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大气颗粒物来源解析

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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

有在大气中的停留时间长、输送距离远等特点,对公众的身体健康和空气质量有很大的影响.所以政府在2012年2月增加了PM2.5监测指标。

1.1.1为什么使用PM

2.5代替PM10

悬浮的颗粒物在空气中分布的比较广且粒径分布范围。是大气颗粒物中粒径比较小的一部分,2.5微米还涉及到人体健康的重要环节——PM2.5俗称“可入肺颗粒物”。颗粒物小于10个微米,就可以通过人体的鼻腔内的过滤系统从而进入人的呼吸道,主要是上呼吸道,而当小于2.5微米的时候就可以轻松进入支气管,粒径再小一点,就可以达到人体的支气管末端。想穿透肺泡再进入人体的血液循环只要小于0.1微米便可。人体大量呼吸进粒径越小的颗粒物对身体产生的危害就越大。所以由此可知,相对于PM10来说,从健康危害以及环境危害可知PM2.5的危害更加的大。所以要用PM2.5代替PM10。

1.1.2PM

2.5的来源

PM2.5的主要来源是:1)热电厂发电使用的燃烧材料在燃烧过程中产生的;2)轻重工业在生产制造过程中产生的;3)各类型汽车由于化石燃料经过燃烧而排放的残留物如尾气等。绝大多数颗粒物中表层含有重金属等有毒有害物质。挥发性有机物等通常主要产生2.5微米以下的细颗粒物(PM2.5)。

PM2.5的主要来源主要有自然源和人为源两种,但是后者的危害性比前者大。

自然源的种类包括自然界土壤飞尘、由于海水泡珠飞溅而形成的海盐、植物花粉、孢子、细菌等。往往在自然界中的灾害事件也是形成可吸入颗粒物的来源如:火山爆发喷发的大量的火山灰,森林大火或裸露的煤炭大火及沙尘暴事件都将会将大量细颗粒物输送到大气层中。

其中有三种源:固定燃烧源、工业过程源和流动源,这三类统称为人为源。固定源主要来源是燃料的燃烧源,例如各种工业加工过程中的供热如(工业发电、冶金制造、石油开发利用、化学品、纺织印染等)以及餐厨烹饪过程中使用的燃煤、燃气或燃油排放的烟尘。流动源包括了各类交通工具在运行工程中使用燃料时向大气中排放的尾气。

其中固定源中工业供热占了其中一部分比例,固定燃烧源燃烧例如工业锅炉、热电厂,利用燃料燃烧时产生的热量,为发电、工业生产和生活提供热能和动力的燃烧设备。固定燃烧源的第一部分主要包括热能、电力、工业和民用四个

部门;第二部分主要包括生物质、煤炭、各种气体和液体燃料;第三部分下则涵盖了各种具体的燃烧设备。

工业过程源主要是指工业制造过程中,对工业原料进行物理和化学转化为目的的工业设备。各类型的建筑材料、工业有色冶金、钢铁生产和化工加工这四种行业类型为工业过程源的第一级分类;对上述行业的各种产品为第二级分类;产品制造的主要工艺技术和设备工业过程源的一次为第三级分类。PM2.5的排放主要有两个部分:1、有组织排放,有组织排放四级分类主要包括五种污染控制技术以及无除尘设施的情况,如袋式除尘、普通电除尘、高效电除尘、湿式除尘、机械式除尘等。2、另一种则为无组织排放,无组织排放的第四级分类包括无控制、一般控制和高效控制三种。

流动源为能够移动、运载各种客货交通设施和机械设备。流动源共分为五种污染控制水平,道路流动源和非道路流动源两个部分为第一级分类;燃料类如汽、柴油、燃料油、天然气、液化石油气等类型为第二级分类;各种类别的机动车、非道路交通工具和机械等为第三级分类。道路流动源的第四级分类包括无控、国Ⅰ、国Ⅱ、国Ⅲ和国Ⅳ共五种污染控制水平;非道路流动源均按无控情况处理。

根据对苏州工业区域的PM2.5形成的研究,污染来源主要来源为:第一、工业生产和加工过程中由原料经过加工工业设备形成的有组织或者无组织排放。第二、生产加工过程中使用的燃料燃烧。第三、大型柴油载货车辆、黄标车高污染排放尾气。第四、其他形式排放污染物。

1.1.3PM

2.5化学组成结构形式

PM2.5的化学组成结构形式十分复杂,其中包括时间和空间的不同,化学成分包括无机成分、有机成分、微量金属元素、元素碳(EC)、生物物质(细菌、病菌、霉菌等)等。因为颗粒物的来源不同以及化学组成不同,因此颗粒物的化学组成可用来进行颗粒物的来源分析。

有机碳(OC)和元素碳(EC)是大气中含碳粒子主要的组成的部分,有机碳是细颗粒物中组分含量最高的部分,而元素碳的化学结构形态就好像不纯的石墨。

1.1.4PM

2.5的危害

从PM2.5的体积来讲,对于公众的一般观念来讲感觉危险物越大,危险系数就大一分,其实不然从颗粒物的体积来讲越是微小其实对人体以及对环境造成的危害越大,颗粒物粒径在2.5-10微米之间,可以被鼻腔内部绒毛阻挡且痰液可将颗粒物排出体外,所以相对而言对人体健康危害相对较小;而颗粒物粒径在 2.5微米以下的细颗粒物,因为过于细小,鼻腔内部绒毛以及人体的自然过滤系统都无法阻挡过滤,导致其深入到人体呼吸道细支气管的末端和进入肺泡,干扰肺部正常的运作有碍气体交换,容易引发包括肺部的哮喘、各类快慢支气管炎,严重的诱发心血管病等各方面的疾病。大气颗粒物的危害不言而喻即可严重危害人类身体健康同时也造成全球气候城市能见度的降低。

近几年由于PM2.5所引发的环境事件屡有发生,特别是在工业较为发达的区域或大中型城市,它危害也为大家所熟知,广大群众和有关部门对环境的重视及治理力度日渐加大,日常重视PM2.5浓度的情况,深入开展关于PM2.5的监测和研究工作势在必行。

1.2国内外研究现状

现如今,PM2.5是各个发达国家以及发展中国家不可避免的问题,欧洲以及美国等国家早在几十年前就开展了对PM2.5的污染特征、排放清单、排放特征谱、源解析以及细颗粒物对空气的能见度和人体健康影响等方面进行了大规模的研究。其中Sawant等[2]在美国加州地区南部空气污染最严重Mira Loma等地区对PM2.5污染物化学组成进行研究,研究表明该地区PM2.5的浓度远远高于其他美国地区。在某一地区,PM2.5及其二次粒子的前体物的浓度被这个地区的地区源以及地区的区域性源的排放与气象条件所影响;一座中等城市的主城区与周边的郊区、农村地区对比,主城区一次颗粒物(EC,OC)的浓度要远远比周围郊区以及农村地区高,而二次颗粒物在地区性的空间分布上相对均匀;PM2.5的浓度随着春夏秋冬的不同但却有规律的变化。通常不同地区的PM2.5与PM10的质量浓度比有所不同,一般而言在二分之一与五分之四之间;从季节性上讲,这一比率夏季要略低于秋季的。在PM2.5排放清单研究方面,CARB委员会对排放源清单研究的更加的深入,1982年统计的一次排放源清单达70余种之多,为了更加细分排放源清单,所以在之前的基础上又于1987年进一步分出了455种。CARB

因为排放特征的不同将城市TSP,PM10,PM2.5的一次排放源划分为4大类:第一类是移动源排放;第二类是固定源的燃烧过程排放,第三类是固定源的工业过程排放,第四类是无组织排放。在一座城市的城区区范围内,对PM2.5的浓度有重要的贡献的主要为气溶胶类物质(SO x,NO x,NH3,VOC s,CO)的排放,甚至比一次源的贡献还要大。大体上一致的主要是气态污染物的排放源与一次粒子的排放源(最显著的区别是道路源和建筑活动源基本不排放气态污染物),但是在某些情况下还是存在显著的差异比如其排放特征和排放水平。欧洲以及美国的科研人员对地壳物质、固定以及移动排放源等在PM2.5源排放特征谱的研究方面,研究较为全面的是对污染源的排放特征,并建立了用于源解析研究和建立解析源研究排放特征的谱库。

在中国对于PM2.5颗粒物的研究起步相对较晚,前期的工作主要是分析PM2.5浓度与气象的关系。中国的API却没有把PM2.5纳入监测之列。直到近些年,工业生产相对比较集中的华北地区因PM2.5占到了整个空气悬浮颗粒物重量的大半。直到2013年雾霾天气的爆发,直接影响了京津冀地区,才引起人们的警觉,国内PM2.5的研究工作才越来越受到重视。PM2.5对光的散射作用比较强,在不利的气象条件下更容易导致灰霾形成。在09年年初伊始,我国的环保部门从1月至12月对国内大中小各类型城市包括(天津、深圳、重庆、上海、苏州)进行了灰霾天的试点监测,结果显示,各试点城市均不同程度的产生了灰霾天气;其中天津灰霾天占全年天气的15%,深圳为30%天,重庆35%天,上海33%天,苏州37%天。而我国细颗粒物污染与全球范围内的各大主要城市的大气污染物现状对比情况依然严峻,加拿大科学家在2010年利用太空的卫星测量数据技术通过电脑计算机绘制的信息制作的地图展示了2001年至2006年全球平均PM2.5分布情况,地图显示,越是城市的经济十分发达,人口较为集中的区域,随之产生的细颗粒物的浓度就越高。近几年随着空气污染问题的日益严重,国内对于PM2.5的研究越来越重视,也取得了一定的成果,但是大部分研究都是集中在北京、上海、珠三角和天津地区,苏州市对于PM2.5的研究还比较少,而且目前国内针对PM2.5的研究大多局限于宏观区域上,缺乏对于具体问题和具体区域对象的深入研究,由于在近代中国在工业化进程中与欧美国家相比,无论是基础工业设备或者法律制度都存在不小的差距,我们必须认清中国许多的乡镇企业经营者学识较

浅,环境保护意识薄弱,所建厂房大多建设在原有自用土地上布局比较分散,规模呈现作坊式较多且未经合理规划,未经“环保三同时”制度实施。设备技术落后,设备陈旧问题较突出,多涉及造纸、印染、建材、化工及金属冶炼等粗加工行业多为重污染由于欧美国家在发展过程中淘汰转移进入中国。企业决策者往往多注重眼前的经济效益,选址盲目,乱占耕地,滥垦乱伐,致使山林、耕地遭到毁坏,资源利用率低下,忽视长远的环境和社会效益。

1.3本文研究的内容及意义

1.3.1本文研究的内容及技术路线

第一章:绪论主要针对PM2.5的概念进行分析阐述本文的研究背景、研究意义及国内外研究情况。

第二章:对大气污染来源进行解析,对苏州市工业区PM2.5、SO2、NO2、CO、O3进行了连续的数据收集,为后面的章节做铺垫。

第三章:联合多重分型理论,根据对PM2.5采集数据的分析,主要分析了样品中有机碳OC、元素碳EC、水溶性离子及无机元素等微量元素。分析了苏州市PM2.5化学组成特性,对苏州市工业区各类机动车尾气和工业生产燃煤的PM2.5年排放量进行了估算,分析了各类型柴油车和汽油车对PM2.5的影响。基于对数据采集的分析,提出形成PM2.5的主要原因问题及如何降低PM2.5的对策分析。

第四章:总结全文,以及对以后工作的展望。

资料调研

苏州市布点采样

样品分析

水溶性离子无机元素有机碳和元素碳

化学成份特性

总结与讨论

解决方法

图1-1技术路线

第二章大气颗粒物来源解析

2.1颗粒物来源的发展

颗粒物源解析技术是对大气环境中颗粒物的来源进行定性或定量研究的技术,可以全面地建立颗粒物排放源和大气环境质量之间的关系。

2.2监测地点的选择和布设

本次研究针对苏州市工业区的PM2.5浓度、影响因素及其来源进行分析。

监测地点的选择:

苏州市位于江苏省的东南部地区,长江三角洲中部,随着长江三角洲经济地带的崛起,经济地带产业结构以第二产业为主体,三产发展速度较快。我国现行宏观分类是按三次产业划分,农林牧渔及其配套的服务生产部门为第一产业;各种产品生产制造和建筑业为第二产业;各种服务业性质行业如信息科技、文教卫生、餐饮住宿、商业贸易、交通运输及公共机构部门为第三产业。随着加工、制造产业以及餐饮业的不断增多,城市人口密集度增加,机动车保有量成倍增长,

污染问题尤为严重。

环境污染问题日趋严峻,而大气污染问题中,PM2.5

2.2.1监测点的布设

以苏州市吴江区某工业集中地J小区靠近马路边的居民楼楼顶为固定监测点(居民楼距马路直径>60m以上)。

2.3PM2.5浓度监测和样品釆集处理

本研究所使用的仪器为美国赛默飞世尔公司生产的PDR-1500型颗粒物监测仪。该仪器颗粒物的原理是通过散射光强与校准颗粒物质量浓度的关系,实时计算并显示质量浓度。具有测量精度准、携带方便等优点。同时配备釆样滤膜夹及37mm玻璃纤维滤膜,能够收集PM2.5颗粒物样品。

本研究于2014年的7月~8月、2014年的12月使用PDR-1500型颗粒物监测仪,连续进行PM2.5浓度监测和样品采集,釆样流量设定为2L/min,釆样高度为15m,以周为单位,以A高楼9层为固定监测点(A高楼距马路直线距离>60m 以上),连续进行PM2.5浓度监测和样品釆集。根据苏州市某工业区生产以及大气污染特点,污染源选择为以下6种:马路扬尘、建筑工地尘、厨房油烟、工业燃煤、柴油车尾气、汽油车尾气。

为了使污染源样品的釆集更加有真实性,准确性根据平常工作的经验,对不同的污染源釆样采取以下方式:

(1)马路扬尘

以监测点东南西北4个方向以及中心作为釆样区域,釆集最靠近马路边的土壤,将各区域采集的5个样品混合为一个样品。在实验室中对釆取的样品进行干燥、备滤,利用再悬浮的方式对马路扬尘进行釆样。

(2 )建筑工地尘

以监测点为中心,分别对附近的建筑工地地表尘土进行采样,将采集到的样品混合为一个样品。在实验室中对样品进行干燥、条滤,利用再悬浮的方式对建筑工地尘进行采样。

(3 )餐饮店厨房油烟源

餐饮店厨房油烟属于高温高湿气体且油烟量较大,为了釆样的真实性以及避免对釆样仪器造成损害,釆用烟道稀释的方法对抽放油烟源进行釆集。采样入口对准抽油烟机的排气口,对不同餐饮店进行多次釆样。

(4)机动车尾气

当前对于机动车尾气样品的釆集主要有三种方法:汽车排气管5M内釆样、交通隧道釆样以及马路两侧釆集空气样品代表机动车尾气排放。本研究釆用烟道稀释装置,对汽油车和柴油车尾气进行多次釆样。

(5)工业燃煤

通过对苏州市工业燃煤企业的调查,釆样地点选取为苏州市某纺织后整理厂燃煤锅炉,通过锅炉烟道留有的釆样口进行样品釆集。由于烟道内温湿度较大且浓度较高,釆用烟道稀释装置进行釆样。

采样滤膜选择为Munktell 公司的石英滤膜(37x37mni)收集颗粒物样品。釆样前将空白滤膜在马弗炉中高温烘烤2小时,以消除滤膜中挥发性成分对化学分析带来的影响,然后将滤膜在恒温恒湿(T=20℃,RH=50% )的条件下放置一天至基本恒重,使用精度为10|μg的微量电子天平(SartoriusME5-F )进行称重。称重完成后将滤膜放回滤膜夹中,4℃下保存待用。釆样后的滤膜立即放回原滤膜夹中,4℃保存。称重前先将滤膜在恒温恒湿(T=20℃,RH=50% )条件下放置一

天至基本恒重后,釆用微量电子天平称重。称重后将滤膜放回滤膜夹,4℃下保存。

2.4样品化学成分分析

- 水溶性离子

水溶性离子分析釆用青岛普仁仪器公司生产的PIC-10A型离子色谱仪。具体操作为:将采集到的污染源和大气环境样品滤膜平均分为4份,将其中的1/4样品滤膜剪碎后放置于10 ml容量瓶中,加入10 ml去离子水(Milli-Q Gradient,Millipore Company,美国),用超声波清洗仪(CPXH-1800型,上海恒奇厂)超声提取40分钟。提取液经上海ANPEL公司的水相聚醚讽针式滤器(孔径0.22lum,(pl3min)过滤2次后进样分析。阳离子检测使用Metrosep C4-150/4.0分离柱和Metrosep C4 Guard保护柱,淋洗液为1.8肖酸和0.7 mmol/L的2,6-吡啶二羧酸的混合溶液,流速为1.0阴离子检测使用Metrosep ASupp 5-150/4.0分离柱和Metrosep A Supp 4/5 Guard保护柱,淋洗液为3.2 mmol/L的碳酸纳和1.0mmol/L 的碳酸氢钠的混合溶液,为1.4 ml/min。本研究测定的11种无机离子为:SO42-、NO2-. NO3-、F-、PO43-、CI-、Na+、K+、NH4+、Mg2+、Ca2+。

- 无机元素

无机元素分析使用Spectro等离子体原子发射光谱仪(上海拓普思公司),与传统无机分析技术相比,ICP-MS技术拥有检出限最低、动态线性范围最宽、分析速度快、分析精密度高、ICAL智能逻辑系统校正,使仪器使用更为精准,可提供精确的同位素信息、可进行多元素同时测定等分析特性。

颗粒物样品需要溶解成均一、澄清的溶液,然后进入ICP-MS分析。本研究釆用了强酸消解样品,方具体法为:将1/4滤膜剪碎放入消解罐中,加入5mLHNO3,2mL HClO4。静置过夜,在电加热板上加热溶解,待蒸至近干取下冷却。用10ml左右的HN O3冲洗消解墙瓶壁,再将消解墙放到电热板上保持10分钟微沸。用定量滤纸过滤后转移到25 ml容量瓶中,用HNO3定容,移至聚乙烯塑料瓶中待测。测定条件为:RF功率1200W,载气流速1.06 L/min,蠕动泵流速0.5 L/min,雾化室温度:2摄氏度。氧化物指标:0.45%,双电荷指标:1.01%。每个样品重复测3次,仪器的稳定性根据内标元素的相对标准偏差来控制。本研究共分析了A1、Cr、Mn、Fe> Ni、Zn、Cu、Cd、Pb、Ti共10种元素的含量,标准样品选取了Agilent公司提供的环境校准标准(Environmental Cabibration Standard,Part#5183.4688),使用土壤标准物质和煤飞灰标准物质测算元素的回收率。

- 有机碳OC和元素碳EC

本研究使用美国沙漠研究所(DRI)研制的Model 2001a热光碳分析仪(Thermal Optical Carbon Analyzer)。其中较为推荐方法是样品中OC、EC的含量根据IMPROVE分析协议规定的热光反射法(TOR)进行测量,此种方法是当前大气中OC、EC测量较为准确的一种。在测量过程中,釆用氦-気激光监测的滤纸反光光强的变化,指示出元素碳EC氧化的起始点。有机碳OC碳化过程中形成的碳化物称之为聚合碳(OPC)。当一个滤膜样品完成测试分析时,将同时给出有机碳和元素碳的8个组分(OC1、OC2、OC3、OC4、EC1、EC2、EC3、OPC),IMPROVE协议定义有机碳为OC1+OC2+OC3+OC4+OPC,定义EC为EC1+EC2+EC3 —OPC。本方法OC、EC的最低检测限分别为0.82μg/m30.19μg/m30.93μg/m3测量范围0.2~750μg/m3。质量控制与保证:每天在样品分析前,对仪器进行CH4/CO2标准气体校正,样品分析结束后的当天仍釆用CH4/CO2标准气体校准仪器;每周使用标准样品进行2次测量,标准样品的回收率为98%~102%;每周对仪器进行系统空白以及实验室空白测量。与AtmAA公司的热猛氧化法以及美国沙漠所同类型号测量结果对比表明,TC的实验误差小于5 %,有机碳OC和元素碳EC的实验误差均小于10 %。具体仪器操作情况详见文献[3]。

第三章结果与讨论

PM2.5的化学成分主要分为三大类:一是可溶性粒子,包括:Cr、SO42-、Br-、NH4+、Na+、K+等;二是无机元素,包括一些金属元素、自然尘等;三是含碳物质,包括有机碳OC、元素碳EC和多环芳香烃等。不同的化学组分来源不同,

对人体的危害也有差异,因此研究PM2.5颗粒物的化学组成对于分析PM2.5的来源,研究PM2.5对人体健康的影响具有重要的意义。

HAND[4]通过对美国176个城市监测点和168个郊区监测点的PM2.5化学组成进行分析,对比了不同监测点化学成分的差异,探讨了各个监测点的污染物来源。Zhou [5]于2006年对北京市大气PM2.5颗粒物进行了采样并分析颗粒物中碳物质和水溶性离子的组成,研究表明,含碳物质和水溶性离子含量呈现明显的季节性差异。陈灿云等[6]与夏季对广州市四个不同的功能区的PM2.5颗粒物进行了为期一个月的釆样,分析了顆粒物的化学组成,研究了广州市大气颗粒物PM2.5的来源。李伟芳[7]通过研究天津市冬季工业区、城区和滨海区的PM2.5含碳组分和水溶性离子的污染特性,探究了不同区域PM2.5来源上的差异。

3.1 PM2.5中有机碳OC与元素碳EC特性

有机碳OC和元素碳EC是PM2.5的重要组成部分,约占总质量浓度的10%~50%,而且随着颗粒物粒径的变小,比重越来越大[8]。EC又称石墨碳,主要源于煤、柴油和汽油等燃料不完全燃烧的直接排放,常被用来衡量人为污染。而由燃烧等过程直接排放的一次有机碳(POC)和经过复杂的光化学反应而生成的二次有机碳(SOC)是组成OC的主要来源。含碳气溶胶对能见度、辐射平衡、环境质量、人类健康等都有重要影响。有学者研究表明由于EC表面具有很好的吸附性,在传输过程中通过捕获二次污染物可以使物理化学结构发生变化,对云的形成产生影响。OC中含有大量致癌物质和基因毒性诱变物,如多环芳烃、氯代二噁英等,会对人类健康产生严重危害。含碳气溶胶的研究是颗粒物研究中的重点和难点,研究含碳组分的污染特征对研究气溶胶的来源有着重要作用,对深入研究大气颗粒物对健康和气候的影响、为环境管理和污染治理提供科学依据都具有重要的现时意义。

3.1.1 EC和OC质量浓度特征

本研究讨论了J小区的马路边监测点夏季与冬季的OC、EC浓度。如图所示:

05

10

15

20

25303540

浓度(μg /m 3)14.7.2514.7.2914.8.214.8.614.8.10起止时间(年-月-日)

OC EC

图4-1:旭景园小区夏季OC 、EC 浓度

020

40

6080

浓度(μg /m 3)14.12.1114.12.1314.12.1514.12.1714.12.19

起止时间(年-月-日)

OC EC 图4-2:旭景园小区冬季OC 、EC 浓度

由图4-1和4-2所示,夏季采样期间,OC 的浓度范围:25.17μg/m 3~37.00μg/m 3,最高浓度35μg /m 3;平均浓度为30μg /m 3 ;;EC 的浓度范围为3.41μg~9.03μg/m 3;最高浓度10μg/m 3,平均浓度为 6.98μg/m 3。冬季釆样期间,OC 的浓度范围为33.54~80.06μg/m 3,最高浓度为75μg/m 3;平均浓度为56.12μg/m 3;EC 的浓度范围为4.61μg/m 3~15.16μgm 3;最高浓度为16μgm 3,平均浓度为7.912 μg/m 3。由此可知OC 和EC 的日变化趋势基本相同。但是冬季含碳气溶胶的浓度明显有所增

加,其中0C的浓度增加最为显著,这可能是由于冬季机动车从低温到启动过程中造成含碳气溶胶的排放量增大,再因为冬季气象条件不利于污染物的扩散和分,污染物相对比较集中。

3.1.2 OC和EC的相关性及来源分析

OC和EC的来源主要有餐厨油烟、锅炉燃煤、机动车排放的尾气和生物质的燃烧。OC和EC的相关性从一定程度上可以反映二者来源之间的关系。经过研究表明,可以根据OC和EC的关系来识别含碳气溶胶的来源,如果OC和EC 的相关关系较好,则表明OC和EC可能来自于相同的污染源。Offenberg[9]对芝加哥地区的OC和EC进行了研究后发现二者具有很好的关联性和相同性,从而判断OC和EC都源自于交通排放。因此,利用OC和EC之间的相关性可以对含碳气溶胶的来源进行定性分析。

3.1.3 OC/EC的比值和二次气溶胶SOC

大气中含碳气溶胶来源比较复杂,包括了一次来源(EC和POC)和光化学转化的二次来源(SOC)。通常EC不发生大气化学反应且化学性质比较稳定,所以常把EC当作人为污染源的示踪物。当大气化学反应活跃的时候,OC中的二次有机碳(SOC)含量上升,从而导致OC/EC值的增加。通过考察OC/EC值可研究碳气溶胶的排放和转化特征,ChenY[10]等通过研究发现:OC/EC值在1.0~4.2之间表明有柴油车和汽油车的尾气排放,在 2.5~10.5之间表明有燃煤的排放,在16.8~40.0之间表明有生物质燃烧的排放。一般认为当OC/EC比值大于2.0时,即表明有SOC的存在。苏州市夏季和冬季采样期间OC/EC的比值如图4-3、图4-4所示:

01

2

3

4

5

6

7

8

9

10

O C /E C 14.7.2514.7.2914.8.214.8.614.8.10

起止时间(年-月-日)

图4-3 苏州市夏季和冬季采样期间OC/EC 的比值

01

2

3

4

5

6

7

8

O C /E C

14.12.1114.12.1314.12.1514.12.1714.12.19起止时间(年-月-日)

图4-4 苏州市夏季和冬季采样期间OC/EC 的比值

由图4-3和图4-4可知,夏季采集样品的时候,OC/EC 的比值范围在

3.61~9.87;平均值为5.35%;夏季最高值为9.5%;最低值为3.2%。由此可知苏州市夏季的温度和阳光使光化学反应作用增大,这较有利于二次气溶胶的生成。冬季采集样品的时候,OC/EC 的比值范围在

4.81~7.38;平均值为6.1%;最高值为8.7%;最低值为4%。虽然冬季气温较低,但是由于大气性质比较稳定,大气运动比较平稳,二次转化有机物的稳定聚集导致冬季OC/EC 比值较高。常用的方法有OC/EC 比值法、模型预测法、有机分子追踪法等。目前还没有一种分析方法能直接区分气溶胶颖粒物中的一次有机物POC 和二次有机物SOC ,其中最

为简单的比值法为OC/EC比值法,因此得到了广泛的应用。OC/EC比值法提倡:由污染源直接排放的大气颗粒物中OC和EC的比值是一个相对稳定的特征值,它与污染源的种类有关,当空气环境中颗粒物的OC/EC比值超过此临界值时,表示有二次有机碳SOC的形成。根据这一原理,CHOW等提出SOC的计算方法,其经验公式如下:

Csoc=Coc-Cec(OC/EC)min (式1)

式中:(OC/EC)为釆样过程中OC/EC的最小值。Csoc为样品中的二次有机碳浓度、Coc为样品中的OC浓度、Cec为样品中EC浓度、(OC/EC)min是采样过程中的OC/EC最小值。

根据以上经验的公式,计算结果说明,苏州市的SOC浓度范围夏季是3.15~21.99μg/m3,平均浓度值是9.80μg/m3,大约占OC的30.1%。冬季的SOC 浓度范围是0.56~12.8μg/m3,平均浓度值是9.15μg/m3,大约占OC的16.81%.由此可见,夏季的高温、高热和强光照射,通过二次转化形成的二次有机碳占有机碳的比例比较高,而冬季OC主要的来源为抽放油烟、汽车尾气、燃煤等一次排放,通过转化形成的二次有机碳比例较小,甚至可以忽略不计。

3.2 PM2.5中水溶性离子特性

大气能见度、降水的酸度以及人体健康与PM2.5颗粒物中的水溶性离子组分有着密切的关系。研究表明,造成能见度下降的重要原因是琉酸盐和确酸盐对光的散射作用。近年来有专家学者研究了酸性气溶胶与人体健康的关系。硫酸根与硝酸根浓度在冬季浓度较为突出,因此在强酸性硫酸盐气溶胶的环境下,人或动物的肺部功能将遭受严重的影响。另外水溶性离子可以通过形成云凝结核从而间接影响气候的变化。因此,研究PM2.5中的水溶性离子特征对认识大气颗粒物性质、分析其来源、评估其对于环境和健康的影响都具有重要意义。

3.2.1 水溶性离子的质量浓度特性

苏州市某工业区的夏季与冬季水溶性离子比例关系和浓度如图4-6和如图4-7所示:

05

10

15

2025303540

浓度(μg /m 3)F-CI-NO-2NO-3PO3-4SO2-4Na+NH+4K+Ca2+Mg2+

离子类别

图4-5 水溶性离子浓度

夏季F-6%CI-6%NO-24%NO-323%

PO3-4

12%

SO2-4

16%Na+

14%NH+41%

K+2%Ca2+

15%

Mg2+1%

图4-6 水溶性离子比例

冬季

F-3%CI-7%NO-23%NO-3

34%

PO3-4

5%

SO2-4

28%

Na+

5%NH+42%

K+

4%

Ca2+8%Mg2+1%

图4-7 水溶性离子比例

由图4-6和图4-7可知,苏州市某工业区水溶性离子浓度呈现明显的季节变化特征,夏季离子浓度明显低于冬季浓度。其中,以SO 42-、NO 3-、CI -、K +的变化最为显著。夏季SO 42-、NO 3-、PO 43-、Na +、Ca 2+,5种离子是PM 2.5中最重要的离子成分,浓度和达到离子总浓度的86.8%,其中夏季以及冬季NO 3-所占比例最高,冬季S042-、NO 3-两种离子浓度到达总离子浓度的61.9%。大气中上午SO 42-大部分是通过SO 2气体氧化而形成的,主要以(NH 4)2SO 4、NH 4HS04和H 2SO 4的形式存在。造成SO 42-浓度升高的主要原因之一是冬季燃煤量增加。NO x 主要由来是大气中的NO x 发生均相反应生成的。大气中的NOx 主要来源于汽车尾气的排放,冬季机动车的低温启动造成NO x 排放量的增加,同时低温和一定的湿度以及其他因素也可导致大量的二次NO 3-生成并稳定存在。Stockwell [11]等通过研究发现,美国加利福尼亚州中部的圣华金峡谷地区冬季排放的NO X 里,大约有33%(摩尔分数)转化为颗粒物。海盐粒子、燃煤、工业排放等是CI -主要来源。冬季CI -的浓度显著升高,表明了冬季认为污染的严重,燃煤、工业排放等的加剧造成CI -浓度增大。生物质燃烧的影响了K +浓度 。K +占总离子比例较低,说

明苏州市受生物质燃烧源的影响很小,同时冬季由于取暖造成生物质燃烧量增大,K+浓度升高。

3.2.2 水溶性离子的相关性分析

通过分析PM2.5中各种水溶性离子的相关性,可以判断颗粒物中水溶性离子的来源、存在形态之间的关系。下表1-8对苏州市某工业区夏季以及冬季主要水溶性离子的相关性进行了分析:

表4-8 水溶性离子的相关分析

夏季

离子CI-NO3-SO42-NH4+Na+K+Ca2+ CI-1

NO3-0.021

SO42-0.260.051

NH4+0.120.670.121

Na+0.50.140.250.121

K+0.550.20.130.090.491

Ca2+0.650.20.160.190.290.061

冬季

离子CI-NO3-SO42-NH4+Na+K+Ca2+ CI- 1

NO3-0.54 1

SO42-0.39 0.92 1

NH4+0.43 0.89 0.78 1

Na+0.31 0.52 0.44 0.86 1

K+0.15 0.09 0.35 0.54 0.14 1

Ca2+0.54 0.03 0.07 0.15 0.27 0.31 1 从上表可知,夏季与冬季的统计结果存在明显差异,夏季,

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

大气颗粒物对环境和人体健康的危害

大气颗粒物对环境和人体健康的危害 大气是人类赖以生存的基本环境要素。但随着工业的发展、城市人口的密集、煤炭和石油燃料的迅猛增长,大气环境质量日趋恶化,大气污染已成为影响世界环境和人类身体健康的主要危害因素之一。由于大气污染物中悬浮颗粒物会对人体健康产生直接的负面影响,从而受到各国政府及有关部门的高度重视。在研究过程中,人们逐渐认识到粒径小于10um的颗粒物(即PM10,又称为可吸入颗粒物)是悬浮颗粒物中对环境和人体健康危害最大的一类,因此,国际上很重视对PM10的研究和防治工作,大多数国家都规定了空气中PM10的质量标准。美国国家环保局EPA于1985年将原始颗粒物指示物质由总悬浮颗粒物(TSP)项目修改为PM10,我国也于1996年规定了PM10的二级质量标准为100ug/m3。随着认识的发展,美国环保局在1997年再一次修改美国国家大气质量标准,规定了PM2.5的最高限制值,以降低这些细颗粒物对人体健康和环境的影响。 近几年来,我国的大气污染日益严重,可吸入颗粒物已成为北京等大都市的首要空气污染物,PM10的污染问题正引起越来越多的关注,有关部门已开展了这方面的研究工作。 1.PM10的基本特性、污染现状 1.1 PM10的基本特性 PM10是指空气动力学直径在10um以下的固态和液态颗粒物。不能靠自身的重力降落到地面,因此,又被称为“飘尘”,它空气中可漂浮几天,甚至几年。其在空气中的迁移特性及最终进入人体的部位都主要取决于颗粒物的粒径大小。研究表明,10um以下的颗粒物可进入鼻腔,7um以下的颗粒物可进入咽喉,小于2.5um的颗粒物(即PM2.5)则可深达肺泡并沉积,进而进入血液循环,可能导致与心和肺的功能障碍有关的疾病。 目前已知的PM10的化学成分包括可溶性成分(大多数为无机离子,如硫酸根、硝酸根离子等)、有机成分〔如多环芳烃〕、硝基多环芳烃等、微量元素、颗粒元素碳等,有时PM10上还吸附有病原微生物(细菌和病毒)。对PM10的化学组成研究表明,颗粒物的粒径越小,其化学成分越复杂、毒性越大。这是因为小颗粒的比表面积大,更容易吸附一些对人体健康有害的重金属和有机物,并使这些有毒物质有更高的反应和溶解速度。 1.2PM10的污染现状 目前,我国大气可吸入颗粒物的污染状况非常严重。对几个大城市检测结果表明比美国1997年颁布的标准值高2.8-9.7倍。由此可见,控制PM10污染,减少PM10对环境、人体健康的危害已经成为当前我国大气污染防治工作的重中之重。 2.PM10对环境的影响 虽然大气颗粒物只是地球大气成分中含量很少的组分,但对环境的危害极大。轻者污染建筑物表面,影响市容,重者对能见度、温度等均产生重要影响。 2.1PM10对能见度的影响 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。尽管在大气中只占很少的一部分,但颗粒物对城市大气光学性质的影响可达99%。大量的研究表明, PM10和PM2.5的性质与能见度的降低密切相

我国大气污染来源分析

我国大气污染来源分析 伴随着中国粗放式制造业扩达到极限,中国的世界工厂地位奠定。然而,在人均GDP 达到5000美金这一中等发达水平的时候,中国同时也进入了环境压力高峰。如果说四万亿之前的环境污染还只是个别局部现象,而今就是全国性的普遍现象了。2012年入冬以来的全国性雾霾天气,再清楚不过地揭露了中国环境污染的严重程度和生态的极端脆弱性。当清新的空气、洁净的水源、蓝色的天空都成为民众的奢望之时,我国环境污染问题之严重就可想而知了。 当前,我国大气污染状况十分严重。城市大气环境中总悬浮颗粒物浓度普遍超标;二氧化硫污染保持在较高水平;机动车尾气污染物排放总量迅速增加;氮氧化物污染呈加重趋势。煤炭消耗量不断增加,随之带来二氧化硫排放总量急剧上升。在各类排放源中,电厂和工业锅炉排放量占到70%。由二氧化硫排放引起得酸雨污染围不断扩大,现已扩展到长江以南、青藏高原以东的大部分地区,遍及、广西、、、、、、、、、、等十多个省、市、自治区。受经济增长的推动,我国机动车近年来数量增长迅速,尤其是一些大城市如、、等机动车数量增长速率更是远远高于全国平均水平。汽车排放的氮氧化物、一氧化碳和碳氢化合物排放总量逐年上升。由于城市人口密集,交通运输量相对大,机动车排气污染在城市大气污染中所占比例也不断上升。那么,我国主要大气污染物究竟是来自燃煤还是机动车排放? 我通过比较2011年与2012年环保部公布的空气中主要污染物的数据,分析大气污染主要来源,进而得出我国主要大气污染物究竟是来自燃煤还是机动车排放。这可以指导我们有针对性地提出相应地治理措施,限制燃煤的使用还是提高机动车尾气排放标准;更好地分配治理大气污染投入地资源,投入哪方面更多资源,使资源不置过多浪费。 2011年,全国工业废气排放量674 509.3亿立方米(标态)。全国二氧化硫排放量2 217.9万吨。其中,工业二氧化硫排放量2 017.2万吨,占全国二氧化硫排放总量的91.0%;生活二氧化硫排放量200.4万吨,占全国二氧化硫排放总量的9.0%;集中式污染治理设施二氧化硫排放量0.3万吨。 2012年,全国工业废气排放量635519亿立方米(标态),集中式废气排放量36832.3亿立方米(标态)。全国二氧化硫排放量2117.6万吨,工业二氧化硫排放量1911.7万吨,占全国二氧化硫排放总量的90.3%。城镇生活二氧化硫排放量205.7万吨,占全国二氧化硫排放总量的9.7%。集中式污染治理设施二氧化硫排放量0.3万吨。

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

大气污染主要来源

大气污染主要来源 PM2.5 指环境空气中空气动力学当量直径小于等于 2.5 微米的颗粒物. 颗粒物的成分很复杂,主要有自然源和人为源两种. 自然源包括土壤扬尘(含有氧化物矿物和其他成分)海盐(颗粒 物的第二大来源,其组成与海水的成分类似)、植物花粉、孢子、 细菌等。 人为源包括固定源和流动源。固定源包括各种燃料燃烧源,如发电、冶金、石油、化学、纺织印染等各种工业过程、供热、烹调过 程中燃煤与燃气或燃油排放的烟尘。流动源主要是各类交通工具在 运行过程中使用燃料时向大气中排放的尾气。 直径小于等于 2.5 微米的颗粒物。它能较长时间悬浮于空气中, PM2.5粒径小,面积大,活性强,易附带有毒、有害物质(例如,重金属、微生物等),且在大气中的停留时间长、输送距离远。细颗粒物对人体健康的危害要更大,因为直径越小,进入呼吸道的 部位越深。10μm直径的颗粒物通常沉积在上呼吸道,2μm以下的 可深入到细支气管和肺泡。细颗粒物进入人体到肺泡后,直接影响 肺的通气功能,使机体容易处在缺氧状态。 二氧化硫(SO2) 二氧化硫为无色透明气体, 有刺激性臭味。溶于水、乙醇和乙醚 是最常见、最简单、有刺激性的硫氧化物。大气主要污染物之一。 在许多工业过程中也会产生二氧化硫。由于煤和石油通常都含有硫 元素,因此燃烧时会生成二氧化硫 二氧化氮(NO2) 高温下棕红色有毒气体。在常温下(0~21.5℃)二氧化氮与四氧化二 氮混合而共存。有毒。有刺激性。二氧化氮在臭氧的形成过程中 起着重要作用。人为产生的二氧化氮主要来自高温燃烧过程的释放,比如机动车尾气、锅炉废气的排放等。工业生产过程也可产生一些 二氧化氮。

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

大气颗粒物污染对植物的危害

大气颗粒物污染对植物的危害 朱铭杰广东环境保护工程职业学院12级监测3班 摘要:大气颗粒物污染的影响近年来不断得到人们的重视,通过分析国内外关于大气颗粒物对植物影响的案例了解大气颗粒物污染对植 物的危害。 关键词:大气污染;颗粒物;植物 近年来,随着我国经济的高速发展,我国大气环境质量下降明显,大气污染严重。而颗粒物污染占空气污染物的六分之一[1],我国以煤炭为主的能源消费结构是我们不能忽视颗粒物污染的危害,特别在我国北方干旱少雨的地区,情况尤为严重。而关于颗粒物与植物的关系人们往往关注植物对颗粒物污染的防治却忽略了颗粒物对植物的 危害。因此本文讨论关于燃煤烟尘的颗粒物对植物的危害。 一、燃煤灰尘对植物的危害 在烟尘污染对植物影响方面国外研究的较少。Jenningsigs1934[3] 注意到烟尘可能堵塞气孔,妨碍气体的正常交换,然而大多数研究者对这一作用持怀疑态度,对阴性树种(阔叶树种) 叶片的显微镜检

查,也没有看到叶片被明显阻塞起来。他进一步指出,对光线的干扰可能比较严重,但是他没有提供重要的实验数据来证实这一理论。Berge(1965)[3]所提的报告显示了生长在德国科隆附近的针叶树气 孔被阻塞的情况,并指出树木生长受到不利影响。Miller和 Rich(1967)[5]观察到当附近烟囱中的烟尘进入温室后,在几种植物的叶片上观察到坏死斑点。坏死是由烟粒的酸性所造成的,温室外面的植物并未受到伤害,可能是由于在产生严重伤害以前,烟粒已被雨水冲洗掉了。 关于煤烟尘污染伤害的临界浓度,结果不一。Petrlik,Z.(1974) 报道,在1 5 0 t/ k m 2/a 的煤尘量的情况下,蛇麻作物生长不受影响。朝鲜的Song,S.D.(1975)等研究了煤尘污染对苹果生产的 影响,他用八年树龄的苹果树作材料,以10g/ m2和50g/ m2 的 喷粉量喷洒植物叶片,其中用50g / m2处理的苹果树叶片叶面积增大( 可能是遮荫造成的) ,采收前苹果脱落,并对苹果的颜色有些影响。原因可能是,处理的作物不一致,所用的煤烟尘和处理的时 间不同造成的。 栗德永(1983)[2]调查了陕西省城市郊区烟尘污染对蔬菜生产的影响,并总结了烟尘对蔬菜污染的类型: 1烟尘覆盖叶面,阻碍光合作用,生长发育不良,导致减产; 2烟尘破坏叶组织,使叶片脱水、失绿、枯干、落叶,导致减产;

大气主要污染物及其来源

主要大气污染物及其来源 资料来源:一、大气污染 在大气中,大气外来污染物的存在并最终构成大气污染,是有一定条件的。按照国际标准化组织(ISO)作出的定义:大气污染通常是指由于人类活动和自然过程引起某种物质进入大气中,呈现出足够的浓度,达到了足够的时间并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了环境的现象。 这里指明了造成大气污染的原因是人类的活动和自然过程。人类活动包括人类的生活活动和生产活动两个方面,而生产活动又是造成大气污染的主要原因。自然过程则包括了火山活动、山林火灾、海啸、土壤和岩石的风化以及大气圈的空气运动等内容。上述所说的原因导致一些非自然大气组分如硫氧化物、氮氧化物等进入大气,或使一些组分的含量大大超过自然大气中该组分的含量,如碳氧化物、颗粒物等。 “定义”还指明了形成大气污染的必要条件,即污染物在大气中要含有足够的浓度,并在此浓度下对受体作用足够的时间。在此条件下对受体及环境产生了危害,造成了后果,称之为大气污染。由于大气的自净作用,会使自然过程造成的大气污染,经过一段时间后自动消除。 按污染的范围,大气污染可分为四类: (1)局部地区大气污染如某个工厂烟囱排气所造成的直接影响; (2)区域性大气污染如工矿区或其附近地区的污染,或整个城市的大气污染; (3)广域性大气污染是指更广泛地区,更广大地域的大气污染,在大城市及大工业带可以出现这种污染,最主要的污染是酸雨; (4)全球性大气污染,指跨国界乃至涉及整个地球大气层的污染,如温室效应、臭氧层破坏等。 二、主要大气污染物 排入大气的污染物种类很多,依据不同的原则,可将其进行分类。依照污染物存在的形态,可将其分为颗粒污染物与气态污染物。依照与污染源的关系,可将其分为一次污染物与二次污染物。若大气污染物是从污染源直接排出的原始物质,进入大气后其性质没有发生变化,则称其为一次污染物;若由污染源排出的一次污染物与大气中原有成分,或几种一次污染物之间,发生了一系列的化学变化或光化学反应,形成了与原污染物性质不同的新污染物,则所形成的新污染物称为二次污染物。二次污染物,如

大气颗粒物来源解析技术指南

附件 (试 行) 第一章 总 则 1.1编制目的 为贯彻落实《国务院关于加强环境保护重点工作的意见》和《大气污染防治行动计划》,推进我国大气污染防治工作的进程,增强大气颗粒物污染防治工作的科学性、针对性和有效性,根据《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国大气污染防治法》、《环境空气质量标准》(GB 3095-2012)及相关法律、法规、标准、文件,编制《大气颗粒物来源解析技术指南(试行)》(以下简称“指南”)。 1.2适用范围 1.2.1本指南适用于指导城市、城市群及区域开展大气颗粒物(PM10和PM2.5)来源解析工作。 1.2.2本指南内容包括开展大气颗粒物来源解析工作的主要技术方法、技术流程、工作内容、技术要求、质量管理等方面。 1.3编制依据 《中华人民共和国环境保护法》 《中华人民共和国大气污染防治法》 —3—

《国务院办公厅转发环境保护部等部门关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量的指导意见的通知》 《重点区域大气污染防治“十二五”规划》 GB 3095-2012 环境空气质量标准 GB/T 14506.30-2010 硅酸盐岩石化学分析方法 第30部分:44个元素量测定 GB/T 14506.28-2010 硅酸盐岩石化学分析方法 第28部分:16个主次成分量测定 国家环境保护总局公告2007年第4号 关于发布《环境空气质量监测规范》(试行)的公告 HJ 618-2011 环境空气PM10和PM2.5的测定 重量法 HJ/T 194-2005 环境空气质量手工监测技术规范 HJ/T 393-2007 防治城市扬尘污染技术规范 当上述标准和文件被修订时,使用其最新版本。 1.4术语与定义 下列术语和定义适用于本指南。 颗粒物污染源:向大气环境中排放固态颗粒污染物的排放源统称颗粒物污染源。 环境受体:受到大气污染物污染的环境空气统称环境受体,简称受体。 大气颗粒物来源解析:通过化学、物理学、数学等方法定性或定量识别环境受体中大气颗粒物污染的来源。 大气颗粒物来源解析技术方法:用于开展大气颗粒物来源解析 —4—

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.sodocs.net/doc/3f9031960.html, 冯丽华,女,工程师,研究方向:数据处理。E-mail:fenglihua99@https://www.sodocs.net/doc/3f9031960.html, 尉鹏,男,博士,研究方向:气候与环境。E-mail:weipeng_1981@https://www.sodocs.net/doc/3f9031960.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

(环境管理)大气污染源物分类及来源

大气污染源物分类及来源 按污染物质的来源可分为天然污染源和人为污染源,根据表 5-2 对主要大气污染物的分类统计分析,其主要来源为三大方面:①燃料燃烧;②工业生产过程;③交通运输。前两类污染源统称为固定源,交通运输工具(机动车、火车、飞机等)则称为流动源。 ?燃料燃烧 煤、石油、天然气等燃料的燃烧过程是向大气输送污染物的重要发生源。 煤是主要的工业和民用燃料,它的主要成分是碳,并含有氢、氧、氮、硫及金属化合物。煤燃烧时除产生大量烟尘外,在燃烧过程中还会形成一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、有机化合物及烟尘等有害物质。 家庭炉灶排气是一种排放量大、分布广、排放高度低、危害性不容忽视的空气污染源。 ?工业生产过程排放 工业生产过程中排放到大气中的污染物种类多、数量大,是城市或工业区大气的重要污 染源。 工业生产过程中排放废气的工厂很多。例如,石油化工企业排放二氧化硫、硫化氢、二氧化碳、氮氧化物;有色金属冶炼工业排出的二氧化硫、氮氧化物以及含重金属元素的烟尘;磷肥厂排出氟化物;酸碱盐化工工业排出的二氧化硫、氮氧化物、氯化氢及各种酸性气体;钢铁工业在炼铁、炼钢、炼焦过程中排出粉尘、硫氧化物、氰化物、一氧化碳、硫化氢、酚、苯类、烃类等。总之,工业生产过程排放的污染物的组成与工业企业的性质密切相关。 ?交通运输过程中排放: 汽车排气已构成大气污染的主要污染源。机动车的发展速度很快, 1950 年全球机动车

保有量为 7000 万辆, 1996 年增长到 7.1 亿辆。汽油车排放的主要污染物是: CO , NO x, HC 和铅(如果使用含铅汽油);柴油车排放的污染物主要有 NO x, PM (细微颗粒物), HC , CO 和 SO2。同发达国家相比,我国机动车污染物排放量相当惊人。以日本东京为例, 90 年代东京拥有机动车 400 万辆,而 CO 和 NO x的排放量基本稳定在 10 万吨和 5 万吨左右,而北京市 1995 年机动车仅为 100 万辆,CO 和 NO X 的排放量却高达 97.2 万吨和 9.8 万吨。 三、大气污染物 大气污染物系指由于人类活动或自然过程排入大气的并对人或环境产生有害影响的物质。大气污染物的种类很多,按其存在状态可概括为二大类:气溶胶状态污染物、气体状态污染物。 (一)气溶胶状态污染物 在大气污染中,气溶胶系指固体、液体粒子或它们在气体介质中的悬浮体。其粒径约为 0.002-100μm 大小的液滴或固态粒子。大气气溶胶中各种粒子按其粒径大小可分为: 1. 总悬浮颗粒物( TSP ):是分散在大气中的各种粒子的总称。是指用标准大容量颗粒采样器(流量在 1.1 -1.7m 3 /min )在滤膜上所收集到的颗粒物的总质量,其粒径大小,绝大多数在100 μm 以下,其中多数在10μm 以下。也是目前大气质量评价中的一个通用的重要污染指标。 2. 飘尘:能在大气中长期飘浮的悬浮物质称为飘尘。其粒径主要是小于10μm 的微粒。由于飘尘粒径小,能被人直接吸入呼吸道内造成危害;又由于它能在大气中长期飘浮,易将污染物带到很远的地方,导致污染范围扩大,同时在大气中还可以为化学反应提供反应载体。因此,飘尘是从事环境科学工作者所注目的研究对象之一。 3. 降尘:用降尘罐采集到的大气颗粒物称为降尘。在总悬浮颗粒物中一般直径大于30μm 的粒子,由于其自身的重力作用会很快沉降下来,所以将这部分的微粒称为降尘。单位面积的降尘量可作为评价大气污染程度的指标之一。 从大气污染控制的角度,按照气溶胶的来源和物理性质,又可分为如下几种。

大气颗粒物污染现状及防治对策探讨

▲ HUANJINGYUFAZHAN 67 滕宇 (天津师范大学地理与环境科学学院,天津 300387) 摘要:近几年,随着大气污染治理工作的逐步推进,我国整体大气环境质量有所提高,但颗粒物污染依旧影响着绝大多数城市空气质量,并对人体健康造成一定危害。本文针对我国大气颗粒物污染现状及产生危害进行探讨,并提出了防治对策。关键词:大气颗粒物;污染现状;防治对策中图分类号:X51 文献标识码:A 文章编号:2095-672X(2019)05-0067-01DOI:10.16647/https://www.sodocs.net/doc/3f9031960.html,15-1369/X.2019.05.039 Current situation and prevention measures of atmospheric particulate pollution Teng Yu (School of Geographic and Environmental Sciences, Tianjin Normal University ,Tianjin 300387,China ) Abstract: In recent years, with the gradual advancement of air pollution control, the overall atmospheric environmental quality in China has improved, but particulate matter pollution still affects the air quality of most cities and poses certain harm to human health. In this paper, the present situation and hazards of atmospheric particulate matter pollution in China are discussed, and the prevention and control measures are put forward. Keyword: Atmospheric particulate matter; Current situation; Prevention measures 伴随着我国经济社会的飞速发展,城市人口密度增大,机动车总量增加,煤炭消耗量持续攀升,导致经济发达地区严重颗粒物污染,灰霾天气时有发生,能见度降低。特别是细颗粒物(PM 2.5)可以进入人体呼吸道造成呼吸系统疾病,且可能增加暴露人群的死亡风险,也是导致大气能见度降低的罪魁祸首[1]。因此,对大气颗粒物的污染状况进行分析,采取有效的防治措施,控制大气颗粒物污染势在必行。 1?大气颗粒物污染现状 随着城市化和工业化进程的加速,我国大气污染开始由煤烟型转向复合型污染。可吸入颗粒物(PM 10)污染虽有所控制,但未从污染源头得到完全解决。与此同时,汽车尾气和工业燃烧排放增加,一些城市群细颗粒物(PM 2.5)的浓度在持续增加,区域性大气污染愈发严重,并且呈现扩张趋势。研究表明,2016年我国有84个城市环境空气质量达到国家二级标准,254个城市环境空气质量超标[2]。因此,大气颗粒物污染日益成为制约中国经济和社会可持续发展的一个重要环境因素。 2?大气颗粒物的危害 2.1?大气颗粒物对人体健康影响 随着我国城市化、工业化进程加快,人们越来越重视城市建设,工业生产过程中产生的大气颗粒物对人体健康影响。人体如果吸收空气中大量颗粒物会对心肺功能造成损害,进而引发各种肺部呼吸疾病,严重的话会导致肺癌。特别是PM 2.5中的细微颗粒可以被人体吸入体内并长期存在。研究表明,生活在颗粒物污染水平较高地区人群的死亡率显著增加,且颗粒物浓度和暴露时间决定了吸入剂量,浓度越高,暴露时间越长,则损害越大[3]。 2.2?大气颗粒物对生态环境影响 生态环境方面,大气颗粒物对光具有散射和吸收作用,其中吸收效应是由碳黑颗粒物引起,不同程度地削弱光强度,使得视野受限,能见度的下降容易使人的心理健康受到影响,严重时可能造成交通阻塞 [4] 。 当大量细颗粒物(PM 2.5)长时间停留在空中则会造成空气混浊,严重时则会产生雾霾天气,对人体健康产生危害。雨水凝结核中同样含有大气细颗粒物PM 2.5,不同条件下,PM 2.5会吸附空气中水分而引发干旱天气, 或使雨水凝结核的数量异常增加,最终会导致暴雨天气[5]。 3?大气颗粒物防治对策 3.1?重视工业布局,加强工业污染源头控制 合理规划城市中的工业布局,城市建设或改造过程中,工业企业的选址应充分考察周边的气象因素及地理条件。工业生产过程中会排放大量的颗粒污染物,需要对其产生的多种污染物协同减排,避免发生反应生成二次污染物,从源头进行有效控制。因此在工业化发展进程中,加快重污染企业发展转型,促进经济结构调整,整治高排放产业,严格督促清洁生产审批环节,大力发展绿色循环经济,相关企业减排目标落实到位,使空气质量不再恶化。 3.2?加强城市生态绿化建设以及扬尘污染治理 城市发展过程中,加大对裸地及施工扬尘的治理,尤其对于无植被覆盖、风沙尘影响范围大的区域,重点加强防尘措施,尽量避免扬尘的生成及传输。加快城市生态绿化工程建设,保护城市周边湿地,建设周边绿化防护带,对开放型土地资源进行生态修复。提高植被覆盖率,对大气环境进行杀菌、滞尘,有效控制大气颗粒物,改善城市整体大气环境。3.3?控制机动车尾气排放 大气颗粒物有很大部分来源于机动车尾气,其中含有大量芳香烃、有毒有害气体和含铅细颗粒物,阳光照射下会发生反应形成光化学烟雾。为限制机动车尾气排放,要严格执行机动车排放标准,合理控制机动车数量的增长,采用限号的方式适当管控机动车出行。实行公共交通优先策略,加快城区快速轨道交通建设,提倡公共交通出行;同时大力推广清洁能源汽车,以清洁能源替代传统石油燃料,对大气污染治理也十分有效。 4?结论 大气颗粒物可由局部扩散至周边甚至全球,对环境质量和人类健康造成严重影响。大气颗粒物来源十分复杂,污染特征具有区域差异性,传统的固定区域单一污染因子治理方法已经不能满足当前复合污染防治需求,迫切需要制定适合我国污染状况的大气颗粒物污染防治对策,有效改善大气环境质量。 (下转第71页)

大气污染源就是大气污染物的来源

大气污染源就是大气污染物的来源,主要有以下几个: (1)工业:工业生产是大气污染的一个重要来源。工业生产排放到大气中的污染 工业大气污染 (2)生活炉灶与采暖锅炉:城市中大量民用生活炉灶和采暖锅炉需要消耗大量煤炭,煤炭在燃烧过程中要释放大量的灰尘、二氧化硫、一氧化碳、等有害物质污染大气。特别是在冬季采暖时,往往使污染地区烟雾弥漫,呛得人咳嗽,这也是一种不容忽视的污染源。 (3)交通运输:汽车、火车、飞机、轮船是当代的主要运输工具,它们烧煤或石油产生的废气也是重要的污染物。特别是城市中的汽车,量大而集中,尾气所排放的污染物能直接侵袭人的呼吸器官,对城市的空气污染很严重,成为大城市空气的主要污染源之一。汽车排放的废气主要有一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和碳氢化合物等,前三种物质危害性很大。 (4)森林火灾产生的烟雾。 大气污染的危害主要有以下几个方面 1、危害人体 大气污染物对人体的危害是多方面的,主要表现是呼吸道疾病与生理机能障碍,以及眼鼻等粘膜组织受到刺激而患病。 大气中污染物的浓度很高时,会造成急性污染中毒,或使病状恶化,甚至在几天内夺去几千人的生命。其实,即使大气中污染物浓度不高,但人体成年累月呼吸这种污染了的空气,也会引起慢性支气管炎、支气管哮喘、肺气肿及肺癌等疾病。 2、对植物的危害 大气污染物,尤其是二氧化硫、氟化物等对植物的危害是十分严重的。当污染物浓度很高时,会对植物产生急性危害,使植物叶表面产生伤斑,或者直接使叶枯萎脱落;当污染物浓度不高时,会对植物产生慢性危害,使植物叶片褪绿,或者表面上看不见什么危害症状,但植物的生理机能已受到了影响,造成植物产量下降,品质变坏。 3、影响气候 大气污染物对天气和气候的影响是十分显著的,可以从以下几个方面加以说明: ①减少到达地面的太阳辐射量:从工厂、发电站、汽车、家庭取暖设备向大气中排放的大量烟尘微粒,使空酸雨 大气中的二氧化碳含量照2000年以后的速度增加下去,会使得南北极的

大气颗粒物来源解析

第一章绪论 作为发展中的中国,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,不仅如此它还有在大气中的停留时间长、输送距离远等特点,对公众的身体健康和空气质量有很大的影响.所以政府在2012年2月增加了PM2.5监测指标。 1.1.1为什么使用PM 代替PM10 2.5 悬浮的颗粒物在空气中分布的比较广且粒径分布围。是大气颗粒物中粒径比较小的一部分,2.5微米还涉及到人体健康的重要环节——PM2.5俗称“可入肺颗粒物”。颗粒物小于10个微米,就可以通过人体的鼻腔的过滤系统从而进入人的呼吸道,主要是上呼吸道,而当小于2.5微米的时候就可以轻松进入支气管,粒径再小一点,就可以达到人体的支气管末端。想穿透肺泡再进入人体的血液循环只要小于0.1微米便可。人体大量呼吸进粒径越小的颗粒物对身体产生的危害就越大。所以由此可知,相对于PM10来说,从健康危害以及环境危害可知PM2.5的危害更加的大。所以要用PM2.5代替PM10。 1.1.2PM 的来源 2.5 PM2.5的主要来源是:1)热电厂发电使用的燃烧材料在燃烧过程中产生的;2)轻重工业在生产制造过程中产生的;3)各类型汽车由于化石燃料经过燃烧而排放的残留物如尾气等。绝大多数颗粒物中表层含有重金属等有毒有害物质。挥发性有机物等通常主要产生2.5微米以下的细颗粒物(PM2.5)。 PM2.5的主要来源主要有自然源和人为源两种,但是后者的危害性比前者大。

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

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