顆粒學(xué)知識

顆粒學(xué)是一門(mén)跨學(xué)科、多學(xué)科和交叉學(xué)科的學(xué)問(wèn)，由大量的基礎科學(xué)和許多相關(guān)的應用技術(shù)組成。自然界中多數固體都是以顆粒形態(tài)存在，如土壤、沙子、灰塵。人們的食物通常也是顆粒物，如大米、小麥、大豆、食鹽、蔗糖。人工制品，諸如煤粉、催化劑、水泥、肥料、顏料、藥品，大部分都呈粉末狀態(tài)。和這些物質(zhì)相關(guān)的基本現象的研究不但對環(huán)保、人類(lèi)健康非常重要，且對化工、冶金、能源和輕工業(yè)也同樣提供科學(xué)技術(shù)基礎。顆粒學(xué)涉及顆粒的測量和標定，顆粒的形成與團聚，顆粒與氣、液的分離，固體顆粒的輸送，流態(tài)化，破碎，團球，氣溶膠等諸多科學(xué)與技術(shù)問(wèn)題。

一、顆粒、粉體、粒度的定義

顆粒：在一尺寸范圍內具有特定形狀的幾何體。這里所說(shuō)的一尺寸一般在毫米到納米之間，顆粒不僅指固體顆粒，還有霧滴、油珠等液體顆粒。

粉體：由大量的不同尺寸的顆粒組成的顆粒群。

粒度：顆粒的大小叫做顆粒的粒度。

粒度分布：用特定的儀器和方法反映出的不同粒徑顆粒占粉體總量的百分數。有區間分布和累計分布兩種形式。區間分布又稱(chēng)為微分分布或頻率分布，它表示一系列粒徑區間中顆粒的百分含量。累計分布也叫積分分布，它表示小于或大于某粒徑顆粒的百分含量。

二、粒徑和等效粒徑

粒徑就是顆粒直徑。這概念是很簡(jiǎn)單明確的，那么什么是等效粒徑呢，粒徑和等效粒徑有什么關(guān)系呢？我們知道，只有圓球體才有直徑，其它形狀的幾何體是沒(méi)有直徑的，而組成粉體的顆粒又絕大多數不是圓球形的，而是各種各樣不規則形狀的，有片狀的、針狀的、多棱狀的等等。這些復雜形狀的顆粒從理論上講是不能直接用直徑這個(gè)概念來(lái)表示它的大小的。而在實(shí)際工作中直徑是描述一個(gè)顆粒大小的*直觀(guān)、*簡(jiǎn)單的一個(gè)量，我們又希望能用這樣的一個(gè)量來(lái)描述顆粒大小，所以在粒度測試的實(shí)踐中的我們引入了等效粒徑這個(gè)概念。

等效粒徑是指當一個(gè)顆粒的某一物理特性與同質(zhì)的球形顆粒相同或相近時(shí)，我們就用該球形顆粒的直徑來(lái)代表這個(gè)實(shí)際顆粒的直徑。那么這個(gè)球形顆粒的粒徑就是該實(shí)際顆粒的等效粒徑。

三、沙塵暴、揚塵、浮塵的定義

浮塵：而浮塵是由于遠地或本地產(chǎn)生沙塵暴或揚沙后，塵沙等細粒浮游空中而形成，俗稱(chēng)“落黃沙”，出現時(shí)遠方物體呈土黃色，太陽(yáng)呈蒼白色或淡黃色，能見(jiàn)度小于10公里。

揚塵：揚沙與沙塵暴大多在冷空氣過(guò)境或雷雨、颮線(xiàn)影響時(shí)出現，北方都是在春季容易出現。所不同的是揚沙天氣風(fēng)較大，影響的能見(jiàn)度在1-10公里；而沙塵暴風(fēng)很大，能見(jiàn)度小于1公里。

沙塵暴：由強風(fēng)將地面大量沙塵吹起，使空氣渾濁，水平能見(jiàn)度小于1千米的天氣現象。

強沙塵暴：能見(jiàn)度小于200米，風(fēng)速大于20米/秒，9級以上。

特強沙塵暴：能見(jiàn)度小于50米，風(fēng)速大于25米/秒，10級以上。

四、沙塵暴的危害方式

沙埋——以風(fēng)沙流的形式將農田、渠道、房屋、道路、草場(chǎng)等淹埋。

風(fēng)蝕——刮走農田表層沃土，使農作物的根系外露，甚至連苗刮走。

大風(fēng)襲擊——損毀建筑、樹(shù)木，造成人員傷亡，刮斷、刮倒通信電力設施，引起火災。

污染大氣環(huán)境——空氣渾濁，嚴重污染環(huán)境。

威脅安全——可造成機場(chǎng)關(guān)閉及引發(fā)各種交通事故。

五、沙塵暴發(fā)生必須具備的條件

1、豐富的沙源是形成沙塵暴的物質(zhì)基礎；

2、大風(fēng)是不可少的動(dòng)力條件；

3、不穩定大氣有利于強對流的發(fā)生和發(fā)展，加強對流性天氣過(guò)程。

六、近年來(lái)沙塵暴天氣頻繁發(fā)生的成因

1、氣候變化：在厄爾尼諾年，冬春季大風(fēng)天氣較少，而在拉尼娜年，大風(fēng)天氣出現頻繁。

2、降水和溫度狀況：降水稀少，氣溫偏高。

3、土壤植被狀況：總面積達數百萬(wàn)平方公里的沙漠戈壁是中國沙塵暴天氣發(fā)生的主要源區。

4、人類(lèi)活動(dòng)： 人類(lèi)活動(dòng)對土地和水資源的不合理利用造成了大面積植被破壞和荒漠化，導致地表裸露土質(zhì)松散，為沙塵暴的發(fā)生提供了更豐富的沙源。加劇了沙塵暴天氣的發(fā)生。

七、應該采取的措施

1、重視生態(tài)環(huán)境保護和治理，恢復林草植被，固沙治本，退沙還林，防止土地沙化的進(jìn)一步擴展。

2、針對沙塵天氣和北方天氣的特點(diǎn)，建立現代化的沙塵暴天氣監測及北方災害性天氣的監測、預報、警報服務(wù)系統。

3、加強沙塵暴的研究，利用現代化遙感技術(shù)進(jìn)行嚴密監測，加強預防，同樣可以減少沙塵暴造成的災害。