浅析大气自动监测中PM2.5和PM10倒挂成因

<正>前言PM10是空气动力学当量直径小于或等于10微米的颗粒物,而PM2.5是空气动力学当量直径小于或等于2.5微米的颗粒物。从理论上来说,在PM10和PM2.5监测时PM2.5应小于PM10,但是从实际得出的数据来看,还是会出现PM2.5的1小时平均质量浓度高于的PM10情况,这便是"PM2.5和PM10倒挂"。PM2.5和PM10PM2.5及细颗粒物也称为可入肺颗粒物,是对空气中直径     

地铁颗粒物在区间隧道内运动的受力特征分析

为了对地铁颗粒物进行数值模拟,讨论了不同粒径颗粒物的密度均值,重点分析了地铁颗粒物在区间隧道内运动的受力情况,计算和对比了各主要作用力。结果表明,地铁颗粒物的密度随粒径变化较大,采用平均值表示更为合适,其中PM1、PM2.5和PM10的密度均值分别为2.562 g/cm~3、3.766 g/cm~3和4.043 g/cm~3。由于地铁颗粒物独特的密度属性及区间隧道内特殊的流场环境,颗粒受力情况不能一概而论,当颗粒粒径为1μm时,主要作用力呈现明显的分化,仅需考虑Brownian力和曳力;当颗粒粒径为2.5μm时,重力占据了足够的份额而不能被忽略,需要考虑Brownian力、曳力和重力;当颗粒粒径为10μm时,Saffman力明显增大而不能被忽略,因此需要考虑Brownian力、曳力、重力和Saffman力。     

桂林市区大气气溶胶离子组成分布及酸化缓冲能力

针对桂林市区3个测点不同季节的大气颗粒物样品的离子组成分布酸化缓冲能力进行研究,探讨了该地区TSP和PM10的质量浓度、酸度和酸化缓冲能力。研究显示,Ca2+在小颗粒中起主导作用,PM10缓冲能力强于TSP并且夏季气候酸缓冲能力强于秋季气候,同时以Ca2+为主要阳离子的喀斯特地区在大气颗粒物中能起缓冲酸雨作用的碱性成分不多,最后分析了不同的粒径分布以及无机离子组分特征。     

危险的PM2.5颗粒

近日,PM2.5这个较为生涩的专业术语成为人们的"口头语"。PM,英文全称为particulatematter(颗粒物)。PM2.5指的是粒径小于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物。科学家用PM2.5表示每立方米空气中这种颗粒的含量,这个值越高,就代表空气污染越严重。PM2.5的直径还不到人的头发丝粗细的1/20。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分,但它对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比,PM2.5粒径小,富含大量的有毒、有害物质,且在大气中的停留时间长、输送距离远,因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。2011年11月15日,著名大气环境专家、北京大学环境科学与工程学院院长张远航表示,PM2.5纳入评价后仅二成城市空气质量达标。     

PM2.5应尽快列入空气质量标准

环保部近日发布了《环境空气PM10和PM2.5的测定重量法》,首次对悬浮在空气中、直径小于等于2.5μm的颗粒物PM2.5的测定进行了规范。PM2.5,貌似很专业的术语,离我们的生活却非常近。城市中常见的灰霾天气,PM2.5往往是主因,这些还不到头发丝粗细的1/20颗粒物,它在大气中停留时间长、输送距离远,因而对空气质量和能见度有重要影响。不仅如此,PM2.5堪称人体健康的一大杀手,它成分复杂,多含有毒有害物质,由于颗粒太小,它能穿过鼻腔中的鼻纤毛,直接进入肺部,甚至渗进血液,从而引发包括心脏病、动脉硬化、肺部硬化、肺癌、哮喘等各     

齐齐哈尔市大气细粒子PM_(2.5)单颗粒研究

为了了解齐齐哈尔市大气细粒子PM2.5单颗粒的形貌、组成及粒度分布特征,选取齐齐哈尔市大学校园和商业市中心两个采样点,针对春季和秋季大气中PM2.5单颗粒,应用场发射扫描电镜(FESEM)和配带X射线能谱的扫描电镜(SEM-EDX)对其微观形貌和元素组成进行了研究。利用图像分析系统对其粒径分布进行统计。结果表明,此地区PM2.5颗粒分为4种类型,即烟尘集合体、飞灰、矿物颗粒和未知颗粒,分别来源于机动车尾气排放、煤炭等燃料燃烧及地壳扬尘。其中春季烟尘集合体数量最多,秋季由于燃煤以飞灰为主。来源于地壳扬尘的矿物颗粒以硅铝酸盐类和碳酸盐类矿物为主。此地区大气中PM2.5颗粒空气动力学直径约90%小于1.0μm,属大气细粒子。其中烟尘集合体平均粒径大于矿物颗粒,飞灰平均粒径最小。     

分级采样测定污染源颗粒物排放的探讨

以冲击式分级采样方法测定工业固定污染源烟道气内的颗粒物,包括总悬浮颗粒物(TSP)及细微颗粒(PM10、PM2.5)排放,并对工业污染源净化装置做出分级效率测试.文中介绍了测试及数据处理过程并与国家标准方法滤筒计重法进行比较.在冶金、建材、电力等行业的工业炉窑颗粒物排放测试的应用结果表明:该法能有效的对颗粒物进行分级,是一种符合我国目前国情且使用简单、易行的方法.     

大叶女贞叶面结构对滞留颗粒物粒径的影响

为分析叶面微结构对滞留颗粒物粒径的影响,以分布较广的常绿植物——大叶女贞为研究对象,用激光粒度分析仪(湿法)测定叶面尘的粒径分布,用扫描电子显微镜和原子力显微镜观察叶面微结构;并用图像处理软件(图像法)分析叶面颗粒物的粒径特征,探讨不同测定方法对叶面颗粒物粒径分布的可能影响.结果表明,大叶女贞叶面滞留颗粒物粒径呈双峰分布,湿法测定的颗粒物粒径范围为0.4～ 52.6μm,粒径峰值为18.9 μm、36.2 μm,粒径均值为8.8 μm;图像法测定的颗粒物粒径范围为0.4～27.8 μm,粒径峰值为17.5μm、27.8μm,粒径均值为7.2μm.叶表面分布有大量的突起和凹陷,凹陷直径介于0.6～ 30 μm,直径小于2.5μm和10 μm的凹陷约占到总量的50％和80％.可吸入颗粒物(PM10)和细颗粒物(PM2.5)主要滞留在叶表的凹陷结构中,有少量粒径大于10 μm的颗粒物滞留在突起之上.PM2.5和PM10的体积分数仅占滞尘总量的17.9％和50.4％(湿法)、16.8％和45.9％(图像法),但数量多于大粒径颗粒物,这与小粒径的颗粒在个数上占优势、但大粒径的颗粒则对叶面滞留颗粒物的质量(或体积)贡献较大有关.叶背面颗粒物附着密度较正面小,PM2.5等颗粒物多分布在气孔周围,有少量颗粒物沉积在气孔上,从而堵塞气孔.     

北京市居民室内PM2.5暴露水平调查

2011年秋冬季对于我国中东部地区是一个多雾的季节,仅北京雾霾天数就高达65天.大雾导致城市空气质量下降,在公众对大雾天气的持续关注过程中,一个原本陌生的词汇PM2.5进入了人们的视野.PM2.5是指空气动力学直径小于或等于2.5um的颗粒物.与TSP(总悬浮颗粒物,即空气动力学直径小于或等于100um的颗粒)、PM10(可吸入颗粒物)相比,PM2.5可直接进入肺泡并沉积,导致与心和肺的功能障碍有关的疾病(如心血管病),对人体健康构成较大危害.     

我国南方某铀矿井下典型工作场所气溶胶浓度分布特征调查

为了解我国铀矿井下典型工作场所内气溶胶粒子浓度及粒径分布特征,采用APS3321对我国南方某生产地下铀矿井典型场所内气溶胶粒子个数浓度和质量浓度进行了监测,得到了各监测点的PM2.5及PM10质量浓度,并分析了不同监测场所的气溶胶粒子个数浓度和质量浓度分布规律.结果表明:1)在机械通风条件下,风机房的气溶胶粒子个数浓度谱为双峰谱,南风机房与北风机房气溶胶个数浓度谱主峰在0.626μm左右出现(位于积聚模态区),次峰在4.698 μm左右出现(位于粗粒子模态区);其他监测场所的气溶胶粒子个数浓度谱为单峰谱,峰值在0.626 μm左右出现(位于积聚模态区);2)不同监测场所的气溶胶粒子个数浓度中位直径和质量浓度中位直径不同,其中气溶胶粒子个数浓度中位直径的均值主要分布在积聚模态区,质量浓度中位直径的均值分布在粗粒子模态区;3)部分监测场所的PM2.5与PM10质量浓度较大,超过了国家对大气环境的质量浓度限值.PM2.5与PM10的质量浓度比值代表了PM2.5占PM10的比例,在所监测的场所中,采场、风机房、物探站和坑口的PM2.5与PM10的质量浓度均值比小于50％,其中风机房的比值最小,约为4.8％;中段运输巷道、独头巷道和中段信号房的PM2.5与PM10的质量浓度均值比大于50％,其中独头巷道的比值最大,高达78.2％.     

北京市区秋季气溶胶粒子浓度与特性参数的观测研究

对2010年10月和11月北京市区粒径小于2.5μm(PM2.5)和2.5~10μm之间(PM2.5-10)的气溶胶粒子质量浓度进行了观测和分析,同时研究了同期的Angstrom指数和散射系数等气溶胶特性参数的变化。结果表明,不同粒径颗粒物的质量浓度与气溶胶特性参数的逐时日变化明显。PM2.5质量浓度在凌晨5时至6时取得最小值,夜间20时至21时取得最大值;PM2.5-10质量浓度则在9时至10时和20时至21时出现双峰。气溶胶Angstrom指数在下午明显高于上午,最大值出现在16时左右;散射系数高峰出现在17时至18时。2010年10月7—9日出现了显著的灰霾天气,灰霾天气下PM2.5和PM2.5-10质量浓度均有明显增加。细粒子增多是导致PM2.5增加和Angstrom指数增大的主要原因。另外,灰霾天气期间散射系数迅速增大,非灰霾天(10月11日)的散射系数只有灰霾天(10月8日)的1.27%。     

平顶山市大气颗粒物污染水平研究

为了初步调查平顶山市大气中颗粒物PM10和PM2．5的污染水平,于2006年9月-2007年8月春、夏、秋、冬4季在平顶山市分别采集了80个样品,并对其进行分析。分析结果表明,平顶山市PM10和PM2．5的质量浓度分别为0．045-0．872mg/m^2,0．023-0．0444mg／m^3,年均值分别为0．162mg／m^3,0．093mg／m^3,PM10超国家标准0．62倍,PM2．5超美国EPA标准5．20倍。PM10和PM2．5的季节变化趋势是冬季最高,春、秋季次之,夏季最低,PM10中PM2．5约占64％。     

黄沙天来了，如何做好自我防护

<正>每年春天,我国北方很多城市都有一段时间被笼罩在雾霾浮尘之中。这种极端天气一般只会在北方地区出现。它虽然不像沙尘暴来临时那么猛烈肆虐,漫天黄沙让人伸手不见五指,但是飘浮在空气中的黄沙粉尘和细小颗粒,却足以让PM2.5值和PM10值双双爆表,这就是黄沙天。     

不同地铁环控系统可吸入颗粒物研究及防治

为改善地铁站台环境质量,采用激光粉尘仪,运用比值分析和相关性分析方法,研究西直门(敞开式系统)、五道口(半高安全门系统)、西土城(全高安全门系统)及北土城(屏蔽门系统)等环控系统站台地铁车辆驶入前后的可吸入颗粒物PM2.5和PM10浓度及浓度变化率,分析PM2.5占可吸入颗粒物浓度大小、PM2.5与PM10的相关性及屏蔽门等防护装置的粉尘防治效果。结果表明,地铁驶入后引起颗粒物浓度增加,且以PM2.5等细颗粒物增加为主;在粉尘防护装置中,屏蔽门的防护效果最优。     

平顶山市大气颗粒物污染水平研究

为了初步调查平顶山市大气中颗粒物PM10和PM2.5的污染水平,于2006年9月-2007年8月春、夏、秋、冬4季在平顶山市分别采集了80个样品,并对其进行分析.分析结果表明,平顶山市PM10和PM2.5的质量浓度分别为0.045-0.872 mg/m3,0.023-0.044 4 mg/m3,年均值分别为0.162 mg/m3,0.093 mg/m3,PM10超国家标准0.62倍,PM2.5超美国EPA标准5.20倍.PM10和PM2.5的季节变化趋势足冬季最高,春、秋季次之,夏季最低,PM10中PM2.5约占64%.     

郑州环境空气中粉尘浓度的统计分析及预测

对郑州市2005年1月—2009年12月份的可吸入颗粒物(PM10)指数数据进行统计分析,并利用Matlab软件建立了利用气象要素预测PM10的BP神经网络模型。结果表明:2005—2009年郑州市PM10指数的年均值和空气质量超标天数逐步下降,且趋于稳定;年内各月的PM10指数浓度差异很大,冬季PM10指数显著高于夏季,8月最低,而12月最高;采暖期PM10指数显著高于非采暖期,而节假日对于PM10指数的影响不明显;通过平均风速、平均气温、平均气压和平均相对湿度预测PM10浓度可以达到最高精度86.85%。     

燃放烟花爆竹对北京城区气溶胶细粒子的影响

为了研究燃放烟花爆竹对空气中气溶胶细粒子污染的影响,采用TEOM于2003年1月31日-2月25日对PM2.5和PM10质量浓度和化学成分进行了研究,分析了春节期间北京城区气溶胶细粒子的污染特征.结果显示: 燃放烟花爆竹会导致空气中PM2.5在短时间内上升到很高的水平,最大小时平均质量浓度达549 μg/m3,平均每小时质量浓度增加100 μg/m3左右.并且随着PM2.5质量浓度的上升,PM2.5在PM10中的比例也明显上升,两者质量浓度小时平均值的比值最大可达0.9.稳定天气条件下,燃放高峰期过后随着粒径在2.5～10 μm之间的较粗粒子的沉降(约需3～4 h),PM10的质量浓度下降,但PM2.5/PM10的比值仍持续偏高.燃放烟花爆竹导致PM2.5中以燃烧为代表的元素(S、P、As)、部分金属元素(Al、Fe、Ti、Se、K)、可溶性离子成分以及OC的升高.这些成分与烟花爆竹的金属粉末、无机盐类,以及复杂的S、P化合物等主要成分吻合.     

天津市夏季PM10浓度及组成元素垂直分布特征

通过天津市气象局大气边界层观测站高255 m的气象铁塔,获得了10m、40m、120m和220 m 4个高度共80个PM10样品,分析了PM10的日均质量浓度及其元素的垂直分布特征.结果表明,4个高度处PM10质量浓度时序变化基本一致;PM10质量浓度及其组成元素总量随高度增加递减;10 m、40m和120m3个高度处的PM10质量浓度时间序列分布的相关性较好,组分分歧系数较小,而220 m处的PM10质量浓度时间序列分布与其他3个高度处的相关性较差,组分分歧系数较大.样品中元素质量浓度由高到低依次是Si、Al、Ca、Fe、Na、Mg、K、Zn、Ti、Cu、Mn、Pb、Cr、Ni、Co、V、As、Cd和Hg.其中,Si、Al、Na、K质量分数随高度变化不大;Ca、Fe、Mg质量分数随高度增加递减明显;Zn、Cu、Mn、Pb、Cr在10m、40m和120 m3个高度处质量分数接近,而在220m处明显降低;Ti元素在4个高度处的质量浓度接近,质量分数总体上随高度增加递增;Ni、Co、V、As、Cd、Hg质量分数随高度的变化不同,其中与燃煤有密切关系的Hg在120 m处质量分数明显高于其他高度处,而在220m处最低.Al、Fe、Na、K等元素相对富集因子小于或接近1,其质量浓度与PM10质量浓度时序分布的相关性较好,其中Al、Na相关系数随高度增加显著递减;Zn,Cu、Pb、Cr、As、Ni的相对富集因子显著大于1,其质量浓度与PM10质量浓度时序分布的相关性较差,相关系数随高度增加变化不大.     

烟煤颗粒燃烧生成PM_(10)粒径分布研究

为了对流化床炉燃烧产生细颗粒物的排放加以控制,本实验采用烟煤,在马弗炉静态燃烧条件下,改变燃烧时间、燃烧温度、煤颗粒的尺寸,对收集到的煤灰进行粒度分析,得出不同燃烧工况对细颗粒物生成的影响。实验结果显示:随着燃烧时间越长,在煤完全燃尽之前,产生细颗粒物粒度呈二次多项式分布,先逐渐减小,达到最小值后,又缓慢增大;采用较高的温度,有助于降低可吸入颗粒物的产生;不同粒径原煤对产生PM10粒度影响较大。     

北京市城市街区PM10浓度日变化特征及其影响因子

为了解北京城市街区PM10浓度日变化特征及其影响因素,利用2003年10月BECAPEX(Beijing City Air Pollution Experiment)街道、街区及周边小区4个测点PM10浓度的对比观测试验资料和同期街道机动车流量、采样点附近自动气象站风速及探空资料进行了综合对比分析.通过天气诊断和统计学分析相结合,初步分析了北京市城区街道大气污染物PM10浓度日变化特征及机动车排放污染、气象条件对PM10浓度日变化的影响.结果表明,试验期间北京市城区街道PM10浓度日变化特征存在明显差异,交通源污染物PM10浓度日变化具有单峰与双峰型差异的特殊性.工作日PM10浓度日变化出现双峰,周末PM10浓度日变化仅有单峰出现; 交通污染源和气象条件对城市街区PM10浓度日变化特征的影响程度存在空间差异.离交通污染源较近的街区PM10浓度日变化受机动车排放污染的影响程度较大,而离交通源较远的小区PM10浓度受机动车排放污染的影响相对较小; 不稳定天气条件下交通污染源影响范围较小,在特定天气条件下,气象条件的影响强度可显著超过交通污染源的影响.