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/512231717.html, 冯丽华，女，工程师，研究方向：数据处理。E-mail:fenglihua99@https://www.sodocs.net/doc/512231717.html, 尉鹏，男，博士，研究方向：气候与环境。E-mail:weipeng_1981@https://www.sodocs.net/doc/512231717.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

吸入颗粒物浓度为960微克/立方米。截至13日零时，在74个监测城市中，有33个城市的空气质量达到了严重污染。

2013年1月严重雾霾天气事件中，北京市首次发出橙色污染警报，紧急启动“空气重污染日应急方案”，采取了迄今为止最为严厉的控制措施：北京58家企业完全停止生产，切断污染排放源；41家企业通过减产，减少30%的污染物排放量；在京的党政机关和企事业单位的公车停用30%。但是，治理效果却并不明显，公众抱怨，政府着急，专家学者们忧虑。空气严重污染，雾霾天气持续发生，成为社会经济发展的严重制约因素。

2013年2月21日，国家气象局组织召开《雾霾天气成因分析与预报技术研讨会》，邀请气象研究部门和大气环境领域的专家和学者，对雾霾的产生原因和防治问题进行了深入分析和讨论。

中国气象科学研究院张小曳研究员指出，人为排放的污染物大大超过大气环境容量的极限，造成严重的大气污染，致使雾霾天气持续多日，多次出现。此外，不利的天气条件，促使大气层结稳定度增加，低层空气中的颗粒物迅速积聚，导致雾霾灾害更加严重，形成污染—雾霾—污染—雾霾的“恶性循环”，这是持续多日的雾霾天气多次出现，并进一步加剧的主要原因。

中国科学院大气物理所研究员王跃思博士说，在2013年1月份我国中东部发生的雾霾天气中，细颗粒物主要来自：汽车尾气排放，煤炭燃烧，工业排放，地面扬尘，餐饮业排放，以及其他无序排放，它们对大气污染物排放的贡献率分别是：25%、20%、20%、10%、15%和10%。

“外因是变化的条件，内因是变化的根据，外因通过内因而起作用”。大气物理学家、中国科学院院士周秀骥先生强调，不能把2013年一月份的雾霾事件简单归结于全球气候变暖。雾霾的形成，气象因素只是一个重要条件，是外部原因，而人类活动排放的大量污染物，才是形成雾霾天气灾害的内部原因，也是造成严重雾霾天气现象的根据和主要原因。大气污染总体上在加剧。2013年一月份的雾霾天气过程警示我们，大气污染已经到了危险的极值，加强污染源排放控制的研究和治理，已经到了刻不容缓的地步。

中国环境科学研究院的专家在回答我国的大气环境状况究竟如何时说：中国的大气环境，局部有所改善，整体状况堪忧。大气环境持续恶化的趋势，还没有得到有效遏制。环境科学工作者需要有科学的精神，科学的态度，科学的方法，提高科学素养，求真务实，讲真话，说实话，重实效。对于环境治理、环境改善，环境科学工作者，责无旁贷，任重道远。环境治理和改善，不能仅仅依靠政府的管理，还需要公众的积极参与和主动配合。

专家们对中国的大气环境的严重污染问题，普遍感到担忧，对于大气环境质量能否得到改善，不持乐观态度。

研究大气颗粒物及其来源，对于预防和控制灾害性的雾霾天气，至关重要。然而，迄今为止，什么是粗粒子，什么是细粒子，什么是气溶胶？它们从何而来？各种排放源的贡献有多大？它们与雾和霾天气灾害的关系如何？专家们各抒己见，众说纷纭，说法不一；研究结果不尽相同，没有令人信服的结论。可以说，大气环境科学研究的新成果，如雨后春笋，丛出不穷。专家们如同八仙过海，各显其能。但是，谁是英雄好汉，尚无定论。

2.基本概念

2.1PM2.5与雾霾

在科学研究领域里，大气颗粒物PM2.5，与

雾和霾，是不同的概念[1-5]。雾和霾，是气象学上的概念，表示两种天气的状况。《大气科学词典》上说：

霾（haze），悬浮在大气中的大量小尘粒、烟粒、盐粒的集合体，使空气混浊，水平能见距离降到10km以下的一种天气现象。霾一般呈乳白色，它使物体的颜色减弱，使远处光亮物体微带黄色，而黑暗物体微带蓝色。

雾（fog），悬浮在贴近地面的大气中的大量微细水滴（或冰晶）的可见集合体。雾使地面的水平能见度显著降低。按国际气象组织规定，使能见度降低到1km以下的称为雾。雾多为乳白色。雾滴的直径多为4–30μm。

PM2.5，是大气环境科学研究领域里使用的概念，表示粒径在（含）2.5微米以下的颗粒物。悬浮在空气中的颗粒物（Particulate Mat-ter，PM），是由各种不同形状、不同大小、不同重量的物质微粒组成的。它们的形状大致可分球形、椭球形、纺锤形、碟形（盘形）、棒状、片状等几类。在环境科学里，为了计算和处理方便，通常不考虑物质微粒的实际大小、形状和组成，把在空气中具有相似沉降速度的物质微粒，视为具有相同直径的球体。这种视同球体的直径，称为空气动力学等效直径，简称等效粒径。专家们根据自己的研究目的和需要，按照颗粒物的大小，把等效粒径等于和小于100微米、10微米、2.5微米、1.0微米的大气颗粒物，分别称为PM100、PM10、PM2.5、PM1.0和PM0.1。其中PM100被称为总悬浮颗粒物（TSP）、PM10称为可吸入颗粒物、PM2.5称为细粒子；PM1.0称为超细细粒子。另外一些专家把粒径为10纳米的大气颗粒物，称作气溶胶。还有一些专家把粒径在100微米以下的颗粒物，统统称为气溶胶。

2.2质量密度

单位体积中的物质质量，称为质量密度，用希腊字符ρ表示。质量密度等于物体的质量（m）与体积（V）之比：

ρ=m

V

质量密度的国际单位是：千克/立方米（kg m3）。在大气环境科学里，通常用毫克/立方米（mg m3），或微克/立方米（μg/m3）表示大气中某种污染物的质量密度。这种密度，又被称为绝对密度。除此之外，还用相对密度，表示某种物质成分占物质总量的分数，其单位有：ppm(10-6),ppb(10-9),ppt(10-12)。此外，还用ppmv,ppbv,pptv表示体积分数，用ppmm, ppbm,pptm表示质量分数。

大气环境专家们把大气的物质密度，称为“质量浓度”。

2.3数密度

单位体积中的物质粒子的数量，称为数密度，用字符φ表示。数密度等于物体中的某种物质粒子数量（N）与其体积（V）之比：

φ=N

V

数密度的单位是：个/立方米（one m3）。大气环境专家们把数密度，称为“数浓度”。

目前，国内外大气质量标准，只对PM10和PM2.5提出了污染控制标准限值。一些专家们认为，大气颗粒物对环境的影响和对人体健康的危害，主要来自细颗粒物（FPs，粒径位0.1-2.5微米）和超细颗粒物（UFPs，粒径<0.1微米）。虽然FPs和UFPs体积小，质量浓度（ρ(FPs)和ρ(UFPs)）相对于总悬浮颗粒物质量浓度ρ(TSP)小很多，但其数浓度（φ(FPs)和φ(UFPs)）却很大。因此，国外又开始大规模地研究FPs和UFPs的数浓度。

2.4源与汇

物质不灭和能量守衡是自然界里的最基本的和最普遍的规律。在自然界里，物质既不会自生，也不会自灭，只能从一种形式转化为另外一种形式。物质从一种形式向另一种形式的转化（包括物理变化和化学变化）是自然界里普遍存在的现象。地球大气中的物质成分，除某些惰性气体外，大多数是从地球表面排放出去的。在大气里，它们经过一系列的物理和化学变化，以不同的物质形态汇聚在地球的表面。通常，我们把向大气排放物质的原始地点，称为物质的排放“源”（Source）。这些物质在空间可能经过各种复杂的物理或化学变化过程，然后形成新的化学物质。这些新的化学物质，将会不断地迁移、汇集、沉积到一个新的场所，我们把这个新的汇聚、沉积场所称作物质的“汇”（Sink）。大气中的微量成分不仅参与源与汇之间的物质循环过程，而且还参与整个大气层内的输送过程。大气中微量物质成分，几乎都经历一个共同的循环过程，即由源排放到大气，在大气中转化成其他的形态，然后再回到一个被称为“汇”的地方，累积起来。大气物理和大气化学的任务，就是要研究它们变化的现象和运动的规律，认识并掌控它们，减少其对环境和人类健康的影响或危害。

2.5空气污染指数

目前，我国空气污染指数的取值范围定为0-500，其中0-50，0-100，100-200，200-300，300-400，400-500分别对应于六个污染等级。空气污染指数与污染浓度的转换，可以选用下列公式：

I i=

C i-C i,j

C i,j+1-C i,j（I i,j+1

-I

i,j

）+I i+j

式中，I i-第i种污染物的空气污染指数；C i-第i种污染物的监测浓度；I i,j-第i种污染物第

j个转折点上的污染分指数；I i,j+1-第i种污染物第j+1个转折点上的污染分指数；C i,j-第j 个转折点上第i种污染物（对应I i,j）的浓度；

C i,j+1-第j+1个转折点上第i种污染物（对应I i,j+1）的浓度。

3.大气颗粒物的排放源

根据理论研究和实际观察分析，我们把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：（1）汽车尾气排放；（2）摩托车尾气排放；（3）火车机车排放；（4）飞机尾气排放；（5）轮船排放；（6）工业窑炉排放；（7）民用炉灶排放；（8）农用拖拉机排放；（9）工业粉尘；（10）交通道路扬尘；（11）建筑工地扬尘；（12）裸露地面扬尘；（13）烹饪油烟；（14）街头无序烧烤；（15）垃圾焚烧；（16）农田秸秆焚烧；（17）燃放烟花爆竹；（18）寺庙香火；（19）烟民抽烟等。

在环境科学研究领域里，大气颗粒物被列为一项十分重要的大气污染物。迄今为止，对于大气颗粒物的来源和形成机制，专家们并没有完全一致的结论，至于对各种排放源对大气颗粒物的贡献率的测算结果，差别就更大了。

中国科学院大气物理所王跃思博士的研究报道指出，北京地区人为活动排放的颗粒物的主要排放源是：汽车尾气，煤炭燃烧，工业排放，地面扬尘，餐饮业排放等[6]。而各种排放源对空气颗粒物的质量浓度ρ(PM)的贡献率分别为：汽车尾气25%，煤炭燃烧20%，工业排放20%，地面扬尘10%，餐饮业排放15%。

安娜报道，北京地区，PM2.5约60%来源于

燃煤、机动车尾气排放和工业生产过程等，23%来源于地面扬尘，17%来源于溶剂挥发及其他排放过程[7]。

于娜等报道，北京市细粒子OC的主要来源为柴油车排放(15.3%)、汽油车排放(20.5%)、燃煤排放(19.0%)、生物质燃烧(2.1%)和植物碎屑(1.1%)[8]。机动车和燃煤排放仍然是北京市细粒子OC的主要来源,而且有加重趋势。

徐敬等人报道，北京地区PM2.5的5类污染源分别为：土壤尘、煤燃烧、交通运输、海洋气溶胶,以及钢铁工业[9]。SO-24，NO-3和NH+4为北京地区PM2.5中的二次颗粒物的主要离子成分。

于扬等报道，通过因子分析方法确定，北京PM2.5有3种可能来源[10]：（1）交通排放、工业排放和燃煤；(2)本地扬尘和远源沙尘细颗粒；(3)可能与成土母岩风化有关的土壤颗粒的再悬浮和/或迁移，其贡献率分别为41.2%、31.4%和12.2%。

朱先磊等报道，北京市PM2.5的主要来源为燃煤、扬尘、机动车排放、建筑尘、生物质燃烧、二次硫酸盐和硝酸盐及有机物[11]。污染源贡献率随地域变化不大,燃煤、扬尘、生物质燃烧、二次硫酸盐和硝酸盐随季节变化比较明显。

宋宇等报道，细粒子的主要来源有6类:地面扬尘、建筑工地、生物质燃烧、二次源、机动车排放和燃煤[12]。

邹长武等报道，根据他们提出的大气颗粒物混合尘溯源解析方法对某城市的颗粒物来源进行分析，得到扬尘的贡献率为28.75%，煤烟尘的贡献率为25.22%，尾气尘为6.87%[13]。

4.“北京咳”的警示

一些外国旅游者说，他们在北京逗留期间，

常常患有一种特有的呼吸道病症；一旦离开北京，症状便立即消失。于是，他们将这种现象，称之为“北京咳”。“北京咳”，并不是准确的医学术语。北京大学人民医院呼吸内科的主任医师称，“北京咳”，是对北京的极度侮辱。

“北京咳”一词最早见诸于1990年《The Rotarian》（扶轮月刊）第三期。这家由慈善组织扶轮社筹办的杂志援引了一篇报告，说：工业国家曾经出现的主要城市不良现象——空气污染，已经散播至全世界……该杂志援引报告的作者是希拉里·弗兰切，她只是在新闻上看到的“北京咳”，因为当时她还没有到过中国。近来在学界，“北京咳”一词的使用范围略有扩展。2002年，在一本书中写道：城市里的空气经常带有酸味、硫磺味；常常可以听到人们谈论“北京咳”。2003年一本叫做《文化震撼，游遍北京》（Culture Shock！Beijing at Your Door）的旅游书中这样说：很多人抱怨“北京咳”……我们还不知道防止或是治愈“北京咳”的方法。既然有“伦敦雾”，为何就不能北有“北京咳”？“北京咳”，本来只是一种调侃之词，北京人对此大可不必过分计较，更无必要将其视之为是“对北京的极大侮辱”。但是，它却是一种十分有益的警示：北京的空气污染问题已经很严重了。

5.结论和建议

大气颗粒物的来源可以分为两类：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、沙尘暴、流星雨、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：（1）汽车尾气排放；（2）摩托车尾气排放；（3）火车机车排放；（4）飞机尾气排放；（5）轮船排放；（6）工业窑炉排放；（7）民用炉灶排放；（8）农用拖拉

机排放；（9）工业粉尘；（10）交通道路扬尘；（11）建筑工地扬尘；（12）裸露地面扬尘；（13）烹饪油烟；（14）街头无序烧烤；（15）垃圾焚烧；（16）农田秸秆焚烧；（17）燃放烟花爆竹；（18）寺庙香火；（19）烟民抽烟等。在大气颗粒物中，PM2.5被称为细颗粒物，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。

致谢

王文兴院士、任阵海院士和苏福庆教授，在作者撰写论文过程里，始终不渝地给予热情支持和鼓励，并提出中肯的意见和建议。作者受益良多。在此，谨向他们表示最诚挚的谢意。■

●参考文献

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社，2009.[2]邵敏.灰霾与PM2.5（Haze&PM 2.5）.世界环

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[5]天津大学物理化学教研室编著：物理化学（胶体化

学）.（下册）.北京：高等教育出版社，第三版，1993，394-396.

[6]王跃思.雾霾形成的气象机理分析.《雾霾天气成因

分析与预报技术研讨会》专题报告.2013/02/22.北京：中国科学院大气物理所，2013.

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[8]于娜,魏永杰,胡敏,曾立民,张远航.北京城区和郊

区大气细粒子有机物污染特征及来源解析.环境科学学报，2009,29（29）：243-251.

[9]徐敬，丁国安，颜鹏等.北京地区PM2.5的成分特征

及来源分析.应用气象学报，2007，18（5）：645–654.

[10]于扬，岑况，NORRA Stefan等.北京市大气可吸

入颗粒物的化学成分和来源.2012.31（1）：156-163.

[11]朱先磊，张远航，曾立民，王玮.北京市大气细颗粒

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[12]宋宇，唐孝炎，张远航等.北京市大气细粒子的来源

分析.环境科学.2002，23（6）：11-16.

[13]邹长武，印红玲，刘盛余等.大气颗粒物混合尘溯源

解析方法.中国环境科学，20011，31（6）：881-885.

作者更正

胶体化学里说，胶体粒子在某个方向的线度（粒径）在1-100纳米之间，扩散速度慢，渗透压低，不能透过半透膜。而动植物的细胞壁都是半透膜，PM2.5的等效粒径大多数大于胶体粒子。胶体粒子不能透过半透膜，而PM2.5则更不能透过半透膜。因此，“PM2.5通过肺泡，进入血液，引发疾病”之说有误，必须予以更正。本刊2012年第6卷第1期，“大气颗粒物PM2.5及其危害”一文：第26页右栏，在“PM2.5对人体健康的危害”一节下面第2段，倒数第2-3行：“空气中的PM2.5，可以通过呼吸道，进入肺泡，在肺泡内积聚，引发各种疾病。”应更正为：“空气中的PM2.5，可以通过呼吸道，到达肺泡，在肺泡表面积聚，引发各种疾病。”

第27页右栏，第1段内：“2.5微米以下的颗

粒物（PM2.5），可进入肺泡，引发肺气肿等。1.0微米以下的颗粒物（PM1），通过肺泡，进入血液系统，引发多种疾病。”应该更正为：“2.5微米以下的颗粒物，可以通过呼吸道，沉积在肺泡表面，引发肺气肿等多种疾病。沉积在肺泡上的颗粒物如被溶解，其溶解物质还可以进入血液系统，引发各种严重疾病。”

第28页，表5.3，第3栏第5行中：“可被吸入肺泡，进入血液系统，引发各种疾病。”应更正为：“沉积在肺泡上的颗粒物如被溶解，其溶解物质可以通过肺泡，进入血液系统，引发各种严重疾病”。表5.3下方：“资料来源：郝吉明等.大气污染控制工程，第二版，13页”一项系录入错误，应予以删除。

特此更正，并向读者和编者以及郝吉明先生，表示歉意。

Atmospheric Particulate Matter PM2.5and Its Sources

Yang Xinxing Wei Peng Feng Lihua

(Chinese Research Academy of Environmental Sciences,Beijing100012,China)

Abstract:The sources of the particulates in the atmosphere may be put in two kinds:One of which is called natural source,and another is called anthropogenic source.The major natural sources include forest fire,volcanic eruption,sand and dust storm,flying dust on the earth’s surface,sea salt particles,plant pollens,plant spores,germ bodies,and self-burning process of organic substance in the natural world,etc. The major anthropogenic sources include:automobile exhaust,motor exhaust,train engine,airplane exhaust,steamboat exhaust,industrial boilers,Stoves and furnaces of civil uses,tractor exhaust,industrial dust,dust from highways,dust from construction sites,dust from uncovered lands,oil and smoke from cooking,barbecue on the streets,refuse incineration,burn of agricultural straw,set off firecrackers, burning joss sticks in the temples and smoking of smoking persons,and so on.The fine particles in the atmosphere are mainly from combustion of fossil fuels and organic substances.Now the fine particles in the air in Beijing are mainly from exhaust of the5.20million cars.

Key words：Environment；Atmospheric particulate；PM2.5；Haze;Car

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

大气颗粒物采样分析方法研究进展 颗粒物采样

大气颗粒物采样分析方法研究进展颗粒物采样 大气颗粒物采样分析方法研究进展 史红星肖凯涛李庆伟 防化研究院第五研究所北京１０２２０５ 摘要大气颗粒物是大气环境中的直接污染物或大气环境中化学污染物、微生物污染物的主要载体，在大气或空气环境质量监测和污染控制与治理中具有重要作用。本文综述了大气颗粒污染物采样与分析方法研究现状，并展望了大气颗粒物采样分析方法研究的未来发展方向。 关键词大气颗粒物气溶胶采样方法分析方法综述 大气颗粒物是大气环境中的直接污染物或大气环境中化学污染物、微生物污染物的主要载体，在大气或空气环境质量监测和污染控制与治理中具有重要作用。大气颗粒物种类很多，可以根据来源、形成机制、形成特征、粒径、化学组成等多种方法分类。通常把大气颗粒物按粒径分为４类：总悬浮颗粒物ＴＳＰ、可吸入粒子ＩＰ、粗粒子ＰＭｌｏ、细粒子ＰＭ２、５。ＴＳＰ是指漂浮在空气中的固态和液态颗粒物的总称，其空气动力学当量粒径范围约为０、１、１００微米。ＰＭ，。在环境空气中持续时间很长，对人体健康和大气能见度影响都很大。ＰＭ，ｏ被人吸入后，会累积在呼吸系统中，引发许多疾病…。目前普遍认

为ＰＭ对人体危害最大，因为这个粒径的颗粒物可以在肺泡中沉积并进入血液循环。２５ 一般情况下，大气颗粒物采样分析方法是使含有一定量大气颗粒物的大量空气通过截留滤膜、固体吸附剂或液体吸收剂，将大气中浓度较低的污染物富集起来，然后根据需要直接或间接分析其质量浓度、粒径分布、颗粒形态、元素组成和颗粒负载有机物的种类与数量等指标。 目前对大气颗粒污染物的研究主要集中在大气颗粒物的时空浓度分布水平或粒级分布特点、源解析与贡献、化学组成及形态、颗粒物上的多环芳烃等重点化学污染物分析以及大气颗粒物的危害性及防治对策等方面‘２ｌ 【３１１４１１５１，而对大气颗粒污染物采样分析方法方面的研究报道很少。 本文综述了大气颗粒物采样和分析方法方面的研究现状，展望了大气颗粒物采样分析方法研究的未来发展方向。 ｌ大气颗粒物采样方法 大气颗粒物采样方法从：Ｉ：作环节上包括采样点布置、采样方法选择、采样器材准备和采样效率评价等几个方面。 １、１采样点布置方法 采样点的布置方法与方案直接取决于试验目的和当地的地形气象条件，并要综合考虑采样与分析方面的技术要求。采样点布置的基本要求是能够保证采集到在时间空间上

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

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/512231717.html, 冯丽华，女，工程师，研究方向：数据处理。E-mail:fenglihua99@https://www.sodocs.net/doc/512231717.html, 尉鹏，男，博士，研究方向：气候与环境。E-mail:weipeng_1981@https://www.sodocs.net/doc/512231717.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

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

公共场所空气中可吸入颗粒物(PM10)测定方法--光散射法

公共场所空气中可吸入颗粒物(PM10)测定方法--光散射法WS/T 中华人民共和国国家标准 WS/T206--2001 -公共场所空气中可吸入颗粒物（PM10）测定方法--光散射法 Method for determination of inhalable particulate matter(PM10)in air of public place-light scattering method 发布实施 ----------------------------- 中华人民共和国卫生部发布 前言 本标准为执行GB9663～9676-1996、GB16153-1996《公共场所卫生标准》而制定。本标准采用光散射法测定公共场所空气中可吸入颗粒物（PM10）浓度。本标准采用滤纸（膜）采样-称重法确定光散射法对可吸入颗粒物（PM10）的质量浓度转换系数。滤纸（膜）采样-称重法参照GB-T17095-1997《室内空气中可吸入颗粒物卫生标准》。光散射式粉尘仪的计量检定采 用JJG846《光散射式数字粉尘测试仪检定规程》。 本标准从年月日起实施。 本标准附录A、B是标准的附录。 本标准由卫生部提出。 本标准起草单位为中国预防医学科学院环境卫生监测所、北京市新技术应用研究所、中国预防医学科学院

环境卫生与卫生工程研究所、北京市卫生防疫站、常州市卫生防疫站、湖北省卫生防疫站、贵州省卫生防 疫站、成都市卫生防疫站、海南省卫生防疫站。 本标准主要起草人：朱一川、迟锡栋、刘凡、张晶、李宝成、崔九思、谈立峰、于慧芳、赵亢、王崇东、 李荣江、于传龙。 本标准由卫生部委托技术归口单位中国预防医学科学院环监所负责解释目次前言 1 范围 (1) 2 引用标准 (1) 3 定义 (1) 4 原理 (2) 5 仪器 (2) 6 测定步骤 (2) 7 质量控制 (3) 8 精密度和准确度 (3) 附录 A 质量浓度转换系数K值的确定 (4) 附录 B 质量浓度转换系数K值的经验值 (5)

大气颗粒物来源解析技术指南(试行)

附件 大气颗粒物来源解析技术指南 （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—

环境空气颗粒物来源解析技术及最新研究进展

1 空气颗粒物概述 20世纪50年代前后在世界上不同地区的城市中发生了几起著名的空气污染事件，如1944年的洛杉矶烟雾事件、1952年的伦敦烟雾事件和1961年四日市哮喘病事件，这些都是空气污染物在短时间内大量增加导致的。空气颗粒物是环境空气的重要污染物之一，空气颗粒物不是一种单一成分的空气污染物，而是由许多人为或自然污染源排放的大量化学物质所组成的一种复杂的大气污染物，其中既有污染源直接排出的颗粒物（称为一次颗粒物，Primary Particles），也有气态污染物在大气中经过冷凝或复杂的化学反应而生成的颗粒物（称为二次颗粒物，Secondary Particles）。 1.1 空气颗粒物的粒径分布 对大气中颗粒的划分通常是以空气动力学直径为基础的，根据其粒径大小，又可分为总悬浮颗粒物TSP（空气动力学直径小于或等于100μm）和可吸入颗粒物（空气动力学直 （空气动力学直径小于或等于径小于或等于10μm）。可吸入颗粒物又可分为细颗粒物PM 2.5 2.5μm）和粗颗粒物PM （空气动力学直径介于2.5μm至10μm）。 10 图1 空气颗粒物的三模态分布 空气颗粒物的来源和形成过程、在大气中的迁移转化、输送和清除过程及其物理化学性质均与粒径有着直接的关系。空气颗粒物通常呈三模态分布，即粒径小于0.08μm的爱根（Aitken）核模态、粒径0.08μm～2μm的积聚模态（Accumulation mode）和粒径大于2μm的粗粒子模态（Coarse particle mode）。粗粒子模态的颗粒物主要是由工业源与生活源燃烧排放、机械粉碎过程和交通运输等产生的一次颗粒物和各种自然界产生的颗粒物组

大气颗粒物中元素测量技术指标

大气颗粒物中元素分析（XRF光谱仪法）技术指标 一、光谱仪配置及检测方法采用标准 1、XRF光谱仪主要配置： 主要的关键部件均经过特别设计和改进，以适应在线薄膜样品的分析： ?一体化高可靠的源级X射线发生组件； ?全球领先的高性能SDD电致冷半导体探测器； ?特殊的光路系统、结合独特的分析方法，对薄膜样品的分析精度大幅提高；?匹配了多组滤光片及光路参数的光路系统组件，自动适配于不同元素测量；?具有独立知识产权的、先进的无标样分析（FP法）软件系统； 2、分析检测所依据的技术标准： 美国环保署EPA IO 3.3 《应用X荧光光谱（XRF）法测量环境空气颗粒物中的金属含量》 二、测量元素种类（共32种） 1、重点测量元素（2种）： 铅（Pb）、砷（As） 2、扩展测量元素（30种）： 钾（K）、钙（Ca）、钪（Sc）、钛（Ti）、钒（V）、铬（Cr）、锰（Mn）、铁（Fe）、钴（Co）、镍（Ni）、铜（Cu）、锌（Zn）、镓（Ga）、锗（Ge）、硒（Se）、溴（Br）、锶（Sr）、钼（Mo）、钯（Pd）、银（Ag）、镉（Cd）、锡（Sn）、锑（Sb）、碲（Te）、钡（Ba）、铂（Pt）、金（Au）、汞（Hg）、铊（Tl）、铋（Bi）

三、分析测试方法及计算 1、标准样品：美国国家计量局SRM2783标准样品 2、样品分析时间： ?仅测量Pb、As元素：1小时 ?测量所有元素：4小时 3、SRM标准样品标准值表征：ng/cm2； 按照EPA IO 3.3 计算方法，折算成为单位：ng/m3； （EPA IO 3.3中条件：样品采集时间24小时，样品采集速率：0.9m3/小时）四、元素含量检出限实际测量数据（按照EPA IO 3.3标准方法测量及计算） 序号元素 纳 优 科 技 EPA IO 3.3 ng/cm2 （质量厚度） ng/m3 ng/cm2 （质量厚度） ng/m3 1 铅（Pb） 1.80 0.54 1.50 0.45 2 砷（As） 1.09 0.3 3 0.80 0.24 3 钾（K）28.22 8.47 6.30 1.89 4 钙（Ca） 5.77 1.73 9.00 2.71 5 钪（Sc） 1.80 0.54 1.50 0.45 6 钛（Ti） 2.68 0.80 16.90 5.08 7 钒（V） 1.41 0.42 5.30 1.59 8 铬（Cr）0.34 0.10 3.00 0.90 9 锰（Mn）0.32 0.10 0.80 0.24 10 铁（Fe） 1.08 0.32 0.70 0.21 11 钴（Co）0.65 0.19 0.40 0.12 12 镍（Ni）0.22 0.07 0.60 0.18

大气颗粒物来源解析

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%，11年间增长了倍。 1.1PM的概况 指的是大气中空气动力学当量直径小于的颗粒物[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μm大、等于或小于10μm的颗粒物通常是指可吸入颗粒物，通常用PM 来表示；而直径 10 随着研究的小于或等于100微米的颗粒物被定义为总悬浮颗粒物，也称为PM 100 深入以及监测水平的提高，科学家逐渐采用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。随着研究的深入以及监测水平的提高，科学家逐渐采用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微米，是细颗粒物与粗颗粒物的评判标准也是主要 小的多，比人类的头发还有要细上许多，是头发的十分之的区别，体积要比PM 10 一的大小。大气中颗粒物的粒径要小于微米和粗颗粒物对比，别看粒径小却危害巨大，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月增加了监测指标。 1.1.1为什么使用代替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，微米还涉及到人体健康的重要环节——俗称“可入肺颗粒

大气颗粒物源解析技术的开发与应用

大气颗粒物源解析技术的开发与应用 空气中的悬浮颗粒物（也被称为气溶胶）通常分为总悬浮颗粒物（TSP）、可吸入颗粒物（PM10和PM2.5）。TSP是指空气动力学当量直径≤100微米的颗粒物，PM10是指空气动力学当量直径≤10微米的颗粒物，PM2.5是指空气动力学当量直径≤2.5微米的颗粒物。TSP、PM10、PM2.5在粒径和重量上是存在着包含关系的，即TSP包含着PM10和PM2.5，PM10包含着PM2.5。目前国内的研究结果表明PM10与TSP的重量比约为60-80%，比前十几年高出10-20个百分点，说明我国空气中的细颗粒物的比例在上升。 就城市污染水平而言，欧洲城市TSP年均浓度为50-150微克/立方米，中国城市TSP年均浓度110-1500微克/立方米，PM10年日均浓度140-640微克/立方米。 我国颗粒物的污染水平明显高于欧美地区。 颗粒物粒子对人体健康的影响，主要与其粒径大小及化学成分有关。大于10微米粒径的粒子，绝大部分能阻留在鼻腔及咽喉部。2-10微米的粒子大部分进入肺部。当粒径小于2微米时，则大部分可通过呼吸道直达肺部沉积，这部分粒子对 人体危害最大。 当颗粒物浓度大于100微克/立方米时，大气能见度就可能降低，到达地面的太阳辐射能减少。当颗粒物浓度在60-180微克/立方米时，在伴有SO2和水汽共存 的条件下，能加速金属物质的腐蚀。 空气污染严重威胁人民的身体健康，对国民经济造成了巨大的破坏。据中国社会科学院最近公布的一项报告表明，1995年我国因总悬浮颗粒物导致的人体健康损失估算为171亿元，因酸雨造成的损失为130亿元。在我国很多地区尤其是大城市很难看到蓝天和白云，这说明城市颗粒物的污染已对能见度造成明显影响。 目前我国空气颗粒物超标严重，东北、西北地区有多个环境保护重点城市未达标，空气颗粒物污染超标是大气方面的主要问题。在北方城市中，空气环境质量达标问题主要是TSP或PM10达标问题；在南方一些城市中，空气污染达标问题主要是SO2和PM10达标问题；有的城市TSP和PM10都达标，但已开始关心PM2.5 的污染问题。 为了更有效地解决颗粒物污染的问题，科学家们把着眼点由排放源转移到了受体（即受污染源影响的某一局部大气环境），建立起了受体模型，逐步形成了通过对环境空气颗粒物样品和源样品的化学或显微分析确定各类污染源对受体贡献 值的一系列的源解析技术。 把源解析技术应用到环境空气质量达标工作是一项系统工程，从大的方面来分，应该包括以下几方面的工作：一是颗粒物来源解析，二是制定功能区空气质量达标实施方案，三是实施方案的评价和执行。 南开大学科研人员针对我国环境管理的需要，进行创新研究，建立了符合国情，

烟气中颗粒物检测标准操作规程

杭州立佳环境服务有限公司 Hangzhou Lijia Environmental Services Co.,Ltd. 1 浙江杭州市余杭区星桥街道佛日路100号，31100 100, Fori Road, XingQiao Street, YuHang District, Hangzhou City, Zhejiang Province, 31100 Tel: 86-0571-******** Fax: 86-0571-******** SOP-07-163 烟气中颗粒物检测标准操作规程（重量法） 1. 原理 按等速原则从烟道中抽取一定量体积的含颗粒物烟气，通过已知重量的滤筒，烟气中的尘粒被捕集，根据滤筒在采样前后的重量差和采气体积，计算颗粒物排放浓度。 2. 仪器与工具 智能烟气采样仪、分析天平（感量0.1mg ）、烘箱、软毛刷、玻璃纤维滤筒、表面皿 3. 采样前的准备 ① 参照SOP-07-014对智能烟气采样器进行检查，确保正常使用； ② 选取干净无破损的质地均匀的空白滤筒，用软毛刷将滤筒表面及内部的浮尘 刷去，用铅笔或者圆珠笔给滤筒编号，滤筒放入表面皿中，在105-110℃烘箱中1h 烘干恒重，室温用天平称量并记录精确质量，保存好待采样。②③④⑤ 4. 采样 根据SOP-07-014跟踪采样，保存好样品（保证样品内的颗粒物不被倒出），并打印采样参数。 采样时每个样品才几个点，每点采样时间可以根据烟气的温度、湿度等工作现场环境确定 5. 结果 样品至于表面皿中，放入烘箱中105-110℃烘2h ，放至室温，称量。 标况下颗粒物（mg/m 3）=m ×106 /Vnd 式中：m--- 滤筒捕集的颗粒物量，g;(即采样后的滤筒质量-空滤筒质量) Vnd---标准状态下干气的采样体积，L 。 实际颗粒物（mg/m 3）=标况下颗粒物×10/（21-氧含量）

大气颗粒物源解析研究方法比较与进展

第五章环境污染防治技术研究与开发１３９３? 大气颗粒物源解析研究方法比较与进展 吕森林１汪安璞１焦正２陈小慧２ （１上海大学环境与化学工程学院射线所） （２中国科学院生态环境研究中心） 摘要首先对源解析的两类方法（扩散模型和受体模型）进行了分析对比，指出两类方法中存在 的问题，接着对受体模型中的主要研究方法进行了介绍，比较了它们的优缺点，并分析了源解析发展的特点，最后对今后开展此类研究提出了建议。 关键词大气颗粒物源解析扩散模型受体模型 一、引言 大气颗粒物是大气环境中组成复杂、危害较大的污染物之一按颗粒物的空气动力学直径大小分为总悬浮颗粒物（ＴＳＰ）、可吸入颗粒物（ＰＭｌｏ）以及超细颗粒物（ＵＦ）。它本身含有许多有毒有害物质，同时也是其它污染物的载体。１０｜ｌｍ以下的颗粒物会随着人的呼吸进入体内，有致癌作用，能引起肺组织纤维硬化等疾病；大气颗粒物还对生态环境、历史文物有严重的破坏作用。由于大气颗粒物的来源复杂，影响因素很多，既受人群活动的影响又受到气象条件等诸多因素的制约。为了有效控制大气颗粒物的浓度，提高空气质量，就必须了解大气中颗粒物的来源。在研究过程中，不仅要定性地识别大气颗粒物的来源，还要定量地计算出各种源对环境污染的贡献值（分担率），这就是源解析（ＳｏｕｒｃｅＡｐｐｏｒｔｉｏｎｍｅｎｔ）川。因此，弄清大气颗粒物的来源及各来源所占比例，对于防治颗粒物污染是一个非常重要而又复杂的课题，也是大气颗粒物研究领域的重要内容之一。源解析的结果不仅能够为制定大气污染防治规划提供科学的依据，而且对于确定污染治理有着十分重要的指导意义。

二、研究现状 自１９８０年以来，对大气颗粒物的来源识别、评价的方法主要有两种，一种是以污染源为对象的扩散模型（ｄｉｆｆｕｓｉｏｎｍｏｄｅｌ），另一种是以污染区域为对象的受体模型（ｒｅｃｅｐｔｏｒｍｏｄｅｌ）。对前者的研究及其应用已比较多，而对后者的研究及应用主要集中在大气污染物的研究中。美国、日本等国家从２０世纪７０年代起，Ｇ．Ｋ．ＦｒｉｅｄＬａｎｄｅｒ等人开始由排放源转移到受体对进行大气颗粒物的源解析，提出了化学质量平衡法（ＣＭＢ）、因子分析法（ＦＡ）、目标变换因子分析法（ＴＴＦＡ）等方法，形成了称为受体模型的研究体系，为源解析奠定了基础呓巧１。 我国直到８０年代中期和后期才有一些研究人员分别在北京市、天津市、重庆市、广州市、兰州市、唐山市等人巾城市开展大气颗粒物的源解析Ｔ作怕¨。可以说，源解析＿Ｔ作在巾国仍处于起步阶段，虽然在源成分谱方面积累了一定的资料，模式计算方面也获得一定的经验，但在源解析的全面性、准确性及评估源解析结果的可靠程度等方面与世界先进水平相比仍有很人差距。 （一）两种源解析方法的异同 扩散模型（ｄｉｆｆｕｓｉｏｎｍｏｄｅｌ）和?曼．奉模型（ｒｅｃｅｐｔｏｒｍｏｄｅｌ）都是描述环境质量变化规律的方法，但是他们的处理方法和作用不同。扩散模型（ｄｉｆｆｕｓｉｏｎｍｏｄｅｌ）是从模拟排放污染源的迁移与稀释方面描述环境质量的变化规律，而受体模型（ｒｅｃｅｐｔｏｒｍｏｄｅｌ）是根据污染源的特征与环境条件之间的关系，用统计的方法对环境质量的变化规律进行研究。两者的差异如下表ｌ所示。 １３９４?中国环境保护优秀论文集（２００５） （二）受体模型的几种方法 受体模式按其取得资料的方法分为显微镜法和化学法，各类中又有各自的数学处理方法，如图１所示。现将常用的分析方法简述于下：