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。     

燃煤电厂PM10颗粒痕量元素富集与粒径关系统计研究

煤燃烧带来的痕量元素排放是一个长期的环境问题。以PM10为主的细颗粒飞灰对痕量元素有较强的富集作用,且可以随着空气进入呼吸道,对人体危害很大。为了更好地理解痕量元素在细飞灰上的富集规律,该文通过对现有文献的广泛收集和整理,并通过统计分析研究了PM10飞灰颗粒粒径对Hg、Pb、As、Se、Cr、Cd、Cu、Co、Ni、Be 10种痕量元素富集的影响,得到了飞灰颗粒粒径与痕量元素富集关系的经验公式,利用这些经验公式可以对燃煤电厂与PM10相关的痕量元素排放情况进行初步判断。分析发现:PM10飞灰对痕量元素的富集作用强弱程度与痕量元素的挥发性呈正相关,其中Hg、Pb、As、Se、Cd、Cr 6种挥发性元素随着PM10飞灰粒径的减小富集程度增加,且PM2.5范围内的飞灰颗粒对痕量元素富集作用受颗粒粒径的影响最为显著;Cu、Co、Ni、Be 4种非挥发性元素在PM10范围内的飞灰颗粒上体现出较弱的富集作用,且受颗粒粒径影响不明显。     

PM2.5中无机元素的污染特征和来源分析

为研究齐齐哈尔市大气颗粒物PM2.5的污染特征和来源,在2013年12月~2014年11月,于齐齐哈尔大学校园内安置采样点采集PM2.5样品。初步测定了PM2.5中Na、Mg、Al、K、Ca、Fe、Mn、Ni、Cu、Zn、As、W、Pb、Ti、V、Cr这16种无机元素的浓度水平,并通过元素相关性分析、富集因子分析和主因子分析方法对其来源进行解析。结果表明:元素污染较为严重的季节是夏季,冬季较轻。Pearson相关系数分析表明无机元素污染来自地壳源和人为源的共同作用。富集因子分析表明,Zn、Cu、As、Pb这几种元素高度富集,主要受到交通源和工业源以及燃烧源等人为污染影响显著。因子分析表明,元素污染春夏两季主要来源于建筑源、交通排放污染和工业污染三个方面,秋冬季的燃烧污染明显贡献的更多。研究结果对于防治齐齐哈尔大气污染有一定的借鉴意义。     

北京市夏季大气气溶胶 PM2.5和 PM10成分特征?

对北京市城区2012年夏季大气对气溶胶进行每日PM2.5和PM10石英膜采样,得到了可溶性离子质量浓度和16种元素的质量浓度,并结合气象观测值进行了分析.结果显示,采样期间,PM2.5质量浓度为9.58~210.42μg·m-3,平均值102.81μg·m-3;PM10质量浓度为33.75~288.33μg·m-3,平均值159.66μg·m-3.PM2.5和PM10质量浓度都与采样点能见度、风速呈负相关,与相对湿度呈正相关.质子荧光分析(PIXE)结果显示,S、K、Ca和Fe在PIXE可分析元素中含量较高,在PM2.5和PM10都占89%.且元素Ca、Ti、Sc、Cr、Fe主要存在于粗粒子(PM2.5~10)中,而元素S、Cu、Zn、As、Br、Pb主要存在于细粒子(PM2.5)中.富集因子分析表明,元素K、Ca、Ti、V、Mn、Ni主要为地壳来源,元素S、Cl、Cu、Zn、As、Br、Pb主要来自于人为源.SO2-4、NO-3、NH+43种可溶性离子总质量浓度占PM2.5浓度的43.5%,占PM10浓度的25.4%.     

鞍山市夏季PM_(2.5)中元素污染特征与来源初探

为了解鞍山市夏季大气颗粒物PM2.5中元素的污染水平和来源,2014年7月2~15日在鞍山市6个站点进行了PM2.5的样品采集,对PM2.5载带的元素进行了浓度特征和富集因子分析,并通过主成分分析确定了鞍山市PM2.5的主要来源.鞍山市夏季PM2.5载带元素浓度主要由Na、Mg、Al、K、Ca、Fe、Zn等7种元素贡献,占总浓度的96.8%以上,Pb的浓度为50.07ng/m3,Cd的浓度为0.91ng/m3,Mn的浓度为16.81ng/m3,Ni的浓度为3.16ng/m3,均未超出GB3095-2012和WHO规定的浓度限值.元素Cr、Ca、Ni、Cu为显著富集或强烈富集水平,Cd、Pb、Zn属于极强富集,表明鞍山市夏季PM2.5污染属于城市交通、燃煤、钢铁冶炼等复合型污染.主成分分析结果显示,鞍山市夏季PM2.5中富集元素的主要人为源包括钢铁冶炼、机动车尾气和建筑扬尘.     

郑州市大气可吸入颗粒物单颗粒污染特征分析

分析了2005年郑州市大气可吸入颗粒物(PM10)的污染特征,应用高分辨率场发射扫描电镜(FESEM)和图像分析技术,研究了郑州市2005年夏季大气单颗粒物的形貌特征以及PM10的数量-粒度和体积-粒度分布.研究表明,2005年郑州市大气PM10污染比较严重,其污染程度从高到低依次为春、冬、秋、夏:烟尘集合体、不规则状矿物颗粒物在郑州市2005年夏季大气PM10中占有较大数量,PM10的数量-等效球直径分布的峰值在0.1～0.2 μm,PM10的体积.等效球直径分布的峰值则出现在0.7～0.8 μm和1～2.5μm范围内,说明在郑州市夏季大气PM10中,细粒子数量占优势,较粗颗粒(主要是矿物颗粒)在数量上对PM10贡献很小,但是对总体积(总质量)的贡献很大.     

北京西北城区2010年春季一次沙尘暴过程PM10特征研究

采集2010年春季北京市西北城区沙尘暴前期、中期及后期可吸入颗粒物样品,运用场发射扫描电镜和粒度分布软件分析沙尘暴过程中PM10的微观形貌和粒度分布特征。结果表明,沙尘暴期间PM10和PM2.5的质量浓度是一个突然变化的过程,在沙尘期间质量浓度分别增加到1960.68μg/m3、1477.27μg/m3,然后随着沙尘暴的消退逐渐降低,颗粒物质量浓度逐渐减少;对体积——粒度分布的研究表明,无论沙尘暴天气还是非沙尘天气,其体积百分比主要集中在2.5μm以上的较大等效粒径范围内,沙尘暴天气是由于输入了大量的沙尘颗粒,而非沙尘天气的少量大粒径颗粒对体积百分比的影响却很大,导致体积百分比向大等效粒径范围集中;沙尘暴前,颗粒物的微观形貌类型有矿物颗粒、烟尘集合体、球形颗粒和超细未知颗粒,沙尘暴期间,微观形貌类型主要是来源于地壳的矿物颗粒。     

燃煤电厂可吸入颗粒物中痕量元素的排放规律研究

在2个燃煤电厂除尘器入口和出口处利用荷电低压捕集器（ELPI）和稀释采样系统,对烟气中的可吸入颗粒物（PM10）进行现场采样,对其中的痕量元素的粒径分布、富集机理和排放因子进行了研究。电厂除尘器前后PM10中痕量元素的质量粒径分布,与PM10质量浓度粒径分布相似,大多呈现双模态。初步推测所测痕量元素在亚微米颗粒上的富集过程由异相化学反应控制,而在粗颗粒上的富集则可能由异相凝结或化学反应两种机制控制。相对富集因子的计算结果显示,除了Mn在PM10中呈亏损趋势外,其他元素在亚微米颗粒物中均有富集趋势。由于电除尘器对0.1~1μm粒径范围内的颗粒物去除效率较低,其对PM1、PM2.5和PM10中多数元素的去除效率均低于相应的除尘效率。除尘器后PM10中各元素的排放因子差别较大,其排放总量及导致的环境效应值得关注。     

秦俑博物馆室内气溶胶化学组成初步研究

目的为了科学有效保护地保护秦俑,研究遗址区室内空气工作势在必行。方法通过夏季在秦俑馆采集气溶胶进行分析。结果0.3~0.7μm范围内的气溶胶PM2.5、TSP浓度随游客的增加而增加;室内PM2.5和TSP平均浓度分别为108.4μg/m3和172.4μg/m3,PM2.5占TSP总质量的62.9%。进一步分析证实硫酸盐、有机物及地壳矿物是室内PM2.5的主要组成部分,分别占(32.4±6.2)%、(27.7±8.0)%,(12.5±3.4)%。元素碳、铵盐、硝酸盐分别占室内PM2.5的(3.9±1.5)%,(8.9±2.8)%,(7.0±2.9)%;高含量的硫酸盐、有机物、元素碳、硝酸盐及铵盐的粒径在0.43~3.3μm之间,根据离子平衡计算显示出室内气溶胶酸性特征。结论为科学、有效地控制室内环境,保护秦俑提供了重要依据。     

燃煤电厂电除尘PM_(10)和PM_(2.5)的排放控制Ⅰ:电除尘选型及工业应用

针对电除尘细颗粒物(PM2.5)排放控制,提出利用电除尘指数指导电除尘本体和电源设计选型技术的原理和方法,并介绍电除尘改造的应用案例。通过优化电除尘指数、采用三相高压电源开展电除尘改造和选型。通过电除尘和脱硫塔除雾器的同步改造,可以实现烟囱出口颗粒物排放浓度低于5 mg/m3,同时,PM2.5(直径2.5μm以下的颗粒物)排放浓度低于2.5 mg/m3。示范工程还表明当电除尘器出口PM10(直径10μm以下的颗粒物)排放在6~30 mg/m3时,PM2.5占PM10比例为6%至20%;当PM10排放在5~15 mg/m3时,PM2.5排放可低于2.5 mg/m3。     

O_2/CO_2气氛煤粉粒径对PM_(2.5)形成的影响

采用管式炉研究了煤粉粒径对可吸入颗粒物排放特性的影响.试验煤种为徐州烟煤,煤粉粒径分别为135～220 μm,91～135 μm,61～91 μm和0～61 μm;燃烧试验在1 123 K,O2/CO2气氛下进行.试验用荷电低压撞击器(ELPI)采集燃烧后的可吸入颗粒物.结果显示:煤粉粒径是燃烧过程中影响PM2.5 (2.5 μm以下颗粒物)生成的重要因素,粒径越小,生成的PM2.5越多;4种粒径煤粉燃烧后生成的PM2.5粒径分布都是相似的双峰分布,峰值点分别出现在0.2和2.5 μm左右.随着煤粉粒径的减小,S,Na和K几种元素的浓度值增加很大,Ca和Si的浓度值减少很多,而Fe的浓度值变化不大.粒径小于0.317 μm的颗粒可能通过气化-凝结机理形成,超微米颗粒则可能是通过亚微米颗粒凝聚、聚结和矿物质熔融、破碎、聚结形成.     

应用蒸汽相变机理脱除燃烧源PM2.5试验研究

对应用蒸汽相交原理作为脱除燃烧源PM2.5预调节措施的效果进行了试验研究.结果表明,蒸汽相变与常规除尘技术结合可有效脱除PM2.5,对燃煤、燃油PM2.5的脱除效率可分别提高80%,60%以上;相交核化室壁面性能,颗粒物化性质及蒸汽过饱和度对PM2.5凝并长大效果均有重要影响,采用低表面能的核化室壁面材料可明显改善蒸汽相变预调节的效果;强疏水性的燃油PM2.5颗粒凝并长大效果明显不及燃煤PM2.5颗粒,适当提高蒸汽添加量有助于增进相交效果.     

济南市春季大气中PM2.5、PM10颗粒物分布状态及元素分析

采用扫描电镜和能谱仪对济南市区春季大气中PM_(2.5)、PM_(10)颗粒物的显微形貌、粒径分布和化学元素进行连续30 d全天候研究,对大气颗粒物的粒径与数量进行统计回归分析,绘制相应粒径变化柱状图。依据检出的元素来推断大气颗粒物化学组成和来源,提出控制大气颗粒物PM2.5、PM10污染的有效对策。实验结果显示,大气颗粒物显微形态有球状、片状、棒状等不同形状且主要集中于0～1.0μm和1.0～2.5μm粒径范围,检出C、O、Cl、Si、Ca、K、Na、Mg、Al、Fe、S等多种化学元素,大多以矿物质氧化物、硫酸盐、硅铝酸盐等形式存在,主要来源于土壤尘、风沙尘、燃煤飞灰等。该方法简单、快速、科学,值得进一步推广应用。     

粤东三市PM2.5和PM10质量浓度分布特征

采用在线监测方法于2009年7月8日至22日在广东省汕头、潮州、揭阳三市各选择1个有代表性的空气质量监测点同步进行PM2.5和PM10监测。监测结果表明,粤东三市PM2.5和PM10质量浓度低于部分沿海城市;PM10与PM2.5的质量浓度日变化呈双峰分布,分别处在上午(6:00至10:00)以及下午(18:00至22:00)两个时间段;PM10与PM2.5日平均浓度变化呈周期性波动,周期约为3～4 d;对于粤东三市区域,PM2.5/PM10为0.5215,说明PM10中细颗粒物含量大于粗颗粒物含量。     

Inorganic chemical composition and source signature of PM2.5 in Beijing during ACE-Asia period

Aerosol samples for PM2.5 were collected in Beijing for 38 consecutive days from March to April 2001 using an IMPROVE Sampler. Concentrations of 20 elements in PM2.5 were determined using a PIXE method. Results show that the average mineral dust concentration of PM2.5 was 14.6 Ilg/m3 during the observation period. On the sand-dust event days of March 21 and April 10, dust PM2.5 mass concentrations were 62.4 and 54.1 μg/m^3, respectively.These demonstrate that fine particle pollution by dust event in Beijing was very severe. The enrichment factors of S and Cu reached minimums on the dusty days and were high on the non-dusty days. It is considered that enrichment factors of elements in PM2.5, which are associated with human activities, can probably provide an effective method to distinguish local sources from external sources of dust. Factor analysis on the chemical composition in PM2.5 shows that sources of crustal matters, anthropogenic emission, and oil combustion contributed to PM2.5 levels in air in the springtime of 2001 in Beijing.     

云南宣威肺癌高发区固体燃料燃烧排放颗粒的物理化学特征

在云南宣威肺癌高发区采集了固体燃料(煤炭、木材)燃烧排放的大气颗粒物样品,利用扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)、能量色散X射线光谱仪(energy dispersive X-ray spectroscopy,EDX)对796个颗粒物进行了分析.根据颗粒物的显微特征和化学元素组...     

前驱粉体低温烧结温度与压强对SDC电解质电学性能的影响

通过自蔓延燃烧法制备Sm掺杂的CeO₂基材料, 研究前驱粉体进行不同低温烧结热处理及改变压强对Ce_0.9Sm_0.1O_2-δ(SDC)电解质电学性能的影响, 并分别用X射线衍射、扫描电子显微镜和交流阻抗谱研究不同控制变量下样品的相组成、 微观结构和SDC电解质的电学性能. 结果表明, 当烧结温度升高时, SDC样品的平均粒径显著增加, 烧结温度和压强不影响样品晶胞参数的变化. 与晶粒电导率相比, 改变烧结温度和压强对晶界电导率的影响更明显.     

长春市冬春季环境空气中PM2.5污染特征与来源解析

为研究长春市冬季和春季大气PM_2.5的主要来源及污染特征, 于2018-01-06—2018-05-14连续采集PM_2.5环境受体样品, 分析其无机元素及水溶性阴离子组分. 结果表明： 采样期间长春市PM_2.5的质量浓度为（46.4±24.4）μg/m³, 冬季和春季的平均质量浓度分别为(51.0±25.8)μg/m³和(32.6±11.5)μg/m³, 超标率为11%, 均在冬季超标, 在春节假期中（2018-02-15—2018-02-21）, PM_2.5的质量浓度低且保持平稳; 所测全部水溶性阴离子及部分无机元素（Al,As,Pb,Se,Ti）质量浓度呈冬季高于春季的趋势; 长春市无机元素主要源于燃煤、 交通和扬尘; 长春市PM_2.5中NO^-₃和SO^2-₄是燃煤和机动车尾气共同作用的结果, 其中燃煤源的贡献率相对较高; 长春市冬春季PM_2.5主要来源为二次源（28.2%）、土壤尘源（12.6%）、交通排放源（10.7%）、燃煤源和建筑尘源（28.6%）、工业源和其他源（19.8%）.     

适应新排放标准的火电厂除尘技术

 简要介绍历次修订《火电厂大气污染物排放标准》时,中国火电厂在开发和应用电除尘器、袋除尘器、电袋复合除尘器方面的改进;指出电除尘器按传统凭飞灰比电阻和化学成分确定驱进速度并进行电除尘器选型设计,其偏差颇大;提出应更重视飞灰物相组分,还要重视显微结构、浸润性、黏附性、粒径分布和视密度、煤的燃烧方式、炉温、燃烧气氛等的影响;推荐用满足排放浓度所需要的比集尘面积数值判别不同煤质和飞灰的电除尘难易性;比较电除尘器、袋除尘器、电袋复合除尘器的技术特点和技术经济性后,建议：① 煤、灰品质较稳定,比集尘面积＜160m²/（m³·s^-1）就能达标者,优先选用电除尘器;② 煤、灰品质多样或多变,比集尘面积≥160m²/（m³·s^-1）,或已运行的除尘器需大幅提高除尘效率才能达标者,优先选用电袋复合除尘器,它与袋除尘器一样能够有效地捕集PM10和PM2.5微尘;③ 燃煤硫分低,除尘器进口烟尘浓度较低,烟气速度场、浓度场、温度场和漏风比较均匀时,需要比集尘面积≥160m²/（m³·s^-1）才能达标者,优先选用袋除尘器。