本文从“中国空气质量在线监测分析平台”官网获得的成都近五年大气质量的统计和分析数据入手，得出了冬季是大气污染最严重的季节，并分析了污染成因，对消除大气污染的主要“元凶”PM2.5消减技术进行了调研，得出喷雾除霾是治霾的可靠技术。研究中先综述分析了喷雾技术的原理，并结合成都目前采用的三种主要喷雾除霾技术设备，在其应用场景进行了除霾情况的测试分析，得到了“喷雾除霾技术确实有用，并且水雾化越好、颗粒越细小，除霾效果越好”的结论，对喷雾除霾技术应用推广具有一定参考价值。
一、研究过程
(一)喷雾技术原理初探
1．水的雾化原理
雾化喷嘴是一种能够将液体雾化喷出，而均匀悬浮于空气中的一种装置。其工作原理是通过内部压力，将内部的液体挤压进入喷嘴中，喷嘴内部放置有一块铁片，高速流动的液体撞击在铁片上，反弹后形成直径15~60微米左右的雾化颗粒，并通过喷嘴出口喷出。
2．喷雾除霾的原理
（1）雾霾的基本特征
雾形成的条件有两个：饱和水蒸气、空气相对静止或低风速。
雾的形成，近地层大气中每时每刻总是有霾存在，低空中当水分饱和凝结和雾霾粒子结合形成雾。
霾粒子尺度范围从0.01～10μm；雾滴是3～100μm；雾滴增大达到一定尺度后可沉降；雾可以促进霾的增大沉降。
（2）典型雾霾
化学烟雾（硫酸烟雾/伦敦型烟雾）：二氧化硫或其他硫化物、未燃烧的煤尘和高浓度的雾尘混合后起化学作用所产生。
光化学烟雾(洛杉矶型烟雾)：是汽车废气中的碳氢化合物和氮氧化物通过光化学反应所形成。
煤烟：不完全燃烧产生的炭粒/飞灰，粒径为 0.01～1微米。
煤尘：烟道气所带出的未燃烧煤粒。
——在PM2.5中，大量颗粒粒径在1 微米以下。
（3）按照沉降特性分类
飘尘（<10μm ）
降尘（>10μm ）
（二）如何将飘尘转化为降尘
雾环境下，在布朗运动的作用下，1μm以下的气溶胶之间较易发生碰撞，导致气溶胶的平均体积随时间逐渐增大。某观测表明，当时间发展至600s时，气溶胶平均尺度已增大到初始的200多倍，数目降至初始的1%以下，但颗粒增大到1μm以上后增大过程变缓，增大时间以小时计。
——1μm以下颗粒碰并增大过程显著。
自然凝并——利用该机制，通过喷洒微米尺度的雾滴，加速大气中1μm以下颗粒和部分前体物形成1μm尺度颗粒，使颗粒尺度向1μm汇聚，并使1μm以上颗粒缓慢增大。
从动力学角度，在较小尺度和一定时间内，自然凝并过程主导1μm以下颗粒的增大，对1μm以上颗粒的增大作用缓慢。
(三)检测分析
采用博朗通空气质量检测仪，进行监测分析，可以获得PM2.5等实时空气质量数据及变化情况。
1. 大尺度（50微米）颗粒雾化技术应用
对最具代表性的成都一汽专用车雾炮车除霾情况进行测试分析。
2. 中等尺度（30微米）颗粒雾化技术应用
对最具代表性的海力特公司高压清水雾技术除霾情况进行检测分析。
3. 小尺度（10微米）颗粒雾化技术应用
对最具代表性的中国空气动力研究发展中心原创技术、航天中兴科技有限公司委托生产的多尺度喷雾除霾技术装备除霾情况测试分析。
二、研究结果
1. 喷雾除霾技术对减弱雾霾有明显效果。
2. 水雾颗粒越细，除霾效果越好。
3. 随着水雾颗粒变细，越能产生丰富的负氧离子。
责编/李雪敏
