颗粒学知识

颗粒学是一门跨学科、多学科和交叉学科的学问，由大量的基础科学和许多相关的应用技术组成。自然界中多数固体都是以颗粒形态存在，如土壤、沙子、灰尘。人们的食物通常也是颗粒物，如大米、小麦、大豆、食盐、蔗糖。人工制品，诸如煤粉、催化剂、水泥、肥料、颜料、药品，大部分都呈粉末状态。和这些物质相关的基本现象的研究不但对环保、人类健康非常重要，且对化工、冶金、能源和轻工业也同样提供科学技术基础。颗粒学涉及颗粒的测量和标定，颗粒的形成与团聚，颗粒与气、液的分离，固体颗粒的输送，流态化，破碎，团球，气溶胶等诸多科学与技术问题。

一、颗粒、粉体、粒度的定义

颗粒：在一尺寸范围内具有特定形状的几何体。这里所说的一尺寸一般在毫米到纳米之间，颗粒不仅指固体颗粒，还有雾滴、油珠等液体颗粒。

粉体：由大量的不同尺寸的颗粒组成的颗粒群。

粒度：颗粒的大小叫做颗粒的粒度。

粒度分布：用特定的仪器和方法反映出的不同粒径颗粒占粉体总量的百分数。有区间分布和累计分布两种形式。区间分布又称为微分分布或频率分布，它表示一系列粒径区间中颗粒的百分含量。累计分布也叫积分分布，它表示小于或大于某粒径颗粒的百分含量。

二、粒径和等效粒径

粒径就是颗粒直径。这概念是很简单明确的，那么什么是等效粒径呢，粒径和等效粒径有什么关系呢？我们知道，只有圆球体才有直径，其它形状的几何体是没有直径的，而组成粉体的颗粒又绝大多数不是圆球形的，而是各种各样不规则形状的，有片状的、针状的、多棱状的等等。这些复杂形状的颗粒从理论上讲是不能直接用直径这个概念来表示它的大小的。而在实际工作中直径是描述一个颗粒大小的*直观、*简单的一个量，我们又希望能用这样的一个量来描述颗粒大小，所以在粒度测试的实践中的我们引入了等效粒径这个概念。

等效粒径是指当一个颗粒的某一物理特性与同质的球形颗粒相同或相近时，我们就用该球形颗粒的直径来代表这个实际颗粒的直径。那么这个球形颗粒的粒径就是该实际颗粒的等效粒径。

三、沙尘暴、扬尘、浮尘的定义

浮尘：而浮尘是由于远地或本地产生沙尘暴或扬沙后，尘沙等细粒浮游空中而形成，俗称“落黄沙”，出现时远方物体呈土黄色，太阳呈苍白色或淡黄色，能见度小于10公里。

扬尘：扬沙与沙尘暴大多在冷空气过境或雷雨、飑线影响时出现，北方都是在春季容易出现。所不同的是扬沙天气风较大，影响的能见度在1-10公里；而沙尘暴风很大，能见度小于1公里。

沙尘暴：由强风将地面大量沙尘吹起，使空气浑浊，水平能见度小于1千米的天气现象。

强沙尘暴：能见度小于200米，风速大于20米/秒，9级以上。

特强沙尘暴：能见度小于50米，风速大于25米/秒，10级以上。

四、沙尘暴的危害方式

沙埋——以风沙流的形式将农田、渠道、房屋、道路、草场等淹埋。

风蚀——刮走农田表层沃土，使农作物的根系外露，甚至连苗刮走。

大风袭击——损毁建筑、树木，造成人员伤亡，刮断、刮倒通信电力设施，引起火灾。

污染大气环境——空气浑浊，严重污染环境。

威胁安全——可造成机场关闭及引发各种交通事故。

五、沙尘暴发生必须具备的条件

1、丰富的沙源是形成沙尘暴的物质基础；

2、大风是不可少的动力条件；

3、不稳定大气有利于强对流的发生和发展，加强对流性天气过程。

六、近年来沙尘暴天气频繁发生的成因

1、气候变化：在厄尔尼诺年，冬春季大风天气较少，而在拉尼娜年，大风天气出现频繁。

2、降水和温度状况：降水稀少，气温偏高。

3、土壤植被状况：总面积达数百万平方公里的沙漠戈壁是ZG沙尘暴天气发生的主要源区。

4、人类活动： 人类活动对土地和水资源的不合理利用造成了大面积植被破坏和荒漠化，导致地表裸露土质松散，为沙尘暴的发生提供了更丰富的沙源。加剧了沙尘暴天气的发生。

七、应该采取的措施

1、重视生态环境保护和治理，恢复林草植被，固沙治本，退沙还林，防止土地沙化的进一步扩展。

2、针对沙尘天气和北方天气的特点，建立现代化的沙尘暴天气监测及北方灾害性天气的监测、预报、警报服务系统。

3、加强沙尘暴的研究，利用现代化遥感技术进行严密监测，加强预防，同样可以减少沙尘暴造成的灾害。