气溶胶化学  083001M05003H

学期:2020—2021学年(春)第二学期 | 课程属性:专业普及课 | 任课教师:葛茂发,楚碧武,马庆鑫
授课时间: 星期一,第5、6、7 节
授课地点: 教二楼325
授课周次: 3、4、5、6、7、8、9、10、11
授课时间: 星期三,第5、6、7 节
授课地点: 教二楼325
授课周次: 3、4、5、6、7、8、9、10、11
课程编号: 083001M05003H 课时: 50 学分: 2.50
课程属性: 专业普及课 主讲教师:葛茂发,楚碧武,马庆鑫 助教:何广智
英文名称: Aerosol Chemistry 召集人:

教学目的、要求

本课程系统地介绍了气溶胶物理和化学性质、成核理论、气溶胶质量转移、气溶胶来源及特征、液滴热力学、气溶胶和臭氧-平流层化学、气溶胶化学研究常用仪器设备、气溶胶气候和生态效应、气溶胶健康影响、气溶胶主要毒性组分和毒性机制、气溶胶源解析及其控制技术和策略等。本课程可作为大气科学和环境科学专业硕士、博士研究生的学科专业课。教学目的是让学生深入了解气溶胶及其环境效应,是研究大气气溶胶的形成、来源和影响的必备专业知识。

预修课程

教 材

主要内容

"一、 气溶胶基础(2学时)
基础理论;气溶胶概述、定义,气溶胶的组成、粒径、模态、基本理化性质、如吸湿性等概述。
二、 气溶胶物理性质(2学时)
气溶胶力学、动力学、成核与新粒子,气溶胶的吸湿增长;基础理论与研究方法。
三、 矿尘和soot,海盐,黑碳(2学时)
来源,传输,表界面化学性质、海洋气溶胶研究新进展,黑碳与气候环境的双赢。
四、 硫酸盐与硝酸盐(2学时)
一次源与二次源,形成机制,酸碱平衡(铵盐)、我国特色的无机细粒子爆发增长、同位素研究二次粒子来源等。
五、 有机气溶胶(OA)(2学时)
棕碳、POA和SOA,异戊二烯化学、有机胺、最新进展及研究方法,包括烟雾箱,流动管。大气中的气-液转化过程和液相化学,SOA模型,现状与未来。
六、 灰霾与气溶胶(2学时)
吸湿与光学性质、污染与边界层的双向反馈,上下和水平传输等;重污染预警预报。
七、气溶胶监测技术(4学时)
传统离线分析法,包括元素、离子、同位素的分析方法。
八、气溶胶监测新技术(4学时)
在线分析方法,气溶胶质谱仪,单颗粒气溶胶质谱仪,CIMS等。
九、 气溶胶的气候效应(2学时)
气溶胶的直接和间接气候效应,温室气体与气溶胶强迫辐射。
十、 气溶胶与云的相互作用(2学时)
气溶胶对云和降水的影响,云化学。
十一、 气溶胶动力学过程和气溶胶的干沉降(4学时)
气溶胶成核、增长、碰并过程的动力学特征和大气新粒子生成和增长过程的研究进展;气溶胶粒子的干沉降速度、通量及估算方法。
十二、 气溶胶与生态系统(2学时)
气溶胶辐射效应对农作物和生态系统的影响。
十三、气溶胶的源解析(2学时)
气溶胶主要污染源,源解析原理、技术及应用。
十四、气溶胶模式模拟(2学时)
全球、区域、城市多层嵌套模式中的气溶胶模式模拟,机器学习和智能大数据的应用等。
十五、气溶胶与健康概述(2学时)
健康概述、环境毒理学简介、研究方法简介、我国大气污染及其研究现状。
十六、中毒过程和毒性作用(2学时)
毒性组分分类、毒性组分在体内传输过程、毒性作用一般机制、气溶胶在呼吸道的传输及呼吸毒理学。
十七、气溶胶中有毒有害物质的毒性机制和健康效应(6学时)
重金属、POPs、PAHs、生物气溶胶及毒性作用机理简介。
十八、室内空气污染与健康(2学时)
室内环境标准、室内空气污染种类及来源、吸烟、和生物质燃烧、甲醛、苯系物、氨、氡、二次污染。
十九、气溶胶颗粒物控制技术与策略(2学时)
气溶胶的减排技术策略,与臭氧的协同减排技术策略,考虑健康和生态效应的成本核算。
二十、我国大气霾化学研究进展(2学时)
我国大气复合污染条件下气溶胶形成的气相反应、液相反应和非均相反应的研究进展。"

参考文献

参考书
1、Edited by Ian Colbeck, Environmental Chemistry of Aerosols, Blackwell publishing, 
2、PM2.5与环境,曹军骥著,科学出版社, 2014
3、Seinfeld, J. H. & Pandis, S. N. Atmospheric chemistry and physics: from air pollution to climate change. (John Wiley & Sons, 2006).
4、Paul L. Houston, Chemical kinetics and reaction dynamics, Dover publications, INC., 2001
5、环境毒理学,申哲民编著,上海交通大学出版社,2014
6、环境与健康,贾振邦,北京大学出版社,2008