【环境工程】讲稿5-盐雾

1.2 盐雾的形成
关于大气中盐雾的形成理论，有着种种假说，现在 ，较为公认的是海水扰动论和尘土飞扬论。
海水扰动成因认为海洋中海水日夜不停地激烈扰动 ，引起海浪相互撞击及海浪对海岸礁石拍击，产生大量 泡沫，海底生物过程和化学过程产生气体，气泡向海面 升腾，破裂，泡沫又被气流撕成细小液滴，它们随气流 升入空中经过裂解、蒸发、混拼等复杂的演变过程而成 为弥散系统，形成大气盐核。这些盐核随着上升的气流 可到达2000多米的高空，也可随风飘到距海岸许多公里 以外的陆地，在刮台风时，则可深入内陆数百公里。距 某些研究者的观测与计算，广阔的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ洋每年向陆地输送 约2.72×1010吨的盐核量。
为3.0～3.3%，测得大气含盐量为1.123mg/m3。榆林港海水含盐浓度为3.0%，大 气盐雾浓度为0.958 mg/m3。
1.3.2 盐雾颗粒大小
盐雾的特征常用盐雾（盐核）颗粒大小、盐雾含 量和盐雾沉降量三个参数来表示。广州电器科学研究 所曾在六十年代中期进行了大量测量，得出下列结论 ：
a、不论是在海边，还是在距海50Km以上的地方 ，90%以上的盐雾（盐核）
5 盐雾
1 盐雾环境条件描述
1.1 定义及表示参数
盐雾指的是含有大量的海盐并悬浮在地球表面附近的大气中的 可见聚集小水滴构成的水气现象。从大气云雾物理角度看，盐雾 是存在于大气中的盐核，呈湿润性颗粒状。
一般只有很少的可测量参数来描述环境方面的盐、盐水、盐 雾。一般包括： （1） 大气中盐的含量 （2） 雨水的含盐量 （3） 盐的总沉降量 （4） 大气中盐颗粒分布情况 （5） 盐水的含盐量
在海洋上，空气中所夹带的大量的盐分，大约只有10%被带到陆地，
90%仍降于海上。大气中海盐离子因大气宏观构造、生成区及云、降水降 落区的分布及其变动等原因而变化很大，处于一种非稳定状态。但平均而 言，海盐离子是处于其重力引起的下降同涡动扩散相平衡的状态。综合大 量研究资料来看，陆面以上海盐离子垂直分布特征是：在离海岸较近的内 陆，平均而言，从地面上数百米约到2km左右，个数，浓度最大，自二、 三百米向下，个数浓度急聚减少，而地面浓度比最大浓度小1～2个数量级 。此外，在1km或3km左右高度处沿垂直方向没有盐离个数浓度梯度。在此 高度上，即使从海岸到内陆的沿途也没有发现个数浓度减少现象。但在近 地面处，从海面到数百公里的内陆之间，个数浓度却大为减少。
1.3 盐雾的特性
1.3.1 盐雾的成分
盐雾来自于海洋，故盐雾的组成与海水相似，但经蒸发后的小颗粒盐核 中的硫酸根离子比例较大些。具报导，各地海水的成分几乎都是一样的，含 盐量最多的是氯化物，几乎占总盐分的90%（参见表1）。但海水表层的盐度 各地有差别，即使在同一地区也会随季节的变化而有差异（参见表2），中国 各海域的海水盐度值见表3。大西洋水的盐度平均接近3.5%，变化范围3.4%～ 3.8%。而被陆地封闭的海区，或大陆径流强的海区中，盐度变化很大。例如 波罗的海海湾内或狭弯中的盐度很小，仅为0.05～0.1%。相反，象死海那种 干燥而又被陆地封闭的海域，其蒸发大于降水，盐度竟高达4.3～4.5%。
上述两种盐雾成因论是互为补充的，前者说明海洋和沿海及内陆盐湖 地区大气中盐雾的形成过程，后者则说明一些内陆，特别是盐碱地区大气 中盐分的来源，从而组成整个自然大气中盐雾形成的较为完整的学说。盐 雾颗粒的直径一般较小，大多在2μm以下。
盐雾颗粒的重量，通常在10-11～10-5mg之间主要是由氯化物、钠和硫酸 盐离子构成。尽管其相对组成可能和海水不完全一致，但大颗粒的初生态 盐核通常含有钠与氯离子的比例大致和海水相同，但小颗粒中硫酸根离子 的比例较大些。
尘土飞扬成因论认为内陆盐碱地区空气中的盐雾，系由地表含盐泥土灰
尘被风刮起，并被粉碎的成尘埃粒子，飘入空中，随上升气流经过复杂的 吸朝过程而形成干盐尘或盐雾，所以，北京地球物理研究所有关同志曾谈 到他们在河北内陆地区测定的盐核量，比在山东沿海城市测定的盐核量还 多，这充分说明内陆地区大气中仍存在盐核，但由于空气干燥，不一定形 成盐雾罢了。
表1 天然海水（全世界77个海水样品）所含的各种盐量
盐类
含 量（g/Kg海水）
NaCl MgCl2 Na2SO4 CaCl2
KCl NaHCO3
KBr H3BO3 SrCl2
NaF 合计
23.476 4.981 3.917 1.102 0.664 0.192 0.096 0.026 0.024 0.003 34.481
海洋区
表2 各海洋表层的盐度
盐度%
海洋区
盐度%
大西洋 地中海 黑海 波罗的海 一般河水
3.54～3.8 3.7～3.9 1.7～1.85 0.2～0.45 0.01～0.3
太平洋 红海 亚速海 中国海域 白海
3.44～3.7
4.1 0.9～1.2 3～3.4 1.9～3.3
海水的含盐浓度愈高，则盐雾中的盐分也会愈高。如莺哥海海水含盐浓度
3.3～3.4 3.0～3.2
<0.5 3.0～3.2 3.0～3.3
c、近海的初生态盐水核水量较多，用“里塞根圈”试验，此时的色度是 中间深外围浅淡，较大的盐雾颗粒这种现象尤为显著。到内陆，水分蒸发 一部分，盐雾颗粒呈湿润型的盐核，“里塞根圈”的色度变得均匀些。国 外有些研究也说明，盐粒直径大于40μm的很少，估算直径小于2μm的盐核 大约要比直径2～40μm盐核多105倍。而海上空气中的初生态盐核颗粒要大 一些，据称在那里有98%是由直径大于1.6μm的颗粒组成的。
1.4 大气中盐雾含量与沉降量
1.4.1 盐雾含量
海面浪花、气泡的形成与破裂产生微小液滴的过程随风速的 增加而增加，从破裂气泡弹射出的小水滴，约有1/4～1/5留在空 中，随上升气流吹入高空、飘向陆地缓慢降落，并在大气中随 着水分的蒸发，大液滴缩成小液滴，有些形成干盐粒。决定空 气中盐分是溶液涓滴，还是固体结晶形式存在，其构成平衡状 态的近似临界的相对湿度是76%。
颗粒均小于5μm。 b、距海愈远，小颗粒的盐核所占比例愈多，而
大颗粒盐核的比例愈加减少，这是由于盐核中的水分 蒸发造成的。
表3 中国各海域海水的盐度
海
渤海
东海 黄海 南海
域
盐 度%
冬季
夏季
外海
3.4
2.5～3.0
沿岸
2.6
长江口 远岸
北部 南部
远岸 沿岸
<2.0 3.3～3.4
3.1～3.2 3.15～3.25