1. 长沙SEO霜天首页
  2. 武汉疫情

气溶胶的传播是什么?

说起气溶胶的传播,可以从什么叫气溶胶谈起。

当你宅在家看视频时,突然闻到从厨房飘过来的一股焦味;或是坐地铁时身边有人突然打了个喷嚏;抑或你从窗外眺望日落西山的壮丽景象……这些生活中你经常遇到的场景,都是因为有气溶胶的存在。

火山喷发的景象

火山喷发的景象

什么叫气溶胶?

气溶胶(Aerosols), 指悬浮在大气中的微小颗粒。比如平时我们说的云、雾、霾之类都算是气溶胶。这些悬浮在大气中的微小颗粒,大小一般从0.001~100μm(微米)。

而最大值100μm究竟有多大呢?

我们知道,1微米相当于1毫米的千分之一,最大值100微米相当于0.1毫米这么大,而最小的,是1毫米的千分之一,肉眼是看不到的。在显微镜下,雾滴的直径小于100微米,空气污染物颗粒小于10微米。
气溶胶的传播是什么?

除了微小,这些颗粒的形状也是多种多样,有的近乎球形,诸如液态雾珠,有的则是片状、针状和其它不规则形状。

这些颗粒能散射或者吸收太阳光,因此,如果颗粒足够大,就能被肉眼观察到。气溶胶通过散射太阳光来降低空气中的能见度(即形成雾霾),也能让日出和日落看上去更红更醒目。

巴厘岛的日出景象

巴厘岛的日出景象

气溶胶科学是一门新兴的交叉边缘学科。由于它和现代化工业的发展、人类卫生保健、大气环境保护、全球气候变化等重大问题有密切关系,是近年来充满活力的一个新兴领域。

气溶胶的来源

1.大自然

悬浮在大气中的微小颗粒,有的来源于大自然:比如今年澳大利亚森林大火形成的“火云”,将烟雾和微小颗粒汇集到低空平流层中(类似于火山爆发时发生的现象),严重影响空气质量。还有那些被风吹起的土壤微粒、海水飞溅扬入大气后而被蒸发的盐粒、细菌、微生物、植物的孢子花粉、流星燃烧所产生的细小微粒和宇宙尘埃等等,都属于气溶胶。

2. 人类行为

有的气溶胶是人类自己制造出来的:由于人类活动,如煤、油及其他矿物燃料的燃烧物质,以及车辆产生的废气排放至空气中的大量烟粒等。比如,雾霾的成分主要是硫酸盐气溶胶,燃煤是罪魁祸首。

当气溶胶的浓度达到足够高时,将对人类健康造成威胁,尤其是对哮喘病人及其他有呼吸道疾病的人群。空气中的气溶胶还能传播真菌和病毒,会导致一些地区疾病的流行和爆发。已经有研究表明:悬浮颗粒对人类的健康会产生重大影响(比如新冠肺炎的传播),尤其是气溶胶中水溶组分对人类健康的影响更大。[2]

而气溶胶的消除,主要靠大气的降水、小粒子间的碰并、凝聚、聚合和沉降过程。
气溶胶的传播是什么?

三、气溶胶的传播

微生物气溶胶是环境污染的重要因素之一,气溶胶的生物污染可以引起一系列传染病的流行。在这次新冠疫情中,气溶胶传播是指飞沫混合在空气中,形成气溶胶,吸入后导致感染。

而在实验室中,微生物气溶胶的危害程度取决于微生物本身的毒力、浓度、粒子大小以及当时实验室内微小气候条件。实验室环境越适合生物生存,实验室感染的可能性越大,并可能通过气流传播到同一建筑物的其他地方,甚至污染整个建筑物的空气。

呼吸道传播的微生物主要存在于气溶胶中。

关于气溶胶在人类生活环境中的传播,举几个日常的例子:

冲马桶时产生的“便便喷雾”

1975年,在厕所思考人生的贝勒医学院的研究者 Charles Gerba 等人顿悟到,马桶冲水的时候会产生生物气溶胶(固体或液体悬浮在空气中形成的体系)。为了证明这一点,他在马桶里倒了细菌,然后在马桶附近不同距离的地方摆好了培养皿,然后哗哗哗使劲冲厕所。

不出所料,冲完厕所的2小时后,细菌基本都落在马桶附近的地面上。但是!冲完厕所的4-6小时后,整个厕所都可以检测到本来应该进入化粪池的细菌了。而且让人意想不到的是,在浴室洗发水瓶子下面发现了大量大肠杆菌。

纽约大学的病理学家 Philip Tierno 表示,这个便便气溶胶喷雾嘛……可以射到4.6米的高度,也就是2层楼这么高,因此被业内人士取了一个诗意而亲切的名字——马桶烟羽(toilet plume)。

马桶开盖的情况下,马桶上方25厘米的距离都可以检测到便便细菌,这些细菌可以在那个距离漂浮多达1个半小时。不过如果盖着马桶盖冲,那么细菌气溶胶的量就只有开盖情况的1/12。

显然,便后不盖盖子冲水,就会享受一次细密的便便喷雾,可能比香水的法式喷法还要均匀。

虹吸式马桶(左)和直冲式马桶(右)

虹吸式马桶(左)和直冲式马桶(右)

直冲式和虹吸式,哪一种不容易产生便便气溶胶呢?

1959年发表在《柳叶刀》(The Lancet)上的一项研究发现,如果是直冲式马桶,那么每次冲水后,马桶里的微生物浓度就会下降99%,空气中的生物气溶胶下降50~60%。

但是如果是虹吸式马桶,冲厕所后产生的气溶胶只有同排量的直冲式马桶的1/14。

电子烟中的气溶胶

近年来流行的电子烟中甘油的渗透压高,吸水,会让人口干、咽喉干,电子烟的二手气溶胶已经成为新的空气污染源。

电子烟通过加热雾化产生气溶胶供烟民吸入

电子烟通过加热雾化产生气溶胶供烟民吸入

世界卫生组织认为,电子烟产生的气溶胶中,通常包含乙二醇、醛类、挥发性有机化合物、多环芳烃、烟草亚硝胺、金属、硅酸盐粒子以及乙二醛、丙酮醛、二乙酰、丙酮醇等成分,其中许多是已知对健康有影响的有毒物质。

从更大的概念来看,气溶胶能给地球大气中的化学反应(非均相反应)提供场所。这类化学反应导致的最严重的影响是对平流层臭氧的破坏。在极区冬季气溶胶增加,形成极地区平流层云。这些云粒子的巨大的表面是化学反应发生的最佳场所。化学反应会产生大量活性氯,最终导致平流层臭氧最终被破坏。现有证据表明,大型火山喷发后,平流层中臭氧浓度出现相似的变化特征,例如,1991年菲律宾皮纳图博火山(Mt. Pinatubo)的喷发,曾造成数以吨计的火山气溶胶轰入大气层。

美国宇航局(NASA)

美国宇航局(NASA)

原创文章,作者:霜天,如若转载,请注明出处:https://www.i5seo.com/qi-rong-jiao-de-chuan-bo-shi-shen-me.html

发表评论

登录后才能评论

联系我们

18274972003

在线咨询:点击这里给我发消息

邮件:30115776@qq.com

工作时间:周一至周五,9:30-18:30,节假日休息