶胶成分中所占比例也比较小,一般占百分之几或十几,在全球的浓度分布也具有明显的差别,一般情况下,黑碳气溶胶浓度城市地区高于乡村地区,大陆区域高于海洋区域,北半球高于南半球地区。
3化学性质
黑碳气溶胶在光学性质上与气溶胶的其他组分有很大的差别,对从可见光到红外的波长范围内的太阳辐射都有强烈的吸收作用,同大气温室气体如CO2、CH4、CFCs等相比,黑碳气溶胶具有更宽的吸收波段,另外,同沙尘等相比,其质量吸收系数要大两个数量级。~1μm,~,尺度分布主要呈现积聚模态,因此黑碳气溶胶可以作为云凝结核,改变云滴尺度分布、云光学特性和云中液态水含量及云量。尽管新生黑碳气溶胶由于疏水性并不是有效的云凝结核,但是在大气传输过程中,其表面可能发生微物理和化学形态的改变,变成亲水性的云凝结核并能降低云凝结核所需要的过饱和度。同时黑碳气溶胶还可以促进一些气体污染物的气—粒转化过程。
4相关影响
尽管黑碳气溶胶在大气气溶胶成分中所占比例较小,一般占百分之几到百分之十几, 在大气中浓度一般也较低。但它对环境的影响却不容忽视,具体表现在两个方面:
对大气环境的影响
由于黑碳气溶胶在从可见光到红外的波长范围内对太阳辐射都有强烈的吸收效应, 所以对区域和全球气候有着重要的影响。(Intergovernmental Panel on Climate Change,联合国政府间气候变化专门委员会)报告指出,黑碳气溶胶能够导致正的辐射强迫, 从而极大地减弱气溶胶对地球的冷却效果。部分学者的研究表明,减少黑碳和有机碳的排放比减少二氧化碳和甲烷的排放更能减慢全球变暖。
对人体健康的影响
由于黑碳气溶胶具有吸附性,黑碳气溶胶的表面能够吸附其它污染物(如多环芳烃类、重金属等),可以通过呼吸作用,夹带