扫描电镜下煤矿区大气PM10微观形貌识别

采集河南省煤矿区义马、平顶山、永城大气PM10样品,使用场发射扫描电镜（FESEM）分析煤矿区PM10的微观形貌和来源.质量浓度分析结果表明,3个矿区夏季和冬季PM10的平均值在100~241 μg/m3之间,义马地区空气污染最严重.微观形貌分析结果表明：煤矿区大气PM10的类型可分为烟尘集合体、规则矿物颗粒、不规则矿物颗粒、球形颗粒及超细颗粒等几种类型,均具有不同的来源.颗粒物类型的多样性代表矿区污染的多源性和大气二次化学反应的复杂性.其中,烟尘集合体和规则矿物颗粒分别具有温室和制冷效应,二者环境效应具有相互制约的特点.有包壳的飞灰和空心飞灰是煤矿区特有的,其成因主要与燃煤作用有关.同一采样点不用季节PM10中不同颗粒数量百分比的变化不仅受冬夏两季燃煤量不同的影响,还受大气湿度、温度、风速等气象因素的影响;而不同采样点同一季节PM10中不同颗粒数量百分比不仅与气象因素有关,也受采样点附近主要污染源的影响.     

灰霾天气下煤矿区气溶胶单颗粒特征

采用带能谱的透射电镜(TEM-EDX)分析煤矿区城市大气PM_(10)的类型和成分,并重点分析矿物颗粒的酸化机理及其在大气化学中的作用.结果表明:PM_(10)主要包括矿物颗粒、烟尘集合体、燃煤飞灰、碳质颗粒以及一些混合颗粒等.其中,矿物颗粒共有4种类型:原生不规则矿物,以粘上、碳酸盐为主,主要来源于地壳;核-壳结构矿物,为原生矿物与酸性气体反应的产物;规则矿物,以大气中直接结晶析出的K_2SO_4和CaSO_4为主;球形矿物,主要为表面覆盖一层水膜的(NH_4)_2SO_4.二次反应生成的矿物颗粒,不仅受SO_2和NO_x排放量的影响,还与PM_(10)的化学组成以及空气湿度有关.     

兰州沙尘暴过程对PM_(10)组成变化的影响

为了研究兰州市2006年3月31日沙尘暴过程对大气PM_(10)组成变化的影响,利用场发射扫描电镜(FESEM)和图像分析技术研究了该沙尘暴期间及其发生前后PM_(10)中的单颗粒特征。结果表明,沙尘暴发生前后,PM_(10)主要由燃煤飞灰、烟尘集合体组成,其次是少量的矿物颗粒,而沙尘暴高峰期则相反。与沙尘暴发生前后相比,沙尘暴高峰期矿物颗粒的数量百分比(59.31%)和体积百分比(99.39%)有明显增加,而其数量和体积粒度分布则相反。根据该沙尘暴过程中PM_(10)的组成变化特征,可将其划分为四个不同的阶段:本地污染物清除阶段、新污染物携入阶段、本地新污染物吹入及外来沙尘颗粒减少阶段、沙尘颗粒基本清除阶段。     

兰州市冬季大气PM10的微观形貌和粒度分布

利用高分辨率场发射扫描电镜（FESEM）和图像分析技术研究了兰州市区（东方红广场）2005年冬季大气可吸入颗粒物（PM10）的微观形貌、数量-粒度和体积-粒度分布特征。结果表明，兰州市冬季大气PM10主要包括燃煤飞灰、烟尘集合体、矿物和未知颗粒四种类型，其中燃煤飞灰在数量上占优势（61．7％），烟尘集合体和矿物颗粒在体积上占优势（43．6％和41．4％）。在数量-粒度分布上，粒径小于0．3μm的PM10占总颗粒物数量的78．6％，以燃煤飞灰为主（55．7％）。在体积-粒度分布上，粒径1～5μm之间的PM10占总体积的53％，主要是矿物颗粒和烟尘集合体（31．1％和19．6％）。综上可见，2005年冬季兰州市大气污染以燃煤污染为主，是今后大气环境防治中的主要控制对象。     

厦门城区秋季不同粒径大气颗粒物的微观形貌分析

应用场发射扫描电镜(FESEM)研究了厦门城区秋季(2013年11月)不同粒径大气颗粒物的微观形貌及其元素组成特征.结果表明,厦门城区的大气颗粒物主要有烟尘集合体、飞灰颗粒、矿物颗粒、生物颗粒等.在粗粒径范围(>2.5μm),不规则矿物颗粒占多数,主要来自路面或建筑扬尘;细粒径颗粒物(<1.0μm)主要为大气二次反应产生的含硫、含氮颗粒,以及燃烧排放的烟尘集合体.飞灰颗粒和烟尘集合体在不同的粗、细粒径段都有存在.2013年秋季厦门城区大气污染以化石燃料燃烧、机动车尾气、扬尘为主,是今后大气环境防治中的主要控制对象.     

衡阳市中心城区冬季雾霾天PM_(2.5)中重金属污染初探

为了解衡阳市中心城区雾霾天PM_(2.5)中重金属污染特征与来源,2014~2015年连续2年对衡阳市城区冬季大气PM_(2.5)进行采集.通过滤膜称重法测量PM_(2.5)质量浓度,微波消解—原子吸收光谱法(AAS)测定PM_(2.5)中Pb、Cd、Cu、Cr、Ni和Fe等6种重金属元素质量浓度,结合富集因子法对衡阳城区大气PM_(2.5)进行来源解析.结果表明:采样期间,衡阳市中心城区冬季雾霾天PM_(2.5)平均质量浓度均超过国家二级标准,2014和2015年冬季PM_(2.5)中重金属污染趋势基本相同,分别为CuFePbCrNiCd和CuFeCrPbNiCd,表明衡阳城区冬季重金属污染规律明显,富集因子法分析后发现PM_(2.5)中Pb、Cd、Cu、Cr、Ni和Fe元素的EF值均大于10,明显来自于人为污染源,其中Cd、Cu为极强富集,污染可能来源于城区周围金属冶炼和工业燃煤烟尘.     

哈尔滨大气PM2.5中人为源元素化学组成特征及来源

应用场发射扫描电镜(FESEM)和电感藕合等离子(ICP-MS)技术对2007年哈尔滨市市区四季所采集的PM2.5样品进行了研究。图像分析和粒度分析表明:PM2.5的颗粒类型主要为矿物颗粒、飞灰颗粒和烟尘集合体,数量—粒度呈双峰分布,峰值出现在0.2～0.5μm和1.0～2.5μm之间。其中飞灰颗粒的数量占总颗粒数量的26%,体积只占颗粒总体积的3%,即PM2.5中细颗粒主要为飞灰颗粒。元素分析和富集因子分析表明,颗粒中所测的58种元素中有Cd、Sn、Tl、Te、Bi、V、Pb、Sb、Zn、As、Ag、In、Mo、Cu、Ga、Cr、W 17种元素在颗粒中得到富集,来自人为源,且燃煤源为主要贡献者。因子分析显示冶金排放、垃圾焚烧、汽车尾气源及动力与机电工业排放源也是明显的贡献者。     

石家庄市大气颗粒污染物主要成分及其来源分析

总悬浮颗粒物(TSP)是对环境与人体健康造成危害的主要物质。因此,本文对石家庄市大气悬浮颗粒物的时空分布和组成进行分析,探究了导致石家庄市产生雾霾的物质及其来源。结果表明:(1)研究区PM_(10)和PM_(2.5)平均浓度差异性较小,且高于《环境空气质量标准》(GB3095-2012)中所规定的年平均二级浓度限值;(2)西南高教的PM_(10)浓度相对较小;(3)石家庄市冬季TSP、PM_(10)和降尘的浓度均高于夏季;(4)TSP和PM_(10)二者所含重金属种类和含量高低顺序基本一致,由高到低依次为Ca、Al、Fe、Zn、Pb、Cu、Ni、Cr、Cd;(5)冬季(雾霾期)与夏季(非雾霾期)污染物主要化学组分基本一致,但冬季各元素含量明显高于夏季。     

校园大气环境不同高度PM_(2.5)的物理化学特征比较

大气细颗粒物(PM2.5)已经成为影响我国大气环境质量和人们身体健康的首要污染物.作为青少年集中学习和生活的校园环境的空气质量状况已经成为多方关注的热点.为研究校园环境大气细颗粒物的空间分布状况及其物理化学特征,在不同高度(5,40 m)设立采样点,同步采集大气PM2.5样品,利用高分辨扫描电子显微镜-X射线能谱仪(scanning electron microscope-energy dispersive spectrometer,SEM-EDS)分析了不同高度和不同时间段校园大气环境中PM2.5的微观组成、化学组分,得出如下主要结论:校园环境PM2.5的微观组分主要有燃煤飞灰颗粒、矿物颗粒(原生的和新生的矿物颗粒)、烟尘集合体以及无法鉴定的颗粒物;5 m高度处采集的颗粒物的质量浓度和数浓度均高于40 m高度处,5 m高度处PM2.5的矿物颗粒相对较多,而40 m高度处PM2.5的烟尘集合体相对较多;晚上样品中颗粒物数量和种类都比白天要多.     

郑州市PM_(10)和PM_(2.5)中多环芳烃污染特征及健康风险评价

为研究郑州市PM_(10)和PM_(2.5)中多环芳烃(PAHs)的污染特征、来源及对健康的影响,于2013年4—12月在郑州大学采样点同步采集大气中的PM10和PM_(2.5).利用气相色谱-质谱联用仪对16种优先控制的PAHs进行定量分析,在此基础上运用Ba P毒性当量法对PAHs进行健康风险评估,并采用比值特征法揭示PAHs的可能来源.结果表明:郑州市大气颗粒物PM_(10)和PM_(2.5)中PAHs的单体质量浓度随季节变化特征明显,基本上都呈现冬季秋季春季夏季的趋势,其中4~6环化合物是PAHs的主要成分.郑州市四季大气颗粒物Ba P质量浓度均超过国家空气质量标准限制,存在潜在健康风险.经过比值特征法分析得出,郑州市大气颗粒物PM_(10)和PM_(2.5)中PAHs主要来自燃煤源、石油化工源、生物质燃烧源和机动车尾气源.     

垃圾焚烧飞灰胶凝活性初探

飞灰是生活垃圾焚烧后烟气除尘器收下的物质 ,其主要成分属CaO—SiO2 —Al2 O3 —Fe2 O3 体系 ,与目前常用的高炉矿渣、粉煤灰等辅助性胶凝材料非常接近 .通过实验 ,研究了飞灰的物理性质以及其掺入水泥后对硬化水泥浆体力学性能和水化机理等的影响 ,初步探讨了飞灰作为辅助性胶凝材料利用的可行性 .研究表明 ,飞灰的水化反应活性较低 ,飞灰的掺入在一定程度上延缓了水泥的水化过程 ,但其水化可以形成适量钙矾石 ,从而对强度发展较为有利     

Diurnal and Seasonal Variations in Particulate Matter at Shanghai during the Heavy Haze and Non-haze Periods

In order to reveal the diurnal and seasonal variations in particulate mass concentration( PM1,PM2. 5,and PM10) during the heavy haze periods and non-haze periods,the statistics based on the data from the Shanghai Urban Environmental Meteorological Center from December 2008 to November 2010 were analyzed. The results were shown as follows. The particulate matter and black carbon( BC) concentrations,especially the fine particulate matter concentrations during the heavy haze were significantly higher than that during the non-haze periods. Overall,the averaged proportion of PM2. 5to PM10 accounted for 59% during the non-haze periods and 81% during the heavy haze periods while that of PM1 to PM10accounted for 43% for the non-haze periods and 70% for the heavy haze periods. Particulate matter concentration had two peaks at11: 00 and 17: 00 in a day. The aerosols concentrations were the highest while the seasonal variation of visibility was the lowest in winter,followed successively by spring,autumn,and summer.     

PM2.5变化趋势的联合多重分形分析

PM2.5是造成雾霾天气、降低能见度,影响交通安全的主要因素。首先基于主成分分析法分析得出PM10最能影响PM2.5浓度变化,再利用联合多重分形探究不同城市的PM2.5与PM10之间的关系。从而得出西安市及伦敦市的PM2.5和PM10之间的关系具有一致性,即PM10浓度偏低时PM2.5也偏低,而PM10浓度偏高时PM2.5却偏低。无论PM10浓度如何变化,相对而言,伦敦市PM2.5浓度波动更剧烈些。     

粉煤灰的理化性质及其资源化的现状与展望

粉煤灰是火力发电厂的主要废弃物，其产量大、占地多，易形成扬尘，并污染地下水，造成严重的环境问题。本文介绍了粉煤灰的物理化学性质及特点，及其国内外的资源化利用现状，并从工业建筑、农业利用和环境影响与污染治理的三个方面做了分析与探讨，最后对粉煤灰的未来利用发展作了展望。     

垃圾焚烧工况对重金属分布特性的研究

研究了垃圾焚烧工况对重金属在底渣与飞灰中分布的影响．研究结果表明垃圾焚烧过程中重金属铅、锌、铬、镍的分布与焚烧工况之间存在着密切的关系，锌和铅多存在于飞灰和气相中，镍和铬在底渣中比较容易存在．垃圾焚烧中添加碳酸钙能改变重金属的分布，使更多的重金属铅、镍、铬由飞灰或气相中往底渣中转移．垃圾中水分和氯也对重金属的分布存在影响，在高温焚烧条件下水能与重金属化合物发生作用，引起物质转变，导致更多的重金属由飞灰和气相往底渣转移；而氯却使重金属更易向飞灰或气相中迁移．     

我国典型垃圾焚烧飞灰物化特性对比

对我国不同地区生活垃圾焚烧厂焚烧飞灰的物理、化学特性进行了分析研究,探讨了飞灰中总氯、可溶氯含量以及重金属分布与原始垃圾组分的相关性,结果表明,飞灰中重金属的含量与进厂原始垃圾的组成及垃圾收集方式密切相关;飞灰中所含氯的质量分数高达5.21%～14.49%,其中可溶氯占总氯质量的40.60%～83.96%;不同城市焚烧飞灰中氯的含量差异较大,经济发展水平较高的城市焚烧飞灰中氯的含量也相对较高,厨余垃圾所占比例是影响飞灰中氯(特别是可溶氯)含量的重要因素.     

燃煤电厂周边气溶胶单颗粒的微观形貌和化学组分

采集燃煤电厂上风向和下风向PM2.5样品,使用带能谱的透射电镜观察单颗粒的特征。根据颗粒的微观形貌、化学组分及电子束作用下的稳定性,将颗粒物分成9种类型:富Si、富Ca、富S、富K、富Fe、飞灰、有机、烟尘和其他颗粒.研究表明,燃煤电厂排放的球形富Fe颗粒和飞灰颗粒使下风向气溶胶中球形颗粒的数量增加;下风向气溶胶中富S颗粒和富Ca颗粒的相对丰度高于上风向,这可能与电厂控制SO2排放使用石灰石作脱硫剂有关;电厂下风向具有核壳结构颗粒的数量明显多于上风向,其原因是来自燃煤电厂或上风向的颗粒在合适的条件下(如温度高、相对湿度大、SO2与NOx浓度高等),易与其他物质发生化学反应形成具有核壳结构的复杂颗粒。     

宝鸡市区空气中PM_(10)、PM_(2.5)污染状况研究

目的研究宝鸡市城区采暖期和非采暖期PM10、PM2.5的质量浓度变化以及比例关系,为宝鸡的雾霾治理提供技术支撑。方法在宝鸡市环境监测中心站院子设点对PM10、PM2.5分别进行采暖期和非采暖期2个时段对比监测,结合气象条件进行分析,总结规律。结果在一般气象条件下PM2.5、PM10质量浓度采暖期高于非采暖期,昼间大于夜间,但细粒子在大气中漂浮时间长,昼夜变化幅度小于可吸入颗粒物。两种颗粒物浓度受气象条件影响较大,阴天浓度明显大于晴天。结论总结了不同时段PM10、PM2.5质量浓度和二者比例关系,为以后的研究和环境管理提供参考。