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雾霾到底有多毒 -- 向前向前

龙门客栈
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复117 阅38229 2017-01-02 10:41:26
2017-01-07 00:41:21
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diamond头像
乐善9500
声望45240
正四品上:正议大夫|忠武将军
这个吸附有害的说法不靠谱,空口无凭,计算为证 45

先说句题外话,完全同意兄台关于雾霾的心理危害的说法。书归正传,至于说pm2.5是通过吸附物致害的,还是那句老话,离开剂量谈毒性,都是耍流氓,不妨让咱们好好算算,这个吸附到底能有多大剂量。

下面是一个定性的量级估算,但已足够说明问题了。

先算pm2.5的表面积。pm2.5包括所有直径小于2.5um的颗粒物,作为一个粗略估算,姑且假定它们都是平均边长1.25um的立方体,则每个颗粒的平均表面积是:1.25x1.25x6=9(um^2),体积是1.25^3=2(um^3)。

考虑到构成pm2.5的基本为各种盐类和氧化物,基本相当于岩石微粒的密度,这种东西的密度一般在2到3左右,取2.5作为估计值,不会导致量级上的误差。由此可得,一个微粒的平均质量为:2x2.5=5x10^-6(ug)

从宽估计,考虑pm2.5的浓度为爆表值500ug/m^3,用上面的值去除,则其微粒数为1x10^8/m^3,也就是1亿个/立方米,再乘以单个的表面积,其总表面积的估计值为:9um^2x1x10^8=0.0009m^2。

然后考虑吸附情况。以二氧化硫分子为例,由三个原子组成,原子的大小都差不多是0.1nm,从宽估计,不计空间形状,也不计其他气体分子,假定pm2.5的表面铺满一层纯纯的二氧化硫分子,每个占地面积为0.1nm见方,即1x10^-20m^2。其二氧化硫分子的个数浓度为:0.0009/(1x10^-20)=9x10^16/m^3。

再来算算空气分子的个数。考虑标准状态下的理想气体,实际的地表大气与此没有数量级上差异,其每摩尔的体积是22.4升,每摩尔气体的分子数为阿伏加德罗常数--6x10^23,所以1立方米空气的总分子数为:1000/22.4x6x10^23=2.7x10^25/m^3。

好了,现在就可以计算满满附着在pm2.5上的二氧化硫浓度为:9x10^16/(2.7x10^25)=3.3x10^-9=0.0033ppm

这个数值是什么意思呢?按照国家标准,二氧化硫的浓度小于0.15ppm为一级,即最优级。而在前面最扩大化、最极端情况下的计算,附着在pm2.5上的二氧化硫浓度充其量也不过0.0033ppm,也比之小两个数量级。

实际中,没有任何理由认为pm2.5只吸附二氧化硫,或者氮氧化物等有害分子,空气中的氧气氮气氩气水蒸气,随便哪个都要比它们多上几个数量级,泛泛而言,也有同样的吸附几率,也就是说,被吸附的分子构成比例基本相当于空气中的成分比例。

所以真实情况是,吸附二氧化硫的浓度比上面的计算值还要再小上几个数量级,微小到了毫无实际意义的程度,换成其他物质计算也是同样的结果。

更何况如果大气只存在其他各种有害物质,即是没有吸附,就算没有pm2.5,这些有害物质也是同样会被吸入,附着在pm2.5上的也只是其中极小的一部分。其吸附有害之说,实在是站不住脚的。

还是那句话,专家是专家还是砖家,不能光听他说,让咱们自己算算看。


通宝推:烤糊的卷子,加东,lldsolitude,盲人摸象,桥上,jhjdylj,国林风,向前向前,陈王奋起挥黄钺,4229267,45,0,0,1,0
2017-01-07 00:41:21
※※※ 相关(回复)帖 ※※※
O 应该是吸烟的毒害更大 1 wxp 字249 2017-01-06 13:00:15
O 雾霾是好事, kraft 字403 2017-01-06 07:13:19
O 雾霾毒性不好和吸烟比较 12 为中华之崛起 字2280 2017-01-05 02:37:33
..O 这个吸附有害的说法不靠谱,空口无凭,计算为证 45 O diamond 字3021 2017-01-07 00:41:21
...O 对了,还有第三 1 风云故事 字192 2017-02-16 02:43:02
...O 计算很正确,但和实际不符 2 风云故事 字366 2017-02-16 02:33:04
...O 有个问题 兰州人 字105 2017-01-08 17:14:03
....O 对于宏观物体,你说的没错,但对pm2.5不成立 11 diamond 字611 2017-01-08 22:37:06
... 共 》117《跟帖
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