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出版者:化学工业

作者:[美]保罗A.巴伦[P

出品人:

页数:746

译者:

出版时间:2007-4

价格:128.00元

装帧:

isbn号码:9787502594763

丛书系列:

图书标签:

• Aerosol
• 气溶胶测量原理、技术及应用
• 气溶胶
• 测量
• 环境监测
• 大气科学
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《气溶胶测量原理、技术与应用》 《气溶胶测量原理、技术与应用》是一本涵盖气溶胶科学核心知识的权威著作，旨在为读者深入解析气溶胶的形成、演变、传输及其对环境、健康和工业过程的影响。本书不仅梳理了气溶胶测量的基本原理，更详细介绍了当前最前沿的测量技术，并广泛探讨了气溶胶在各个领域的实际应用。 第一部分：气溶胶测量原理 本部分是理解气溶胶测量技术的基础。它从宏观和微观两个层面，全面阐述了气溶胶的物理化学性质，为后续技术的介绍打下坚实基础。 气溶胶的基本概念与分类： 详细介绍了气溶胶的定义，即悬浮在气体介质中的固态或液态微粒。根据微粒的来源、化学成分、粒径分布以及形成机理，对气溶胶进行了系统性的分类，包括天然气溶胶（如火山灰、海洋海盐、土壤扬尘、花粉等）和人为气溶胶（如燃烧产物、工业排放、交通尾气等）。理解这些分类有助于我们认识不同气溶胶的特性及其潜在影响。 气溶胶的物理化学性质： 深入探讨了影响气溶胶行为的关键物理化学参数。这包括： 粒径分布： 这是气溶胶最重要的特性之一，直接决定了其在空气中的停留时间、扩散能力、对人体的影响以及在各种应用中的行为。本书将详细介绍常用的粒径表示方法（如数浓度、表面积浓度、质量浓度）和粒径分布函数（如对数正态分布）。 形貌与形态： 气溶胶微粒的形状（球形、不规则形、纤维状等）会影响其光学特性、沉降速度以及在过滤材料中的捕集效率。 光学特性： 包括吸收、散射和反射光的能力。这些特性与气溶胶的组成（如碳黑、矿物粉尘、硫酸盐等）密切相关，并对太阳辐射平衡、大气能见度以及遥感测量至关重要。 表面特性： 微粒的表面积、表面能以及表面吸附的物质，都对气溶胶的凝聚、成核以及化学反应速率产生重要影响。 电学性质： 气溶胶微粒表面可能带有电荷，这会影响其在电场中的行为、相互作用以及检测方式。 密度与粘附性： 这些参数影响气溶胶的沉降、扩散以及在物体表面的附着能力。 气溶胶的形成与演变过程： 详细介绍了气溶胶在大气中以及在特定环境中的形成机制。 成核： 新颗粒物的产生，通常是气体分子在高浓度下形成极小颗粒的过程。 凝结增长： 气体转化为液态微粒，或已有液态微粒通过吸收气体而增大的过程。 碰撞凝聚： 微粒之间相互碰撞并结合成更大的团聚体的过程。 化学转化： 气溶胶微粒表面发生的化学反应，如氧化、还原、成盐等，会改变其组成和性质。 气溶胶的消除过程： 包括干沉降（重力沉降、惯性碰撞、布朗运动扩散）和湿沉降（雨滴、雪花对气溶胶的清除）。 第二部分：气溶胶测量技术 本部分系统介绍当前主流的气溶胶测量技术，并根据测量原理、应用场景进行分类阐述。 采样技术： 采样是气溶胶测量的第一步，直接影响测量结果的准确性。 个人采样器： 适用于评估个体暴露水平，通常具有便携性。 区域采样器： 用于监测某一区域的空气质量。 滤膜采样： 将气溶胶捕集在滤膜上，便于后续的化学成分分析或粒径测量。详细介绍不同材质（玻璃纤维、聚碳酸酯、PTFE等）和孔径的滤膜选择。 冲击器： 利用气流转向时，不同粒径颗粒因惯性差异而分级的采样技术。介绍单级、多级冲击器的原理和应用。 高效体积取样器（HVLT）： 用于大流量采样，以获取足够的样品进行分析。 粒径谱测量技术： 能够区分不同粒径范围气溶胶的技术。 光学粒径谱仪（Optical Particle Sizers, OPS）： 基于颗粒对光的散射或衰减原理，通过测量散射光强度来推断粒径。详细介绍前向散射、侧向散射等不同类型的仪器。 激光粒度分析仪（Laser Diffraction Particle Size Analyzers）： 利用颗粒对激光束的衍射作用来确定粒径分布。 差分迁移率粒度谱仪（Differential Mobility Spectrometers, DMS）： 基于颗粒在电场中迁移率的差异来测量其粒径，特别适合测量亚微米颗粒。 凝结核计数器（Condensation Particle Counters, CPC）： 利用过饱和蒸汽在微小颗粒上凝结成可见液滴的原理，对极小颗粒（小于0.1微米）进行计数。 筛分器（Cascade Impactors）： 一系列不同截止粒径的冲击器，可以将气溶胶按粒径分级收集。 数浓度与质量浓度测量技术： β射线吸收法： 基于颗粒物对β射线的吸收程度与颗粒物质量浓度之间的关系进行测量。 石英晶体微天平（Quartz Crystal Microbalance, QCM）： 实时监测在石英晶体上沉积颗粒物的质量变化。 光散射传感器： 通过测量颗粒对光的散射强度来估算数浓度或质量浓度。 称重法： 最传统的测量方法，通过精确称量采样前后滤膜的质量差来获得质量浓度。 化学成分分析技术： 能量色散X射线荧光光谱法（EDXRF）： 用于分析气溶胶中重金属等元素的含量。 离子色谱法（IC）： 用于测定气溶胶中的水溶性离子，如硫酸根、硝酸根、铵根离子等。 气相色谱-质谱联用（GC-MS）和液相色谱-质谱联用（LC-MS）： 用于分析有机化合物，如多环芳烃（PAHs）、醛类等。 瞬时响应光谱技术（如FTIR、UV-Vis）： 实时监测特定化学物质的浓度。 形貌与结构分析技术： 扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）： 提供气溶胶颗粒的形貌、大小和内部结构的高分辨率图像。 原子力显微镜（AFM）： 用于表面形貌和物理性质的测量。 原位（In-situ）测量技术： 强调在不采集样品的情况下直接在空气中进行测量，减少了采样过程中的误差。 第三部分：气溶胶测量的应用 气溶胶测量技术在众多领域具有至关重要的应用价值，本书将详细探讨其在以下方面的作用： 大气环境监测与研究： 空气质量评估： 监测 PM2.5、PM10 等颗粒物的浓度，评估空气污染水平，了解污染物来源和传输规律。 气候变化研究： 气溶胶对太阳辐射的吸收和散射作用影响地球的能量平衡，从而影响全球和区域气候。 大气化学过程研究： 了解气溶胶作为化学反应载体的作用，如酸雨形成、臭氧层损耗等。 能见度研究： 气溶胶是影响能见度的主要因素，对交通运输和公众健康有直接影响。 健康与医学： 呼吸系统疾病研究： 评估不同粒径和成分的气溶胶对呼吸道的影响，如哮喘、支气管炎等。 职业健康防护： 监测工作场所空气中的有害气溶胶，制定职业暴露限值和防护措施。 吸入毒理学： 研究气溶胶的生物效应，了解其在体内的吸收、分布、代谢和排泄过程。 工业过程与应用： 室内空气质量（IAQ）： 评估室内环境中颗粒物浓度，如家庭、办公室、医院等，关系到居住者的健康。 过滤与净化技术： 评估高效过滤器（如HEPA）的性能，用于空气净化设备、洁净室等。 半导体与微电子工业： 超净环境对气溶胶的控制至关重要，任何微小颗粒都可能导致产品缺陷。 生物医药： 气溶胶递送技术（如吸入式药物）、无菌环境控制。 食品与制药： 生产过程中的洁净度控制，粉末处理。 燃烧与能源： 锅炉、发动机等燃烧过程中产生的颗粒物排放，影响环境和效率。 材料科学： 气溶胶在材料合成、表面改性等方面的应用。 本书旨在为大气科学家、环境工程师、职业卫生专家、材料科学家以及对气溶胶科学感兴趣的研究人员和学生提供一份全面、深入且实用的指南。通过掌握气溶胶测量的原理与技术，读者将能够更有效地评估和控制气溶胶对我们生活环境及身体健康的影响，并推动相关科学研究和技术进步。

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这本关于气溶胶测量的书籍，从头到尾给我一种严谨到近乎苛刻的学术气息。它并没有过多地陷入那些花里胡哨的理论推导，而是非常扎实地铺陈了测量技术背后的物理化学基础。我尤其欣赏它在仪器原理部分的处理方式，它没有满足于给出最终的公式，而是深入剖析了不同探测器对颗粒物敏感性的来源，比如光散射、电学原理在实际应用中是如何被巧妙地转译成可以量化的信号的。书中对误差来源的探讨也极其到位，从环境因素到仪器自身的漂移，每一个可能影响最终数据的“陷阱”都被作者一一标出，并提供了相应的校准和修正策略。对于一个实际操作人员来说，这简直就是一本“防坑指南”。我感觉作者不仅是理论家，更是身经百战的现场工程师，能感受到那种将复杂的科学原理转化为可靠工程实践的匠心。这本书的深度，足以让一个初入此领域的硕士生感到挑战，但也能让经验丰富的科研人员从中找到新的优化思路。它更像是一本工具手册，而非科普读物，需要静下心来，逐字逐句地去消化和应用。

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这本书的结构组织非常具有逻辑美感，它遵循了从宏观到微观，再到实际应用的递进思路。作者似乎花费了大量精力来统一不同流派和技术的术语表达，这极大地降低了跨学科交流的理解成本。我特别喜欢它在介绍不同采样技术时，总是会附带一个对比分析的表格，直观地展示了不同方法的优缺点、适用粒径范围和时间分辨率。这对于项目规划阶段的选择至关重要。与其他侧重某一特定技术（如光学粒子计数）的专著不同，它提供了一个更全面的视角，确保读者不会因为知识的盲区而错过更优的解决方案。书中对数据处理和不确定性量化的强调，也体现了作者对科学严谨性的坚持。它不是一本快速过关的入门读物，而是一份需要伴随职业生涯不断回味的“标准操作范程”的升级版指南。

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读完这套书，最大的感受就是“体系化”和“前瞻性”。它不仅仅罗列了现有的测量方法，更像是勾勒出了整个气溶胶科学监测领域的一个完整版图。从传统的采样方法到近年来兴起的在线、实时监测技术，过渡得非常自然流畅。我注意到书中对“颗粒物谱系分析”的章节处理得非常精彩，它不仅仅关注粒径分布，更深入地探讨了化学成分与物态（固态、液态）如何相互影响测量结果，这一点在环境健康研究中至关重要。更让我眼前一亮的是，作者对未来趋势的预测，比如对纳米颗粒物超灵敏测量的挑战，以及与遥感技术结合的潜力，都进行了有理有据的探讨。这本书的叙事节奏张弛有度，理论深度足以支撑起高水平的学术研究，同时又不失工程应用的实用视角，使得它在学术和工业界之间搭建了一座坚实的桥梁。它不是那种读完就束之高阁的书，更像是需要长期在实验台旁翻阅的参考资料。

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坦白说，这本书的阅读体验并非轻松愉快，它更像是一次对思维的“高强度训练”。文字密度极高，图表设计虽然精准，但初看之下需要花费大量时间去解读其背后的物理含义。它毫不留情地将气溶胶测量中那些隐秘的、常被忽视的耦合效应暴露出来。例如，在讨论动态电场测量时，它细致地分析了气流场畸变对电荷迁移率测定的影响，这种级别的细节挖掘，在其他同类著作中是极为罕见的。这本书的价值在于，它强迫读者跳出简单的“输入-输出”思维定势，去审视整个测量链条上的每一个环节。它教会我们如何质疑测量结果的可靠性，如何设计出更具鲁棒性的实验方案。对于那些希望深入理解“为什么是这样工作”而非仅仅停留在“它是这么工作的”的人来说，这本书是不可替代的。它需要的不仅仅是专业知识，更需要一种近乎偏执的、对数据准确性的追求精神。

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这本书的文字风格异常的沉稳和克制，没有任何夸张的描述，所有的论断都基于坚实的数学和物理基础。它给我的感觉是，作者似乎在努力将所有已知但分散的气溶胶测量知识点，用一种高度凝练的方式统一在一个框架之下。我花了不少时间去研究其中关于粒径标定的章节，它清晰地阐述了从标准粒子到实际环境颗粒物测量过程中，如何系统性地校正仪器响应函数的非线性。这种对“标定链条”的透彻解析，是衡量一个测量领域深度和成熟度的重要标志。这本书的价值不在于教会你如何操作某个按钮，而在于让你深刻理解这个按钮背后的物理机制，从而具备“设计仪器”的能力。它更像是一本为未来气溶胶测量技术的发展奠定理论基础的“蓝图”，对于希望在理论创新上有所突破的研究人员来说，其启发性是巨大的。

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类似一本论文集，涉及气溶胶测量的方方面面，选读相关内容即可。

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大部头，组团翻译，参差不齐

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类似一本论文集，涉及气溶胶测量的方方面面，选读相关内容即可。

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