不同燃烧过程颗粒物粒径排放特征

采用荷电低压颗粒物撞击器(ELPI)和稀释采样系统研究重庆市工业源、交通源、生物质燃烧以及餐饮业油烟等各类燃烧过程的颗粒物排放特征.结果表明:燃煤锅炉以及各类柴油交通源颗粒物数浓度峰值都表现出单峰型的变化特征,峰值主要出现在0.20~0.48μm之间;生物质燃烧和餐饮业油烟颗粒物的数浓度都呈现出双峰型的变化趋势,分别出现在核模态(0.02~0.07μm)和积聚态(0.2μm);水泥窑炉的数浓度也出现双峰型变化特征,分别出现在积聚态(0.12μm)以及接近粗颗粒物态的1.23~1.96μm粒径范围处.各污染源颗粒物质量浓度峰值主要出现在粗粒径态,交通源排放的颗粒物质量浓度相对较高.各类污染源数浓度分布主要集中在积聚模态,粗颗粒态的数浓度累计贡献都不到1%;质量浓度主要分布在粗颗粒态,核模态的质量浓度贡献都小于0.1%.     

生物质露天焚烧及家庭燃用的多环芳烃排放特征研究

农村地区生物质燃烧排放是大气多环芳烃(PAHs)的重要来源之一.本研究利用建立的烟尘罩稀释通道采样系统,对我国典型的生物质燃烧方式—水稻、玉米、花生、大豆秸秆的家庭炉灶燃烧,并对水稻、玉米、花生秸秆以及荔枝树、大叶榕、小叶榕等落叶的露天焚烧进行实验室模拟,实测了秸秆野外焚烧、落叶野外焚烧、秸秆炉灶燃烧等3种典型生物质燃烧类型排放的气相及颗粒相PAHs的排放因子.结果表明,本研究生物质露天焚烧PAHs排放因子高于大部分已有实验结果,秸秆炉灶燃烧PAHs排放因子亦高于大部分排放清单采用值.3类燃料燃烧排放PAHs的谱分布相近,均以中低环PAHs为主,中高环(4~6环)PAHs比例为22.2%~28.8%.采用某单一数值作为某类源PAHs特征比的取值,并将其运用于大气PAHs的来源解析可能会造成偏差.     

室内木柴燃烧排放水溶性离子粒径分布特征

基于实验室模拟燃烧和稀释通道采样系统,采用荷电低压撞击采样器采集了6种典型木柴燃烧排放的14级粒径段颗粒物.采用离子色谱分析了8种水溶性离子,获得水溶性离子的分粒径排放因子和排放特征.结果表明,Ca²⁺的排放因子呈双峰分布,在0.25~0.38和2.5~3.6μm粒径段出现峰值,分别为0.14和0.16mg/kg.其余离子的排放因子为单峰分布.NH₄⁺、NO₃^-和SO₄^2-的排放因子在0.25~0.38μm粒径段出现峰值,分别为0.41、0.58和0.84mg/kg.K⁺和Cl^-的排放因子在0.15~0.25μm内出现峰值,分别为0.89和0.99mg/kg.木柴燃烧排放总水溶性离子的质量中值粒径为（0.30±0.07）μm,各离子的质量中值粒径范围为0.24~0.44μm.PM_0.094、PM_0.94、PM_2.5和PM₁₀中水溶性离子的排放因子变化范围分别为1.04~9.33、5.00~48.87、5.46~52.00和6.14~53.68mg/kg.木柴燃烧排放颗粒物中K⁺/Cl^-、K⁺/NO₃^-、K⁺/SO₄^2-和SO₄^2-/NO₃^-比值随粒径变化而变化,其排放初始值在应用于源解析和生物质燃烧排放气溶胶传输老化研究时需引起关注.木柴燃烧排放PM₁₀中的阴阳离子当量比值为0.80±0.11,颗粒物的酸度随颗粒物粒径而改变,亚微米颗粒物和细颗粒物的酸度高于超细颗粒物和粗颗粒物的酸度.本研究对构建生物质燃烧排放分粒径水溶性离子清单,更新和改进相关气候和空气质量模型的参数设置,识别烟气传输过程中的老化具有重要意义.     

缸内直喷汽油车颗粒物数量及可溶性有机组分排放特性

以一辆国V排放缸内直喷汽油车为研究对象,试验研究了NEDC、FTP-75和WLTC对该车颗粒物质量、23nm~2.5μm固态颗粒物数量、5.6~560nm超细颗粒数量及粒径分布、颗粒物有机组分的影响.结果表明：NEDC、FTP-75、WLTC颗粒粒径分布基本相同,均呈对数双峰分布,在9nm和60nm两个粒径处出现峰值;5.6~23nm颗粒物数量排放占5.6~560nm颗粒物数量的43.1%~57.7%;与NEDC比较,加减速比例高、瞬态性强的FTP-75、WLTC循环的颗粒物质量、23nm~2.5μm固态颗粒数量、5.6~560nm颗粒数量排放增大;缸内直喷汽油车的颗粒物可溶性有机物组分占颗粒物的20.5%~27.9%,可溶性有机物主要为C16和C18的脂肪酸、C20~C29烷径和5环以上的高分子量多环芳烃,测试循环对颗粒SOF排放及组分产生影响,瞬态性强的FTP-75、WLTC的PAHs比例增加.     

南京冬季市区和郊区气溶胶中PAHs浓度的昼夜特征及粒径分布

为了研究南京市区与郊区气溶胶中多环芳烃(PAHs)污染状况和分布特征,利用气-质联用仪(GC-MS)分析了2010年1月1～10日日间和夜间分别在南京大学和南京信息工程大学采集的气溶胶样品,得到南京市区与郊区17种PAHs浓度,总浓度分别为41.36～220.35 ng.m-3和45.10～200.86 ng.m-3,其中约66%～67%分布于细粒子(Dp≤2.1μm)中.研究发现,南京市区和郊区气溶胶中PAH总浓度均处于较高的水平;但两者昼夜变化趋势不同,即市区PAH总浓度日间高于夜间,郊区PAH总浓度日间低于夜间.主导风向的改变和高压天气系统对PAH浓度变化影响较大;在市区其影响主要表现在细粒子部分,而郊区主要表现在粗粒子部分.市区和郊区不同环数的PAHs粒径分布不同;2～3环PAHs,郊区含量高于市区;而4～6环PAHs,市区含量高于郊区.高环数(4～6环)PAHs在粗模态出现较大浓度峰可能是由于南京地区粗模态气溶胶中碳含量较高.市区和郊区相似的特征比值说明两者的PAHs具有相同污染来源,主要为生物质及煤的燃烧和汽车尾气,表明南京市区PAHs受到郊区工业源排放影响较大.     

厦门城区大气颗粒物PM10中有机酸源谱特征分析

对厦门城区大气颗粒物PM10中有机酸的可能来源,如烹调油烟、生物质燃烧颗粒、汽车尾气和土壤/路面扬尘等4种不同排放源,采用再悬浮混合箱得到PM10样品.采用BF3/正丁醇衍生-GC/MS分析方法,测定了包括二元羧酸、脂肪酸和芳香酸共15种有机酸.结果表明,烹调油烟中有机酸的含量远高于其它颗粒物,最高可达53%,其中亚油酸和油酸的含量最高,为24%±14%;而汽车尾气颗粒物中乙二酸的含量最高,其次为邻苯二甲酸Ph;汽油燃烧颗粒物中己二酸与壬二酸的比值显著高于其它样品,可用于环境大气中二元羧酸的人为和生物来源的定性判断.除发电机排放样品外,其它样品中丙二酸与丁二酸的比值(0.07～0.44)远低于环境样品中该比值范围(0.61～3.93),表明丙二酸与丁二酸的比值可用于环境大气中二元羧酸的一次/二次来源的定性判断.     

广州市PM_(2.5)中含碳有机物的来源分析

通过对广州市城区PM_(2.5)的质量浓度和含碳气溶胶的组分连续1 a的采样分析,获得了广州地区PM_(2.5)中含碳气溶胶的年变化特征,对广州市PM_(2.5)中有机碳OC的来源和烃类有机物的主要来源进行了分析。结果表明,化石燃料燃烧和汽车尾气污染对广州市PM_(2.5)中含碳有机物的贡献较大,植物排放对春秋季PM_(2.5)有一定的贡献,而夏季则同时受到植物源和人为源的污染;采用散点图法和比值-比值法对多环芳烃的来源进行了分析,机动车排放对低环数PAHs(Flu、Pyr)的贡献较大,生物质燃烧对高环数PAHs(Bghi P、Icd P)具有显著贡献,而且存在一定的光化学老化,而藿烷和EC主要来自机动车排放源;广州市PM_(2.5)中有机碳OC的主要来源为机动车排放、燃煤排放、生物质燃烧、餐饮油烟、二次形成和其他来源,冬季分别贡献15.3%、20.5%、8.0%、11.5%、14.9%和29.8%。     

室内多环芳烃污染源的化学组成特征研究

运用环境舱模拟源排放的方法采集了烹调油烟与环境烟草烟雾的样本,对18种PAHs进行了定量分析.比较了不同食用油与不同品牌香烟产生PAHs组成特征的差异,初步建立了2类室内PAHs来源的化学成分谱.结果表明:烹调油烟中3环以下的PAHs为主体,Fluo,Pyr和Flu相对含量较为稳定;香烟烟雾以3～4环组分为主体,Flu,Phe,InP和BaA较为稳定,Cor含量较烹调油烟而言显著增加.2类源的ρ(BaA)/ρ(Chy),ρ(BeP)/ρ(BaP)与ρ(InP)/ρ(BghiP)稳定且存在显著差异,可以用来解析室内PAHs以及PAHs暴露的来源.运用等效毒理学因子估算了其危害程度,结果表明:每100 g食用油在烹调过程(60 min)中释放产生PAHs的毒理学效应仅为吸烟过程中每g烟草所产生PAHs毒理效应的一半.      

桂林市细颗粒物典型排放源单颗粒质谱特征研究

利用单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪(SPAMS)对桂林市四类PM2.5典型污染源排放颗粒物的粒径和化学成分进行分析,结果表明:除扬尘颗粒外,其他几类源排放颗粒物的粒径集中在0.2~1.25μm之间.几类污染源排放颗粒物的化学成分有明显区别,柴油车以EC颗粒为主,占总电离颗粒的74.7%,汽油车以富钙颗粒为主,占总电离颗粒的86.7%,燃煤排放以富铁、富铬颗粒为主,二者合计占了总电离颗粒的59.9%,生物质燃烧以含左旋葡聚糖颗粒为主,占总电离颗粒的44.4%,扬尘颗粒以富铝颗粒为主,占总电离颗粒的69.4%.这些特征为大气颗粒物的源解析提供了可能.     

太原市采暖期大气PM_(2.5)中多环芳烃的污染特征

本研究对太原市采暖期PM2.5中多环芳烃(PAHs)的污染水平、组成特征、健康风险以及来源进行了分析。结果表明,太原市采暖期PM2.5的日均浓度水平为70.7~274.2μg/m3,90%的样品超过了我国《环境空气质量标准》(GB 3095-2012)中PM2.5的二级标准限值(75μg/m3)。PM2.5中16种PAHs的浓度水平为282.7~1 398.6ng/m3,平均值为915.7ng/m3。荧蒽(Fla)是浓度最高的单体,占PAHs总浓度的20.4%,其次是芘(Pry)和菲(Phe),分别占14.5%和13.2%。不同环数的PAHs质量浓度为4环5~6环2~3环。以苯并(a)芘(Bap)为参照对象的昼夜毒性当量浓度Bapeq分别为75.5和100.0ng/m3,高于我国和WHO对Bap的规定值(分别为2.5和1ng/m3),对人体健康存在潜在危害。根据PAHs环数分布及特征比值法判断PAHs的主要来源是煤燃烧,同时也存在一定的生物质燃烧和少部分石油燃烧。     

二次颗粒物源成分谱的建立在尘源解析中的作用

通过CMB模型计算各类尘源对TSP、PM10的影响时发现,二次颗粒物对尘源解析起到了不容忽视的作用,因此就二次颗粒物源成分谱进行了专门解析研究,并把二次颗粒物解析也纳入到模型中来,从而完善了源解析结果。     

二次颗粒物源成分谱的建立在尘源解析中的作用

通过CMB模型计算各类尘源对TSP、PM10的影响时发现，二次颗粒物对尘源解析起到了不容忽视的作用，因此就二次颗粒物源成分谱进行了专门解析研究，并把二次颗粒物解析也纳入到模型中来，从而完善了源解析结果。     

Particle monitoring techniques for water treatment applications

１　ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＰａｒｔｉｃｌｅｓｉｎｎａｔｕｒａｌｗａｔｅｒｓａｒｅｏｆｔｅｎｔｏｏｓｍａｌｌｔｏｂｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｒｅｍｏｖｅｄｂｙｔｈｅｓｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ．Ｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎ／ｆｌｏｃｃｕｌａｔｉｏｎｃａｕｓｅｓｆｉｎｅｐａｒｔｉｃｌｅｓｔｏａｇｇｒｅｇａｔｅｉｎｔｏｌａｒｇｅｒｕｎｉｔｓ（ｆｌｏｃｓ）ｗｈｉｃｈｃａｎｂｅｍｏｒｅｅａｓｉｌｙｓｅｐａｒａｔｅｄ．Ｉｎｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｓａｌｔｓｏｆａｌｕｍｉ…     

哈尔滨松北区2007年春季可吸入颗粒物PM10的粒度分布及来源分析

通过使用高分辨率扫描电镜和图象分析技术对哈尔滨市松北区春季大气可吸入颗粒物PM10微观形貌和粒度分布进行了分析。初步得出哈尔滨松北区PM10的矿物多以不规则的形式存在,且多是来自扬尘的原生矿物;根据粒度分布特征得知,矿物颗粒的数量-粒度分布非常大;飞灰和烟尘集合体的数量-粒度分布较大,说明它们多以微小细颗粒物的形式存在。     

粒子电极对苯酚废水的电催化降解

以溶胶-凝胶法制备了负载型复合金属氧化物Mn-Sn-Sb/γ-Al₂O₃粒子电极,用该粒子电极取代平板电极,对苯酚水溶液进行了电催化降解的研究,并考察了pH,电解质浓度,槽电压,进水ρ(苯酚),反应温度和气体流量等因素对苯酚去除率的影响.结果表明,当反应温度为25 ℃,pH为6.4,气体流量为0.5 L/min,槽电压为6.5 V,电解质浓度为0.025 mol/L时,电催化降解质量浓度为200 mg/L的苯酚水溶液150 min,苯酚去除率为94.0%,催化活性较高.提高进水ρ(苯酚),会使反应表现为自抑制作用;提高温度有利于苯酚电催化氧化的进行,但会增加石墨电极损耗和催化剂溶出量,因此在选择电催化氧化温度时要考虑设备的耐蚀性和电极的稳定性.      

深床过滤颗粒截留机理研究

对深床过滤过程中颗粒物与滤料之间的相互作用进行了理论分析,讨论了两者间的相互作用及影响因素对微絮凝深床过滤进行了中试研究,考察了1～l0μm粒径颗粒在500cm滤床中的截留情况,并连续65h监测滤柱水头损失的变化;在滤速为24m/h情况下,计算了1～10μm粒径颗粒所受的水流剪切力;利用理论分析,分别讨论了表面电位为-25mV及-125mV、粒径为1～10μm的颗粒与滤料之间的物理化学作用力.理论计算值对实验结果进行了很好的解释,说明可以通过颗粒与滤料间的作用力分析来研究均质滤料深床过滤运行规律.     

脉冲放电粒子荷电机理的研究

脉冲电晕放电在脉冲期间产生大量的高能电子，形成粒子在电场中的电子荷电．依据粒子附近的电子密度Ｂｏｌｔｚｍａｎ分布和电子在粒子表面传输的速率方程，在电子的动能大于或等于粒子表面势垒能的边界条件基础上得到粒子在脉冲电晕场中粒子荷电的速率方程，并利用龙格库塔法求解荷电速率方程得到粒子在脉冲放电条件下的荷电量．计算结果表明脉冲放电下的粒子荷电量平均是直流电晕放电的离子荷电量的１８倍，最大荷电量是０５—１５μｍ范围内的粒子，荷电量是直流电晕的２６倍．这一结果不仅与Ｄａｖｉｄ的粒子自由电子荷电理论结果相似，而且与微细粒子电子荷电量测试结果基本一致．     

哈尔滨松北区2007年春季可吸入颗粒物PM10的粒度分布及来源分析

通过使用高分辨率扫描电镜和图象分析技术对哈尔滨市松北区春季大气可吸入颗粒物PM10微观形貌和粒度分布进行了分析.初步得出哈尔滨松北区PM10的矿物多以不规则的形式存在,且多是来自扬尘的原生矿物;根据粒度分布特征得知,矿物颗粒的数量—粒度分布非常大;飞灰和烟尘集合体的数量—粒度分布较大,说明它们多以微小细颗粒物的形式存在.     

关于酸性粒子大小计算的研究

酸性粒子在许多环境问题中起着重要的作用.它们的大小一直用Gras公式计算.但在实际的研究中发现Gras公式有时并不合理.提出对Gras公式进行改进以粒子投影长度L与截面积直径d的比例关系,L/d<0.62用Gras公式计算,0.62～1.62用修正的Gras公式计算,＞1.62须具体对待.并用具体算例证实了新算法的合理性.     

运用单颗粒气溶胶质谱技术初步研究广州大气矿尘污染

自主研发的单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪(Single Particle Aerosol Mass Spectrometer,SPAMS)采用空气动力学透镜、双激光测径系统以及双极飞行时间质量分析器,并用其对广州市大气细颗粒物进行在线分析,实现了矿尘颗粒物的空气动力学直径和化学组成的同时检测. 在连续4 d的采样中,共采集到249 057个粒径在0.2～1.2 μm且同时含有正负质谱信息的颗粒物,其中矿尘颗粒物占7.9%. 结果表明:矿尘颗粒物的正离子成分以Ca2+,K+>/sup>,Fe2+和Na+>/sup>为主,同时还含有Li+>/sup>,Mg2+,V>/sup>5+,Ba2+和Ti4+等;负离子成分以NO₃->/sup> 和NO₂->/sup>为主,另外还含有HSO₄->/sup>,SiO₃->/sup>和PO₃->/sup>等. 在广州市大气细颗粒物中,矿尘贡献不如含碳颗粒物和生物质燃烧颗粒物,且在矿尘颗粒物中贡献较大的几类(如含钙、含铁、含钠钾颗粒物等)大多是老化的成分.