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氣膠 (Aerosol). Particulate matters(PM), Aerosol. Mechanical forces: crushing, grinding, …, Combustion, evaporation, condensation, … Inhalable particle < 10 μ m Respirable particle < 3.5 μ m Fine particle <2.5 μ m Coarse particle 2.5 - 10 μ m. Aerosols. 典型 的 粒徑 分佈測量 數據.
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Particulate matters(PM), Aerosol • Mechanical forces: crushing, grinding, …, • Combustion, evaporation, condensation, … • Inhalable particle < 10 μm • Respirable particle < 3.5 μm • Fine particle <2.5 μm • Coarse particle 2.5 - 10 μm
典型的粒徑分佈測量數據 Source: http://www.ees.essie.ufl.edu/homepp/cywu//courses.htm
平均值(mean)或算數平均(arithmetic average): 所有粒子粒徑的總和除以總粒子數量。 • 其中總粒子數 • 中位數(median): • 所有粒子中有50%其粒徑大於中位數,有50%其粒徑小於中位數; 為累積粒徑分佈(cumulative distribution) 為50%時所對應的粒徑。 • 眾數(mode): • 出現頻率最大(最常見)的粒徑。 • 如果是對稱分佈則平均值、中位數、眾數都相同。
幾何平均值(geometric mean): • 以ln(dp)表示則為: • 如為單粒徑氣膠則 ,否則 • 因為氣膠粒徑通常涵蓋很大範圍(0.001 to 1000m ) ,所以幾何平值非常實用。 n(dp): n as a function of dp
顆粒數平均粒徑(Count mean diameter) : 根據粒狀物顆粒數量所求出的平均粒徑。
表面積平均粒徑(Surface area mean diameter):根據粒狀物表面積所求出的平均粒徑。 如果所有顆粒都是球形,則表面積分佈函數為: at為所有顆粒表面積的總合,即:
質量平均粒徑(Mass mean diameter):根據粒狀物質量所求出的平均粒徑。 如果所有顆粒都是球形,則質量分佈函數為: mt為所有顆粒質量的總合,即:
根據質量的分布 根據粒子數的分布 Ref: http://www.ees.essie.ufl.edu/homepp/cywu//courses.htm
各種平均粒徑的位置 CMD = 9 µm g = 1.89 Ref: http://www.ees.essie.ufl.edu/homepp/cywu//courses.htm
對數常態分佈(Lognormal distribution) • 雖然粒徑分析使用對數常態分佈並沒有理論根據,但過去常用於描述單一來源氣膠的粒徑分佈,結果相當理想。 • 可用於粒徑範圍廣的粒狀物 (最大粒徑/較小粒徑 > 10) • 在處理加權分布時,此種數學形式非常方便。 幾何平均粒徑 幾何標準偏差(GSD) 機率密度函數
對數常態分布的特點 對所有的加權粒徑分佈函數,g的單位都是無因次。
對數機率圖 (Log-Probability Graph) 梯級採樣器(cascade impactor)測量數據
顆粒數和體積的粒徑分佈。虛線代表單獨模式下的值,實線代表總和。超細顆粒是屬於細顆粒的一部分。顆粒數和體積的粒徑分佈。虛線代表單獨模式下的值,實線代表總和。超細顆粒是屬於細顆粒的一部分。 Source: USEPA, 2009, Integrated Science Assessment for Particulate Matter, EPA/600/R-08/139F
大氣氣膠的特性(I) Source: USEPA, 2009, Integrated Science Assessment for Particulate Matter, EPA/600/R-08/139F
大氣氣膠的特性(II) Source: USEPA, 2009, Integrated Science Assessment for Particulate Matter, EPA/600/R-08/139F
大氣氣膠各成份的主要來源(I) Source: USEPA, 2009, Integrated Science Assessment for Particulate Matter, EPA/600/R-08/139F
大氣氣膠各成份的主要來源(I) Source: USEPA, 2009, Integrated Science Assessment for Particulate Matter, EPA/600/R-08/139F