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粉尘作用

粉尘(dust)是指悬浮在空气中的固体微粒。习惯上对粉尘有许多名称,如灰尘、尘埃、烟尘、矿尘、砂尘、粉末等,这些名词没有明显的界限。国际标准化组织规定,粒径小于75μm的固体悬浮物定义为粉尘。在大气中粉尘的存在是保持地球温度的主要原因之一,大气中过多或过少的粉尘将对环境产生灾难性的影响。但在生活和工作中,生产性粉尘是人类健康的天敌,是诱发多种**的主要原因。

 
 

粉尘存在

  粉尘几乎到处可见。土壤和岩石风化后分裂成许多细小的颗粒,它们伴随着花粉,孢子以及其他有机颗粒在空中随风飘荡。除此之外,许多粉尘乃是工业和交通运输发展的副产品;烟囱和内燃机排放的废气中也含有大量的粉尘,面粉,采石场等的作业引起的,火山爆发的火山灰。
 

粉尘分类

  粉尘可以根据许多特征进行分类,在大气污染控制中,根据大气中粉尘微粒的大小可分为:
 
  1、飘尘,系指大气中粒径小于10μm的固体微粒,它能较长期地在大气 中漂浮,有时也称为浮游粉尘。也被称为可吸入颗粒物,英文缩写为PM10。
 
  2、降尘,系指大气中粒径大于10μm的固体微粒,在重力作用下,它可在较短的时间内沉降到地面。
 
  3、总悬浮微粒,系指大气中粒径小于100μm的所有固体微粒。也被称为总悬浮颗粒物,英文缩写为TSP。
 
  专业术语1、粉体:固体物质的细小颗粒,称为粒子,而固体粒子的堆集状态,称为粉体。
 
  2、粉尘:因机械过程(破碎、筛分、运输等)而产生的微细粒子,能在气体中分散(悬浮)一定时间的固体粒子,称为粉尘。粉尘的粒径范围很广,由细至1/10μm到数百微米。
 
  3、烟尘:因物理化学过程而产生的微细固体粒子,称为烟尘。例如冶炼、燃烧、金属焊接等过程中,由于升华及冷凝而形成、烟尘的特点是粒度大都比较细,在1μm以下。
 
  4、烟雾:燃烧草料、木柴、油、煤等生成的黑烟,称为烟雾。烟雾粒径很细,甚至在0.5μm以下。
 
  5、粉末:工艺生产中的粉料,称为粉末。
 

粉尘作用

  地面水通过蒸发进入大气,又经降水返回地面,从而完成了水的循环。如果空中没有粉尘,水份再大也无法凝结成水滴。因为水分子很小,由它聚合起来的水滴也很小,再 加上饱合水汽压力很大,所以不易形成降水。空气中有了粉尘之后,它能吸附水汽变成溶液并形成水滴,其饱和水汽压力大大减小,使水汽易于其周围凝结,变成云,雾,雪等。在这一变化过程中,粉尘起了凝结核的作用。
 
  天空中呈现的蔚蓝色尽收眼底也是大气中粉尘作用的结果。阳光是由红,橙,黄,绿,青,蓝,紫七色组成的。当阳光进入大气层后,遇到空中悬浮的粉尘和水汽就发生散射,波长越短的光越容易被散射,空气密度越大散射光越强。而空气密度是随海拔高度的增加而减小的,因此在8 000 m以下的低空,波长较短的蓝色光大量被散射,人类就可以从地面上看到“秋水共蓝天一色”的壮丽景观。随着海拔高度的增加,大气对阳光的散射能力越来越弱,8 000 m以上天空变为青色,13 000 m以上是暗紫色的。在20 000 m以上,由于散射作用消失,天空就变成一片暗黑色。
 
  日出和日落也是粉尘之功。当太阳出升在地平线的时候,光线穿过充满灰尘的大气,太阳比中午直射时的大得多。这时,粉尘和水汽把阳光中的蓝光和绿光散射了,而波长较长的红光则直接穿过大气,于是旭日东升或夕阳西下的绚丽便历历在目。在特定的条件下,粉尘还会创造出奇特的景观。1883年,印尼克拉克脱火山爆发,把大量火山灰抛入天空,那时该地区人们看到的太阳总是火红色的,这种景观持续了两年之久。1816年,印尼爪哇火山喷射出的烟尘反射和吸收了大量阳光,结果导致那一年该地区气温的降低,出现了罕见的没有夏天的奇迹,即所谓的阳伞效应。总之,没有粉尘云,雾,雨,雪将不复出现,火红的太阳和绚丽的彩虹也要消失,自然景观大为逊色。
 

粉尘危害

  粉尘有功也有过,其过之一是污染大气,危害人类的健康。飘逸在大气中的粉尘往往含有许多有毒成分,如铬,锰,镉,铅,汞,砷等。当人体吸入粉尘后,小于5μm的微粒,极易深入肺部,引起中毒性肺炎或矽肺,有时还会引起肺癌。沉积在肺部的污染物一旦被溶解,就会直接侵入血液,引起血液中毒,未被溶解的污染物,也可能被细胞所吸收,导致细胞结构的破坏。此外,粉尘还会沾污建筑物,使有价值的古代建筑遭受腐蚀。降落在植物叶面的粉尘会阻碍光合作用,抑制其生长。
 
  粉尘其过之二是爆炸危害。相传,早在风车水磨时代,就曾发生过一系列磨坊粮食粉尘爆炸事故。到了20世纪,随着工业的发展,粉尘爆炸事故更是屡见不鲜,爆炸粉尘的种类也越来越多。据统计,1913~1973年间美国仅工农业方面就发生过72次比较严重的粉尘爆炸事故。1919年俄亥俄州一家淀粉厂发生粉尘爆炸,厂房几乎全部被毁,有43人丧生。日本1952~1975年共发生重大粉尘爆炸事故177次,累计死亡75人,受伤410人。
 
  1977年美国路易斯安那州一座现代化粮库发生爆炸,造成一半以上粮食简仓被毁,连办公大楼也未幸免,36人死亡,直接经济损失达3000万美元。英国和加拿大在化工和造纸等行业中也发生过多起粉尘爆炸事故,仅英国就243次,死伤204人。
 
  1987年3月15日,哈尔滨亚麻纺织厂发生的爆炸事故,死亡56人,伤179人,厂房设备严遭破坏。
 
 
                       2012年1月31

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