固定污染源排放可凝结颗粒物采样方法综述

综述了国内外固定污染源可凝结颗粒物(CPM)冲击冷凝法和稀释冷凝法2种采样方法,指出CPM是固定污染源排放颗粒物的重要组成部分,国内对于固定污染源CPM排放的监测和研究尚处于起步阶段,缺乏必要的CPM采样标准方法。通过分析2种采样方法的优缺点,提出冲击冷凝采样法需进一步降低SO_2等水溶性气体的影响,提高气相CPM冷凝效果及超细颗粒态CPM的捕集效率;稀释冷凝法需提高采样装置的便携性实现可过滤颗粒物(FPM)和CPM的分离采样,提高采样管路壁面颗粒物回收率。同时,针对我国固定污染源如燃煤电厂大量使用湿法脱硫设备的情况,CPM采样方法需提高对低温高湿且夹带液滴烟气采样的适用性。     

固定污染源烟气中可凝结颗粒物监测技术现状及展望

随着国家对大气环境治理的推进,可凝结颗粒物(CPM)成为工业烟气防治的关键污染物。CPM在烟道高温环境中为气态物质,排入大气环境后快速凝结成颗粒态物质,对其进行准确测量是国内外的前沿技术挑战之一。通过研究分析CPM在烟气和烟羽中演化特征与监测技术现状,阐明CPM的概念、形成机制与排放特征,阐释已有的工业烟气CPM采集与分析方法及其存在的问题,并进一步对超低排放烟气中CPM的在线监测和质控技术提出展望。     

典型超低排放烟气中颗粒物组分特征研究

为了解超低排放改造后工业源烟气颗粒物排放状况及其组分特征,于2020年1—5月对2家垃圾焚烧企业和2家燃煤电厂外排烟气开展了调查,同步采集外排烟气中的可过滤颗粒物（FPM）和可凝结颗粒物（CPM）,测定质量浓度及其离子组分、元素组分,对各组分浓度范围及平均值进行统计评价。结果表明：4家企业外排烟气中CPM和FPM质量浓度平均值的比值分别为30.5,10.3,3.0,0.94,CPM的排放不可忽视;离子分析结果发现,烟气处理过程中产生的铵离子和硫酸根离子等水溶性离子,在FPM中基本未检出,在CPM中检出且浓度较高;金属元素分析结果发现,检出的铬（Cr）、镍（Ni）、铅（Pb）3种元素主要存在于FPM中,而砷（As）、汞（Hg）元素则更多地存在于CPM中;CPM中水溶性离子为主要成分,以水溶性离子作为CPM排放的控制因子是可行的。     

固定源排气中氮氧化物的测定

由于没有单独测定二氧化氮的方法标准、二氧化氮标准气体和测定二氧化氮便携式(电化学传感器)仪器标准,目前不能利用标准气体评价二氧化氮便携式(电化学传感器)仪器的性能;但是,可采用将NO2还原成NO后用化学发光法、非分散红外线法或电化学传感器法测定氮氧化物。     

工业烟气氨排放特征及其对颗粒物污染形成影响

氮氧化物（NO_X）超低排放控制背景下,工业烟气氨（NH₃）逃逸问题被广泛关注。为探究重点行业NH₃逃逸现状及其对空气质量的影响,本研究于2022年3—6月针对江苏省7个重点行业烟气NH₃排放进行了监测,并针对NH₃逃逸严重的4条生产线测试其可凝结颗粒物（CPM）的排放特征。研究结果显示,68家企业的NH₃排放质量浓度为0.7～65.4 mg/m³,热电、日用玻璃行业的NH₃逃逸问题突出,其NH₃平均质量浓度分别为37.4,39.2 mg/m³。采用选择性非催化还原（SNCR）脱硝设施的工业烟气NH₃排放质量浓度分别是采用选择性催化还原（SCR）和SNCR+SCR联合技术的2.36,1.42倍;NH₃逃逸现象严重的生产线的排气筒出口处CPM质量浓度达到717～1 322 mg/m³,抵消了脱硫、脱硝和除尘带来的减排效果,对细颗粒物（PM_2.5）污染有直接贡献。研究结果可对我国二次颗粒物来源与治理方向提供支撑。     

北京市无组织排放源颗粒物的粒度分布

采用真密度测定和巴柯型离心式粉尘分级仪的筛分,确定北京市无组织排放源排放颗粒物粒径的质量百分比,从而得出粒径在0-100微米之间颗粒物的粒度分布。城市扬尘可吸入颗粒物的质量百分比最大(16.46%),中位径D50最小(34μm),细小颗粒物含量最多。土壤尘中的山体土、河滩土和农田土的性质相似。道路扬尘中高速路和环路细小颗粒物较主路和非主路高。     

桂林市细颗粒物部分典型排放源的粒径谱及成分分析

采用在线单颗粒气溶胶质谱技术源解析方法,对桂林市PM2.5典型排放源的粒径和化学成分进行质谱分析,采集燃煤/燃气源、工业工艺源、扬尘源、油烟源4类共计7个典型排放源。结果表明,桂林市4类排放源细颗粒物的粒径分布为0.25~1.25μm,80%以上的细颗粒分布在0.2~1.0μm的小粒径范围,峰值约0.68μm。细颗粒物离子成分含有Na~+、Mg~+、K~+、NH~+4、Fe~+、Pb~+、Cd~+、V~+、Mn~+、Li~+、Al~+、Ca~+、Cu~+、Zn~+、Cr~+、CN~-、PO_3~-、NO_2~-、NO_3~-、Cl~-、SO_4~(2-)、SiO_3~-等成分,桂林市细颗粒物为元素碳、有机碳元素碳、有机碳、富锰颗粒、富铁颗粒、富钾颗粒、矿物质、左旋葡聚糖以及其他金属等9类。     

抚顺市大气颗粒物主要排放源的成分谱研究

抚顺市的5种大气颗粒物主要排放源中土壤风沙尘的特征元素为K,钢铁尘的特征元素为Fe,建筑水泥尘的特征元素为Ca,煤烟尘的特征元素为Ti。土壤风沙尘和扬尘中含量最高的元素为Al,煤烟尘中含量最高的元素为EC,钢铁尘中含量最高的元素为Fe,建筑水泥尘中含量最高的元素为Ca。     

我国固定源大气颗粒物监测技术的现状与改进建议

针对国内固定源大气颗粒物监测技术的现状及不足,通过对资料总结发现国内固定源排放颗粒物的监测技术现状中存在国标精度要求较低和技术细节不足等问题,并重点从分级采样和大气低浓度颗粒物检测方面深入剖析相关技术的不足与需求,并结合国内外的经验,从国标的修订与补充、分级采样技术体系的建立和低浓度大气颗粒物采样方法的改进等3个方面提出技术与设备方面的改进建议。     

固定源测试体系的中美比较与借鉴

对中美两国固定源测试技术体系进行总结并按照辅助类参数、烟气类污染物、烟尘类污染物、有机类污染物、元素及卤化物、在线监测规范进行分类并比较,指出两国测试体系的异同。结合目前形势指出中国烟尘、烟气及VOCs类污染物监测体系面临问题并提出建议。     

燃煤电厂石膏雨污染排放实测

对上海市8台燃煤机组开展了石膏雨和相关污染物排放监测,考察部分燃煤电厂石膏雨排放对周边居民生活和电厂生产造成的影响。结果表明,采用GGH并加热到一定温度,同时对除雾器进行优化的机组烟尘和可凝结颗粒物浓度均较低,石膏雨沉降和液滴均未检出,无冷凝回流液;虽然装有湿式电除尘器和GGH的机组石膏雨沉降未检出,但液滴浓度较高;仅装有湿式电除尘器的2台机组中1台检出石膏雨沉降;对照机组石膏雨沉降和液滴浓度均较高。建议电厂提升排烟温度,同时采取措施消除烟气中石膏夹带,彻底消除石膏雨,在标准制定时应充分考虑目前燃煤电厂多种污染物排放情况及其对环境的影响,尤其是石膏雨和可凝结颗粒物,制定相应的监测方法和评价体系,将其纳入火电厂排放标准中。     

电生理技术在大气PM2.5污染健康风险管控中的应用

严峻的大气颗粒物污染导致的能见度下降和城镇灰色景观可能会阻碍居民压力恢复路径,损害居民身心健康。为研究大气PM_(2.5)污染对人体压力恢复的影响,基于压力恢复理论设计了一项生理心理学实验。随机招募127名被试(女性63名,男性64名),并随机分为6组(编号为G10、G30、G50、G100、G160和G260),每组被试在压力恢复阶段分别对应观看ρ(PM_(2.5))平均值分别为10,30,50,100,160和260μg/m~3的实景照片。结合压力自评量表和皮肤电、心电等电生理技术测量了被试观看不同环境ρ(PM_(2.5))实景照片时的压力恢复比例。结果显示,G10、G30、G50组被试的皮肤电水平、心率和心率变异性恢复比例约为40%～50%,50%～70%和60%～80%,G100、G160、G260组被试的皮肤电水平、心率和心率变异性恢复比例约为20%～40%,10%～40%和30%～50%,即观看ρ(PM_(2.5))低于50μg/m~3实景照片的被试在3 min内的压力恢复比例比观看ρ(PM_(2.5))高于100μg/m~3的实景照片的被试高20%以上。基于皮肤电的逐10 s压力恢复比例分析显示,2min内的清洁空气照片(G10、G30、G50组)暴露能使压力恢复至初始水平的60%左右,而暴露时间的增加可能会使被试产生疲劳和厌倦,从而导致压力恢复比例下降。指出,电生理技术是对自评量表测量的有力补充,能够客观、有效地测量压力水平变化,丰富了开展环境健康风险评估的手段,可为大气污染心理健康风险管控提供参考和借鉴。     

上海浦东新区城区大气PM2.5中水溶性离子污染特征研究

为研究大气中细颗粒物(PM2.5)在中低浓度水平下的污染特征及来源,于2018-2020年在上海市浦东新区采用在线气体组分及气溶胶监测系统对大气ρ(PM2.5)及其水溶性离子的质量浓度进行了在线连续观测.结果表明,2018-2020年ρ(PM2 5)变化总体均呈现冬季较高,春、秋季其次,夏季较低的特征.PM2.5中水溶...     

湿法脱硫烟气中多形态颗粒物的测量方法及组分特征

为全面测量固定源湿法脱硫烟气中多形态颗粒物的排放浓度及其离子组成特征,提出了一种基于一级冷凝、二级过滤和一级冲击吸收的多形态烟气颗粒物的同步测量方法,外场实测了3种湿法脱硫和除尘工艺的排放水平。现场测试表明：简易湿法除尘脱硫（NaOH法）一体化装置烟气中可过滤颗粒物（FPM）浓度为（36±11）mg/m³,可逃逸颗粒物（EPM）浓度为（33±7）mg/m³;氧化镁法+布袋除尘工艺烟气中FPM浓度为（14±5）mg/m³,EPM浓度为（13±6）mg/m³;石灰石-石膏脱硫+电袋除尘工艺烟气中FPM浓度低,小于3 mg/m³,EPM浓度为（6±1）mg/m³;烟气中EPM是传统滤膜法检测FPM浓度的0.7~5.7倍,EPM的主要存在形态为冷凝液中的可溶解颗粒物（DPM）,颗粒物的组分与脱硫方法密切相关,各形态颗粒物的主要组分是SO₄^2-、SO₃^2-、NO₃^-、NO₂^-、NH₄⁺、Cl^-、Na⁺、Mg²⁺和Ca²⁺等离子。     

环境空气中细颗粒物自动监测手工比对的质量控制

简述了国内、国际细颗粒物比对监测工作的概况,对南通市细颗粒物比对监测工作进行了分析,对目前细颗物比对监测过程中存在细颗粒物污染状况对数据有效性的影响,以及温、湿度对自动监测数据的影响等问题,提出了对策建议。     

基于颗粒物光量子雷达的颗粒物排放实时溯源及应用

在大气污染治理中,传统探测方式在局地大气颗粒物排放源的精准定位和实时溯源方面还有所不足。自主研发的1 550 nm波长颗粒物光量子雷达,具备探测效率高、人眼安全等特点,360°水平扫描一周仅需8.5 min。基于该雷达水平扫描监测,结合迭代拼接法和新发展的颗粒物示踪系数及污染源定位方法,可准确识别并定位出当地的污染排放源位置。对于部分污染排放定位溯源案例,结合多图展现并分析了颗粒物排放、扩散、传输、消散过程中的烟羽变化,并结合卫星图像确认了相应工业生产和建筑扬尘等典型颗粒物排放源。地面监测数据分析了部分污染源对监测站点颗粒物浓度的影响。该雷达通过低仰角、可重复性的快速扫描,结合符合颗粒物扩散规律的分析过程,在颗粒物污染实时溯源定位方面展现了极高的准确性。     

中国4城市空气颗粒物元素的因子分析

因子分析在研究空气颗粒物来源上得到了广泛的应用。本文应用最大方差旋转因子分析法对中国4城市空气中粗、细颗粒物元素的来源进行了分析。结果指出粗、细颗粒物因子大致可分为土壤源因子和工业污染源因子两大类。粗颗粒物主要来自土壤源,细颗粒物主要来自工业污染源,并指出土壤源因子对粗颗粒物的贡献大于对细颗粒物的贡献。