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雾影霾踪: 热度 2 jiangming800403 2015-3-7 11:01; 雾影霾踪细颗粒物 (PM2.5) 造成的雾霾天气每隔一段时间就会成为社会关注的热点话题。雾霾本质上是由细颗粒物吸湿形成的气溶胶造成的。细颗粒物成分复杂，主要包括硫酸盐、硝酸盐、挥发性有机物和粉尘。从来源上讲，大体可以分为三类：自然界中的粉尘、生物质燃烧以及土壤和水体中氮素的反硝化反应，化石燃料燃烧和工业粉尘。在 NASA 那张著名的遥感图中，北非撒哈拉地区 PM2.5 高值区显然是自然源，工业并不发达的南亚主要是生物物质燃烧包括森林火灾释放的废气和碳粒形成的亚洲褐云，我国中东部地区大范围的细颗粒物高值区则成因复杂，上述三方面的因素可能都起到关键作用。但从细颗粒物分布的高值区分布分析都有以下特点，一是盛行风向多从陆地吹向海洋，颗粒物来源丰富，二是大体处于干旱、半干旱地区或存在季节性干旱，大气降水的淋洗作用弱。西风烈，喇叭声泣，我国大部分地区处于中纬西风带和高细颗粒物的亚非荒漠带的下风方向，空气中风尘来源丰富，著名的黄土高原就是大风刮过来的。同时，我国中东部地区又受到东亚（东南）季风影像，降水多锋面雨，但若冷锋较弱，冷暖空气交汇就会形成大雾迷城的天气，雾大了能见度就会受损，而且空气中的水汽会干扰 PM2.5 观测设备的正常工作。雾里看霾，自然也看不明白。煤炭是我国的基础能源，占我国一次能源用量的大约三分之二，也是最大的空气污染物来源，主要污染物排量大约是石油和天然气的 10 倍以上，但是空气中氮氧化物的最大的来源可能还是生物质燃烧以及土壤和水体中氮素的反硝化反应，因为农作物秸秆中的氮素含量在百分之一以上，高出化石燃料至少一个数量级，我国每年要烧掉柴草大约 3-4 亿吨，而土壤和水体中氮素的反硝化反应释放的氮氧化物至少也要有上千万吨。我国 80% 的煤炭火电厂、钢铁厂、建材厂、化工厂的工业生产，其排放的烟气大约经过工厂的大烟囱升上高中，然后在风力作用下四处飘散，就像生物质燃烧以及土壤和水体中氮素的反硝化作用一样，影响范围广，而强度低。石油和天然气则不尽然，主要用于交通和城镇生活用能，其影响主要集中在城市和交通沿线附近的低空大气，影响面积可能不到国土面积的百分之一（ 10 万平方公里）。虽然煤烟污染的总量远远大于石油和天然气，但由于其影响范围比石油和天然气多十几倍甚至几十倍，因此单位面积的污染物负荷相对更低。在城市里，空气污染物可能主要还是来源于当地的污染源而不是远距离输送而来的。硫酸盐、硝酸盐、粉尘的化学成分在空气中均比较稳定，不太容易变成其他什么玩意。只能随风飘走，或在重力或降水淋洗作用下沉降到地面上。而挥发性有机物则可能在阳光和氧的作用下降解成无害的水和二氧化碳。细颗粒物本身不见得对人体造成多大伤害。实际上，在北京猿人发现了火以后，用篝火取暖、烧烤食物，我们的祖先就在不断的接触细颗粒物。正因为细小，细颗粒物可以通过肺泡粘膜进入到血液中，最后被巨噬细胞吞噬，而不会积累在肺部，形成尘肺，这也是生命有机体的排毒过程，从北京人开始用火的几十万年里，人类已经自我进化出这种机能，因此才没有在洞穴中被万年不熄的火种熏死。雾霾引起的真正危害可能是长期的心理焦虑。但是不论是流行病学调查，还是生物毒理试验都说明低浓度硫和硝化物气溶胶引起的雾霾本身不大可能造成持久性的健康损坏。细颗粒物是否有害更关键的在于其本身的化学成分，真正需要引起重视的是成分复杂的有机物颗粒、金属和非金属粉尘。在城市里他们主要来源于汽车尾气，以及烹制事物、室内建筑和装饰材料的挥发。虽然它们不可见到，但不代表是无害的。燃煤释放的汞、氟、砷等金属和非金属的毒物以及放射性烟尘也需要我们足够的重视。公民国家，不仅仅是公民有批评的自由，更关键的是在于建设性的积极参加社会活动。我们不能一直制造污染，同时继续骂国家治污不利。但是，当国家采取限制为了治理污染采取限制公民自由的时候，比如限行，又会遭到批评。雾影霾踪，无影迷踪。; 个人分类: 能源、大气环境与气候变化|2795 次阅读|2 个评论

[转载]卢昌海: 危险的粉尘: lcqq 2014-10-1 11:08; 盘点这些年发生的粉尘爆炸事故 http://blog.sciencenet.cn/blog-69474-816767.html 2014 年 8 月 2 日，江苏昆山市中荣金属制品有限公司的抛光车间发生了粉尘爆炸 (dust explosion)，导致至少 75 人死亡， 185 人受伤。在历史上，类似这样的粉尘爆炸曾屡屡发生：比如 1942 年 4 月 26 日，辽宁本溪湖煤矿的一次煤尘爆炸导致了 1549 人死亡的惨重后果；而二战期间几家英国面粉厂的粉尘爆炸，威力之大则超过了德国空军投掷的炸弹。粉尘爆炸不仅在战乱年代或安全措施相对薄弱的发展中国家屡屡发生，在发达国家也并不鲜见，比如 1980-2005 年间，美国就发生了近 300 次粉尘爆炸或燃烧事故，导致至少 119 人死亡。美国化学安全委员会 (US Chemical Safety Board——简称 CSB) 在一份报告中指出，此类事故频发的主要原因之一是有关粉尘爆炸知识的缺乏。那么，就让我们 “亡羊补牢” 地了解一点有关粉尘爆炸的知识吧。貌似无害的粉尘为什么会爆炸呢？原理其实跟普通物体的燃烧相似。我们知道，物体燃烧需若干要素，比如可燃物、助燃物 (比如氧气) 及热源 (比如火)。粉尘爆炸本质上是一种极快速的燃烧，因而也需这些要素。不同的是：普通物体在点燃及燃烧过程中燃烧部位的热量会因传往内部而损失，从而增加点燃难度，且减缓燃烧速度；而粉尘由于体积细微，因传往内部而损失的热量微乎其微，从而往往容易点燃，且燃烧很快，甚至连一些传统上不可燃烧的物体 (比如金属) 或燃烧缓慢的物体 (比如木材)，一旦成为粉尘，也会变成能快速燃烧的可燃物。但这还不是最关键的，因为粉尘还有一个更要命的特点，那就是总表面积超大。小不点儿的粉尘，总表面积怎么会超大呢？这是因为物体磨碎后粉尘线度越小，粉尘数量就越大，而且跟粉尘线度的立方成反比 (因为单个粉尘的体积跟粉尘线度的立方成正比)。另一方面，单个粉尘的表面积是跟粉尘线度的平方成正比的。因此粉尘的总表面积——即粉尘数量乘以单个粉尘的表面积——跟粉尘线度成反比，线度越小，总表面积就越大。比如一个质量为 8 千克的铁球的表面积约为 0.05 平方米，一旦磨碎成线度为 50 微米——约相当于面粉粉尘的线度——的粉尘，总表面积将增至 120 平方米。由于燃烧主要发生在可燃物与助燃物的接触面上，因此总表面积超大使粉尘具有了足以导致爆炸的超高的可燃性。总表面积超大与粉尘爆炸的关系还可以从另一个角度来理解，那就是物体的表面通常具有所谓的 “表面能” (surface energy)，表面积越大，表面能就越高。因此粉尘的总表面积超大意味着总表面能超高 (这种表面能来自于将物体磨碎时所投入的能量)。在物理上，能量高的状态通常是不稳定的，容易经由物理或化学变化释放能量。粉尘爆炸就是一种释放能量的过程。不过，粉尘爆炸也并非毫无门槛，而是要求粉尘达到一定的浓度，且处于弥散状态 (因为弥散状态能最有效地体现总表面积超大的 “优势”，与助燃物充分接触)。粉尘爆炸门槛的存在提示了消除粉尘爆炸隐患的一个重要手段：除尘——即降低处于弥散状态的粉尘浓度。而前面提到的中荣金属制品有限公司抛光车间之所以发生粉尘爆炸，除尘能力不足是重要原因之一。粉尘爆炸的另一个值得注意之处，是它的威力有很大部分来自所谓的 “继发性粉尘爆炸” (secondary dust explosion)，即初次粉尘爆炸——也称为 “原发性粉尘爆炸” (primary dust explosion)——的冲击波将周围的积尘扬起，使之达到粉尘爆炸门槛所要求的弥散状态而引发的更大规模的爆炸。当然，积尘也可以由其他原因而被扬起，那同样有可能引发爆炸，比如前面提到的本溪湖煤矿的煤尘爆炸是由瓦斯爆炸引发的；二战期间那几家英国面粉厂的粉尘爆炸则是由德国空军投掷在周围的炸弹爆炸引发的。由于积尘所具有的这种危险性，美国消防协会 (National Fire Protection Association——简称 NFPA) 将厚度在 1/32 英寸 (约 0.8 毫米) 以上，且占房间表面积 5% 以上的积尘列为了粉尘爆炸隐患。看来粉尘虽小，却是很危险的东西。不过，也别把它看得太负面了，就像炸药并非只能用于破坏，粉尘爆炸也可以有正面的应用。事实上，当你在电影里欣赏惊险绝伦的爆炸特效，或在节日里观看绚丽多姿的焰火表演时，你所看到的有可能也是粉尘爆炸。 http://www.changhai.org/articles/science/physics/dustExplosion.php; 2072 次阅读|0 个评论

看“昆山工厂粉尘爆炸”--工人生命如草芥: 热度 2 zls111 2014-8-2 22:52; 写这样题目不妥，事故原因还没调查清楚。但一些事实摆在哪里。昆山爆炸失踪者家属:每天干15小时月薪仅四五千 “ 工作时间超长是这家工厂的特色。该名家属举例到，早班是从早上7点开始上班，但往往会加班到晚上10点、11点。而且据他的亲人反映，车间里环境比较脏，有很多粉尘，管理也不是很严格。原本亲人计划在5月份便打算辞职不做了，但后来改变主意，决定坚持到玉米收割的时候回家，没想到现在会发生这样的事情。 ” “ 据这名家属透露，在工厂里上班的多是20-40岁的青壮年，男女皆有，大多数都是从外地来江苏打工的，该名家属直言“本地人谁愿意来干这活”。” 如果他们有另外一种选择，会选择这样的工厂吗？如果政府监管到位，会有这样的工厂存在吗？悲剧已经发生，应该很清楚责任方是那些！！！怎么样才会避免下次这种事件发生？是该负责的人去负责，只要稍微有些责任感的，完全可以避免此类事件发生，要不然你们就是下一场悲剧的凶手和帮凶！转一个微博；哎，草民草民呀，只有靠自救了！任重道远 ◆ ◆ @化学佬唐金属抛光过程中会产生大量的金属粉尘和烟气，理应安装通风除尘设备（这方面的技术和设备早都非常成熟了），如不除尘通风，即便不发生爆炸，工人也非常容易患上矽肺病和呼吸道疾病，江苏昆山中荣金属制品有限公司的金属粉尘累积达到了爆炸程度，说明这家台资企业平时压根就没管大陆员工的健康和死活。安全领域有句名言，就是一切事故都是可以避免的，偶然中必有必然。 ◆ ◆ @新华社中国网事【昆山爆炸工厂调查：一直被举报从未停止生产】一位熟悉企业情况的人士透露，这家企业污染很厉害，员工曾多次反映，洗过的衣服晾晒后往往都还附着一层脏东西。有现场群众说，这家企业不仅污染严重，而且一直存在安全隐患。还有职工去举报过，不过没听说企业被整顿，一直都在生产。 http://t.cn/RPJx9Co; 3418 次阅读|1 个评论

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