Page 107 - 空气污染控制与微粉捕集技术

第五章 大气颗粒物

要酸性成分，也是形成酸雨的主要污染物。降水的冲刷作用能使大气颗粒物的浓
度水平、大气气溶胶的酸度显著降低，减少酸雨的发生。随着中国城市化和工业
化的不断推进，大气颗粒物污染已成为能见度降低的焦点之一。结果表明，大气
-
2-
颗粒物对于光的散射和吸收作用，以及大气颗粒物 NO 3 、SO 4 光化学作用产生
的氮氧化物等气态污染物，都会使得目标参照物与整个环境的对比度下降即造成
大气能见度的降低。其中，粒子对可见光的散射作用是降低能见度的主要因素，
它能够使能见度降低 60%~90%。此外，不同的粒径对可见光的散射有不同的影响，
粒子的半径越接近可见光的波长，光的散射作用就越强，例如粒径在 2.5μm 以下

的细粒子与粗粒子相比，其对太阳辐射的散射作用更明显。另外，大气颗粒物还
-
2-
会对气候变化产生极其重要的影响，大气颗粒物中的 NO 3 、SO 4 等一系列无机
物质可以通过对太阳短波较强的消光作用产生制冷效应；大气颗粒物也可以作为
云凝结核，通过增加地球反射率来弥补温室气体的超额排放而造成全球变暖；黑

碳、棕碳也通过吸收、散射的双重作用产生间接辐射强迫对地气收支平衡和全球
气候变化产生极大的影响，IPCC 报告曾指出化石燃料产生的黑碳辐射强迫可达
2
0.4W/m 。除了对生态环境和气候的重要影响，含有复杂有机物和重金属的大气
颗粒物进入人体也会严重影响人体健康。英国的烟雾中毒事件、美国的光化学烟

雾事件和日本引发哮喘的大气污染事件接连发生，给人们造成极大的伤害，也敲
响了环境问题的警钟。
1. 自然强迫
（1）火山爆发对气候变化的影响

在年到百年时间尺度气候变化中，火山爆发是自然强迫的主要因素。有关
火山爆发的气候效应的研究很多，气候效应取决于火山喷发的时间（季节）、高
度、硫化物质量、影响平流层气溶胶光学厚度等。热带强火山爆发进入平流层的
气溶胶向两个半球扩散，从而影响全球气候。IPCC 前五次科学报告给出，火山
2
爆发 1~5 年内全球气温降冷，年辐射减少 1W/m 。IPCC 第六次评估报告（AR6）
用国际耦合模式比较计划第六阶段（CMIP6）全球气候系统模式考虑自 1850 年
以来热带强火山爆发的影响，包括 1883 年印尼喀拉喀托火山爆发、1902 年危地
马拉圣玛利亚火山爆发、1963 年印尼阿贡火山爆发、1982 年墨西哥厄其冲火山

爆发和 1991 年菲律宾皮纳图博火山爆发，注意到在 1850—2020 年间，自然变
率（十年至百年时间尺度主要是太阳活动与火山活动）对全球表面温度的贡献

97