《氣溶膠測量原理、技術(shù)及應用》全面展示了氣溶膠測量的基本理論、技術(shù)以及儀器設(shè)備和方法。該書分為三部分：原理、技術(shù)和應用。第一部分介紹了與氣溶膠測量有關(guān)的基本概念，并讓讀者對各種類型的設(shè)備有大概認識。第二部分按照測量技術(shù)的原理分類，分章介紹一種或者一組設(shè)備。第三部分討論第二部分介紹的儀器設(shè)備在不同領(lǐng)域的應用，涵蓋從環(huán)境空氣監(jiān)測、工作場所大氣監(jiān)測、生物質(zhì)氣溶膠、飛行器測量、材料合成到藥物氣溶膠的各個領(lǐng)域。
本書既適合初學者閱讀，又適合作為環(huán)境科研、環(huán)境監(jiān)測、污染治理、大氣科學、工業(yè)衛(wèi)生等相關(guān)專業(yè)學者或工程師的參考資料，也可作為環(huán)境科學、環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境工程、大氣科學等專業(yè)師生的教材。
白志鵬，中國環(huán)境科學研究院，國家環(huán)境保護城市空氣顆粒物污染防治重點實驗室主任，南開大學環(huán)境科學研究中心主任，天津市城市空氣污染防治技術(shù)推廣中心主任，教授 博導，1986.09-1990.07 南開大學環(huán)境科學系環(huán)境化學專業(yè)，獲理學學士學位
1990.09-1992.07 南開大學環(huán)境科學系環(huán)境化學專業(yè)，攻讀碩士學位
1992.09-1995.06 南開大學環(huán)境科學系環(huán)境化學專業(yè)，獲理學博士學位
1995.06-1997.12 南開大學環(huán)境科學系講師
1995.09-1997.10 南開大學環(huán)境科學系環(huán)境規(guī)劃與管理教研室副主任
1997.12-2000.10 破格晉升為南開大學副教授
1997.10-2000.07 美國環(huán)境和職業(yè)健康科學研究所暴露測量和評價室 博士后
2000.07-2000.10 美國沙漠研究所大氣科學中心訪問教授
2000.10-2011.12 引進人才，南開大學教授，南開大學環(huán)境科學與工程學院
2012.1至今 中國環(huán)境科學研究院氣溶膠室引進專家
2000.10-至今 南開大學環(huán)境科學研究中心大氣室主任，城市空氣污染防治研究中心主任
2002.01-至今 南開大學博士生指導教師
2002.09-至今 南開大學環(huán)境科學研究中心主任
2002.12 入選教育部"跨世紀優(yōu) 秀人才培養(yǎng)計劃"
2003.12-至今 天津市空氣污染防治技術(shù)推廣中心負責人
2004.12-至今 國家環(huán)境保護城市空氣顆粒物污染防治重點實驗室主任
2005.01-至今 天津市氣象科學研究所客座研究員
2007年入選“新世紀百千萬人才工程”國家 人選 (國人部發(fā)〔2007〕155號
研究領(lǐng)域：空氣顆粒物基準與標準，城市環(huán)境空氣污染防治，灰霾的形成、危害與防控研究，開放源、燃油源、燃煤源表征與控制技術(shù)研究，源與環(huán)境采樣技術(shù)研發(fā)，室內(nèi)空氣污染防治，暴露測量與環(huán)境風險評價，信息技術(shù)在環(huán)境科學中的應用。
第一部分基本理論
1氣溶膠概論2
1.1引言2
1.2單位和公式3
1.3術(shù)語4
1.4影響氣溶膠行為的參數(shù)5
1.4.1粒徑和粒子形狀5
1.4.2粒子濃度6
1.4.3粒徑分布7
1.4.4粒子吸附和分離7
1.4.5外加力9
1.5選用氣溶膠測量設(shè)備的注意事項9
1.6參考文獻10
2單粒子傳輸基本原理14
2.1引言14
2.2連續(xù)流14
2.2.1雷諾數(shù)15
2.2.2流線15
2.2.3馬赫數(shù)15
2.2.4層流和湍流16
2.2.5邊界層16
2.2.6滯流16
2.2.7泊肅葉流17
2.2.8經(jīng)過彎管、緊縮、擴張?zhí)幍牧黧w17
2.2.9氣體密度17
2.2.10黏度18
2.3滑移流區(qū)18
2.3.1空氣平均自由程19
2.3.2克努森數(shù)19
2.4曳力和遷移率19
2.4.1連續(xù)流19
2.4.2滑移流20
2.4.3曳力系數(shù)20
2.4.4機械遷移率21
2.5布朗擴散22
2.5.1氣體擴散22
2.5.2粒子擴散22
2.5.3貝克來數(shù)23
2.5.4施密特數(shù)24
2.6粒子在外力場中的運動24
2.6.1粒子在重力場中的運動24
2.6.2粒子在電場中的運動27
2.6.3粒子在其他外力場中的運動29
2.7符號列表31
2.8參考文獻33
3氣溶膠系統(tǒng)中的物理化學過程34
3.1引言34
3.1.1定義34
3.1.2開爾文效應35
3.2凝結(jié)36
3.2.1生長率36
3.2.2生長所需時間38
3.3成核現(xiàn)象38
3.3.1均相成核38
3.3.2異相成核38
3.3.3平衡狀態(tài)39
3.4蒸發(fā)39
3.4.1蒸發(fā)速率39
3.4.2干燥時間39
3.5凝聚41
3.5.1簡單單分散凝聚41
3.5.2多分散凝聚42
3.5.3動力凝聚43
3.6反應44
3.6.1反應45
3.6.2吸收45
3.6.3吸附45
3.7參考文獻46
4氣溶膠的粒徑分布特征47
4.1粒徑和粒徑分布的基本概念47
4.1.1粒徑定義47
4.1.2粒徑分布47
4.1.3粒徑分布函數(shù)的應用49
4.2大氣氣溶膠49
4.2.1引言49
4.2.2Whitby模型51
4.2.3核模態(tài)，粒徑范圍0.005～0.1μm52
4.2.4積聚模態(tài)，粒徑范圍0.1～2μm53
4.2.5粗粒子模態(tài)，粒徑范圍大于2μm56
4.3室內(nèi)氣溶膠57
4.4工業(yè)氣溶膠59
4.5粒徑分布中的模態(tài)廣義模型59
4.6符號列表60
4.7參考文獻60
5氣溶膠測量方法63
5.1引言63
5.2質(zhì)量保證：測量計劃63
5.3測量準確度64
5.4粒徑范圍64
5.5離線測量65
5.6實時測量66
5.6.1濾膜采集粒子的測量66
5.6.2單粒子實時測量66
5.7氣溶膠測量誤差68
5.7.1采樣和傳輸69
5.7.2檢測器響應與靈敏度70
5.7.3檢測器的重合誤差71
5.7.4密度和其他物理性質(zhì)的校正71
5.7.5氣溶膠采樣統(tǒng)計73
5.8粒徑分布的表示方法74
5.9參考文獻76
第二部分技術(shù)
6氣溶膠在采樣入口和管路中的輸送78
6.1引言78
6.1.1校準80
6.1.2樣品提取80
6.1.3樣品輸送81
6.1.4其他采樣問題81
6.1.5小結(jié)82
6.2樣品提取82
6.2.1效率84
6.2.2用薄壁采樣嘴在流動氣體中采樣86
6.2.3同軸采樣87
6.2.4用鈍形采樣器在流動氣體中采樣95
6.2.5靜止空氣中的采樣97
6.2.6低速氣流中的采樣100
6.3樣品輸送101
6.3.1采樣管路中的重力沉降102
6.3.2采樣管路中的擴散103
6.3.3采樣管路中的湍流慣性沉積或渦流105
6.3.4彎管內(nèi)的慣性沉積108
6.3.5采樣管路中氣流壓縮元件的慣性沉積109
6.3.6采樣管路中的靜電沉積110
6.3.7采樣管路中熱遷移沉積111
6.3.8采樣管路中的擴散遷移沉積112
6.3.9儲存艙與儲存袋內(nèi)的沉積113
6.4其他采樣問題114
6.4.1稀釋狀況下的采樣114
6.4.2采樣管路與入口處的阻塞115
6.4.3沉積物的再懸浮現(xiàn)象116
6.4.4入口和傳送管道中粒子濃度的不均一性116
6.5結(jié)論117
6.6符號列表118
6.7參考文獻120
7濾膜采樣和分析123
7.1引言123
7.1.1過濾技術(shù)的應用123
7.1.2氣溶膠測量124
7.2過濾采集的原理124
7.3氣溶膠測量所用濾膜126
7.3.1纖維濾膜127
7.3.2薄膜濾膜128
7.3.3毛細孔濾膜130
7.3.4其他濾膜130
7.4過濾原理131
7.4.1纖維濾膜原理132
7.4.2薄膜濾膜和毛細孔濾膜過濾效率137
7.4.3壓降138
7.4.4負載作用138
7.5濾膜誤差139
7.5.1濕度效應139
7.5.2非水蒸氣吸收產(chǎn)生的誤差141
7.5.3濾膜采集樣品的揮發(fā)141
7.5.4粒子反彈142
7.6濾膜選擇142
7.6.1稱重分析143
7.6.2顯微分析144
7.6.3微量化學分析144
7.6.4微生物分析145
7.7符號列表145
7.8參考文獻146
8慣性、重力、離心和熱收集技術(shù)149
8.1引言149
8.2慣性分離器150
8.2.1慣性分離器的原理153
8.2.2概述154
8.2.3測量對策165
8.2.4設(shè)計儀器時的注意事項165
8.2.5沖擊式采樣器應用實例167
8.2.6粒徑分布數(shù)據(jù)分析169
8.3沉降裝置和離心機170
8.4熱力沉降172
8.5符號列表173
8.6參考文獻173
9大氣氣溶膠的化學分析方法177
9.1引言177
9.2范圍和目的178
9.3連續(xù)方法181
9.3.1陰陽離子分析方法181
9.3.2粒子中的碳183
9.3.3微量元素187
9.3.4粒子結(jié)合水187
9.4實驗室方法188
9.4.1有機物質(zhì)188
9.4.2微量元素分析192
9.5總結(jié)195
9.6符號和縮寫列表195
9.7參考文獻197
10單粒子的顯微技術(shù)微量分析204
10.1引言204
10.2光學顯微鏡207
10.2.1基本原理207
10.2.2儀器介紹207
10.2.3性能和應用208
10.3用電子束分析粒子213
10.3.1電子束發(fā)射原理213
10.3.2性能214
10.3.3分析時需要考慮的事項218
10.3.4采用分析電子顯微鏡分析超細粒子218
10.3.5用于大粒子分析的電子探針和掃描電鏡224
10.3.6蒙特卡洛分析230
10.3.7低電壓分析法232
10.3.8應用掃描電鏡對粒子進行自動化分析236
10.3.9用電子顯微鏡分析纖維240
10.4激光微探針質(zhì)譜分析241
10.4.1基本原理241
10.4.2相關(guān)儀器242
10.4.3分析能力243
10.5次級離子質(zhì)譜分析247
10.5.1基本原理247
10.5.2相關(guān)儀器248
10.5.3分析能力248
10.5.4在粒子分析中的應用248
10.6拉曼微探針250
10.6.1振動光譜的基本原理250
10.6.2相關(guān)儀器251
10.6.3分析能力251
10.6.4在粒子分析中的應用252
10.7紅外顯微鏡法253
10.7.1基本原理253
10.7.2相關(guān)儀器253
10.7.3分析能力253
10.7.4在粒子分析中的應用254
10.8掃描探針顯微鏡法254
10.8.1操作原理254
10.8.2分析能力255
10.8.3應用256
10.9基于大型設(shè)備的儀器與技術(shù)258
10.9.1掃描透射X射線顯微光譜/近邊X射線吸收精細結(jié)構(gòu)光譜258
10.9.2質(zhì)子誘導X射線發(fā)射258
10.10對微量分析儀器性能的補充說明259
10.11致謝260
10.12符號列表260
10.13參考文獻260
11質(zhì)譜儀實時顆粒物分析268
11.1引言268
11.2入口設(shè)計269
11.2.1粒束形成269
11.2.2設(shè)計進口時要考慮粒子束傳輸270
11.2.3粒子檢測274
11.3粒子分級274
11.4粒子蒸發(fā)和電離276
11.4.1連續(xù)電離方法276
11.4.2單步激光消融和電離276
11.4.3兩步激光消融和電離277
11.5質(zhì)量分析278
11.5.1四極桿質(zhì)量分析儀278
11.5.2飛行時間質(zhì)量分析儀278
11.5.3離子阱質(zhì)量分析儀280
11.6質(zhì)譜圖分類方法280
11.6.1單顆粒質(zhì)譜圖的聚類算法280
11.6.2顆粒物團的質(zhì)譜圖分類281
11.6.3質(zhì)譜儀數(shù)據(jù)和其他數(shù)據(jù)的結(jié)合281
11.7綜合考慮-選擇儀器282
11.7.1單顆粒物分析：所有顆粒物分級284
11.7.2單顆粒物分析：掃描顆粒物粒徑測試285
11.7.3顆粒物團分析：AMS系列儀器286
11.7.4顆粒物團分析：有機分子分析287
11.8符號列表288
11.9參考文獻289
12半連續(xù)質(zhì)量測量292
12.1引言292
12.2β衰減監(jiān)測儀293
12.2.1測量原理293
12.2.2儀器設(shè)計294
12.2.3理論因素294
12.2.4潛在偏差295
12.2.5結(jié)果與應用296
12.3錐形元件微量振蕩天平測量法297
12.3.1測量原理297
12.3.2錐形元件微量振蕩天平的類型298
12.3.3潛在偏倚299
12.3.4結(jié)果和應用300
12.4氣溶膠顆粒物質(zhì)量分析儀301
12.4.1測量原理301
12.4.2應用303
12.5石英晶體微量天平303
12.6Dekati 質(zhì)量監(jiān)測儀304
12.7連續(xù)環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測儀305
12.8符號列表306
12.9參考文獻306
13光學測量技術(shù)：基本理論及應用309
13.1引言309
13.2光散射和消光理論309
13.2.1截面310
13.2.2小顆粒：瑞利散射313
13.2.3“軟”顆粒：Rayleigh-Debye-Gans散射315
13.2.4任意尺寸球體與折射率：米散射理論317
13.2.5Rayleigh-Debye-Gans分形聚集散射320
13.2.6多重散射322
13.2.7粒子的整體散射322
13.2.8非球形顆粒323
13.3動態(tài)光散射323
13.3.1DLS實驗323
13.3.2流動系統(tǒng)325
13.4實驗室試驗方法325
13.5光學測量技術(shù)：非原位遙感326
13.5.1引言326
13.5.2單粒子光學計數(shù)器327
13.5.3多重粒子光學技術(shù)337
13.6光學測量技術(shù)：原位傳感340
13.6.1引言340
13.6.2概述341
13.6.3基于光強的單粒子計數(shù)器344
13.6.4單粒子計數(shù)器：成像351
13.7結(jié)論352
13.8符號列表352
13.9參考文獻354
14空氣動力學粒徑測量實時技術(shù)359
14.1引言359
14.2電學-單粒子空氣動力學弛豫時間分析器360
14.2.1操作原理360
14.2.2同時采用聲場和電場驅(qū)動的E-SPART分析器366
14.2.3電學-單粒子空氣動力學弛豫時間分析器369
14.2.4在不同的氣象狀況下測量：應用于火星和納米粒子的測量372
14.3空氣動力學粒徑譜儀372
14.3.1測量原則372
14.3.2典型的空氣動力學粒徑譜儀類型373
14.3.3顆粒物大小378
14.3.4應用381
14.3.5空氣動力學粒徑譜儀性能簡介381
14.4氣溶膠粒徑分級器382
14.4.1測定原理382
14.4.2用球形粒子校準383
14.4.3非球形粒子和液滴的儀器響應384
14.4.4氣溶膠粒徑分級器與APS 的對比385
14.5符號列表386
14.6參考文獻387
15電遷移率方法表征亞微米顆粒390
15.1引言390
15.2帶電粒子的運動規(guī)律391
15.2.1遷移和擴散的關(guān)系392
15.3粒子采樣392
15.3.1靜電除塵392
15.4粒徑分布測量393
15.4.1差分電遷移率分析儀394
15.4.2差分電遷移率粒徑譜儀400
15.4.3掃描電遷移率粒徑譜儀401
15.5氣溶膠的帶電條件402
15.5.1平衡電荷分布402
15.5.2擴散帶電：電荷轉(zhuǎn)移動力學403
15.5.3場帶電405
15.5.4離子的產(chǎn)生406
15.5.5光電子發(fā)射帶電407
15.5.6納米粒子帶電408
15.6數(shù)據(jù)分析和反演408
15.6.1掃描和快速電遷移率分析中的瞬時效應409
15.6.2增電壓掃描和減電壓掃描的區(qū)別411
15.6.3飛行時間遷移率分析儀411
15.7交替遷移率分析儀設(shè)計411
15.7.1并行粒徑分析411
15.7.2新型遷移率分析儀設(shè)計412
15.8符號列表413
15.9參考文獻416
16擴散分離采樣技術(shù)及設(shè)備419
16.1引言419
16.2擴散測量技術(shù)理論419
16.2.1管道類型420
16.2.2網(wǎng)篩類型422
16.3擴散溶蝕器422
16.3.1擴散溶蝕器的描述423
16.3.2涂層材料425
16.3.3取樣陣列426
16.4擴散組采樣器種類427
16.4.1擴散組采樣器的描述427
16.4.2顆粒探測431
16.4.3數(shù)據(jù)分析431
16.5結(jié)論433
16.6符號列表433
16.7參考文獻434
17凝結(jié)核粒子計數(shù)器437
17.1引言437
17.2凝結(jié)理論437
17.2.1過(度)飽和437
17.2.2液滴的生長439
17.2.3液滴的檢測439
17.3凝結(jié)核粒子計數(shù)器440
17.3.1凝結(jié)核粒子計數(shù)器介紹440
17.4CPC性能446
17.4.1校準和評估446
17.4.2CPC的缺陷和發(fā)展前景446
17.5符號列表448
17.6參考文獻448
18基于電學的氣溶膠檢測儀器450
18.1引言450
18.2單極擴散荷電451
18.2.1每個粒子的平均電荷451
18.2.2影響荷電的其他因素451
18.2.3混合電場和擴散荷電453
18.2.4荷電設(shè)計考慮因素453
18.2.5實驗荷電結(jié)果453
18.2.6電暈荷電的潛在偏差455
18.3法拉第籠靜電計檢測455
18.4基于荷電的擴散感應器456
18.4.1TSI 電氣溶膠檢測儀、納米粒子表面監(jiān)測儀及便攜式激光粒子計數(shù)器457
18.4.2擴散粒徑分級器和納米氣溶膠監(jiān)測儀458
18.5電檢測遷移率光譜儀460
18.5.1電感應遷移率光譜儀的商業(yè)化和發(fā)展460
18.5.2電感應遷移率光譜儀的理論463
18.5.3電感應遷移率光譜儀的檢出限和動力學范圍464
18.5.4電感應遷移率光譜儀中遷移率分布的反演465
18.5.5電感應遷移率光譜儀的應用467
18.6電低壓沖擊式采樣器467
18.6.1測量原理467
18.6.2儀器設(shè)計467
18.6.3理論考慮因素和校準468
18.6.4數(shù)據(jù)反演469
18.6.5潛在偏差470
18.6.6應用470
18.7符號列表471
18.8參考文獻473
19粒子的電動懸浮476
19.1引言476
19.2電動力天平的結(jié)構(gòu)476
19.3天平操作方法478
19.4懸浮原理及其應用479
19.4.1重量分析479
19.4.2作用力測量480
19.5熱遷移482
19.6粒子動力學483
19.7粒子分級485
19.7.1光散射485
19.8形態(tài)依賴性共振488
19.9質(zhì)量與電荷測量490
19.10克努森區(qū)蒸發(fā)492
19.11非彈性光散射493
19.12結(jié)語494
19.13符號列表495
19.14參考文獻496
20錐-射流電噴霧原理499
20.1引言499
20.2基本原理500
20.2.1實驗概述與實際因素500
20.2.2標度定律、所需的液滴物理性質(zhì)及操作域501
20.2.3液體破裂、液滴分散以及單分散性504
20.2.4霧化區(qū)、庫侖破裂505
20.2.5錐-射流模式的局限以及可能的改進506
20.3電噴霧的應用510
20.3.1電噴霧質(zhì)譜511
20.3.2膠體和離子推進器511
20.3.3顆粒物合成511
20.3.4微燃燒512
20.4致謝512
20.5符號列表512
20.6參考文獻513
21氣溶膠測量儀器的校準516
21.1引言516
21.2測量方法和校準標準517
21.3總則517
21.3.1儀器校準的基本原理518
21.3.2監(jiān)測環(huán)境518
21.3.3選擇研究參數(shù)519
21.3.4設(shè)計校準程序519
21.3.5選擇試驗氣溶膠519
21.3.6分析數(shù)據(jù)519
21.3.7溯源性520
21.3.8安全措施520
21.3.9校準的不確定性520
21.4校準設(shè)備和程序521
21.4.1儀器校準的一般通用方法523
21.5試驗氣溶膠發(fā)生器523
21.5.1球形單分散性氣溶膠524
21.5.2單分散性非球形粒子530
21.5.3多分散性氣溶膠的粒徑分級530
21.5.4多分散性氣溶膠531
21.5.5用標識材料測試氣溶膠535
21.6流量、壓力和流速校準535
21.6.1流量測量535
21.6.2壓力測量538
21.6.3速度測量539
21.7校準儀器540
21.7.1粒徑分級儀器540
21.7.2凝結(jié)核計數(shù)器540
21.7.3質(zhì)量濃度監(jiān)測儀543
21.8校準過程總結(jié)543
21.9參考文獻544
22粒徑分布的數(shù)據(jù)分析和表達方法548
22.1引言548
22.2粒徑類型548
22.3粒子形狀549
22.4粒徑分布549
22.4.1平均值、中值和標準偏差549
22.4.2柱狀圖550
22.4.3連續(xù)分布553
22.4.4正態(tài)（高斯）分布553
22.4.5對數(shù)正態(tài)分布554
22.4.6冪律分布557
22.4.7其他分布558
22.5濃度分布558
22.5.1正態(tài)分布559
22.5.2對數(shù)正態(tài)分布559
22.5.3泊松分布559
22.5.4Hatch-Choate關(guān)系560
22.5.5冪律分布的首要問題——線性回歸561
22.6粒徑分布繪圖摘要562
22.6.1累積分布與頻數(shù)分布的表達方法562
22.6.2繪圖數(shù)據(jù)與合適的曲線563
22.6.3在線性軸上繪圖563
22.6.4在變換軸上繪圖563
22.6.5繪制對數(shù)概率曲線564
22.7置信區(qū)間和誤差分析565
22.7.1置信區(qū)間565
22.7.2誤差分析：誤差傳遞567
22.8粒徑分布驗證假設(shè)567
22.8.1正態(tài)分布數(shù)據(jù)的分析：student’s-t檢驗568
22.8.2相關(guān)性和回歸568
22.8.3計數(shù)量分布的χ2檢驗568
22.8.4數(shù)量或質(zhì)量分布的Kolmogorov-Smirnov檢驗569
22.9重合誤差569
22.10粒徑區(qū)間劃分的選擇570
22.11數(shù)據(jù)反演571
22.11.1問題：積分公式571
22.11.2轉(zhuǎn)換成一組線性方程來解決問題572
22.11.3公式個數(shù)（N）多于未知數(shù)個數(shù)（m）時的公式解法573
22.11.4吉洪諾夫修正574
22.11.5基函數(shù)合成補償576
22.11.6其他方法576
22.12符號列表577
22.13參考文獻578
第三部分應用
23非球形粒子測量：形狀因子、分形和纖維582
23.1引言582
23.2非球形粒子動力學形狀因子582
23.2.1物理變量582
23.2.2動力學形狀因子583
23.2.3滑流修正系數(shù)585
23.2.4動力學形狀因子的測量586
23.3分形粒子588
23.3.1概述588
23.3.2分形凝聚體589
23.3.3真實空間分析591
23.3.4投射圖像分析592
23.3.5二元投影分析593
23.3.6Df>2的凝聚體598
23.3.7分形凝聚體的遷移性和動力學形狀因子599
23.4纖維602
23.4.1引言602
23.4.2纖維形狀603
23.4.3纖維行為特征605
23.4.4在實驗室內(nèi)合成纖維610
23.4.5纖維對健康的影響611
23.4.6纖維的控制管理612
23.4.7檢測技術(shù)613
23.5符號列表617
23.6參考文獻619
24生物粒子采樣627
24.1引言627
24.2生物氣溶膠類型628
24.2.1細菌628
24.2.2真菌630
24.2.3病毒631
24.2.4花粉631
24.2.5貓、狗、屋塵螨和蟑螂過敏原631
24.3生物氣溶膠的來源632
24.4一般采樣注意事項633
24.4.1采樣策略633
24.4.2生物氣溶膠采樣器的采樣效率633
24.5生物氣溶膠的采樣原則635
24.5.1通過慣性沖擊去除粒子637
24.5.2切割粒徑的數(shù)值估計637
24.6采樣時間639
24.6.1被收集粒子的表面密度639
24.6.2固體表面采樣器的最佳采樣時間640
24.6.3沖擊式采樣器和過濾式采樣器的最佳采樣時間641
24.7采樣器的選擇643
24.8校準644
24.9污染645
24.10樣品分析645
24.10.1顯微鏡646
24.10.2基于培養(yǎng)的分析方法646
24.10.3其他分析方法646
24.11數(shù)據(jù)分析解釋647
24.12符號列表647
24.13參考文獻648
25工作場所氣溶膠測量652
25.1引言652
25.2工作場所氣溶膠的暴露測量653
25.2.1健康研究相關(guān)的采樣653
25.2.2沉積區(qū)域653
25.3采樣標準654
25.3.1按暴露規(guī)則采樣656
25.3.2按采樣要求選擇采樣器656
25.3.3選擇濾膜和基底658
25.3.4泵的選擇661
25.4直讀儀器661
25.4.1光散射662
25.4.2錐形元件振蕩微量天平663
25.4.3其他直讀儀器和方法663
25.5粒徑測量663
25.5.1采樣策略664
25.6目前的發(fā)展趨勢666
25.6.1工作場所柴油粒子666
25.6.2有毒物質(zhì)667
25.6.3工程納米材料667
25.6.4氣溶膠和蒸氣采樣668
25.6.5滲透與沉積668
25.7符號列表668
25.8參考文獻669
26環(huán)境氣溶膠采樣674
26.1引言674
26.2采樣系統(tǒng)組件675
26.2.1粒徑選擇性采樣口和粒子分級器675
26.2.2采樣器結(jié)構(gòu)材料679
26.2.3溶蝕器680
26.2.4濾膜托681
26.2.5濾膜681
26.2.6測量和控制流量683
26.2.7流量原動力684
26.3采樣系統(tǒng)684
26.4采樣系統(tǒng)的選擇686
26.5結(jié)論689
26.6致謝689
26.7參考文獻689
27室內(nèi)氣溶膠暴露評價698
27.1引言698
27.2濃度和暴露698
27.3測量、采樣及分析策略699
27.3.1監(jiān)測方法699
27.3.2氣溶膠采樣和分析705
27.4確定所需數(shù)據(jù)708
27.4.1研究設(shè)計所要考慮的事情708
27.4.2時間和空間要素709
27.4.3分析和質(zhì)量保證因素709
27.5非職業(yè)暴露研究類型711
27.5.1個體/室內(nèi)/室外研究712
27.5.2源解析研究713
27.5.3流行病學群組研究713
27.6暴露模型714
27.6.1個體云暴露模型714
27.6.2濃度-暴露模型714
27.6.3暴露-劑量模型715
27.6.4室內(nèi)滲透模型716
27.7總結(jié)716
27.8參考文獻716
28放射性氣溶膠720
28.1引言720
28.2放射和放射性衰變720
28.2.1放射線種類720
28.2.2放射性衰變的半衰期721
28.2.3放射性比活度722
28.2.4放射性氣溶膠源722
28.2.5吸入暴露限值723
28.2.6粒子大小和溶解度的影響724
28.3放射檢測725
28.3.1閃爍計數(shù)726
28.3.2電離室設(shè)備726
28.3.3固態(tài)檢測726
28.3.4放射自顯影法、徑跡蝕刻和其他檢測系統(tǒng)726
28.3.5校準727
28.4放射性氣溶膠的檢測目的727
28.5標準測量技術(shù)的應用728
28.5.1光學粒子計數(shù)728
28.5.2用于顯微鏡檢測的粒子采集729
28.5.3過濾729
28.5.4慣性采樣730
28.5.5電學性質(zhì)的測量730
28.5.6容積式表層采樣器、沖擊式采樣器、冷阱和吸附器731
28.5.7分析化學技術(shù)731
28.6放射性氣溶膠的特殊分析技術(shù)731
28.6.1利用放射自顯影法檢測單個粒子731
28.6.2測定粒子的溶解性和生物學行為731
28.6.3等密度梯度超速離心法測定密度732
28.6.4氪85吸附法測表面積733
28.6.5放射性核素的實時監(jiān)測733
28.6.6放射性粒子的遠程檢測736
28.6.7從煙道和排氣管中采樣737
28.7結(jié)論737
28.8致謝737
28.9符號列表737
28.10參考文獻738
29飛機測量云和氣溶膠粒子742
29.1引言742
29.2顆粒物機載采樣和測量技術(shù)743
29.2.1粒子采樣及運輸?shù)臏y量要求743
29.2.2機艙外氣溶膠測量744
29.3空氣中顆粒物機載采樣及檢測時需考慮的影響因子745
29.3.1采樣時壓力與溫度的變化745
29.3.2針對飛機引起的空氣擾動進行氣溶膠采樣修正746
29.3.3傳感器殼對氣流的影響746
29.3.4非等速采樣746
29.3.5采樣口與自由氣流偏離747
29.3.6采樣口處的紊流附著沉積747
29.3.7輸送損失747
29.3.8采樣口性能和意外的檢驗748
29.4采樣口小結(jié)748
29.5結(jié)論751
29.6參考文獻751
30氣溶膠的衛(wèi)星測量技術(shù)754
30.1引言754
30.2衛(wèi)星遙感背景755
30.3氣溶膠物理和光學特性756
30.4衛(wèi)星氣溶膠探測和測量法則759
30.5衛(wèi)星氣溶膠測量系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)762
30.6衛(wèi)星數(shù)據(jù)和信息系統(tǒng)763
30.7應用763
30.8未來展望765
30.9致謝765
30.10縮寫列表765
30.11參考文獻766
31大氣新粒子生成：物理和化學測量768
31.1引言768
31.2目前新粒子生成過程認識概要770
31.3新粒子生成事件個例分析771
31.4核化速率測量773
31.4.1小于3nm粒子測量儀器773
31.4.2測量直徑小于3nm氣溶膠粒徑分布的儀器775
31.5納米粒子生長機制的測量777
31.5.1間接測量778
31.5.2直接離線測量779
31.5.3直接在線測量779
31.6結(jié)論780
31.7致謝780
31.8符號列表781
31.9參考文獻781
32直徑小于3nm氣溶膠的電分級和冷凝檢測784
32.1引言784
32.2粒徑標準785
32.3微型DMA786
32.3.1DMA分辨率的限制786
32.3.2擴散展寬、短DMA和高雷諾數(shù)787
32.3.3超臨界圓柱形DMA788
32.3.4寬粒徑范圍、大徑向尺寸的nano-DMA792
32.3.5微遷移率分析儀在適當流量下實現(xiàn)高分辨率793
32.3.6平面DMA與高納米粒子傳輸794
32.3.7DMA和大氣壓力源質(zhì)譜儀的串聯(lián)使用794
32.4納米凝結(jié)核計數(shù)器795
32.4.1引言795
32.4.2工作流體的作用796
32.4.3納米級凝結(jié)核計數(shù)器類型797
32.4.4理論思考798
32.4.5理論與實驗之間的對比802
32.4.6基于毛細管模型的流體選擇標準803
32.5總結(jié)與結(jié)論806
32.6致謝806
32.7符號列表807
32.8參考文獻809
33高溫氣溶膠：納米顆粒膜的測量和沉積813
33.1引言813
33.2沉積種類的形成814
33.2.1熱遷移薄膜沉積系統(tǒng)814
33.2.2化學汽/粒子沉積814
33.2.3單粒子沉積與凝聚粒子沉積815
33.3高溫氣溶膠的稀釋采樣和檢測816
33.3.1一級稀釋系統(tǒng)817
33.3.2一級稀釋采樣探頭的要求819
33.3.3二級稀釋系統(tǒng)819
33.3.4有機氣溶膠稀釋采樣822
33.4高溫氣溶膠的現(xiàn)場實時測量822
33.5基底上的粒子燒結(jié)823
33.5.1同步燒結(jié)與沉積823
33.5.2沉積后燒結(jié)824
33.6能源和環(huán)境中的納米技術(shù)應用825
33.6.1腐蝕保護825
33.6.2光催化凈化水和空氣825
33.6.3太陽能應用825
33.6.4光催化分解水826
33.7符號列表827
33.8參考文獻827
34大氣中大顆粒物的特征和測量830
34.1引言830
34.2大顆粒物質(zhì)量粒徑分布831
34.3大顆粒物的大氣采樣832
34.3.1概述832
34.3.2吸氣裝置833
34.3.3具有特殊入口的吸入采樣器833
34.3.4鈍物儀器（旋轉(zhuǎn)臂）835
34.4大氣干沉降通量的測定837
34.4.1測量大顆粒物干沉降通量的方法837
34.4.2人造光滑地表838
34.4.3沉降速度838
34.4.4大顆粒物沉降模型840
34.5結(jié)論841
34.6符號列表842
34.7參考文獻843
35通過氣溶膠過程生產(chǎn)材料844
35.1材料844
35.2氣溶膠過程846
35.2.1氣體-粉末轉(zhuǎn)化847
35.3測量技術(shù)852
35.3.1顆粒物性質(zhì)：粒徑、形狀和結(jié)構(gòu)852
35.3.2物理性質(zhì)：機械穩(wěn)定性857
35.3.3化學組成：元素組成，體積857
35.3.4化學組成：元素組成，表面感應859
35.3.5化學組成：熱化學性質(zhì)860
35.3.6化學組成：晶像860
35.3.7其他方法861
35.4參考文獻862
36潔凈室中氣溶膠的測量866
36.1引言866
36.2潔凈室866
36.3顆粒物檢測869
36.4標準和推薦做法871
36.5ISO標準14644-1和14644-2872
36.5.1ISO 14644-1分類定義872
36.5.2按照ISO 14464-2潔凈室等級分類的驗證程序874
36.6測量粒子排放876
36.6.1密閉箱法877
36.6.2流動管法877
36.6.3局限878
36.7有活性的氣溶膠878
36.8監(jiān)測879
36.9總結(jié)879
36.10結(jié)論879
36.11符號列表880
36.12參考文獻881
37吸入毒理學中的采樣技術(shù)882
37.1引言882
37.2基本的吸入毒理學暴露系統(tǒng)882
37.2.1均勻混合整體式暴露倉882
37.2.2塞流式整體暴露倉883
37.2.3鼻式或頭式暴露系統(tǒng)883
37.2.4封閉回路式暴露系統(tǒng)884
37.3暴露系統(tǒng)的屬性884
37.4基本采樣技術(shù)和策略886
37.4.1一般采樣系統(tǒng)886
37.4.2恒流暴露系統(tǒng)的采樣技術(shù)887
37.4.3塞流式暴露系統(tǒng)的采樣技術(shù)888
37.5結(jié)語890
37.6參考文獻890
38影響肺部對顆粒物反應的因素891
38.1引言891
38.2肺的解剖結(jié)構(gòu)892
38.3粒子沉積893
38.4粒子清除894
38.5影響生物活性粒子的特點896
38.6影響納米粒子生物活性的因子897
38.7結(jié)論899
38.8參考文獻899
39藥用氣溶膠和診斷性吸入氣溶膠的測量902
39.1引言902
39.1.1給藥途徑902
39.1.2藥用和診斷性吸入氣溶膠的類型903
39.1.3藥用和診斷性吸入氣溶膠的物理化學性質(zhì)903
39.2藥用氣溶膠的給藥途徑903
39.2.1鼻內(nèi)式氣溶膠903
39.2.2吸入式氣溶膠904
39.3診斷性吸入氣溶膠908
39.3.1診斷性吸入氣溶膠的類型908
39.3.2輸送原理和輸送系統(tǒng)909
39.4藥用和診斷性吸入氣溶膠的特征910
39.4.1物理化學性質(zhì)的測量910
39.4.2呼吸道沉積912
39.4.3藥用氣溶膠的非理想行為913
39.4.4呼吸道沉積物（藥物代謝動力學）913
39.4.5功效和毒性914
39.5藥用氣溶膠和診斷性吸入氣溶膠測量中存在的問題917
39.6結(jié)論917
39.7參考文獻917
附錄920
附錄A術(shù)語匯編920
附錄B單位換算930
附錄C基本物理常數(shù)932
附錄D空氣和水的一些物理性質(zhì)933
附錄E重要的無量綱數(shù)934
附錄F粒子性質(zhì)935
附錄G幾何公式936
附錄H常見氣溶膠物質(zhì)的容積密度937
附錄I生產(chǎn)商與供應商938
索引961
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