民用散煤燃烧排放颗粒物微观特征

为深入了解民用散煤燃烧排放颗粒物对大气环境的影响,利用自行设计的采样装置采集民用散煤燃烧颗粒物并采用扫描电镜-能谱(SEM-EDX)分析颗粒物的形貌和元素组成。结果表明,民用散煤燃烧排放的颗粒物主要有焦油球,飞灰,片状或块状碳质颗粒,矿质颗粒,烟尘集合体,其他颗粒。从形貌上看,民用散煤燃烧排放颗粒物以球形和类球形颗粒为主,占颗粒总数的49.2%,烟尘集合体很少,占颗粒总数的3.6%。从元素组成来看,民用散煤燃烧排放颗粒物主要是炭质颗粒,占排放颗粒总数的77.2%,S元素在颗粒中较为常见,但大多数含量较低。从粒径分布来看,民用散煤燃烧排放颗粒物主要是微小颗粒物,绝大多数(81.0%)颗粒分布在1μm粒径范围内。民用散煤燃烧是大气污染物的重要来源之一,应制定相应的管控措施。     

柴油车尾气碳烟颗粒物催化燃烧催化剂的最新研究进展

柴油车尾气排放的碳烟颗粒已经引起了严重的环境污染问题,必须加以净化处理.柴油车碳烟颗粒的低温燃烧离不开高活性的催化剂.针对柴油车排放的碳烟颗粒物后处理方法中的催化氧化技术,总结了近年来几种主要类型的碳烟燃烧催化剂(贵金属催化剂、碱金属催化剂、单组分过渡金属氧化物催化剂、多组分混合氧化物催化剂和固定结构复合氧化物催化剂)的最新研究进展,并对该研究方向存在的主要问题和应用前景进行了探讨.     

北京夏冬季雾霾天气大气单颗粒物特征

为了深入了解不同源排放大气颗粒物对北京市大气环境的影响,从而提出更有效的防污染源控制对策,减少污染,对2014年夏季7月和2015年冬季1月北京市采集的108个样品应用扫描电镜-能谱技术进行研究。结果表明硫钙颗粒和碳质颗粒在冬夏季雾霾天气均大量出现。夏季清洁天气下PM_(2.5)以上扬尘颗粒数量大于冬季。夏季雾霾天气下有机碳及含硫颗粒快速增加,冬季雾霾天气下由于燃煤供暖因素的存在,有机碳及含硫颗粒等特殊颗粒平均浓度较清洁天气增幅最高达145倍,PM1以下总颗粒数增长高达700%。夏季雾霾天气PM0.5~1颗粒数量较清洁天气增长1.6倍,冬季增长8倍。不同季节雾霾天气主导污染颗粒不同,应采取有针对性管控措施。     

珠三角地区大气新粒子增长-缩小过程特征

广东大气超级监测站新粒子生成事件中,在新粒子快速增长后观测到明显的颗粒物缩小过程(即新粒子增长-缩小过程)。结合3~1 000nm颗粒物数谱分布、颗粒物化学组成和重要气态污染物的变化,具体分析这类新粒子生成事件出现颗粒物缩小过程的特性和成因。结果表明,秋季新粒子生成事件发生频率和新粒子增长-缩小过程出现频率均较高。新粒子增长速率为3.0~12.0nm/h,颗粒物缩小速率为2.2~10.9nm/h。新粒子增长过程中,颗粒有机物对PM_(2.5)浓度贡献最大;颗粒物缩小过程中,SO_4~(2-)对PM_(2.5)浓度贡献最大,且SO_4~(2-)、NH_4~+和元素碳对PM_(2.5)浓度的贡献有所提高;NO_3~-和颗粒有机物对PM_(2.5)浓度的贡献下降,且颗粒有机物中二次有机颗粒物对PM_(2.5)浓度贡献的下降幅度明显大于颗粒有机物对PM_(2.5)浓度贡献的下降幅度。经分析,固态NH4NO3分解和低挥发性有机物挥发是颗粒物缩小的重要直接原因,扩散条件改善和大气氧化性减弱可能是推动新粒子增长转为颗粒物缩小过程的重要条件。     

废润滑油再生燃油及其碳烟热重特性研究

为合理评价废润滑油再生燃油的热稳定性及其燃烧生成碳烟的氧化活性,采用热重分析法研究了废润滑油再生燃油及碳烟的热重特性,同时采用Coats-Redfern方程计算了燃油与碳烟的热动力学参数。结果表明:(1)分别采用一级、二级动力学模型求解2种燃油及其碳烟的热动力学参数,热动力学参数的拟合直线的线性相关性较好。(2)再生燃油的热稳定性比柴油好。最大失重速率对应的温度接近燃油的着火温度。再生燃油、柴油的活化能分别为44.2、39.2kJ/mol。(3)碳烟存在3个明显的质量损失阶段。(4)再生燃油燃烧生成碳烟的10%失重时对应的起燃温度高于柴油,两者燃烧生成碳烟的50%失重时对应的起燃温度相差不多。     

东莞市大气PM_(10)、PM_(2.5)、PM_1中多环芳烃/正构烷烃的污染特征和来源解析

2011年8月—2012年7月间于东莞市生活区(NC)点和工业区(ZT)点采集大气PM10/PM2.5/PM1样品,并检测分析了颗粒物上的多环芳烃(PAHs)和正构烷烃。粒径分布结果显示,PAHs和正构烷烃均主要富集在PM1上,而正构烷烃富集程度更高。PAHs环数分析结果显示,PM1中主导PAHs为6环,PM1~2.5和PM2.5~10中则为4环。利用特定比值法分析PAHs来源,结果表明,生活区NC点大气颗粒物中PAHs主要来自汽油车尾气、天然气燃烧、燃煤源和烹饪源,而工业区ZT点则主要来自柴油车尾气、燃煤和木材燃烧。通过主峰碳数、碳优势指数、植物蜡贡献率等方法分析正构烷烃来源,结果表明,化石燃料燃烧是东莞市大气颗粒物中正构烷烃的主要贡献源,其次是高等植物蜡排放,贡献率约为10.9%~28.9%。化石燃料燃烧源贡献率对PM1的贡献率明显较PM1~2.5和PM2.5~10高。     

农林生物质燃烧尘中碳组分与水溶性无机离子的分布特征

以吕梁的小米秆、豆秆、玉米秆、树叶和草叶5种典型农林生物质为研究对象进行燃烧实验用武汉天虹TH450C型中流量大气综合采样仪对排放的烟尘进行采集。分析其碳组分(有机碳OC和元素碳EC)及水溶性无机离子,以期为颗粒物来源研究提供重要数据支撑。结果显示:5种农林生物质燃烧尘中,TC(total carbon)在颗粒物中所占比例介于62.37%~73.46%之间,碳组分是农林生物质燃烧尘的重要组成部分其中尤其以树叶燃烧尘中OC和EC的百分含量最大,分別达到39.78%和33.68%;生物质燃烧尘中碳组分的百分含量仅次于机动车尾气尘,但远大于煤烟尘、土壤风沙尘、建筑水泥尘和道路尘等源;OC/EC值介于1.15~1.26之间,该值可以初步用来作为判定农林生物质燃烧的ー个重要指标;K~+,Na~+,Ca~(2+)、Mg~(2+)、NH_4~+、F~-C1~-、S0_4~(2-)和NO_3_等9种水溶性无机离子之和在颗粒物中所占比例介于18.22%~24.12%之间,水溶性无机离子是农林生物质燃烧尘的重要组成部分;S0_4~(2-)、K~+、Cl~-、F~-是4种最主要的水溶性性无机离子;生物质燃烧尘中K~+主要以KCl的形式存在。     

石家庄市夏季道路交通扬尘排放特征研究

利用石家庄市快速路、主干道、次干道、支路共8条道路上布设的降尘缸,收集夏季道路交通扬尘并进行样品筛分、称重、粒径分析及碳分析。结果表明:(1)2.5~10.0μm粒径颗粒物含量最高,其次为10.0~30.0μm,0~2.5μm最少。相同类型道路南侧、西侧细颗粒物多,而北侧、东侧大颗粒物相对多,原因与道路两侧车流量和周围环境有关。2.5~10.0μm颗粒物更易在2.5 m处富集,而10.0~30.0μm颗粒物在1.5 m处容易富集。(2)PM_(2.5)比PM10更易富集碳。快速路PM_(2.5)中总碳(TC)、有机碳(OC)高,元素碳(EC)低。快速路和主干道2.5 m处PM10更易富集碳,次干道和支路则更易在1.5 m处富集。(3)研究区道路扬尘PM_(2.5)和PM10中碳组分的主要来源为汽油车尾气和燃煤排放,少部分为生物质燃烧。     

100 MW锅炉NaOH颗粒生成的数值模拟

煤粉燃烧过程中矿物质的气化、成核、凝结等过程是炉膛中亚微米颗粒形成的主要途径。本文运用CFD软件针对某100 MW锅炉内NaOH颗粒形成进行了数值研究,计算得到了炉内的温度分布、氧浓度分布和亚微米颗粒数量浓度和质量浓度分布。结果显示,亚微米颗粒的生成数量与温度具有强烈的相关性,温度较高的区域亚微米颗粒数量浓度较大,温度较低的区域则较小;而在炉膛的高温区内,NaOH颗粒的质量浓度并不是最高,而是最低,同时随着炉膛高度的增加,NaOH颗粒的质量浓度逐渐增加。计算结果为今后数值研究燃煤过程中亚微米颗粒的形成与演化奠定基础,为研究温度等燃烧条件对亚微米颗粒形成的影响、抑制其排放等方面提供了一种有效研究手段。     

冬季关中城市及农村颗粒物的污染特征

为比较冬季城市和农村大气颗粒物浓度及化学组分等特征,本文分别采集分析了西安市区、安康农村冬季大气PM2.5颗粒物与PM0.1颗粒物。分析结果表明:两地大气中PM2.5日均浓度均超过国家二级标准(75μg·m~(-3)),空气质量不容乐观;其中农村样品中PM0.1颗粒物约占PM2.5颗粒物浓度的36.8%左右;所有颗粒物中有机碳远高于无机碳组分,而市区大气颗粒物中多环芳烃浓度显著高于农村浓度,说明城市空气中来源于机动车尾气的污染较为严重;从颗粒物粒径分布特征来看,粒径为0.300~0.374μm颗粒物具有最高数浓度和比表面积浓度,粒径为0.374~0.465μm的颗粒物具有最高质量浓度;由于农村污染源较为单一,安康样品颗粒物浓度受燃煤和油烟的影响较大。此外,由于受燃煤机动车排放影响,西安大气中PM0.1颗粒物中水溶性离子主要为NO_3~-与SO24,而安康大气PM0.1颗粒物中水溶性离子主要以SO_4~(2-)与Ca2+为主,PM2.5颗粒物中水溶性离子以NO_3~-、SO_4~(2-)和NH_4~+为主,这与农村环境中使用燃煤、农田灌溉、家畜喂养以及有机质降解等有关。