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《1 大氣顆粒物pm2.5 來源及其環(huán)境影響 1.1 大氣顆?!酚蓵?huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、1大氣顆粒物PM2.5來源及其環(huán)境影響1.1大氣顆粒 1大氣顆粒物PM2.5及其環(huán)境影響 1.1大氣顆粒物PM2.5的模式及 大氣顆粒物的形成、遷移、轉(zhuǎn)化和清除過程及物理化學(xué)性質(zhì)均與其粒徑有著直接關(guān)系。懷特比(2.5 PM2.5是指懸浮于空氣中、空氣動(dòng)力學(xué)等效直徑等于或小于2.5微米的粒子,該類粒子極易進(jìn)入人體的肺部,從而對(duì)人體健康產(chǎn)生很大的危害,是污染物排放重點(diǎn)控制物質(zhì)。內(nèi)容來自.nseac. PM2.5的形成方式有三種:直接以固態(tài)形式排出的一次粒子;高溫狀態(tài)下以氣態(tài)形式排出、在煙羽的稀釋和冷卻過程中凝結(jié)成固態(tài)的一次可凝結(jié)
2、粒子;由氣態(tài)前體污染物通過大氣化學(xué)反應(yīng)而生成的二次粒子?! M2.5中的一次粒子主要產(chǎn)生于化石燃料和生物質(zhì)燃料的燃燒,某些工業(yè)過程也能產(chǎn)生大量的一次PM2.5,一次粒子源包括從鋪裝路面和未鋪裝路面揚(yáng)起的無組織排放及礦物質(zhì)的加工和精煉過程等,其它的一些源如來自建筑、農(nóng)田耕作、風(fēng)蝕等地表塵對(duì)環(huán)境PM2.5的貢獻(xiàn)則相對(duì)較小??赡Y(jié)粒子主要由可在環(huán)境溫度凝結(jié)而形成顆粒物的半揮發(fā)性有機(jī)物組成?! 《蜳M2.5由多相(氣→粒)化學(xué)反應(yīng)形成,普通的氣態(tài)污染物通過該反應(yīng)可轉(zhuǎn)化為極細(xì)小的粒子。在在大多數(shù)地區(qū),硫(S)和氮(N)為所觀察到的二次PM
3、2.5的主要組分[2]。 1.3PM2.5對(duì)環(huán)境的影響 由于PM2.5的粒徑很小,它與PM10或直徑大的顆粒物比較,更容易提供比表而積,這為一些化學(xué)物質(zhì)、細(xì)菌、病毒提供了載體。PM2.5能夠長期懸浮在空氣中,不易沉降,是大氣中大量有害物質(zhì)的載體。當(dāng)其通過呼吸道進(jìn)入人體時(shí),所帶來的危害往往高于單一污染物?! 《鳳M2.5因其粒徑更為細(xì)小,大部分可直接進(jìn)入人體的肺部,并在肺泡沉積,進(jìn)入血液循環(huán),因而對(duì)人體產(chǎn)生的危害更大[3]?! M2.5還是能見度降低的罪魁禍?zhǔn)?,?jù)研究,由于PM2.5的污染,美國的能見度僅為自然能見度的30%;2000
4、年,Rosenfeld提供的衛(wèi)星圖片證明,氣溶膠對(duì)降雨還有一定的抑制作用[4]。因而,美國在1997年頒布了PM2.5的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定年均值為0.015μg/m3,日均值為0.065μg/m3?! M2.5不是一種單一成分的空氣污染物,可以是污染源直接排出的一次粒子,也可以是由各污染源排出的氣態(tài)污染物經(jīng)過冷凝或在大氣中發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)而生成的二次粒子。(f2.5中的一次粒子主要是有機(jī)碳、元素碳和土壤塵等,一次粒子在源與受體之間經(jīng)歷的變化很小,其環(huán)境濃度在總體上與其排放量成正比[5]。PM2.5中的二次粒子主要有硫酸鹽、硝酸
5、鹽、銨鹽和半揮發(fā)性有機(jī)物等。二次硫酸鹽粒子很穩(wěn)定,而含有硝酸銨、半揮發(fā)性有機(jī)物的二次粒子因具有揮發(fā)性而在氣、粒之間轉(zhuǎn)化以維持化學(xué)平衡[6]。當(dāng)溫度高于30℃時(shí),大部分硝酸鹽以氣態(tài)如硝酸的形式存在;當(dāng)溫度低于15℃時(shí),大部分的硝酸鹽以粒子如硝酸銨的形式存在。相對(duì)濕度以及氨和硝酸的濃度也對(duì)這一平衡有影響,但溫度是最主要的影響因素。SO2、NH3、NOx是酸雨、硫酸氫銨、硫酸銨和硝酸銨等粒子的前體物;一些有機(jī)廢氣也可轉(zhuǎn)化成粒子,且這些轉(zhuǎn)化大多數(shù)產(chǎn)生于強(qiáng)烈的光化學(xué)反應(yīng)中,同時(shí)伴隨有大量的臭氧產(chǎn)生[2]?! ?國內(nèi)外研究與PM2.5的控制技術(shù)
6、 2.1國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 我國對(duì)大氣顆粒物的研究仍主要集中于總懸浮顆粒物(TSP)和可吸入顆粒物(PM10),而對(duì)PM2.5的研究甚少。同時(shí),我國城市PM2.5的污染問題正引起越來越多的關(guān)注,有關(guān)部門正在開展或計(jì)劃開展這方面的研究工作?! ?0世紀(jì)90年代,美國和一些歐洲開展了大規(guī)模的PM2.5研究,主要涉及PM2.5質(zhì)量濃度的時(shí)空分布、排放清單、排放特征譜、源解析以及PM2.5對(duì)大氣能見度和人體健康影響等方面[7]?! ∶绹又莸貐^(qū)是進(jìn)行細(xì)微顆粒物研究最多的地方,研究表明:PM2.5濃度取決于源排故、化學(xué)變化以及氣象條件、地理?xiàng)l件等復(fù)雜因素
7、的交織作用;在某一地區(qū),PM2.5及其二次粒子的前體物的濃度主要受地區(qū)性和區(qū)域性的源排放與氣象條件的影響;城區(qū)一次顆粒物(元素碳、有機(jī)碳)的濃度要高于周圍農(nóng)村地區(qū),而二次顆粒物在地區(qū)性的空間分布上則相對(duì)均勻;PM2.5的濃度具有周期性的日變化且隨季節(jié)不同而有所不同。PM2.5與PM10的質(zhì)量濃度比率通常在1/2~4/5之間。不同地區(qū)可能有所不同:就季節(jié)而言,這一比率在秋季要高于夏季?! ?.2常規(guī)除塵器存的局限性 目前,國內(nèi)傳統(tǒng)的除塵方法采用電除塵和布袋除塵等,尤其以電除塵為主。2004年我國實(shí)施新的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》,煙塵最
8、高允許排放質(zhì)量濃度為50mg/m3,但由于工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的粉塵顆粒的尺寸范圍很大,涵蓋了從亞微米的分子簇到易于沉降的毫米級(jí)微粒。所以現(xiàn)有的新、老電除塵器絕大多數(shù)