城市大气可吸入颗粒物的研究进展_乔玉霜

城市大气可吸入颗粒物的研究进展_乔玉霜
城市大气可吸入颗粒物的研究进展_乔玉霜

第27卷第2期2011年4月

中国环境监测

Environmental Monitoring in China

Vol.27No.2

Apr.2011

收稿日期:2009-12-08;修订日期:2010-06-16

作者简介:乔玉霜(1976-),女,河南杞县人,在读博士研究生

檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶

.

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城市大气可吸入颗粒物的研究进展

乔玉霜1,2,王静1,王建英1

(1.中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京100083; 2.河南大学,河南开封475000)

摘要:可吸入颗粒物逐渐成为我国许多大中城市的首要空气污染物,对其研究是当前国际大气化学界的研究热点。纵观国内外有关可吸入颗粒物的研究进展,主要是围绕可吸入颗粒物的来源及解析技术、基本特性、采样及分析方法、对人类危害和对环境的影响等方面进行了阐述,同时也对今后的研究发展趋势进行了展望。

关键词:可吸入颗粒物;来源及源解析;基本特性;采样及分析方法;健康影响

中图分类号:X830文献标识码:A文章编号:1002-6002(2011)02-0022-04

Research Progress of the Inhalable Particular in the Urban Air

QIAO Yu-shuang1,2,et al.(1.College of Geosciences and Surveying Engineering,China University of Mining&Technology,Beijing100083,China; 2.Henan University,Kaifeng475000,China)

Abstract:Inhalable particle in many large and medium cities in China has gradually become the primary air pollutants,their research is the current international atmospheric chemistry community hotspot.In this paper described the progress of study on inhalable particle both at home and abroad.In particular sources and analytical techniques,characterization of physical and chemical characteristics,sampling and analysis methods and its hazards and impact on the environment,as well as an outlook on future research trends.

Key words:Inhalable particle;Source analysis;Basic characteristic;Sampling and analysis techniques;Health effect

大气颗粒物是指分散在空气中的固态或液态

物质,为大气中的不定组分之一。空气动力学当

量直径在10μm以下的颗粒物,容易通过鼻腔和

咽喉进入人体呼吸道内,因此也称作可吸入颗粒

物(Inhalable Particles,PM

10)。PM

10

是危害环境和

人体健康的主要因素[1-3],因此美国国家环保局于1985年将原来的颗粒物指标TSP项目修改为PM

10

,现在美国更重视空气中细颗粒物空气动力

学当量直径小于2.5μm的颗粒物(PM

2.5

),1997年,美国环保局又一次修改了大气质量标准,并规

定了PM

2.5

的最高限值,以降低细颗粒物对人体健康、环境和气候等的危害。我国也在1996年颁布的《环境空气质量标准》(GB3095—1996)中规定

了PM

10的标准,并在空气质量日报中统一采用

PM

10

指标。可吸入颗粒物已经逐渐成为我国许多

大中城市的首要空气污染物。国外对于PM

10

PM

2.5

环境行为的研究起步较早[4],我国上世纪八

十年代开始对颗粒物进行研究[5,6],本文就国内

外有关可吸入颗粒物的研究进展和研究成果作简

单概述,并对未来的研究进行展望。

1可吸入颗粒物的主要来源和源解析技

可吸入颗粒物的来源可以分为天然源、人为

源和混合源。天然源主要包括地面扬尘、火山喷

发所释放出的火山灰、大风或干旱所引起的沙尘

以及植物的花粉、孢子等;人为源主要是燃料燃烧

过程中形成的烟尘、飞灰,工业生产过程中所散发

乔玉霜等:城市大气可吸入颗粒物的研究进展23

出来的原料或产品微粒,汽车尾气中的含铅化合

物等;混合源是指既受到自然力作用又受到人力作用而排放的颗粒物,主要是扬尘[7]。大气颗粒物的来源和发生量会因不同国家和地区的经济发展、能源结构、工艺方法以及管理水平等不同而存在很大差别,通常贡献率比较大的几种排放源为燃煤烟尘、冶金工业、汽车尾气、物料转运、建筑施工以及地面扬尘等。为了追踪可吸入颗粒物的来源,发展起来了源解析技术。源解析的主要方法分为两类:以污染区域为对象的受体模型和以污染源为对象的扩散模型。近年来受体模型源解析技术得到了广泛应用并取得了很大进展,受体模型的研究方法主要包括显微法、物理法和化学法等,目前国内外科研工作者已经成功地开发出了10余种受体模型,主要包括化学质量平衡法(CMB)、主成分分析法(PCA)、因子分析法(FA)、多元线性回归法(MIR)等,但其中只有CMB和PCA两种受体模型得到了美国环保局的认可和推荐,我国也明确规定使用受体模型进行城市颗粒物源解析工作,所用受体模型为化学质量平衡法(CMB)[8]。

2物理特征

大气可吸入颗粒物由于其中所含的成分不同,会有不同的物理特性。赵厚银[9]等对北京市冬季室内空气PM

10

微观形貌及粒度分布进行研

究,发现室内PM

10

一般由烟尘集合体、燃煤飞灰、矿物颗粒、生物质颗粒及未知颗粒共5种颗粒物组成,并且粒径集中在2.5 10μm之间。陈圆

等[10]对大学校区环境实验室内外空气中PM

10

形貌与元素组成进行研究,发现室内外PM

10

中燃煤飞灰最多,且绝大多数颗粒均小于2.5μm。李

凤菊等[11]对郑州大气PM

10

的形貌特征及生物活

性研究,发现市区PM

10

的数量等效球直径主要分

布在0.1 0.4μm范围内,郊区PM

10

的体积等效球直径主要分布在大于1μm范围内。时宗波[12]

等对北京市西北城区取暖期环境大气中PM

10

物理化学特征进行研究,发现单个PM

10

颗粒类型可初步分为有链状集合体、簇状集合体、圆球状、片状和不规则形状等类。

3化学组成

大气颗粒物的化学成分分析是20世纪60年代至今做得最多的研究之一,一般有机化学成分构成空气颗粒物总重量的10% 30%[13],已经检

测到的有机颗粒物主要有烷烃、烯烃、芳烃和多环芳烃等烃类,还有少量的亚硝胺、酚类和有机酸等,其中具有致癌作用的多环芳烃和亚硝胺类化合物对人体危害较大[14-16],其中多环芳烃(PAH)是目前研究的重点之一,1983年根据14个国家测得的PAH环境浓度,提出了以苯并芘(Bap)作为PAH的代表,以空气中Bap浓度10mg/m3作为空气是否被污染的界限[13]。无机化学成分主要是可溶性无机盐和其他元素类,具体成分和含量因不同城市而异。北京市4个地点11种园林植物叶面附着的大气颗粒物主要元素为C、O、K、Ca、Si、Al、Mg、Na、Fe、S、C1,主要矿物为石英、方解石等[17];加利福尼亚空气颗粒物有Li、S、Ka等21种元素[18],澳大利亚东部港市布里斯班空气颗粒物中有Al、Si、S等20多种成分[19]。最近的研究表明,大气还存在含有各种微生物和生物性质的气溶胶,又称生物气溶胶(如各类细菌、孢子),可对一些特定职业产生危害,所引起的各种呼吸道疾病已引起医学界的关注[20]。空气颗粒物的组成成分之间往往具有一定的相关关系,Chan Y C等[19]经过对澳大利亚布里斯班颗粒物成分的研究,得出了各种成分之间的简单关系:

地壳物质=1.16(1.90Al+2.15Si+1.41Ca

+1.67Ti+2.09Fe)

海洋盐=2.54可溶性Na

次生硫酸铵=1.375

可溶性硫酸盐=4.125S

有机S=有机C?0.6386

烟=K-0.6Fe

4样品采集及分析方法

由于PM

10

是多源性的,而每类污染源产生颗粒的机制、排放强度以及其中的成分各不相同。因此有效辨认环境中存在的污染源,以及对其中

的成分分析成为PM

10

研究工作者首先要解决的

问题。国内外学者研究出了PM

10

的多种采集和

分析方法。沈轶等[21]用PM

2.5

-2型中流采样器,Teflon滤膜进行采样,并用等离子发射光谱仪

测定PM

2.5

中的Cu、Zn、As、Fe、Ti、Al等7种元素

的含量。许德毓等[22]用激光散射法对PM

10

进行

在线监测。王玮等[23]用TSP-PM

10

-PM

2.5

-2

24中国环境监测第27卷第2期2011年4月型中流量大气颗粒物采集系统对大气中的TSP、

PM

2.5和PM

10

进行同时监测。李晓燕等[24]用超声

提取高效液相色谱法测定大气可吸入颗粒物中的四种多环芳烃。M·Thakr[25]等用HNO

3

-HCl分解后在氯仿中显色,可用分光光度计法测定Pb等元素。P.Prendes等[26]用IC法分析测定可吸入颗

粒物中的阴离子SO2-

4、NO-

3

、Cl-等及阳离子

NH+

4。吕森林等[27]用X射线衍射测定PM

10

中的

矿物组分。

5毒理学

可吸入颗粒物与人类疾病的发病率、死亡率关系密切,能引起哮喘、肺功能下降、呼吸系统炎症,甚至累及心血管系统、神经系统、免疫系统,促使癌症发生[28,29]。德国科学家[30]于1985 1994年对4757名妇女进行了调查研究,结果显示慢性

暴露在PM

10和NO

2

下以及居住在主干道路附近

的妇女肺功能受到了有害的影响,慢性阻塞性肺

炎(COPD)的发病率上升。在我国,钱孝琳等[31]用Meta分析的方法对国内外1995 2003年公开发表的关于大气PM

2.5

污染与居民每日死亡关系

的流行病学进行分析得出,大气PM

2.5

浓度每升高100μg/m3,居民死亡率增加12.07%。阚海东和陈秉衡[32]对中国现有的颗粒物暴露和死亡率关

系的剂量-反应关系资料的Meta分析表明,PM

10每增加10μg/m3,急性死亡率增加0.38%。黄雪莲等[33]提示巨噬细胞摄入沙尘暴颗粒物后,其吞

噬荧光胶珠的能力明显减低;沙尘暴PM

2.5

的细胞

毒性比相同浓度的PM

10

大,对吞噬功能的损伤也更明显。因此,颗粒物对人群健康的影响是世界各国共同关注的热点问题之一。

6对大气能见度的影响

自20世纪70年代以来,大气颗粒物对能见度的影响就一直是环保部门所关注的问题之一。虽然颗粒物在大气中只占很少的一部分,但对城市大气光学性质的影响可达99%。Sloane等[34]研究表明,能见度降低的主要原因:①物体和环境之间失去了对比度;②大气细颗粒和气体污染物对光的吸收和散射减弱了光信号。我国就可吸入颗粒物对能见度的影响也有所研究,王京丽[35]和

宋宇[36]等统计了不同季节PM

2.5

对能见度的影

响,杨书申等[37]也就PM

2.5

对能见度的影响进行

了综述,阎逢旗[38]等拟合了能见度与PM

2.5以及

PM

10

的经验公式,李学彬等[39]利用PM

10

和PM

2.5

反演大气能见度。

7研究展望

由于可吸入颗粒物对人体健康、能见度的较

大影响,当前对空气颗粒物特性的研究也相对较

多,但大多研究集中在分析颗粒物本身的来源和

组成成分,而对其健康危害方面的研究不深入,而

且与成分和来源相结合得不够紧密,这样不利于

制定合理有效的控制措施。未来的研究应主要在

以下几方面展开:

(1)大气颗粒物来源及源解析方面。应针对一个地区大气颗粒物排放特点,研究主要污染源

特征谱;选择典型研究地区、季节相关的动态来源

清单;开发出当地环境特点的来源解析模型。同

时在原有模型的基础上进一步优化,使其更能真

切的反映各种颗粒物的来源。

(2)物理化学特征方面。物理性质应加强对人体毒性最大的超细颗粒的研究,化学特性方面

应全面分析颗粒物的组成成分及其相互影响关系

方面的研究。

(3)大气可吸入颗粒物采样和分析的核心技术方面。采样和分析技术是分析颗粒物的首要环

节,在采样技术方面需要研究轻便的大气粒子分

级采样器,以便于研究粒径与数量浓度和化学性

质的关系;对颗粒物的分析方面,应更注重于高分

辨率、高放大倍数的显微形貌分析和高灵敏度、低

检测限的化学分析设备的研究。

(4)PM

10

的毒性作用机理。目前还没有一个

较完善的假说可以全面解释PM

10

对人体的毒性

作用,对PM

10

毒性作用机理的揭示将有助于某些疾病的诊断和治疗。今后应加强毒性机理的研究

并建立一套多学科综合的相关风险评价方法,制

定相应的评价指标。

(5)对大气能见度的影响,应着重研究能见度与同期地面气象条件、主要空气污染物的相关

关系分析方面的研究。

(6)应加快对PM

2.5

的研究,尽快制订适合我

国国情的PM

2.5

环境空气质量标准。

参考文献:

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第27卷第2期2011年4月

中国环境监测

Environmental Monitoring in China

Vol.27No.2

Apr.2011

收稿日期:2010-03-23;修订日期:2010-07-10

基金项目:重庆市教委项目(KJ091103);重庆三峡学院计划项目(09ZZ-012,1022-023)

作者简介:王海宝(1966-),男,辽宁庄河人,教授

檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶

.

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10

和PM

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反演大气能见度[J].光学技术,2008,34(4):608-

612.

大气监测时段优化布点技术研究

王海宝1,2,吴婷婷1,吴光杰2(1.重庆邮电大学通信与信息工程学院,重庆南岸400065; 2.重庆三峡学院物理与电子工程学院,重庆万州404000)

摘要:基于虚拟仪器技术的空气监测系统中电化学气体传感器价格昂贵且使用寿命短暂,文章利用多目标特征分析法对传感器监测时段进行布点,准确反映实时监测状况,减少传感器使用频率。

关键词:多目标;特征分析;时段布点

中图分类号:X830.1文献标识码:A文章编号:1002-6002(2011)02-0026-03

Research on the Choosing Period about Atmosphere Monitoring System

WANG Hai-bao1,2,et al.(1.College of Communication and Information Engineering,Chongqing University of Posts and Telecommunications,Chongqing400065,China; 2.College of Physical and Electronic Engineering,Chongqing Three Georges University,Chongqing404000,China)

Abstract:Electrochemical gas sensors are expensive in the air monitoring system which based on virtual instrument technology. And their lives are short.Multi-objective feature analysis is used to choose points for the monitoring period.This method reflects the situation of the real-time momitoring accurately and reduces the frequency of the using sensors synchonously.

Key words:Multi-objective;Feature analysis;Choose period point

基于虚拟仪器技术的空气实时监测系统中,电化学气体传感器性能与其价格成正比,而且寿命短暂,一般只有两年。长期连续监测,使其本来就很短暂的使用寿命会缩短。监测布点可以划分为预测布点技术和优化点位技术。对于后者,主要是在已有的传统布点基础之上,重新设置点位,在尽可能减少监测点位或点数的同时尽量增大监测的覆盖范围、采集效率和监测数据的有效性。近年来,国内外学者提出了多种优化布点技术,如物元分析法、相关分析法、检验法、多目标规划法、密切值法、人工神经网络法和遗传算法等。

1优化布点技术

物元分析法运用环境标准值建立标准事物和节域事物的物元矩阵,由待优化事物的物元矩阵对标准物元和节域物元建立关联函数以及综合关联函数,最后绘制点聚图。这种方法计算简单,但是具有很大的人为主观性。

相关分析法将监测区域划分为m个正方形网格,网格中心设置n个监测点,同时设置清洁点于该区域风向上方处。利用相关系数R得到m 与n之间的相关性,即R越大,则越能体现在该块网格中监测点的污染物的浓度变化规律。根据点污染平均浓度与网格块污染物浓度求得变异系数CV和单点方差S

i

,综合以上三个因素得到最佳优化点。

检验法在原有网格中,选取具有代表性或靠近平均值的部分样本点。通过t分布表和实际监测计算值t检验代表性样本与总体样本之间的差

环境空气颗粒物源解析监测技术方法指南(试行)(可编辑)

环境空气颗粒物源解析监测技术方法指南(试行) 环境空气颗粒物来源解析监测方法指南 (试行 ) (第二版 ) 7>2014 年 2 月 28 日前言 为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》 , 防治环境 空气颗粒物污染, 改善环境空气质量, 规范全国环境空气颗粒物来源解析的监测技术, 制定本 指南。 本指南规定了环境空气颗粒物来源解析中涉及的监测技术方法, 主要包括污染源样品的采 集、环境受体样品采集、样品的管理、颗粒物监测项目和分析方法、全过程质量保证与质量控 制等,以提高环境空气颗粒物来源解析中监测结果的可靠性与可比性。 本指南由中国环境监测总站组织北京市环境保护监测中心、上海市环境监测中心、浙江省 环境监测中心、江苏省环境监测中心、重庆市环境监测中心、济南市环境监测中心站共同起草。 目录 1、适用范围1 2、规范性引用文件1 3、术语和定义. 2

4、源样品采集. 2 4.1 源分类及采样原则2 4.2 固定源采样. 3 4.2.1 稀释通道法3 4.2.2 烟道内直接采样法5 4.3 移动源采样. 7 4.3.1 现场实验法( 隧道法 ) 7 4.3.2 全流式稀释通道采样法 8 4.3.3 分流式稀释通道采样法 9 4.4 开放源采样 11 4.5 其他源类采样. 15 4.5.1 生物质燃烧尘采样 15 4.5.2 餐饮油烟尘采样. 17 4.5.3 海盐粒子采样20 4.6 二次颗粒物前体物采样 20 5、受体样品采集. 20 5.1 点位布设原则21 5.2 采样仪器和滤膜选择21 5.3 采样时间和周期 21 5.4 采样前准备21 5.5 样品采集 21 5.6 采样注意事项. 21 6、样品管理 22 6.1 样品标识 22 6.2 样品保存 22

大气中总悬浮颗粒物的测定

大气中总悬浮颗粒物的测定 1引言 环境空气中悬浮颗粒物是一种常规的污染物,大气中首要污染物为可吸入颗粒物,它们对人体健康、植被生态和能见度等都有着非常重要的直接和间接影响.因此,对这类污染物的浓度进行测定是大气环境污染研究中一项重要的工作. 本实验在校园中各种不同环境进行采样分析.通过本实验,达到掌握重量法测定大气中悬浮颗粒物浓度,并了解到校园不同环境大气中悬浮颗粒的浓度的大小. 2材料与方法 2.1实验材料 中流量采样器(流量50~150L·min-1)、滤膜、镊子、恒温恒湿箱、精密电子电子称 2.2试验方法 2.2.1滤膜准备对光检查滤膜是否有针孔或其他缺陷,然后放入分析天平(精度0.1mg)中称重,记下滤膜重量W0(g),将其平放在滤膜袋内. 2.2.2采样点和采样时间确定于2015年5月1日在华南师范大学陶园附近原国防生宿舍旧址为样地,在样地中设置采样器1个.天气情况良好,多云,微风,早晚气温变化不大. 2.2.3仪器准备安装好空气采样器,打开采样头顶盖,取出滤膜夹,擦去灰尘,取出称过的滤膜平放在滤膜支持网上(绒面向上),用滤膜夹夹紧.对正,拧紧,使不漏气. 2.2.4采样以100L/min流量采样,每4小时,记录采样流量和现场的温度及大气压,用镊子轻轻取出滤膜,绒面向里对折,放入滤膜袋内. 2.2.5称量和计算将采样后的滤膜放入恒温恒湿器箱中平衡24h,然后称重,30s内称完.采样滤膜用分析天平称量(精度0.1mg),记下滤膜重量W1(g),按下式计算总悬浮颗粒物(TSP)含量. 2.3数据分析 总悬浮颗粒物含量(TSP,mg m-3)=[(W1-W0)×1000]/V r 式中: W1—采样后滤膜重量(g); W0—采样前滤膜重量(g); V r—换算为参比状态下的累计采样体积(m3). 2.4结果分析 参照国家环境空气质量标准,分析测试地点的空气状况. 3结果与分析 3.1原国防生宿舍样地分析 结果如下表格所示. 表1总悬浮颗粒物浓度测定记录表 监测点原国防生宿舍旧址 日期2015年5月1日 时间7:20~17:20 采样标况流量(m3min-1)0.09020833 累积采样时间(min)480min 累积采样体积(m3)47.7

大气颗粒物来源解析汇报

第一章绪论 作为发展中国家的中国,就目前形势来说大气污染程度越来越严重,由于我国在环境治理中,对看得见、摸得着的水污染与固体废弃治理和市场化关注度较高,而对大气污染治理,一直以来,比水和固废的治理度就低。因而这部分市场的推动也是相对薄弱的。 近今年伴随着中国华北地区日久集聚终于爆发出的雾霾天气问题,却引发了社会对大气污染的关注度提升到新的层面。实际上我国的大气污染防治工作在前几年已经开始逐步开展,2002年开始,我国出台了一系列的措施,对节能减排的提倡有了一定的成果,同年8月发布了《节能减排“十二五规划》,从各项政策中对大气污染防治都起到一定的积极作用。根据前瞻产业研究院最新数据表明,我国2000-2011年,工业废气排放量年均增速19.06%,11年间增长了2.39倍。 1.1PM的概况 PM2.5指的是大气中空气动力学当量直径小于2.5mm的颗粒物[1]。公众较为熟悉的获知空气污染指数是在当下城市空气质量预报、指数中的可吸入颗粒物和总悬浮颗粒物。其中,可以通过人体的组织器官与外界进行气体交换吸入的直径比2.5μm大、等于或小于10μm的颗粒物通常是指可吸入颗粒物,通常用PM10来表示;而直径小于或等于100微米的颗粒物被定义为总悬浮颗粒物,也称为PM100随着研究的深入以及监测水平的提高,科学家逐渐采用PM2.5来指示大气环境质量,空气污染的指数越严重,这个值就越高,称为PM2.5。随着研究的深入以及监测水平的提高,科学家逐渐采用PM2.5来指示大气环境质量,这个值越高,就代表空气污染越严重。在空气中每立方米的可吸入颗粒物的值越高,代表空气污染越严重。 颗粒物的直径小于或等于2.5微米,是细颗粒物与粗颗粒物的评判标准也是主要的区别,体积要比PM10小的多,比人类的头发还有要细上许多,是头发的十分之一的大小。大气中颗粒物的粒径要小于 2.5微米和粗颗粒物对比,别看PM2.5粒径小却危害巨大,它的表层含有许多有毒、有害的物质,不仅如此它还

大气主要污染源清单调查与源解析的研究

大气主要污染源清单调查 与源解析的研究 篇一:大气污染源解析 大气污染源解析 北京大钢环境治理技术研究院大气气溶胶及其粒径分布 大气气溶胶,是指在大气环境中,液体或固体颗粒均匀分散在气体中形成相对稳定的悬浮体系。虽然大气气溶胶只是 地球大气成分中含量很少的组分,但它对空气质量、能见度、干湿沉降、云和降水的形成、大气的辐射平衡、平流层和对流层的化学反应等均有重要影响。由各种源排放进入大气中 的颗粒物,大部分集在对流层,距地面I?2km范围内(即大 气边晃层)。在此区域内的颗粒物的尺寸最大,种类最多;而在距地面4?5km以上的范围内,颗粒物的浓度基本上不受地球上直接排放的影响,其尺寸分布与本底气溶胶的分布相 近。 一般认为,气溶胶颗粒物的本底质量浓度约为10ug/m3 , 颗粒浓度为300个/ m3。但污染严重的城市中,有时气溶胶颗粒物的质量浓度最高可达2000ug/m3。污染严重的水泥厂,

其年均质量浓度通常大于350ug / m3。 大气气溶胶的粒径是其最重要的性质之一。大气气溶胶所有的特征都与其粒径有关。由于大气气溶胶的形状非常复杂,极不规则,有球状体、粒状体、片状体等,因此在度量大气气溶胶粒子大小时经常使用等效球体的直径来表示。其中,最常用的是空气动力学当量直径。它是按照粒径的大小, 大气气溶胶粒子可分为粗粒子(coarseparticulate)和细粒子(fineparticulate)。对气溶胶粒子进行粗细划分和研究的原因在于粒径的差异使得粗粒子和细粒子在化学组成、来源和形成方式、传输和去除机制等均存在一些根本的区别。目前粗粒子和细粒子的粒 径分界线还没有统一的规定,但根据研究的需要,一般可分为:总悬浮颗粒物(TotalSuspendedParticulates , TSP)、PM10 和PM2.5。 TSP是指可漂浮在空气中的、粒径一般小于100um固态和 液态微粒的总称。TSP曾是中国唯一的环境大气气溶胶污染监测指标,现仍沿用,但主要用于作业场所粉尘的监测指标;PM10是指空气动力学直径在101am以下的大气气溶胶粒 子。大部分的PM10能够沉降在喉咙以下的呼吸道部位,因而 PM10 也称可吸入性颗粒物(respirableparticulatematter ,RSP) ;PM2.5是指空气动力学直径在 2.5um以下的大气气溶胶粒子。PM2.5粒径小,更容易沉

总悬浮颗粒物

总悬浮颗粒物、可吸入颗粒物 一、填空题 1.根据《环境空气总悬浮颗粒物的测定重量法》(GB/T 15432-1995),大流量采样法采样、进行大气中总悬浮颗粒物样品称重时,如“标准滤膜”称出的重量在原始重量±mg范围内,则认为该批样品滤膜称量合格。① 答案:5 2.《环境空气总悬浮颗粒物的测定重量法》(GB/T 15432-1995)方法的最小检出限是mg/m3。① 答案:0.001 3.重量法测定空气中总悬浮颗粒物要经常检查采样头是否漏气。当滤膜安放正确,采样后滤膜上颗粒物与四周白边之间出现界线模糊时,应更换。① 答案:滤膜密封垫 二、判断题 1.飘尘是指空气动力学粒径为10μm以下的微粒。( )② 答案:正确 2.根据《大气飘尘浓度测定方法》(GB 6921-1989),采集大气飘尘是要求采样器所用切割器在收集效率为90%时的粒子空气动力学直径D50=10±lμm。( )② 答案:错误 正确答案为:采集大气飘尘是要求采样器所用切割器在收集效率为50%时的粒子空气动力学直径D50=10±1μm。 3.根据《环境空气总悬浮颗粒物的测定重量法》(GB/T 15432-1995),采集样品的滤膜为超细玻璃纤维滤膜或聚氯乙烯等有机滤膜。( )① 答案:正确 4.根据《环境空气总悬浮颗粒物的测定重量法》(GB/T 15432-1995),采集样品的滤膜性能应满足如下要求:对0.3gm标准粒子的截留效率不低于99%,在气流速度为0.45m/s时,单张滤膜阻力不大于3.5kPa等。( )① 答案:正确 5.测定空气中总悬浮颗粒物的重量法,不适用于TSP含量过高或雾天采样使滤膜阻力大于15kPa的情况。( )① 答案:错误

大气颗粒物及其源解析

1.引言 实际上,早在2011年的秋末冬初,在北京,在中国,甚至在全球,就掀起了一场关于中国首都北京的空气污染真相的环保龙卷风。由于美国驻京大使馆周边空气中的PM2.5污染数据的实时公布,中国13亿公众第一次知道,为什么居住在北京的居民和旅行到北京的地球人,亲身感受到的北京空气质量与环境监测报告的差距如此巨大。 2013年1月,京津冀以及我国东部广大地区遭遇严重的大气污染,先后出现四次持续多日的 大范围雾霾天气。在1月份的31天里,雾霾天气达到24天。专家们说,大气颗粒物PM2.5是形成雾霾天气的罪魁祸首。于是,PM2.5再次成为人们关注和热议的焦点。1月12日,是北京人难以忘记的痛苦日子。这一天,北京的天空烟雾弥漫,烟气呛人,呼吸道疾病患者急剧增加,医院人满为患。由于能见度极低,高速公路被迫关闭,飞机停飞,交通受阻。 中国环境监测总站网站1月12日全国重点城市空气质量24小时均值显示,北京的可吸入颗粒物浓度(PM10)为786微克/立方米,天津的可吸入颗粒物浓度为500微克/立方米,石家庄的可 收稿日期:2013-02-20修订日期:2013-05-30 作者简介:杨新兴(1941-),男,中国环境科学研究院研究员,研究方向:大气环境污染。发表论文46篇,出版科普著作一部。获部级科技进步奖3项。E-mail:yangxinxing@https://www.360docs.net/doc/8a9023978.html, 冯丽华,女,工程师,研究方向:数据处理。E-mail:fenglihua99@https://www.360docs.net/doc/8a9023978.html, 尉鹏,男,博士,研究方向:气候与环境。E-mail:weipeng_1981@https://www.360docs.net/doc/8a9023978.html, 大气颗粒物PM2.5及其源解析 ◆杨新兴尉鹏冯丽华 (中国环境科学研究院,北京100012) 摘要:大气颗粒物的来源分为两类:一类是自然源;另一类是人为源。自然源主要包括:岩石土壤风化、 森林大火、火山爆发、流星雨、沙尘暴、海盐粒子、植物花粉、真菌孢子、细菌体,以及各种有机物质的自燃过程等。人为源主要包括:汽车尾气排放、摩托车尾气排放、火车机车排放、飞机尾气排放、轮船排放、工业窑炉排放、民用炉灶排放、农用拖拉机排放、工业粉尘、交通道路扬尘、建筑工地扬尘、裸露地面扬尘、烹饪油烟、街头无序烧烤、垃圾焚烧、农田秸秆焚烧、燃放烟花爆竹、寺庙香火和烟民抽烟等。在大气颗粒物中,细颗粒物主要来自化石燃料和生物质的燃烧过程。专家们认为细颗粒物是导致北京地区雾霾灾害天气频繁出现的最主要因素。汽车尾气排放大量的空气污染物。有车族对北京市严重的大气污染和雾霾灾害的形成,负有首要责任。有车族,少开车,或者不开车,是解决目前北京严重的大气污染,阻止雾霾灾害天气频繁出现的根本出路。 关键词:环境;大气颗粒物;PM2.5;霾;汽车中图分类号:X501 文献标示:A

13.实验十三.大气中总悬浮颗粒物的采集与测试

实验十三. 大气中总悬浮物的采集与测试 一.实验目的: 了解粉尘采样仪的基本组成,掌握重量法测定大气中总悬浮物测试原理和方法,熟悉大气中总悬浮物的基本概念。 二.实验原理: 用重量法测定大气中总悬浮颗粒物的方法一般分为大流量(1.1-1.7m3/min)和中流量(0.05-0.15m3/min)采样法。其原理基于:抽取一定体积的空气,使之通过已恒重的滤膜,则悬浮微粒被阻留在滤膜上,根据采样前后滤膜重量之差及采气体积,即可计算总悬浮颗粒物的质量浓度。 本实验采用中流量采样法测定。 三.实验仪器与药剂: 1.中流量采样器:流量50-150L/min,滤膜直径8-10cm。 2.流量校准装置:经过罗茨流量计校准的孔口校准器。 3.气压计。 4.滤膜:超细玻璃纤维或聚氯乙烯滤膜。 5.滤膜贮存袋及贮存盒。 6.分析天平:感量0.1mg。 7.塑料无齿镊子。 四.实验步骤: 1.采样器的流量校准:采样器每月用孔口校准器进行流量校准。 2.采样

(1)每张滤膜使用前均需用光照检查,不得使用有针孔或有任何缺陷的滤膜采样; (2)迅速称重在平衡室内已平衡24h的滤膜,读数准确至0.1mg,记下滤膜的编号和重量,将其平展地放在光滑洁净的纸袋内,然后贮存于盒内备用。天平放置在平衡室内,平衡室温度在20-25℃之间,温度变化小于±3℃,相对湿度小于50%,湿度变化小于5%; (3)将已恒重的滤膜用小镊子取出,“毛”面向上,平放在采样夹的网托上,拧紧采样夹,按照规定的流量采样; (4)采样5min后和采样结束前5min,各记录一次U型压力计压差值,读数准确至1mm。若有流量记录器,则可直接记录流量。测定日平均浓度一般从8:00开始采样至第二天8:00结束。若污染严重,可用几张滤膜分段采样,合并计算日平均浓度; (5)采样后,用镊子小心取下滤膜,使采样“毛”面朝内,以采样有效面积的长边为中线对叠好,放回表面光滑的纸袋并贮于盒内。 将有关参数及现场温度、大气压力等记录填写在数据表13-1。 3.样品测定:将采样后的滤膜在平衡室内平衡24h,迅速称重,结果及有关参数记录于数据表13-2。 五.实验注意事项: 1.滤膜称重时的质量控制:取清洁滤膜若干张,在平衡室内平衡24h,称重。每张滤膜称10次以上,则每张滤膜的平均值为该张滤膜的原始质量,此为“标准滤膜”。每次称清洁或样品滤膜的同时,称量两张“标准滤膜”,若称出的重量在原始重量±5mg范围内,则

大气中总悬浮微粒的测定

大气中总悬浮微粒的测定 专业: 姓名: 学号:

摘要近来,大气污染现象比较严重,大气悬浮颗粒物是形成雾、烟和空气尘 埃的主要成分。当其浓度达到一定浓度时,会使人体产生一系列疾病,影响人的身体健康。测定分析大气中总悬浮微粒的含量,根据测量数据,提出些合理的措施,对我们治理大气污染和保护人类自身健康十分重要。 关键词:大气污染、大气悬浮颗粒物、大气测定、措施 前言大气是指包围在地球周围的气体,有多种物质组成的混合物,其厚度达 1000-1400m。其中,对人类及生物生存起着重要作用的是近地面约10km内的气体层(对流层),常称这层气体为空气层。随着工业及交通运输等事业的迅速发展,特别是煤和石油的大量使用,将产生的大量有害物质,如烟尘、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、碳氢化合物等。这些有害物质排放到大气中,当其含量超过环境所能允许的极限并持续一定时间后,就会改变大气,特别是空气的正常组成,破坏自然的物理、化学和生态平衡体系,从而危害人们的生活、工作和健康,损害自然资源及财产、器物等。这种情况即被成为大气污染或空气污染。大气污染物的种类不下千种,其中,大多数为有机物。依据其形成过程,可分为一级污染物和二级污染物。 大气中的污染物质的存在状态是由其自身的理化性质及形成过程决定的,气象条件也起一定的作用。一般把它们分为分子状态污染物和粒子状态污染物。粒子状态污染物(或颗粒物)是分散在大气中的微小液体和固体颗粒,粒径多在0.01-100微米之间,是一个复杂的非均匀体系。通常,根据颗粒物在重力作用下的沉降特性将其分为降尘和飘尘。粒径大于10微米的颗粒物能较快地沉降到地面上,称为降尘。粒径小于10微米的颗粒物可长期飘浮在大气中,称为飘尘。飘尘具有胶体性质,故又称气溶胶。通常所说的烟、雾、灰尘就是用来描述飘尘存在形式的。 大气总悬浮颗粒物对人体的健康影响很大,吸入颗粒物会导致肺炎、气喘、肺功能下降等呼吸系统疾病,生活在空气颗粒物较高地区的人群,死亡率会明显增加。 1、测定目的及原理 1.1测定目的 (1)掌握重量法测定总悬浮微粒的原理。 (2)学会总悬浮微粒测量的操作技术。 (3)了解DB-202型空气泵及ZW-100型中流量总悬浮微粒颗粒物采样头的使用方法。 1.2TSP测定原理 用重量法测定大气中总悬浮颗粒物的方法一般分为大流量(1.0-1.7m3/min)和中流量(0.05-0.15 m3/min)采样法。其原理是抽取一定体积的空气,使大气试样通过已经称至恒重的滤膜时,悬浮微粒被阻留在滤膜上,根据采样前后滤膜的质量差及采样体积,即可求得大气中总悬浮微粒的含量。 2、所需仪器与材料及测定步骤

环境空气总悬浮颗粒物的测定重量法(GBT15432-1995)教学内容

环境空气总悬浮颗粒物的测定重量法(G B T15432-1995)

环境空气总悬浮颗粒物的测定重量法(GB/T15432-1995) 作者:佚名文章来源:网络点击数: 221 更新时间:2008-3-24 GB/T15432-1995 1995-3-25 1995-8-1 1主题内容和适用范围 1.1 主题内容 本标准规定了测定总悬浮颗粒物的重量法。 1.2 适用范围 本标准适合于用大流量或中流量总悬浮颗粒物采样器(简称采样器)进行空气中总悬浮颗粒物的测定。方法的检测限为0.001mg/m3。总悬浮颗粒物含量过高或雾天采样使滤膜阻力大于10kPa,本方法不适用。 2 原理 通过具有一定切割特性的采样器,以恒速抽取定量体积的空气,空气中粒径小于100um的悬浮颗粒物,被截留在已恒重的滤膜上。根据采样前、后滤膜重量之差及采样体积,计算总悬浮颗粒物的浓度。 滤膜经处理后,进行组分分析。 3仪器和材料 3.1 大流量或中流量采样器:应按HYQ 1.1—89《总悬浮颗粒物采样器技术要求(暂行)》的规定。 3. 2 孔口流量计: 3.2.1 大流量孔口流量计:量程0.7~1.4m3/min;流量分辨率0.01m3/min;精度优于±2%。3.2.2 中流量孔口流量计:量程70~160L/min;流量分辨率1 L/min;精度优于±2%。 3.3 U型管压差计:最小刻度0.1hPa。 3.4 X光看片机:用于检查滤膜有无缺损。 3.5 打号机:用于在滤膜及滤膜袋上打号。 3.6 镊子:用于夹取滤膜。 3.7 滤膜:超细玻璃纤维滤膜,对0.3μm标准粒子的截留效率不低于99%,在气流速度为0.45m/s 时,单张滤膜阻力不大于3.5kPa,在同样气流速度下,抽取经高效过滤器净化的空气5h,1cm2滤膜失重不大于0.012mg。 3.8 滤膜袋:用于存放采样后对折的采尘滤膜。袋面印有编号、采样日期、采样地点、采样人等项栏目。 3.9 滤膜保存盒:用于保存、运送滤膜,保证滤膜在采样前处于平展不受折状态。 3.10 恒温恒湿箱:箱内空气温度要求在15~30℃范围内连续可调,控温精度±1℃;箱内空气相对湿度应控制在(50±5)%。恒温恒湿箱可连续工作。 3.11 天平: 3.11.1 总悬浮颗粒物大盘天平:用于大流量采样滤膜称量。称量范围≥10g;感量1mg;再现性(标准差)≤2mg。 3.11.2 分析天平:用于中流量采样滤膜称量。称量范围≥10g;感量0.1 mg;再现性(标准 差)≤0.2mg。 4 采样器的流量校准 4.1 新购置或维修后的采样器在启用前,需进行流量校准;正常使用的采样器每月需进行一次流量校准。 4.2 流量校准步骤: 4.2.1 计算采样器工作点的流量: 采样器应工作在规定的采气流量下,该流量称为采样器的工作点。在正式采样前,需调整采样器,使其工作在正确的工作点上,按下述步骤进行: 采样器采样口的抽气速度W为0.3m/s。大流量采样器的工作点流量QH(m3/min)为 QH=1.05 (1) 中流量采样器的工作点流量QM(L/min)为 QM=60 000W ×A (2) 式中:A——采样器采样口截面积,m2。 将QH或QM计算值换算成标况下的流量QHN (m3/min)或QMN (L/min)

大气气溶胶相关研究综述

摘要 近日,环保部公布了我国第一部综合性大气污染防治规划——《重点区域大气污染防治“十二五”规划》。事实上,随着大气污染给人民生活带来的不便增多,人们空前关注大气科学进展以及PM2.5治理的理论依据。本文将从三个方面对大气气溶胶的研究做出总结和分析:大气气溶胶的基本特征,大气气溶胶的气候效应,国内外相关的大气气溶胶研究计划。 关键词:大气气溶胶;气候效应;环境健康;研究综述 前言 气溶胶是指长时间悬浮在空气中能被观察或测量的液体或固体粒子,其实际直径一般为0.001~100μm,动力学直径为0.002~100μm,对人体、环境、气候等产生着重要的影响。 [4] 由于大气气溶胶在气候、环境等方面的重要作用,近年来越来越引起科学界的重视。 很多过程可以产生气溶胶,根据来源可分为自然气溶胶和人为气溶胶。自然源主要是海洋、土壤和生物圈以及火山等;人为源主要来自化石燃料的燃烧、工农业生产活动等。工业革命以来,人类活动不仅直接向大气排放大量粒子,更重要的是向大气排放大量的SO2和SO X,NO2和NO X在大气中通过非均相化学反应逐渐转化成硫酸盐和硝酸盐粒子,形成二次气溶胶。污染气体形成的大气气溶胶自工业革命以来有大幅度增加。来自自然源的气溶胶如沙尘,也由于人类活动利用土地变化而发生着改变。尽管气溶胶只是地球大气成分中含量很少的组分,但由于其在许多大气过程中的重要作用而日益受到重视。随着环境污染问题的发展,人们已认识到大气气溶胶自身的污染特性与其物理化学性质以及在大气中的非均相化学反应有着密切的关系。[5] 气溶胶还与其他环境问题如臭氧层的破坏、酸雨的形成、烟雾事件的发生等密切相关。此外,气溶胶对人体和其他生物的生理健康也有其特有的影响。[1] 由于气溶胶的气候效应问题,气溶胶再次成为国际学术界的研究热点之一,大气气溶胶是当今大气化学研究中前沿的领域。国际大气化学研究计划(IGAC)科学指导委员会于1994年将国际全球大气化学研究计划和国际气溶胶计划(ICAP)合并重组,大气气溶胶研究被列为3大研究方向之一。大气气溶胶的研究内容,发展到包括物理和化学的性状、来源和形成、时空分布、对气候变化和环境质量的影响以及对大气化学过程的影响等多方面、多层次的综合研究,也涉及到大气科学的各个领域,具有很强的综合性。

影响总悬浮颗粒物监测的因素

影响总悬浮颗粒物监测的因素 【关键词】空气;总悬浮颗粒物;监测结果;因素 在空气质量监测中,通过具有一定切割特性的中流量空气采样器,以恒定速率抽取定量体积的空气,空气中粒径小于100 μm的悬浮颗粒物,被截留在已恒重的滤膜上,根据采样前、后滤膜重量之差及采样体积,计算总悬浮颗粒物的浓度。滤膜经处理后,进行组分分析。在实际操作中,监测结果受客观和主观因素的影响较大。因此,在大气采样和分析过程中必须严格控制各种条件,避免其它方面的影响,消除误差,提高监测结果的准确性。 1 样品采集 1.1 监测点位布设的影响 监测点位的布设对测定结果影响很大。监测点的周围应开阔,采样口水平线与周围建筑物高度的夹角应不大于30°,测点周围无局部污染源并避开树木及吸附能力较强的建筑物,因这些屏障物的存在能起挡板作用而产生涡流,以至在相当小的半径范围内,总悬浮颗粒物的浓度变化较大,有时甚至可呈数量级变化。距装置5~15 m范围内不应有炉灶、烟囱等,远离公路以消除局部污染源对监测结果代表性的影响。采样口周围(水平面)应有270°以上自由空间。 1.2 采样高度的影响 大气采样高度基本与植物高度相同,采样口与基础面的高度应在1.5 m以上,以减少扬尘的影响。 1.3 采样流量的影响 采样时,空气采样器的准确度取决于采样流量保持恒定的程度。油状颗粒物、光化学烟雾等均可阻塞滤漠并造成空气流速不匀,使流量迅速下降。在此监测点位应采用分段采样,集中累加,以降低因流量变化对总悬浮颗粒物测量的影响。浓雾或高湿度空气使滤膜变得太潮,也会使流量明显下降,因此在能见度低或高湿度天气,应避免采样。 1.4 大气压力与气温的影响 在采样体积与标况体积的换算中,影响体积的因素是气压与气温。采样器应具有自动统计平均温度的功能。气压是个可变因素,一般气温下,气压每变化0.1 kPa,标况体积变化2.5~3.0 L。因此,气压需要准确观测,以提高监测值的准确度。 1.5 采样密闭和滤膜安放的影响

我对大气气溶胶研究的认识

我对大气气溶胶研究的认识 11长望2班20111373005 刘伟光虽然读了几篇有关大气气溶胶的文献,但是我觉得自己对气溶胶的认识还是有相当的局限性的,气溶胶与我们的生活息息相关。虽然气溶胶有许多环境方面的影响,比如说光化学烟雾,酸雨等,但是我觉得气溶胶的积极影响势必是比消极影响大的。 气溶胶粒子是指悬浮在大气中的直径0.001~10μm 的固体或液体粒子。气溶胶粒子增加的直接效应是影响大气水循环和辐射平衡, 这两种过程都会引起气候变化。依照文献上所说,“气溶胶粒子能吸收散射太阳辐射和地气长波辐射, 但对太阳辐射的影响较大, 因而气溶胶增加对气候的影响主要表现为使地表降温; 气溶胶粒子是大气中最重要的云凝结核, 气溶胶子增加对水循环的影响, 一般也表现为使云滴数量增加, 其气候效应也是使地表降温。”,这样就牵扯到另一个我们敏感的问题,那就是全球变暖问题,全球变暖的原因不用多说,这是人们每天都在讨论的问题,尤其是我们气象人,可以说每门有关课程的老师都会把全球变暖的问题跟我们讲一遍。更何况,气溶胶粒子是大气中的主要凝结核,我们的降水离不开气溶胶粒子。试想没有降水,我们的日子会变成怎样。连年的干旱,

生灵涂炭。 气溶胶的消极影响也是不容小觑的。“工业化革命以来, 人类活动不仅直接向大气排放大量粒子, 更重要的是向大气排放大量的二氧化硫, 二氧化硫在大气中通过非均相化学反应逐渐转化成硫酸盐粒子, 形成二次气溶胶。污染气体形成的大气气溶胶粒子自工业革命以来有较大幅度增加。”工业革命以来化石燃料的迅速消耗,尤其是燃烧效率较低的煤炭,使得大气中的气溶胶粒子含量不断增加,各种环境问题层出不穷。而现在我国的许多环境问题都与气溶胶息息相关,人类活动对气溶胶粒子的增加有着不可推脱的责任。反过来,气溶胶粒子又有对人类活动的反作用,“在城市大气中, 由于汽车尾气和燃煤排放出大量污染气体可通过气粒转化过程形成二次气溶胶,由于其粒子小、平均寿命长已对城市大气环境产生显著影响。首先微米级的气溶胶粒子对人的呼吸系统产生重要影响, 危害人类健康, 其次高浓度的气溶胶可以降低大气的能见度从而影响飞机的正常起落。”人类的生命健康这种头等大事正在被我们自己所摧残着,保护环境,抓紧对大气气溶胶的研究可谓是刻不容缓。 综上所述,我发现仅仅从积极消极方面已经是不能来形容气溶胶了,这就是我对气溶胶研究的认识。

粒径≤10μm的大气颗粒物称为()。

粒径≤10μm的大气颗粒物称为()。 篇一:环境化学答案 《环境化学》A/B模拟练习题参考答案 一、填空题: 1、一般通过湿沉降过程去除大气中颗粒物的量约占总量的80%~90%,而干沉降只有10%~20。 2、水环境中胶体颗粒物的吸附作用有表面吸附、离子交换吸附和专属吸附。 3、众所周知,化学工业是产生废水、废气、废渣的“三废”大户,对化学工业来说,清洁生产是刻不容缓的重要课题。 4、无机污染物进入水体后,主要通过沉淀-溶解、氧化还原、配合作用、胶体形成、吸附-解吸等一系列物理化学作用进行迁移转化。 5、一般天然水环境中,决定电位的的物质是溶解氧,而在有机物累积的厌氧环境中,决定电位的物质是有机物。 6、土壤是由气、液、固三相组成的,其中固相可分为土壤矿物质和土壤有机质,两者占土壤总量的90%以上。 7、绿色产品标志,或称环境标志、生态标志、蓝色天使等。 8、氧垂曲线可依次划分为清洁区及分解区、腐败区、恢复区及清洁区 9、在有氮氧化物和碳氢化合物存在于大气中时可能发生光化学烟雾,该反应机制为:自由基引发、自由基转化和增殖、自由基氧化NO、链终止; 10、实现固体废物资源化既是环境综合治理的最终目的之一,也是从治理中获得综合效益的集中表现。 11、pH值在4.5至8.3之间时,水中碳酸的主要形态分别为CO2、 H2CO3 、HCO3-; 12、水中无机污染物的迁移转化方式有吸附、凝聚絮凝、溶解沉淀、配合、氧化还原; 13、降水中主要的阴离子有SO42-、NO3-、Cl-、HCO3- 。 14、通常被称为“生态结构重组”或“生态的结构重组”主要包括四个方面的内容:作为资源重新使用废料、封闭物质循环系统和尽量减少消耗性排放、产品与经济活动的非物质化、能源脱碳。 15、土壤酸度可分为活性酸度和潜性酸度,其中,活性酸度是土壤中氢离子浓度的直接反映,而潜性酸度是指土壤胶体吸附的可代换性H+和 Al3+。 16、天然水中的颗粒物聚集的动力学方程分别称为为异向絮凝、同向絮凝、差速沉降絮凝。 17、次生铝硅酸盐由硅氧四面体层和铝氢氧八面体层构成,它们是高岭石、蒙脱石和伊利石。 18、长期以来,企业的污染防治一般采用末端控制的方式,即把污染物全部集中在尾部进行处理。其主要的弊端表现在以下几个方面:一是:投资大,规模效益和综合效益差;

大气颗粒物污染源解析技术与发展_常逸

企业技术开发2008 年4月大气颗粒物污染源解析技术与发展 常 逸1,刘乐君2 摘要:污染源与空气质量的关系即“源-受体”关系一直是环境科学研究的关键科学问题,也是环境管理和环境 决策关注的核心问题。文章介绍了大气污染特征以及污染源解析技术的产生与发展,同时介绍了相关解析技术,国内源解析技术存在的问题以及发展趋势。关键词:大气;污染;污染源解析;模型技术中图分类号:X513文献标识码:A文章编号:1006-8937(2008)04-0114-04 Abstract:Therelationbetweenpollutionsourceandairqualityisnotonlythekeyissueofenvironmentsciencesresearch,butalsothecoreissueofenviromentmanagementanddecisionmaking.Thispaperintro-ducedthecharacteristicsofairpollutionandtheoriginanddevelopmentofpollutionsourceapportionmenttechnology,atthesametime,introducedthecorrelativeapportionmenttechnology,theexistentproblemsofdomesticsourceapportionmenttechnologyandthedevelopmenttrend.Keywords:air;pollution;pollutionsourceapportionment;modelstechnology (1.湖南省环境保护科学研究院,湖南长沙410004;2.湖南省环境监测中心站,湖南长沙410004) Thepollutionsourceapportionmenttechnologyandits developmentofatmosphericparticles CHANGYi1,LIULe-jun2 (1.HunanResearchAcademyofEnvironmentalProtectionSciences,Changsha,Hunan410004,China; 2.EnvironmentalMonitoringCenterofHunanProvince,Changsha,Hunan410004,China) 收稿日期:2008-02-22作者简介:常逸(1964—),男,湖南长沙人,大学本科,工程师,主 要从事分析实验及酸雨研究。 企业技术开发TECHNOLOGICALDEVELOPMENTOFENTERPRISE2008年4月 Apr.2008第27卷第4期 Vol.27No.4 随着我国经济飞速发展,大气污染也日趋严重。在“社会-经济-环境”的发展过程中,必须拥有良好的环境质量,保障人们的身体健康。大气污染源解析是研究大气环境中的污染源与受体的关系、确定影响空气质量的重点污染源,是空气质量管理的关键。 1大气污染特征 我国部分大、中城市处于煤烟型污染向机动车 尾气污染为主的光化学污染的过渡时期,光化学污染的主要特征为高浓度的臭氧和细颗粒物。大部分中小城镇大气污染以煤烟型污染为主,主要特征为颗粒物、二氧化硫。由于大气污染物主要为化学物质,其相互作用使得大气污染物行为复杂,为区别简单的煤烟型污染和汽车尾气污染,应当将当前我国城市和区域的大气称为复合性污染。 我国大气受到广泛关注的污染物是颗粒物,在我国有监测的343个城市中,60%城市环境空气颗粒物超标[1] ,由于污染源本身的复杂性,颗粒物成份 多样且复杂。相关研究结果表明,大气PM2.5中主要成份为有机物占30%,其次为SO42- 、NO3- 、NH4+ 等二次颗粒物占35%~40%,矿物颗粒约占10%~ 20%,还含有碳黑及其它微量元素。其中有机物中 已经查明成份超过200种,包含对人体有害的多环 芳烃[2]。同时,颗粒物是其它污染物的载体,也是大气化学非均向反应床,影响大气反应过程;气溶胶态颗粒物降低大气能见度,也可通过直接吸收和反射太阳光影响地球辐射平衡,影响气候变化。 2大气污染源的主要来源与源排放 自然和人类活动都不断向大气排放各类物质, 这些物质在大气中的存在有一定的周期。当大气中某种物质浓度超过正常水平,产生不良效应时,即构成大气污染。 大气污染源分为人为污染源和天然污染源。人为污染源按照产生污染部分,可分为工业源、民用源、交通源、生物质燃烧源等;按照能源结构分为煤炭、焦炭、重油汽油、柴油、天然气等。人为污染源也可以按照流动源和固定源分类,按照排放轨迹分类。天然源也是大气污染的重要来源。大气的天然

北京市大气小颗粒物的污染源解析

北京市大气小颗粒物的污染源解析- 废气处理 1992年11月至1993年2月在北京市5个采样点采集了大气小颗粒物(<2.0μm)样品和总悬浮颗粒物样品,并采用等离子体发射光谱分析小颗粒物的化学成分,将其结果应用于化学质量平衡法解析污染源.主要结果,秋季各污染源的贡献率:尘土为15.9%、燃ú为28.3%、燃油(汽车β气)为54.1%、钢铁工业为1.5%:冬季各污染源的贡献率:尘土为19.2%、燃ú为37.7%、燃油(汽车β气)为42.6%、钢铁工业为0.3%. 关键词源解析;气溶胶;小颗粒物;化学质量平衡;北京. SOURCEAPPORTIONMENTONFINEPARTICULATESINATMOSPHE REINBEIJING ZhangJing,ChenZongliang,WangWei (AEI,ChineseResearchAcademyofEnvironmentalSciences,Beijing100012 ,China) ABSTRACTSamplesofsuspendedparticlesandfineparticulates(<2.0μm)fromatmospherewerecol lectedatfivestiesinBeijingfromOct.6,1992t oJan.13,1993.Afterdigestion,thechemicalcompositionsandconcentrationso fthesamplesweredeterminedbyinductivelycoupledplasma.Thesourcecontri butionofvarioustypestofineparticulateswereidentifiedusingachemicalmass balancemodel.Resultsshowedthatinautumn,theaveragecontributionsfromd ust,coalburning,oilburning(automobileemissiongas),andsteelindustrywere 15.9%,28.3%,54.1%,and1.5%respectively.Inwinter,theaveragecontributio

大气中总悬浮颗粒物的测定(重量法)

华南师范大学实验报告 学生姓名刘璐学号20082501055 专业年级、班级 课程名称实验项目大气中总悬浮颗粒物的测定(重量法)实验类型验证设计综合实验时间2011年 3 月12 日 实验指导老师实验评分 大气中总悬浮颗粒物的测定(重量法) 一、目的意义 大气悬浮颗粒物是悬浮在空气中的微小的固体和液体小滴的混合物,是雾、烟和空气尘埃的主要成分,其浓度达到一定程度后会导致人体产生一系列疾病,是危害人体健康的主要污染物。测定分析大气中总悬浮颗粒物的含量,对我们治理大气污染和保护人类自身健康十分重要。 二、采样测定方法 1、仪器和材料 中流量采样器(流量80-120 L/min),分析天平(精度0.1mg),滤膜(聚氯乙烯滤膜),镊子 2、测定方法 (1)滤膜准备:对光检查滤膜是否有针孔或其他缺陷,然后放入分析天平(精度0.1mg)中称重,记下滤膜重量W0(g),将其平放在滤膜袋内。 (2)采样点和采样时间确定:选取华南师范大学正门为采样点,采样时间为2011年3月12日上午8点至晚上20点,天气情况良好,多云,微风,早晚气温变化不大。(3)仪器准备:安装好空气采样器,打开采样头顶盖,取出滤膜夹,擦去灰尘,取出称过的滤膜平放在滤膜支持网上(绒面向上),用滤膜夹夹紧。对正,拧紧,使不漏气。(4)采样:以100 L/min流量采样,每4小时,记录采样流量和现场的温度及大气压,用镊子轻轻取出滤膜,绒面向里对折,放入滤膜袋内。 (5)称量和计算:采样滤膜用分析天平称量(精度0.1mg),记下滤膜重量W1(g),按下

式计算总悬浮颗粒物(TSP)含量: TSP含量(mg/m3)= (W1 - W0)× 1000 Vr 其中,W1—采样后滤膜的重量(g); W0—采样前滤膜的重量(g); Vr—换算为参比状态下的累计采样体积(m3)。 三、结果与分析 表1 一天内不同时间段华师正门大气总悬浮颗粒物(TSP)含量 大气压(kPa)平均温 (℃) 采样前滤 膜的重量 W0(g) 采样后滤 膜的重量 W1(g) 样品重量 (g) 累计采 样体积 Vr(m3) 总悬浮颗粒物 (TSP)含量 (mg/m3) 8:00-12:00 102.5 22.9 0.3488 0.3574 0.0086 23.8 0.3613 12:00-16:00 102.2 24.7 0.3495 0.3573 0.0078 22.9 0.3406 16:00-20:00 101.8 23.5 0.3453 0.3564 0.0111 22.0 0.5045 郭二果等的研究表明,交通车辆是城市空气颗粒物的主要来源,城市交通量越大,空气颗粒物浓度越高[1]。由于我们采样的地点选在华师正门,紧挨广州的交通主干道——中山大道,而且正门口便是公交车站,因此不同时间段内的车流量是决定该时间内大气总悬浮颗粒物含量的主要因素。 从上表的数据可以看出,同一天内从8:00-20:00的12个小时里,16:00-20:00这个时间段内大气中总悬浮颗粒物含量最多;8:00-12:00内次之;12:00-16:00这个时间段内最少。也就是说,在16:00-20:00内车流量最大;8:00-12:00内次之;12:00-16:00内最少。 根据郭二果等的研究,城市空气悬浮颗粒物水平在一天内一般呈现双峰双谷型,在早晚各出现一次高峰值[1]。而我们的数据显示,早上(8:00-12:00)大气总悬浮颗粒物(TSP)含量远少于晚上(16:00-20:00),却和中午(12:00-16:00)接近。原因可能是我们采样的时间为星期六,是休息日。早上,虽然会有少部分家庭出门,但那些工作日里上班外出的人很多却选择了在家休息,出行的时间推到了中午或下午,另外中午有一些外出回来的车辆,故早上车流量要比平时少,TSP含量也会相对减少;而中午虽相对于平时工作日大部分人在午睡而不出门,其车流量有所增加,但仍是一天车流量的低谷时段,TSP含量最低。至于晚上,那些白天外出的车辆回来,还有,在周末的夜晚有不少人会出外与朋友相聚狂欢,所以晚上的车流量最大,TSP含量最高。 当然,温度和气压也会对测量结果产生影响,一般来说,温度升高,气压升高时,TSP 浓度值会增大[1],但由于我们实验的一天内温度和气压的变化值不大,因此在这里就不做考虑了。 四、讨论 大气总悬浮颗粒物(TSP)的来源复杂,影响因素也很多,它既来自固定排放源又来自

大气气溶胶研究进展

大气气溶胶有机成分研究进展 【摘要】 有机物是大气气溶胶的重要组成部分,尤其是在细颗粒中,可占其干重的10% ~ 70%。由于有机气溶胶的健康及气候效应,有机物的组成、源分布、颗粒行为等的研究越来越受到人们的重视。其中,有机物成分的鉴别和定量已成为近年来的研究热点。在分析中,就目前有机气溶胶的采样、有机成分提取、分离及定性、定量分析方法进行了综述,并比较了各种方法的优缺点。 【关键词】气气溶胶有机成分采样提取与分离定性与定量分析 由于气溶胶中有机物的人体健康效应、气候效应和环境效应,有机气溶胶的研究已经成为近年来的热点问题之一。有机物在大气中广泛存在,是气溶胶的重要成分,但是其含量变化很大,比如在美国东部城市和农村地区,有机物占大气气溶胶细粒子质量的30%;而在美国西部城市中则高达30%~80%[1]。根据其化学组成、溶解性及热力学性质,有机物(有机碳) 分为水溶性有机碳(WSOC)、水不溶性有机碳(WINSOC)、挥发性有机碳(VOC)和不挥发性有机碳(NONVOC)[2]。 大气气溶胶有机颗粒物的粒径大部分在0.1~0.5m之间,主要以积聚模态形式存在,难以被干、湿沉降去除,主要通过大气的流动带走, 或者通过自身的布朗运动扩散除去,所以在大气中的滞留时间较长。气溶胶中的有机成分含有许多对人体产生“三致”作用(致癌、致畸、致突变) 的物质,如多环芳烃和亚硝胺类化合物等。这些物质中有70%~90%分布在粒径Dp<35μm范围内,易于进入肺的深处并沉积,从而引起癌症的发生,导致肺的损伤。 表1[3]列出了目前在大气气溶胶中所检测到的或预测存在的有机化合物的分类情况。从表1 可知,很多化合物具有较高亲脂性,甚至是疏水性的[3],这类化合物使得液滴中水的含量降低,液滴的粒径变小。而较小的液滴在大气中沉降速度变慢,减少了降雨量。另一类是水溶性有机物(WSOC),尤其是有机酸(如一元、二元羧酸),它们的蒸汽压较低,极易富集在气溶胶颗粒物表面并生成盐,形成凝结核,从而增强了云的反射,并且使雨水的酸性增强。

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