大气中的
雨、
雪等降水形式和其他形式的水汽凝结物都能对
空气污染物起到清除的作用,该作用称为降水清除或污染物的湿沉降。湿沉降过程从云的形成开始,按照降水清除的所在高度分成“云中清除”和“云下清除”。“云中清除”的发成,是由于有些气溶胶粒子本身可作为
凝结核而成为云滴的一部分,这样的粒子最容易被降水过程清除。在云的发展过程中,大气微量气体成分和其他不能作为凝结核的粒子,可通过扩散、碰撞、并和等过程进入云滴,随着降水被清除出大气。如果云不形成降水,则随着云的消失、云滴蒸发,云滴中的微量气体成分和气溶胶粒子(包括凝结核)将重新出现在自由大气中,因而无降水云不构成清除过程。“云下清除”的发生,是降水粒子在下降过程中将进一步吸收大气微量成分和气溶胶粒子,并把它们带到地面,这种过程极为复杂,清除效率与云底高度、降水粒子的大小和形状,以及被清除成分的物理化学性质有关。图1给出了湿沉降过程的主要形式和术语。
湿沉降作用的快慢用湿沉降速率来度量,湿沉降速率定义为单位时间内单位水平表面上某种成分沉积的质量,常用单位为“毫克/米·小时(mg/m·h)”。湿沉降速率与降水强度有关,沉积总量与降水量有关。为了描述降水清除过程对空气污染物散布的影响,定义了清除系数和清洗比。
估算清除系数可采用的方法为:在某一高度设置一个示踪剂发生器,发生器下风向设置降水收集器。降水发生时,施放示踪剂使其沿下风向飘移,通过测定降水收集器中示踪剂的总量,并减去补充测量的干沉降量,即可得到降水清除的示踪剂量。
通常把降水造成的污染物清除过程称为雨洗或雪洗,将某参考高度上单位体积质量的降水里的和空气中的污染物浓度比定义为清洗比。可以通过测量空气中雨水里的污染物浓度来确定清洗比,它随降水量的增大而减小。就平均情况而言,雨量每增加一个数量级,清洗比减小2倍。对于不同种类的污染物,清洗比也不同。