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小顆粒,大不同

2014-04-29 10:24:00陸乃穎
科學大眾·小諾貝爾 2014年3期
關鍵詞:吸濕性鹽類汽車尾氣

陸乃穎

如今,對于許多人,“霾”已經(jīng)是一個十分熟悉的詞了。我們深受其害,對它避之不及。我們都希望可怕的霾不要再來,更希望空氣中的有害顆粒物能被盡快清除,讓我們的空氣重新變得清新起來。

可其實,空氣從來就不是純凈的,它的主要成分是氮、氧以及一些其他氣體。除了氣體,空氣中還有很多夾雜物。當清晨的第一縷陽光穿過樹林,射向大地的時候,我們可以看到光束中有許多顆粒物在活動著。

空氣中含有許多各種各樣的顆粒物,它們的來源很多。別看它們的個體十分微小,但是威力卻不容小覷,各有不同。有些顆粒物能夠造福人類,它們是降水的必要形成條件,而有些小顆粒卻給我們帶來災難,比如霾。現(xiàn)在,就來具體了解一下關于這些好、壞顆粒物的知識吧。

吸濕性凝結(jié)核

鹽類微粒

在氣象學中,大氣中的顆粒被分為吸濕性凝結(jié)核和非吸濕性凝結(jié)核兩大類。水汽由氣態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)的凝結(jié)過程中,需要一個凝結(jié)核心,這些凝結(jié)水汽的核心被稱為凝結(jié)核。凝結(jié)核都極其細小,直徑一般小于0.1微米,可以稱它們?yōu)槲⒘!N鼭裥阅Y(jié)核的吸水能力很強,且易溶于水。鹽類微粒是主要的吸濕性凝結(jié)核之一?;瘜W分析證實,云、雨、霧中都含有無機鹽類,主要是氯化鈉、氮化鎂、硫酸鎂和硫酸鈣,其中云所含無機鹽最多。

那么,空氣中所含的鹽類微粒來自哪里呢?這些微粒是由海水蒸發(fā)而來的,因為海水中含有很多鹽質(zhì),當海浪的飛沫蒸發(fā)時,所含的鹽粒會殘留在空中,這些鹽類微粒會吸附有濕度的空氣,即水汽后,便形成了云、雨、霧等氣象。一般而言,離海越遠的地區(qū),空氣所含的鹽類微粒越少,但是在內(nèi)陸,由于咸水湖浪沫的蒸發(fā),也會使空氣中出現(xiàn)鹽類微粒。

二氧化硫

除了鹽類微粒以外,大氣中的另外一種主要的吸濕性凝結(jié)核是二氧化硫,它們是通過煤、木材等燃料的燃燒,以及工業(yè)上的化學反應所產(chǎn)生的。當二氧化硫在陽光之下,受到紫外線的影響,氧化加速,很快變成三氧化硫,就成為了高度的吸水性物質(zhì)。但是這種氧化過程只有在白晝才可能,在晚間二氧化硫仍保持它原來的形式,這就是一些工業(yè)廠區(qū)為什么容易在日出時籠罩在一片霧靄之中的原因。

鹽類微粒吸附水分,形成各種形式的降水,均衡地球的水分分布,形成良性循環(huán)。如果說鹽類微粒是空氣中的好微粒,那么二氧化硫就是空氣中毋庸置疑的壞微粒了。我們都知道酸雨、酸霧(酸堿度指數(shù)的 PH 值低于 5.6 的酸性降水)的危害性,它們對土壤、水體、森林、建筑、名勝古跡等都會造成損害。二氧化硫是酸雨的主要成因之一,所以,為了減少二氧化硫的排放,許多原本佇立在工業(yè)城市中的大煙囪都被拆除。隨著人們節(jié)能減排意識增強,更多高排放企業(yè)將被關停。

非吸濕性凝結(jié)核

空氣中還有非吸濕性凝結(jié)核,它們雖不易或不溶于水,但容易被水所潤濕,比如花粉、細菌,孢子和植物碎片,它們可將水汽吸附在其表面上而形成小水滴。在熱帶或溫帶較暖的季節(jié)里,植物花粉隨著風被帶入空中,再被吹送到很遠的地方。歐洲北部曾經(jīng)在松樹開花的季節(jié)發(fā)生過“黃色的雨”,當時的人們覺得很奇怪,后來經(jīng)過一番調(diào)查,才知道是因為松樹的黃色花粉使雨滴變成了黃色。

霾與汽車尾氣

霾,也稱灰霾,是指來源不明確的大量煙、塵等微粒懸浮而形成的大氣渾濁現(xiàn)象。霾的核心物質(zhì)是空氣中懸浮的灰塵顆粒,而汽車尾氣中含有的細顆粒物是造成霾主要的因素之一。

汽車尾氣中含有上百種不同的化合物,其中的主要污染物有一氧化碳、二氧化碳、碳氫化合物、氮氧化合物、鉛及硫氧化合物等,當然還有固體懸浮微粒。汽車尾氣中含有許多直徑小于10微米的可吸入顆粒物,其中尤以2~4微米的顆粒物最可怕,也就是PM2.5,因為它們在支氣管和肺泡中的沉積率最大。當人們將這些小顆粒被動地吸入肺部后,他們會逐漸破壞肺部內(nèi)的絨毛,使黏液增加,于是肺部就會發(fā)生慢性疾病,比如慢性支氣管炎、肺氣腫。

為了治理汽車尾氣的排放問題,很多發(fā)達國家早已經(jīng)制定出一整套嚴苛的評治環(huán)境的法律法規(guī)體系。比如在日本,汽車必須加裝過濾器,并禁止柴油發(fā)動機汽車駛?cè)霒|京。又如曾經(jīng)的“霧都”英國倫敦,建設了自行車高速公路,減少私車的使用。中國政府也已經(jīng)意識到了改善空氣質(zhì)量的緊迫性,已經(jīng)相繼實施了不少防治辦法,全社會攜手讓頭頂?shù)乃{天重現(xiàn)蔚藍。

個人的力量是微小的,單憑一己之力很難使空氣質(zhì)量得到改善,但是正如公益廣告里所說的:“再小的力量也是一種支持?!?你可以勸身邊吸煙的人盡早戒煙,還可以讓媽媽今天不要開車來接你放學,你們可以乘坐公共汽車或者地鐵。

抵抗空氣中無處不在的有害顆粒物,人們總是顯得勢單力薄。這里除了能提醒你出門別忘戴口罩以外,也別無其他選擇。還有多喝水、多吃蔬菜瓜果,少吃辛辣的食物和垃圾食品,排盡體內(nèi)的毒素,是當下我們能做的。endprint

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