에어로졸은 발생원에 따라 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 1차 에어로졸(입자 형태로 발생원에서 직접 대기에 유입됨)과 2차 에어로졸(대기 중 1차 오염물질이 변형되어 생성됨) ). 바람에 날리는 미세한 재와 먼지, 해수 분무의 증발로 인한 소금 입자, 화산 폭발로 인한 낙진, 산림 연소로 인한 연기 등 자연 발생원에서도 발생할 수 있습니다. -화석 연료, 운송 운송 및 다양한 산업에서 배출되는 연기 및 먼지와 같은 인공 소스. 천연 에어로졸: 구름, 안개, 미스트, 연기, 바다 소금 등
바이오에어로졸: 미생물이나 생물학적 고분자 등 생물학적 물질을 함유한 입자를 바이오에어로졸, 미생물을 함유한 입자를 미생물 에어로졸이라고 합니다. 산업용 에어로졸: 살충제, 소독제 및 살균제, 세제 및 세척제, 왁스, 페인트 및 헤어 스프레이.
식용 에어로졸: 휘젓는 크림.
에어로졸은 틴달 효과를 일으킬 수 있습니다.
에어로졸의 입자는 고유한 동적 특성, 광학적 특성 및 전기적 특성을 많이 가지고 있습니다. 예를 들어 브라운 운동, 빛의 굴절, 무지개, 달 후광 등은 모두 대기를 통과하는 빛에 의해 발생하는 굴절 현상이며, 이러한 입자는 에어로졸을 형성합니다.
에어로졸은 의학, 환경 과학, 군사 과학 분야에서 훌륭한 응용 분야를 가지고 있습니다. 의약에서는 분진약 분말이 호흡기에 더 잘 흡착되어 질병 치료에 유익하기 때문에 호흡기 질환을 치료하기 위한 분진약제의 제조에 사용됩니다. 환경과학에서는 위성을 이용해 화재를 탐지하는 것과 같고, 군사적으로는 연막탄과 같고, 에어로졸 연기를 만들어 레이저 무기를 방어할 수 있다.
에어로졸 용기에는 분사되는 액체와 압력을 유지하는 압축 가스라는 두 가지 물질이 들어 있습니다. 버튼을 누르면 밸브가 열리고 압축된 가스가 노즐에 있는 액체의 일부를 밀어냅니다. 노르웨이 과학자 Eric Rosim이 처음으로 이 아이디어를 내놓은 것은 1926년입니다. 하지만 다른 과학자들도 그렇게 생각합니다. 미국인 Julius S. Khan은 일회용 금속 안개 용기를 고안했습니다. 역시 미국 출신의 Lyle David Goodhue가 이 발명품을 더욱 발전시켜 상용 제품으로 만들었습니다. 1941년에 최초의 에어로졸이 판매되기 시작했습니다.
에어로졸은 다양한 소비자 제품에 널리 사용됩니다. 페인트, 세척제, 광택제, 탈취제, 향수, 면도 로션, 심지어 휘핑 크림까지 에어로졸 형태로 널리 판매됩니다. 또한 사람들은 건강 관리에 효과적이며 특정 호흡기 질환을 치료하는 데 사용할 수 있다는 것도 입증했습니다.
그러나 에어로졸에 대한 문제도 발견됐다. 가스를 압축하는 데 사용되는 화학 물질은 종종 지구 대기의 오존층을 손상시키는 것으로 밝혀진 물질 종류인 염화불화탄소(CFC)입니다.
가장 인기 있는 현대식 에어로졸 압축 가스는 에어로졸 스프레이 캐니스터 내부에서 생성되는 이산화탄소 가스입니다. 프로판, 이소부탄 등의 가스도 사용할 수 있습니다. 에어로졸의 농도는 특정 부피에 있는 입자의 총 질량으로 표현될 수 있으며 기본 단위는 마이크로그램/미터이거나 수밀도, 즉 단위 부피당 입자 수로 표현될 수 있습니다. 에어로졸의 분포 특성은 일반적으로 입자 크기(D)에 따른 입자 수(n), 입자 표면적(S), 입자 부피(V) 또는 질량(m)의 분포로 설명할 수 있습니다. dn/d lgD, dS/d lgD 및 dV/d lgD 대 lgD의 분포도는 기본적으로 정규 분포입니다. 반경(r)이 0.1 마이크론에서 10 마이크론 사이인 입자의 경우 일반적으로 Junge 분포로 표시됩니다. 즉, n(r)=Cr
여기서 v는 대략 3이고 C는 a입니다. 입자 농도에 비례하여 일정합니다. 그러나 1970년대 이후 일부 사람들은 대기 에어로졸의 3가지 모드 분포(고유 코어 모드, 축적 모드 및 거친 입자 모드)를 제안했습니다. 그림은 또한 입자 크기 범위, 주요 질량 소스 및 질량 입력 또는 제거의 주요 프로세스를 보여줍니다.
Aigen 코어 범위의 입자는 고온 공정이나 화학 공정에 의해 생성된 증기의 응축에 의해 형성되며, 축적 범위의 입자는 코어 모드에서 입자의 응축 또는 성장에 의해 형성됨을 알 수 있습니다. 증기 응축의 대기 중 황산염 입자 80개 이상이 이 모델에 속하며, 액적 증발, 기계적 분쇄 및 기타 공정에 의해 거친 입자가 형성됩니다. 미세한 입자와 거친 입자를 구분하는 선은 일반적으로 직경이 약 2미크론입니다. 인간 호흡기에 대한 해로움의 관점에서 볼 때, 10미크론 이상의 입자는 비강과 비인두에 머무르는 경우가 많습니다. 2~10미크론 사이의 대부분의 입자는 상기도에 남아 있는 반면, 2미크론 미만의 입자는 입자 크기가 감소함에 따라 감소합니다. 폐에 머무르는 작은 입자의 비율이 증가하고, 입자 크기가 감소함에 따라 기관지에 부착되는 0.1 마이크론 이하의 입자 비율이 증가합니다. 반지름이 0.1 마이크론 미만인 입자의 수밀도는 지상 높이가 높아질수록 감소하여 표면에서 발생하는 것으로 나타났으나, 반지름이 0.1~1 마이크론인 입자의 수밀도는 상부 높이에 따라 점차 증가합니다. 대류권계면, A에서 최대값은 15~20km 근처에서 나타나 성층권에 에어로졸층을 형성합니다. 이 에어로졸층은 화산 분출 가스가 성층권에서 고체로 산화되어 형성될 수 있습니다. 대기 중 전체 에어로졸의 몇 퍼센트만을 차지하지만 대기 온도에 중요한 영향을 미칩니다. 에어로졸 입자의 평균 스펙트럼 분포는 대기 원격 감지를 통해 감지할 수 있습니다.
미국이 전 세계 PM2.5 분포도를 발표한 이후 베이징을 비롯한 여러 도시의 PM2.5 함량이 주목받고 있으며, 특히 오랫동안 지속된 '연무' 날씨로 인해 PM2.5 오염 예방 및 통제가 임박했습니다. 2012년에는 전국적으로 많은 PM2.5 모니터링 스테이션이 추가되었습니다. 그러나 지상 모니터링 스테이션은 높은 적시성, 넓은 적용 범위 및 높은 해상도의 장점으로 인해 모든 장소에 완전히 균등하게 분산될 수 없습니다. 에어로졸 상태에 대한 대규모 모니터링이 가능해졌습니다. MODIS는 현재 주요 원격탐사 위성의 주요 관측 데이터를 다루는 36개의 관측 채널을 갖춘 첨단 다중 스펙트럼 원격탐사 센서입니다. PM2.5의 원격 감지 모니터링은 관련 모델을 구축하기 위해 PM2.5 측정 데이터와 결합된 역 에어로졸 광학 두께 공간 분포 데이터를 사용하여 달성할 수 있습니다. 이 소규모 교실에서는 ENVI 5.0을 기반으로 에어로졸의 광학적 두께 공간 분포를 역전시키는 방법에 대해 설명합니다. 에어로졸의 화학적 조성은 다양한 미량 금속, 무기 산화물, 황산염, 질산염 및 산소 함유 유기 화합물을 포함하여 매우 복잡합니다. 다양한 발생원과 다양한 형성 과정으로 인해 에어로졸의 구성은 크게 다릅니다. 특히 도시 대기에서는 오염원의 영향으로 인해 에어로졸의 구성이 크게 달라집니다. 그러나 도시 이외의 대기 에어로졸의 구성은 상대적으로 안정적이며 일반적으로 해당 지역의 토양 구성과 관련이 있습니다.
대기 중 이산화황이 변환되어 형성된 황산염은 에어로졸의 주요 구성 요소 중 하나입니다. 전환 과정은 아직 완전히 이해되지 않았지만, 이산화황은 균질 조건(기체상) 또는 다상 조건(물방울 표면, 탄소 입자, 유기 입자 표면)에서 세 가지 형태로 전환될 수 있는 것으로 알려져 있습니다. ) (액체 또는 고체상의 표면에서) 황을 산화시켜 물과 반응하여 황산을 형성하고, 이는 금속 산화물 먼지와 반응하여 황산염을 형성합니다. 유황은 에어로졸에서 가장 중요한 요소이며, 그 함량은 오염물질의 전 세계 이동, 전송 및 분포를 반영할 수 있습니다(대기 미량 가스 참조).
에어로졸 내 질산염과 유기물의 형성 메커니즘은 아직 연구되지 않은 상태입니다. 에어로졸에는 황산 이온(SO42-) 및 질산염 이온(NO3-)과 함께 암모늄 염을 형성할 수 있는 암모늄 이온(NH4)이 있습니다. 에어로졸의 유기물은 희석 탄화수소, 알칸, 방향족 탄화수소, 다환 방향족 탄화수소, 알데히드, 케톤, 산, 퀴논, 에스테르 및 유기 질소 화합물을 포함한 다양한 유형의 유기물의 복잡한 혼합물입니다. 유기 황화물.
에어로졸은 토양에 있는 다양한 원소(예: 유로뮴, 나트륨, 칼륨, 바륨, 루비듐, 란타늄, 세륨, 실리콘, 사마륨, 티타늄, 토륨, 알루미늄 등)에서 발생하며 그 함량은 다양합니다. 지역 간 차이는 크지 않지만 산업 지역에서 발생하는 다양한 원소(예: 염소, 텅스텐, 은, 망간, 카드뮴, 아연, 안티몬, 니켈, 비소, 크롬 등)는 지역적 차이가 더 큽니다.
에어로졸은 대기의 매우 중요한 구성 요소로 인간의 건강에 직접적인 영향을 미칠 뿐만 아니라 대기 중 화학 반응을 증가시키고 가시성을 감소시키며 강수량, 구름 및 안개 발생 가능성을 높이고 대기에 영향을 미칩니다. 방사선 예산으로 인해 주변 온도와 식물 성장 속도가 변하고 재료가 오염됩니다. 에어로졸에 대한 연구는 대기 화학, 구름 및 강수 물리학, 대기 광학, 대기 전기, 대기 방사선, 기후학, 환경 의학 또는 생태학과 같은 분야에서 매우 중요합니다. 그러나 에어로졸의 화학적 조성에 대한 연구는 시작일 뿐이며 앞으로도 계속 개발되어야 합니다.