第一节 颗粒的粒径及粒径分布

第五章颗粒污染物控制技术基础

第五章颗粒污染物控制技术基础 第一节颗粒的粒径及粒径分布 一、颗粒的粒径 大气污染中涉及到的颗粒物，一般指粒径介于0.01～100μm的粒子。颗粒的大小不同，其物理、化学特性不同，对人和环境的危害亦不同，而且对除尘装置的影响甚大，因此颗粒的大小是颗粒物的基本特性之一。实际颗粒的形状多是不规则的，所以需要按一定的方法确定一个表示颗粒大小的代表性尺寸，作为颗粒的直径，简称为粒径。下面介绍几种常用的粒径定义方法。 1.显微镜法 定向直径dF（Feret 直径）：各颗粒在投影图中同一方向上的最大投影长度定向面积等分直径dM（Martin直径）：各颗粒在投影图中同一方向将颗粒投影面积二等分的线段长度 投影面积直径dA（Heywood直径）：与颗粒投影面积相等的圆的直径 （ Heywood测定分析表明，同一颗粒的dF>dA>dM）显微镜法观测粒径直径的三种方法

a-定向直径 b-定向面积等分直径 c-投影面积直径 2.筛分法 筛分直径：颗粒能够通过的最小方筛孔的宽度（筛孔的大小用目表示－每英寸长度上筛孔的个数） 3.光散射法 等体积直径dV：与颗粒体积相等的球体的直径 4.沉降法 斯托克斯（Stokes）直径ds：同一流体中与颗粒密度相同、沉降速度相等的球体直径 空气动力学当量直径da：在空气中与颗粒沉降速度相等的单位密度（1g/cm3）的球体的直径 斯托克斯直径和空气动力学当量直径与颗粒的空气动力学行为密切相关，是除尘技术中应用最多的两种直径 粒径的测定结果与颗粒的形状有关，通常用圆球度表示颗粒形状与球形不一

致的程度 圆球度：与颗粒体积相等的球体的表面积和颗粒的表面积之比Φs（Φs<1） 正立方体Φs＝0.806，圆柱体Φs＝2.62(l/d)2/3/(1+2l/d) 某些颗粒的圆球度 二、粒径分布 粒径分布是指某一粒子群中不同粒径的粒子所占的比例，也称粒子的分散度。有个数分布、表面积分布、质量分布等，除尘技术中多采用质量分布。粒径分布的表示方法有列表法、图示法和函数法。下面以粒径分布测定数据的整理过程来说明粒径分布的表示方法及相应定义。 1.个数分布 个数分布:每一间隔内的颗粒个数

“颗粒粒径分析方法”汇总大全

“颗粒粒径分析方法”汇总大全 来源：材料人2016-08-05 一、相关概念： 1、粒度与粒径：颗粒的大小称为粒度，一般颗粒的大小又以直径表示,故也称为粒径。 2、粒度分布：用一定方法反映出一系列不同粒径区间颗粒分别占试样总量的百分比称为粒度分布。 3、等效粒径：由于实际颗粒的形状通常为非球形的，难以直接用直径表示其大小，因此在颗粒粒度测试领域，对非球形颗粒，通常以等效粒径（一般简称粒径）来表征颗粒的粒径。等效粒径是指当一个颗粒的某一物理特性与同质球形颗粒相同或相近时，就用该球形颗粒的直径代表这个实际颗粒的直径。其中，根据不同的原理，等效粒径又分为以下几类：等效体积径、等效筛分径、等效沉速径、等效投影面积径。需注意的是基于不同物理原理的各种测试方法，对等效粒径的定义不同，因此各种测试方法得到的测量结果之间无直接的对比性。 4、颗粒大小分级习惯术语：纳米颗粒（1-100 nm），亚微米颗粒（0.1-1 μm），微粒、微粉（1-100 μm），细粒、细粉（100-1000 μm），粗粒（大于1 mm）。 5、平均径：表示颗粒平均大小的数据。根据不同的仪器所测量的粒度分布，平均粒径分、体积平均径、面积平均径、长度平均径、数量平均径等。 6、D50：也叫中位径或中值粒径，这是一个表示粒度大小的典型值，该值准确地将总体划分为二等份，也就是说有50%的颗粒超过此值，有50%的颗粒低于此值。如果一个样品的D50=5 μm，说明在组成该样品的所有粒径的颗粒中，大于5 μm的颗粒占50％，小于5 μm的颗粒也占50％。 7、最频粒径：是频率分布曲线的最高点对应的粒径值。 8、D97：D97指一个样品的累计粒度分布数达到97%时所对应的粒径。它的物理意义是粒径小于它的的颗粒占97%。这是一个被广泛应用的表示粉体粗端粒度指标的数据。 二、粒度测试的基本方法及其分析 激光法 激光法是通过一台激光散射的方法来测量悬浮液，乳液和粉末样品颗粒分布的多用途仪器。纳米型和微米型激光料度仪还可以通过安装的软件来分析颗粒的形状。现在已经成为颗粒测试的主流。 1、优点：（1）适用性广，既可测粉末状的颗粒，也可测悬浮液和乳浊液中的颗粒；（2）测试范围宽，国际标准ISO 13320 - 1 Particle Size Analysis 2 Laser Diffraction Meth 2 ods 2 Part 1: General Principles中规定激光衍射散射法的应用范围为0.1～3000 μm；（3）准确性高，重复性好；（4）测试速度快；（5）可进行在线测量。 2、缺点：不宜测量粒度分布很窄的样品，分辨率相对较低。 激光散射技术分类： 1、静态光散射法（即时间平均散射）：测量散射光的空间分布规律采用米氏理论。测试的有效下限只能达到50纳米，对于更小的颗粒则无能为力。纳米颗粒测试必须采用“动态光散射”技术。 2、动态光散射法：研究散射光在某固定空间位置的强度随度时间变化的规律。原理基于ISO 13321分析颗粒粒度标准方法，即利用运动着的颗粒所产生的动态的散射光，通过光子相关光谱分析法分析PCS颗粒粒径。 按仪器接受的散射信号可以分为衍射法、角散射法、全散射法、光子相关光谱法，光子交叉相关光谱法（PCCS）等。其中以激光为光源的激光衍射散射式粒度仪（习惯上简称此类仪器为激光粒度仪）发展最为成熟，在颗粒测量技术中已经得到了普遍的采用。 激光粒度分析仪：

粒径≤10μm的大气颗粒物称为()。

粒径≤10μm的大气颗粒物称为（）。 篇一：环境化学答案 《环境化学》A/B模拟练习题参考答案 一、填空题： 1、一般通过湿沉降过程去除大气中颗粒物的量约占总量的80%~90%，而干沉降只有10%~20 。 2、水环境中胶体颗粒物的吸附作用有表面吸附、离子交换吸附和专属吸附。 3、众所周知，化学工业是产生废水、废气、废渣的“三废”大户，对化学工业来说，清洁生产是刻不容缓的重要课题。 4、无机污染物进入水体后，主要通过沉淀-溶解、氧化还原、配合作用、胶体形成、吸附-解吸等一系列物理化学作用进行迁移转化。 5、一般天然水环境中，决定电位的的物质是溶解氧，而在有机物累积的厌氧环境中，决定电位的物质是有机物。 6、土壤是由气、液、固三相组成的，其中固相可分为土壤矿物质和土壤有机质，两者占土壤总量的90%以上。 7、绿色产品标志，或称环境标志、生态标志、蓝色天使等。 8、氧垂曲线可依次划分为清洁区及分解区、腐败区、恢复区及清洁区 9、在有氮氧化物和碳氢化合物存在于大气中时可能发生光化学

烟雾，该反应机制为：自由基引发、自由基转化和增殖、自由基氧化NO、链终止； 10、实现固体废物资源化既是环境综合治理的最终目的之一，也是从治理中获得综合效益的集中表现。 11、pH值在4.5至8.3之间时,水中碳酸的主要形态分别为CO2、 H2CO3 、HCO3-； 12、水中无机污染物的迁移转化方式有吸附、凝聚絮凝、溶解沉淀、配合、氧化还原； 13、降水中主要的阴离子有SO42-、NO3- 、Cl-、HCO3- 。 14、通常被称为“生态结构重组”或“生态的结构重组”主要包括四个方面的内容：作为资源重新使用废料、封闭物质循环系统和尽量减少消耗性排放、产品与经济活动的非物质化、能源脱碳。 15、土壤酸度可分为活性酸度和潜性酸度，其中，活性酸度是土壤中氢离子浓度的直接反映，而潜性酸度是指土壤胶体吸附的可代换性H+和 Al3+ 。 16、天然水中的颗粒物聚集的动力学方程分别称为为异向絮凝、同向絮凝、差速沉降絮凝。 17、次生铝硅酸盐由硅氧四面体层和铝氢氧八面体层构成，它们是高岭石、蒙脱石和伊利石。 18、长期以来，企业的污染防治一般采用末端控制的方式，

F-HZ-DZ-TR-0008颗粒组成(粒径分布)的测定

FHZDZTR0008 土壤 颗粒组成(粒径分布)的测定 比重计法 F-HZ-DZ-TR-0008 土壤—颗粒组成(粒径分布)的测定—比重计法 1 范围 本方法适用于土壤颗粒组成(粒径分布)的测定。 2 原理 土样经化学和物理方法处理成悬浮液定容后，根据司笃克斯(Stokes)定律及土壤比重计浮泡在悬浮液中所处的平均有效深度，静置不同时间后，用土壤比重计直接读出每升悬浮液中所含各级颗粒的质量，计算其百分含量，并定出土壤质地名称。比重计法操作较简便，但精度较差，可根据需要选择使用。 3 试剂 3.1 氢氧化钠溶液：0.5mol/L ，20g 氢氧化钠，加水溶解后稀释至1000mL 。 3.2 六偏磷酸钠溶液：0.5mol/L ，51g 六偏磷酸钠溶于水，加水稀释至1000mL 。 图1 搅拌棒 3.3 草酸钠溶液：0.5mol/L ，33.5g 草酸钠溶于水，加水稀释至 1000mL 。 4 仪器 4.1 土壤比重计，又称甲种比重计或鲍氏比重计，刻度0~60g/L 。 4.2 量筒，1000mL 。 4.3 锥形瓶，500mL 。 4.4 烧杯，50mL 。 4.5 洗筛，直径6cm ，孔径0.25mm 。 4.6 土壤筛，孔径2、1、0.5mm 。 4.7 搅拌棒(图1)。 5 操作步骤 5.1 称取通过2mm 筛孔的10g(精确至0.001g)风干土样置于已知质量的50mL 烧杯(精确至0.001g)中，放入烘箱，在105℃烘6h ，再在干燥器中冷却后称至恒量(精确至0.001g)，计算土壤水分换算系数。 5.2 称取通过2mm 筛孔的50g(精确至0.01g)风干土样(粘土或壤土50g ，砂土100g)置于500mL 锥形瓶中。 5.3 分散土样：根据土壤的pH 值，于锥形瓶中加入50mL 0.5mol/L 氢氧化钠溶液(酸性土壤)、50mL 0.5mol/L 六偏磷酸钠溶液(碱性土壤)或50mL 0.5mol/L 草酸钠溶液(中性土壤)，然后加水使悬浮液体积达到250mL 左右，充分摇匀。在锥形瓶上放小漏斗，置于电热板上加热微沸1h ，并经常摇动锥形瓶，以防止土粒沉积瓶底成硬块。 5.4 分离2~0.25mm 粒级与制备悬浮液 大于0.25mm 粒级颗粒用筛分法测定，小于0.25mm 颗粒用比重计法测定。 在1000mL 量筒上放一大漏斗，将孔径0.25mm 洗筛放在大漏斗内。待悬浮液冷却后，充分摇动锥形瓶中的悬浮液，通过0.25mm 洗筛，用水洗入量筒中。留在锥形瓶内的土粒，用水全部洗入洗筛内，洗筛内的土粒用橡皮头玻璃棒轻轻地洗擦和用水冲洗，直到滤下的水不再混浊为止。同时应注意勿使量筒内的悬浮液体积超过1000mL ，最后将量筒内的悬浮液用水加至1000mL 。 将盛有悬浮液的1000mL 量筒放在温度变化较小的平稳试验台上，避免振动，避免阳光直接照射。 将留在洗筛内的砂粒(2~0.25mm)用水洗入已知质量的50mL 烧杯(精确至0.001g)中，烧杯置于低温电热板上蒸去大部分水分，然后放入烘箱中，于105℃烘6h ，再在干燥器中冷却

广州灰霾期间大气颗粒物粒径分布

第28卷　第2期 2009年 3月环　境　化　学ENV I RONME NT AL CHE M I ST RY Vol .28,No .2M arch 2009　2008年4月17日收稿. 　3有机地球化学国家重点实验室基金(OG L 2200610);面上基金(40343006)资助项目. 广州市灰霾期间大气颗粒物中有机碳和元素碳的粒径分布3谭吉华1,2　段菁春1,2,3　赵金平1　毕新慧1　盛国英1　傅家谟1 　贺克斌2(1　中国科学院广州地球化学研究所,有机地球化学国家重点实验室,广州,510640; 2　清华大学环境科学与工程系,北京,100084;3　中国环境科学研究院,北京,100012) 摘　要　使用冲击式采样器(MOUD I )采集广州市灰霾形成过程的大气颗粒物.分析了有机碳(OC )和元素碳(EC ).结果表明,灰霾期间大气主要消光部分积聚态颗粒物及其中的OC 和EC,在P M 10(可吸入颗粒物)中所占的比例及其绝对浓度要远高于正常天气.正常天气OC 和EC 呈双模态分布,严重灰霾天气EC 的粒径分布呈单一模态分布,OC 的粒径分布呈双模态分布,峰值都向大粒径方向偏移.结果显示,大气颗粒物、OC 和EC 在积聚态的大幅度增长是形成灰霾天气的重要原因. 关键词　气溶胶,灰霾,有机碳,元素碳. 气溶胶中碳质组分的粒径分布对于能见度有较强的影响,因此,研究灰霾天气气溶胶碳质组分的 粒径分布具有重要意义.本课题组曾对广州市气溶胶中有机碳和元素碳的粒径分布进行探讨[1],但对 广州市灰霾天气气溶胶物理化学性质的研究较少[2—4]. 本研究通过对广州市灰霾期间有机碳和元素碳在颗粒物的组成与粒径分布来探究碳质组分的污染特征和来源. 1　样品的采集与分析 采样点设在广州市天河区中国科学院广州地球化学研究所情报楼楼顶(20m ).采样时间为2005年12月21日—26日,采样方法参见文献[3].采用美国Sunset Laborat ory I nc 的碳分析仪进行样品分析,OC 定义为样品通氦气时分析碳的量,EC 为样品在通氧气/氦气时分析碳的量,标准样品的回收率为98%—102%.每日随机选取部分样品进行平行样分析.相对标准偏差分别为:EC =817%, OC =316%.EC 和OC 的检测限分别为:01001 μg ?m -3和011μg ?m -3. 由图1可见,采样期间2005年12月21日—22日受冷空气对流的影响(W 1为21—22日的平均图1　 采样期间气象条件F i g 11　M eteor ol ogical conditi ons during sa mp ling days 值,正常天气),广州市盛行北风,风速较大,空 气质量比较好;12月23日—24日(W 2为23—24 日的平均值,中等灰霾)广州市受副热带高压控制, 气象条件逐渐趋于稳定,地面风减小,相对湿度增 大,能见度开始降低,形成灰霾天气;污染较重的 25日—26日(W 3为25—26日的平均值,严重灰 霾)相对湿度较大,风速较小,不利于污染物的扩 散,能见度不足2k m ,导致严重灰霾天气的出现, 随后几天受北风的影响,空气质量开始转好.本次 采样基本代表了广州市冬季灰霾期的发展过程. 2　大气颗粒物、OC 和EC 的污染特征 一般来说,大气气溶胶按粒径可分为3个模态,爱根核模态颗粒物(≤011 μm )、积聚模态颗粒物(011—210μm )和粗粒子模态颗粒物(>210μm ).图2为大气颗粒物、有机碳(OC )和元素碳(EC )在不同采样天气的模态分布.从图2可以看出,不同模态的大气颗粒物、OC 和EC 在采样期间的绝对

大气颗粒物中重金属元素在不同粒径上的形态分布分析

大气颗粒物中重金属元素在不同粒径上的形态分布分析 摘要：大气颗粒物是影响空气环境质量下降的重要因素，而重金属元素作为大气颗粒物中的主要成分之一，与人类的健康有着密切的联系。如若吸入过多含有重金属元素的颗粒物，则会影响人体机能，容易患各种疾病。因此，对大气颗粒物金属污染的探讨研究成为近年来大气污染问题研究的热点。本文将针对大气颗粒物中含有的重金属元素，在不同粒径上的形态分布作进一步研究和探讨。 关键词：大气颗粒物重金属粒径分布特点 随着科技的迅猛发展，工业、汽车、金属冶炼等行业也随之加速发展，对人们赖以生存的环境也造成了很大的破坏和污染，例如机动车尾气排放量大、工业生产燃料的燃烧、钢铁行业冶炼金属等等，造成空气中产生了大量的颗粒物，让人们不再只有出现沙尘暴的天气才深刻意识到其对健康的危害有多大。通过研究表明，在大气污染中，颗粒物质是其污染成分中最主要的物质元素，具有数量多、成分较为繁杂且性质多样化的特点，危害也当属最大。大气颗粒物能够吸附大量的重金属，且其中所含有的不同形态的金属元素有不同的化学性质和生物的可利用性质。因此，本文采用化学分离手段的研究方法，探究颗粒物中重金属元素的形态分布，为今后环境污染研究积累经验。 一、大气颗粒物中重金属元素的成分及含量 形成大气颗粒物的原因和条件有很多，而且颗粒物的成分存在着很大的差异性。所以，不同的地区大气颗粒物中所含有的重金属元素的含量也是不同的。在我国，像太原、徐州等地，尤其是作为我国老工业基地的东北地区，这些地区是典型的工业城市代表，其环境空气中所含有的颗粒物的重金属元素量（Pb、Ni、Mn、Cr、Cd）较高，而且由于北方地区受气候的影响在冬季需要燃煤取暖，因此其大气颗粒物中的重金属元素含量也较高于南方。因此可以看出，大气颗粒物中重金属元素含量的多少是受区域内的产业、颗粒物的形成条件和气候等因素的影响。 在城市中，大气颗粒物中的重金属元素的含量也具有较大的差异性，一般来说，郊区的空气质量最好，其次是居民区，交通区域重金属元素的含量较高，而含量最高的是工业区。在对太原的调查中显示，其城市内部空气PM2.5中含有的Cu，Zn，As，Pb等重金属元素的含量明显高于郊区地域。对于江浙一带沿海城市大气颗粒物中重金属元素钠的含量最高，平均质量浓度为33.182?g/m3，因此可以看出大气颗粒物中的重金属元素含量与其所处的地理位置紧密相连。 二、实验提取颗粒物中的重金属元素并作分析 本文将通过实验来提取大气颗粒物中的重金属元素，然后通过深入探究分析后阐述其在不同粒径上的形态分布特点。

【实验报告】筛分粒径分布实验报告范文

筛分粒径分布实验报告范文 篇一：筛分分析-实验指导书 粒度分布通常是指某一粒径或某一粒径范围的颗粒在整个粉体中占多大的比例。它可用粒度分布表格、粒度分布图和函数形式表示颗粒群粒径的分布状态。颗粒的粒度、粒度分布及形状能显著影响粉末及其产品的性质和用途。例如．水泥的凝结时间、强度与其细度有关；陶瓷原料和坯釉料的粒度及粒度分布影响着许多工艺性能和理化性能；磨料的粒度及粒度分布决定其质量等级等。为了掌握生产线的工作情况和产品是否合格，在生产过程中必须按时取样并对产品进行粒度分布的检验，粉碎和分级也需要测量粒度。 粒度测定方法有多种，常用的有筛析法、沉降法、激光法、小孔通过法、吸附法等。本实验用筛析法测粉体粒度分布。筛析法是最简单的也是用得最早和应用最厂泛的粒度测定方法、利用筛析方法不仅可以测定粒度分布，而且通过绘制累积粒度特性曲线，还可得到累积产率50%时的平均粒度。 一、实验目的意义 本实验的目的： ①了解筛析法测物体粒度分布的原理和方法； ②根据筛分析数据绘制粒度累积分布曲线和频率分布曲线。 二、实验原理 筛析法是让粉体试样通过一系列不同筛孔的标准筛，将其分离成若干个粒级，分别称重，求得以质量百分数表示的粒度分布。筛析法适用约20μm~100L 之间的粒度分布测量。如采用电成形筛(微孔筛)，其筛孔尺寸可小至5μm，甚至更小。

筛孔的大小习惯上用“目”表示，其含义是每英寸(2.54cm)长度上筛孔的数目。也有用lM长度上的孔数或1M筛面上的孔数表示的，还有的直接用筛孔的尺寸来表示。筛分法常使用标准套筛，标准筛的筛制按国际标准化组织(ISO)推荐的筛孔为1L的筛子作为基筛，也可采用泰勒筛，筛孔尺寸为0.074mm（200目）作为基筛。 筛析法有干法与湿法两种，测定粒度分布时，一般用干法筛分；湿法可避免很细的颗粒附着在筛孔上面堵塞筛孔。若试样含水较多，特别是颗粒较细的物料，若允许与水混合，颗粒凝聚性较强时最好使用湿法。此外，湿法不受物料温度和大气湿度的影响，还可以改善操作条件，精度比干法筛分高。所以，湿法与干法均被列为国家标准方法，用于测定水泥及生料的细度等。 筛析法除了常用的手筛分、机械筛分、湿法筛分外，还用空气喷射筛分、声筛法、淘筛法和自组筛等，其筛析结果往往采用频率分布和累积分布来表示颗粒的粒度分布。频率分布表示各个粒径相对应的颗粒百分含量(微分型)；累积分布表示小于(或大于)某粒径的颗粒占全部颗粒的百分含量与该粒径的关系(积分型)。用表格或图形来直观表示颗粒粒径的频率分布和累积分布。 筛析法使用的设备简单，操作方便，但筛分结果受颗粒形状的影响较大，粒度分布的粒级较粗，测试下限超过38μm时，筛分时间长，也容易堵塞。筛分所测得的颗粒大小分布还决定于下列因素：筛分的持续时间、筛孔的偏差、筛子的磨损、观察和实验误差、取样误差、不同筛子和不同操作的影响等。 三、实验器材 ⑴标推筛一套⑵振筛机⑶托盘天平一架。⑷搪瓷盘2个。（5）烘箱一个。四、实验步骤

4激光光散射法测量颗粒的粒度分布

专业实验（1） 四：激光光散射法测量颗粒的粒度分布 一、实验目的 1、了解光散射的一般规律； 2、掌握光散射法测量颗粒粒度的基本原理和适用的粒度范围； 3、掌握粒度分布的基本表示方法； 4、掌握GSL-10lB和LS603型激光粒度分布仪的使用方法。 二、预习要求 认真阅读实验讲义和相关参考资料，理解衍射散射理论和Mie散射理论测量颗粒粒度分布的基本原理及其适用范围，掌握粒度分布的基本表示方法，对实验中所要使用的两种激光粒度分布仪的操作方法有一个初步的认识，选择好适合待测Al2O3样品的分散介质和分散剂。 三、实验所需仪器设备和试剂 GSL-10lB激光粒度分布仪；LS603型激光粒度分布仪；超声波发生器：六偏磷酸钠；蒸馏水；待测Al2O3样品。 四、实验原理 1、光散射的一般规律和分类 粒度是颗粒的最基本、最重要的物理参数之一。测量粒度的方法很多，如：筛分析法、显微镜法（包括光学显微镜和电子显微镜）、电传感法（Coulter计数器）、重力沉降法、离心沉降法、光散射法等，其中光散射法是比较新的一大类，它包括光散射法、X射线小角度散射法和消光法。 光线在均匀介质中通过时按直线方向传播。但实际介质总非绝对均匀。例如大气中存在气体密度的起伏，而且往往含有微尘或微小液滴。又如溶胶或悬浮液含有微小的固体颗粒。当光束通过这类不均匀介质时，除了透过以及可能发生的吸收外，入射光的一部分会偏离其原来的传播方向，而投射到其它方向，这种现象称为光的散射。 散射现象的理论处理很复杂。这里只讨论不相关的单散射。不相关散射是指颗粒群中颗粒间距足够大（远大于粒径），或者颗粒在空间是无规分布的，它们的散射光不会因相干而抵消，此时各个颗粒的散射可以认为是相互独立的。单散射是指每个颗粒的散射光产生再次散射的情况（复散射或称多重散射）可以忽略。不相干散射和单散射都要求颗粒间的距离足够大，即颗粒浓度足够小。 在散射的理论处理中，将散射体的折射率用一复数N表示，称为复数折射率： - =(4.1) n N' i n 其中

多溴联苯醚在不同粒径大气颗粒物上的分布及总有机碳的影响

第29卷 第3期 2010年 5月环 境 化 学ENV I R ONM E NTAL C HE M ISTRY V o.l 29,N o .3M ay 2010 2009年5月13日收稿. *国家自然科学基金(40803035);国家环保公益项目(200709004);中央级公益性科研院所环保专项业务经费项目(200703). **通讯联系人,T e:l 020-********,E-m ai:l chen lg @s cies 1com 1cn ;chen l a i guo @sci es 1org 多溴联苯醚在不同粒径大气颗粒物上的分布 及总有机碳的影响 *陈来国1,2** 麦碧娴2 许振成1 彭晓春1 黄玉妹1 盛国英2 傅家谟2 (1 环境保护部华南环境科学研究所城市环境研究中心,广州,510655; 2 中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室,广州,510640)摘 要 利用GC -M S 技术研究了大气不同粒径颗粒物上多溴联苯醚(PBDE s)的含量和分布,通过总有机碳 (TOC)和PBDE 单体含量的相关性探讨了它们在大气中的转移机制1研究结果表明,总颗粒物上215PBDE s 含量为374515pg #m -3,BDE47,99,209是三种主要单体.在<0149L m 粒径上215PBDE s 含量最高 (3614%),<115L m 的颗粒物上215PBDE s 占6119%1四溴和五溴的BDE47、66、100和99单体在不同粒径 上的含量分布相似,约40%)50%分布在<0149L m 粒径的颗粒物上,约19%)23%分布在0149)0195L m 粒径的颗粒物上;九溴的BDE208、207的分布和BDE47、99等明显不同,呈马鞍型分布;而十溴的 BDE209主要分布在较粗颗粒上1结果表明大气中低溴PBDE 对人体健康有重要影响,同时具有强的长距离 迁移能力1BDE28、47、100和99与TOC 间有良好的线性关系,可能表明这些低溴PBDE 在大气中转移的 主要机制是从气相分配进入颗粒相;而高溴的BDE207、208和209与TO C 间相关性较差,可能表明高溴 PBDE 进入大气中的主要机制是依附在较大颗粒上直接进入大气1 关键词 多溴联苯醚,大气颗粒物,粒径,总有机碳. 多溴联苯醚(PBDEs)是一类新的持久性有机污染物(POPs)[1]1研究PBDE s 在大气不同颗粒物间 的分布情况,有利于了解这些物质的转移机制和长距离迁移能力,还有助于了解它们通过呼吸作用对人体健康的潜在危害程度1然而,关于PBDE s 在不同粒径大气颗粒物上的分布还鲜有报道 [2],对于 其粒径分布控制机制方面的研究还没有报道1 本文研究了PBDE s 及其单体的粒径分布特点,利用主要PBDE 单体和总有机碳(TOC )之间的相关性探讨了控制其粒径分布的可能主要机制11 实验部分 111 样品的采集和分析 采样前玻璃纤维滤膜(GFF)在马弗炉中450e 加热4h ,Anderson P M 10大流量采样器配五级切割器将空气中P M 10以下的颗粒分为<0149L m,0149)0195L m ,0195)115L m ,115)310L m,310)712L m,712)10L m 六段1采样时间为2005年7月16)18日,采样地点位于中国科学院广州地球化学研究所综合楼四楼楼顶,共采集3个样,采样期间的平均气温为32)34e ,平均风速为4)7km #h -1 1为了保证每段样品中目标物能检出,3个样品合并分析1 利用多层复合硅胶柱对样品进行净化前处理,具体的样品前处理方法、GC -M S (Sh i m adzu,QP2010)和有机碳/元素碳(OC /EC)仪器(Sunse,t Ther m al/Optical Ana l y zer)分析方法和条件参见文献 [3,4]1 112 标准样品 包括PBDEs 混合标样(BDE28、47、66、85、99、100、138、153和154)和单标(BDE183、203、

大气颗粒物来源解析

作为发展中国家的中国，就目前形势来说大气污染程度越来越严重，由于我国在环境治理中，对看得见、摸得着的水污染与固体废弃治理和市场化关注度较高，而对大气污染治理，一直以来，比水和固废的治理度就低。因而这部分市场的推动也是相对薄弱的。 近今年伴随着中国华北地区日久集聚终于爆发出的雾霾天气问题，却引发了社会对大气污染的关注度提升到新的层面。实际上我国的大气污染防治工作在前几年已经开始逐步开展，2002年开始，我国出台了一系列的措施，对节能减排的提倡有了一定的成果，同年8月发布了《节能减排“十二五规划》，从各项政策中对大气污染防治都起到一定的积极作用。根据前瞻产业研究院最新数据表明，我国2000-2011年，工业废气排放量年均增速%，11年间增长了倍。 1.1PM的概况 指的是大气中空气动力学当量直径小于的颗粒物[1]。公众较为熟悉的获知空气污染指数是在当下城市空气质量预报、指数中的可吸入颗粒物和总悬浮颗粒物。其中，可以通过人体的组织器官与外界进行气体交换吸入的直径比μm大、等于或小于10μm的颗粒物通常是指可吸入颗粒物，通常用PM 来表示；而直径 10 随着研究的小于或等于100微米的颗粒物被定义为总悬浮颗粒物，也称为PM 100 深入以及监测水平的提高，科学家逐渐采用来指示大气环境质量，空气污染的指数越严重，这个值就越高，称为。随着研究的深入以及监测水平的提高，科学家逐渐采用来指示大气环境质量，这个值越高，就代表空气污染越严重。在空气中每立方米的可吸入颗粒物的值越高，代表空气污染越严重。 颗粒物的直径小于或等于微米，是细颗粒物与粗颗粒物的评判标准也是主要 小的多，比人类的头发还有要细上许多，是头发的十分之的区别，体积要比PM 10 一的大小。大气中颗粒物的粒径要小于微米和粗颗粒物对比，别看粒径小却危害巨大，它的表层含有许多有毒、有害的物质，不仅如此它还有在大气中的停留时间长、输送距离远等特点，对公众的身体健康和空气质量有很大的影响.所以政府在2012年2月增加了监测指标。 1.1.1为什么使用代替PM10 悬浮的颗粒物在空气中分布的比较广且粒径分布范围。是大气颗粒物中粒径比较小的一部分，微米还涉及到人体健康的重要环节——俗称“可入肺颗粒

上海市大气颗粒物中水溶性离子的粒径分布特征

中国环境科学 2010,30(12)：1585~1589 China Environmental Science 上海市大气颗粒物中水溶性离子的粒径分布特征 耿彦红1,刘卫1*,单健2,姚剑1,范雪波1,位楠楠2,李燕1 (1.中国科学院上海应用物理研究所核分析技术重点实验室,上海 201800；2.南华大学核科学技术学院,湖南衡阳 421001) 摘要：分析了上海市嘉定区不同粒径的大气颗粒物中9种水溶性离子(SO42-、NO3-、NH4+、K+、Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+、F-)的分布特征.结果显示,SO42-、NO3-和NH4+含量很高,占9种离子总和的65%~81%.颗粒物的C/A值平均为1.08,说明颗粒物呈中性,略偏碱,这可能与缺少碳酸根等的测定有关.<1.5μm颗粒物中的离子占所有粒径段离子的52%~87%,表明离子主要集中在细颗粒物中.NH4+、K+呈单峰分布,峰值出现在<0.95μm的颗粒段; SO42-、NO3-、Ca2+、Cl-呈双峰分布,峰值分别出现在<0.95μm和3.0~7.2μm的粒径段,其中SO42-、NO3-的较高峰出现在<0.95μm的细颗粒段, Ca2+的较高峰出现在>3.0μm的颗粒段, Cl-则两峰高度相当;既有双峰分布又有单峰分布的离子是Na+、Mg2+和F-, 3种离子的较高峰出现在>3.0μm的颗粒段.离子粒径分布与采样期间的气象条件、离子的形成机制和来源有关. 关键词：上海；大气颗粒物；水溶性离子；粒径分布 中图分类号：X513 文献标识码：A 文章编号：1000-6923(2010)12-1585-05 Characterization of major water-soluble ions in size-fractionated particulate matters in Shanghai. GENG Yan-hong1, LIU Wei1*, SHAN Jian2, YAO Jian1, FAN Xue-bo1, WEI Nan-nan2, LI Yan1 (1.Key Laboratory of Nuclear Analysis Techniques, Shanghai Institute of Applied Physics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China； 2.School of Nuclear Science and Technology, University of South China, Hengyang, Hengyang 421001,China). China Environmental Science, 2010,30(12)：1585~1589 Abstract：Size distributions of 9 water –soluble ions (SO42-、NO3-、NH4+、K+、Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+、F-) in atmospheric particles of Shanghai were determined. SO42-、NO3- and NH4+ contributed 65%~81% of mass concentrations of the total ions. The average ratios of cations/anions (C/A) of the particles were 1.08, close to unity, indicating that particles were a bit more alkaline, which may be relative to the lack of determination of carbonate and so on. Mass concentrations of the ions focused in the particles with size of <1.5μm, which accounted for 52%~87% of those in the total suspended particles. Size distributions of NH4+and K+ showed mono-modals with the peak at the particle size of <0.95μm, SO42-、NO3-、Ca2+、Cl- appeared bi-modals with peaks at the particle sizes of <0.95μm and 3.0~7.2μm, respectively. SO42-、NO3- were preferably enriched in the particles with size of <0.95μm, while Ca2+ in the particles with size of >3.0μm. Cl- appeared equal values in either of the two peaks. Na+、Mg2+ and F- showed both of bi-modals and mono-modals, and they were preferably enriched in the particles with size of >3.0μm. The size distributions of these ions depended on the meteorological conditions, formation mechanisms and sources. Key words：shanghai；atmospheric particles；water-soluble ions；size distribution 近年来,伴随着我国经济的持续快速增长,大气颗粒物已成为大多数城市的首要污染物[1-2].大气颗粒物在光化学烟雾、酸雨、臭氧层损耗等城市环境问题方面的作用越来越不容忽视.颗粒物的毒性不仅与颗粒物的粒径有关[3],而且与其化学特性密不可分[4].水溶性离子组分是颗粒物的主要化学成分,能够反映颗粒物的形成和表面性质[5],能够改变颗粒物的酸碱性[6],而且还与霾的发生有关[7].因此,研究颗粒物中水溶性离子组分的浓度与粒径分布特征对分析颗粒物的污染特征、控制大气污染具有重要意义.国内对大气颗 收稿日期：2010-04-20 基金项目：国家自然科学基金资助项目(10775174);中国科学院知识创新工程重要方向项目(KJCX-3SYW-N3);上海自然科学基金资助项目(3109ZR1438200) * 责任作者, 研究员, liuwei@https://www.wendangku.net/doc/1d6840235.html,

沈阳市大气不同粒径的颗粒物离子组成研究

100 HUANJINGYUFAZHAN ▲ 沈阳市大气不同粒径的颗粒物离子组成研究 李振，许祥明，徐东林，庄晓虹 (辽宁大学环境学院，辽宁 沈阳 110036) 摘要：本研究采用手持式8532型气溶胶监测仪，通过在沈阳市崇山中路交叉口的交通岗处对不同粒径颗粒物（PM 1、PM 2.5、PM 4、PM 10）进行了连续监测，分析了可吸入颗粒物离子组成进行分析和讨论，本研究属沈阳市大气研究项目，旨在对不同污染源贡献率进行分析，了解沈阳市大气污染现状，以便为制定合理的环境政策而服务。关键词：沈阳市；大气颗粒物；离子；机动车尾气中图分类号：X831 文献标识码：A 文章编号：2095-672X(2019)03-0100-02 DOI:10.16647/https://www.wendangku.net/doc/1d6840235.html,15-1369/X.2019.03.058 Study on the composition of particulate matter in different particle sizes of Shenyang City Li Zhen,Xu Xiangming, Xu Donglin, Zhuang Xiaohong (College of Environmental Sciences,Liaoning University,Shenyang Liaoning 110036,China) Abstract:This study used a handheld 8532 aerosol monitor to continuously monitor different particle sizes (PM1, PM 2.5, PM 4, PM 10) at the intersection of Chongshan Middle Road in Shenyang. The composition of inhalable particulate ions is analyzed and discussed. This study is a Shenyang atmospheric research project, which aims to analyze the contribution rate of different pollution sources and understand the status of air pollution in Shenyang in order to provide a reasonable environmental policy. Key words:Shenyang City;Atmospheric particulate matter;Ion;Motor vehicle exhaust 本次研究的主要研究对象为PM 1、PM 2.5、PM 4、PM 10四种大气污染颗粒物，对交通干道周围的大气颗粒物进行阶段性采样，通过对大气颗粒物的浓度，走势进行分析，对四种大气污染颗粒物进行污染源解析。本次研究，对交通主干道（交通繁忙路段）和辽大家属区（较少车辆来往路段）中不同粒径的颗粒物进行检测，研究了大气颗粒物粒径分布特征，讨论沈阳市大气颗粒物的主要来源及机动车对大气颗粒物的贡献。本次采样研究了大气中四类不同粒径颗粒物的水溶性离子进行监测，通过分析离子的分布情况得出其变化走势，判断它们的主要污染来源。 1?材料与方法 1.1?采样仪器 本研究使用了美国TSI 公司的产品—DustTrak 8532式气溶胶便携式采样器，是基于气溶胶微粒的体积与光散射强度成比例的原理进行颗粒物浓度的测定。该仪器配备四种粒径选择撞击器，仪器在默认流量(3L/min)的设置时能够保证切割头的准确性。粒径选择撞击器由切割头、撞击盘和底座构成，切割粒径由切割头决定。Tsi8532适合于各种应用和环境，散射激光光度计、电池驱动以及数据资料记录是气溶胶监测仪的主要结构，该仪器可以准确有效地显示气溶胶质量浓度，它们通过鞘气系统来保持光学洁净并隔离光学室内的颗粒物来改进数据的可靠性和低维护成本。Tsi8532既可以在清洁的地方如干净的办公室等测量，也同样适用于颗粒物污染较为严重的建筑工地、工业车间等地，测量对象主要是烟雾、灰尘、薄雾中的气溶胶和浓烟等等。而且Tsi8532具有较广的测量范围、检测周期短、测量的数据可靠、性能比较稳定、体积小、重量轻、携带方便等特点。1.2?采样方法 采样时垂直高度为马路高处约2.5m。采集每小时颗粒物浓度数据。绘制相应的图表,分析研究可吸入颗粒物的污染状况及其浓度与时间的相关性，研究道路环境及校区内四种大气颗粒物的分布规律及其影响因素。采样条件尽量保持一致并严格记录，每类颗粒物检测10min，取其平均值。 1.3?检测地点及检测时间 检测时间从早6点至晚6点，每小时采样，根据天气条件连续采集 10天。采样仪器每5秒钟记录1次颗粒物浓度数据，检测15min 内的记录作为该颗粒物每小时平均浓度。采样地点分别选在沈阳市皇姑区交通繁忙的一级马路的交通干道交通岗（崇山中路）以及辽大家属区无机动车通过或有较少车辆通过的地点进行布点采样监测。采样点没有较为集中的工业污染源，能够作为沈阳市区大气环境代表。 2?实验结果 2.1?沈阳大气中颗粒物阴离子浓度水平 为研究交通情况对离子的贡献比例，选择4月和5月进行采样。采样器测得4月和5月日均PM 浓度。4月颗粒物浓度范围为71.3～309.4μg/m 3，5月为82.20～433.56μg/m 3。在4月的采样结果中F -、Cl -、NO 3-、SO 42-四种离子的浓度范围是0.28～2.38μg/m 3、0.18～1.32μg/m 3、0.69～23.03μg/m 3、20.15～67.16μg/m 3，占全部颗粒物的0.19%～0.71%、0.09%～1.42%、0.281%～12.45%、11.05%～24.05%。5月F -、Cl -、NO 3-、SO 42-各离子的浓度范围为0.38～2.25μg/m 3、0.23～3.56μg/m 3、1.18～32.56μg/m 3、6.28～61.54μg/m 3，为全部颗粒物的0.18%～0.94%、0.21%～2.66%、1.25%～11.30%、3.45%～21.97%。4月和5月四种阴离子占全年颗粒物的16.88%～45.73%和6.97%～32.88%。2.2?不同粒径颗粒物中阴离子分布特征 PM 2.5和PM 10在监测期间达到的平均浓度最大为173.68μg/m 3、261.73μg/m 3，PM 10无机离子之中，四种离子的总量均高于细颗粒物的平均水平。PM 2.5和PM 10中的无机离子质量贡献占总颗粒物浓度的6.68%、13.95%。PM 2.5中F -、Cl -、NO 3-、SO 42-的平均质量浓度占总PM 10离子浓度的46.81±24.31%、52.58±43.69%、49.46±37.81%、65.88±32.94%，四种阴离子的比例在PM 2.5中占PM 10中离子浓度的一半以上。 由图2可以得出，四种不同粒径的大气颗粒物在采样期间内的浓度变化呈现较强的相关性，即主干道＞次干道＞辽大家属区。其中，大气颗粒物的来源主要是交通干道，这样就造成了道路两侧的颗粒物浓度明显高于其他位置的大气颗粒物浓度，并且体现出一定的距离效应；居住区由于距交通道路的距离较远，污染物在扩散过程中，来自汽车尾气的

滨海城市不同粒径大气颗粒物中水溶性离子的分布特征

生态环境学报 2010, 19(2): 300-306 https://www.wendangku.net/doc/1d6840235.html, Ecology and Environmental Sciences E-mail: editor@https://www.wendangku.net/doc/1d6840235.html, 基金项目：中国科学院知识创新工程重要方向项目(KZCXZ-YW-422-4；KZCX2-YW-JS404) 作者简介：赵金平(1979年生)，男，博士，主要研究方向为大气环境化学。E-mail: jpzhao@https://www.wendangku.net/doc/1d6840235.html, *通讯联系人，E-mail: jschen@https://www.wendangku.net/doc/1d6840235.html, 收稿日期：2009-12-25 滨海城市不同粒径大气颗粒物中水溶性离子的分布特征 赵金平1 ，张福旺1,2 ，徐亚1,2 ，陈进生1 * 1. 中国科学院城市环境研究所，城市环境与健康重点实验室，厦门 361021； 2. 中国科学院研究生院，北京 10039 摘要：选取东南滨海城市厦门的城区（厦门大学，仙岳小区）、郊区（集美大学城）、工业区（鹭联宾馆）和背景区（汀溪水库）5个站点为研究对象，于2008年10月至2009年9月对厦门市大气PM 2.5、PM 2.5-10和PM 10-100分4个季节进行了采集工作，用离子色谱对其中的水溶性离子进行测定。研究结果表明，厦门市不同粒径颗粒物中水溶性离子具有明显的时空分布特征，且主要以富集在细颗粒物(PM 2.5)上为主。SO 42-、NO 3-和NH 4+是PM 2.5中主要的水溶性离子，占PM 2.5中水溶性离子总质量浓度的64.59%~93.17%。PM 2.5-10和PM 10-100的水溶性离子则以Na +、C1-和Ca 2+这些粒径较大的颗粒为主。滨海城市厦门PM 2.5、PM 10和TSP 的SO 2转化率(SOR)和NO 2的转化率(NOR)年平均值分别为：0.35、0.39、0.41和0.04、0.08、0.09，较高的SOR 和相对较低的NOR 比值均说明厦门存在来自于SO 2和NO 2转化的二次污染物SO 42-和NO 3-。 关键词：大气颗粒物；不同粒径；水溶性离子；SO 2转化率(SOR)；NO 2转化率(NOR) 中图分类号：X16 文献标识码：A 文章编号：1674-5906（2010）02-0300-07 大气颗粒物包含多种化学成分，其组成复杂、多变，大量研究表明，大气颗粒物会对人体产生不良影响[1-4]。水溶性离子作为大气颗粒物的重要组分之一，是大气颗粒物源解析所关注的重要化学成分[5] 。水溶性离子包括水溶性无机阴离子(F -、Cl -、 NO 2-、 NO 3-、SO 42-等)和阳离子(Na +、K +、NH 4+、Ca 2+、Mg 2+等)，然而不同粒径的颗粒物由于其自身的物理化学性质、形成机制、来源以及对人体的健康均有 不同的特征[4]， 因此，了解大气颗粒物中水溶性离子构成及含量，研究不同粒径颗粒物中的水溶性离子分布特征，对于判断颗粒物来源及分析其可能对人体健康造成的危害有着十分重要的意义。 虽然厦门市大气颗粒物中的水溶性离子已有 报道[6-7]， 但是针对厦门不同粒径颗粒物中水溶性离子的研究鲜有报道，尤其是对水溶性离子时空变化的系统研究还很少。本文将针对厦门市不同粒径颗粒物（PM 2.5、PM 2.5-10和PM 10-100）中水溶性离子展开研究，准确分析其含量及组成，了解其季节、区域变化特征以及在不同粒径的分布规律。该研究结果将有助于我们科学解析滨海城市大气颗粒物来源，掌握颗粒物中水溶性的分布特征。 1 样品采集与分析 1.1 样品的采集 采样点选取厦门不同功能区五个采样点即：背景区（汀溪水库，TX ）、郊区（集美大学城，JM ）、居民区（仙岳小区，XY ）、旅游区（厦门大学，XD ）和工业区（鹭联宾馆，LL ）。从2008年10月至2009 年9月进行了4个季节的大气样品采集，采样时间 24 h 为1个周期，每个采样点持续3~4个周期。 本研究采样仪器为武汉天虹TH-150C Ш型中 流量采样器（流量为100 L·min -1） ，滤膜为Whatman 公司石英纤维滤膜（QFF ，?75 cm 和?90 cm ）。采集样品之前，用铝箔包好滤膜放在马弗炉中450 ℃焙烧5 h ，冷却后放入密封袋保存。采样后的滤膜放在同样的铝箔纸和密封袋中低温保存（-20 ℃）待分析。采样前后滤膜要放在在恒温恒湿箱[温度为(25±1) ℃；湿度为(50±1)%]中平衡24 h 后用分析天平（Sartorius T-114）称质量得到颗粒物质量。 1.2 样品提取 将采集PM 2.5、PM 2.5-10和PM 10-100的石英滤膜样品剪取4.5 cm 2，剪成条状浸泡在20 mL Mill-Q 水中，置于超声波仪器中超声30 min ，摇匀后静置，取上层清液经0.45 μm 微孔滤头将液体转移至2 mL 的细胞瓶中后进行离子色谱分析。空白滤膜按同样方法进行处理，测定。 1.3 仪器分析 10种水溶性离子即F -、 Cl -、NO 2-、NO 3-、SO 42-、Na +、K +、NH 4+、Ca 2+、Mg 2+的分析仪器为美国戴安公司的ICS-3000型离子色谱仪。 水溶性阴离子成分的分析柱为：ASRS-4×250 mm 2抑制柱，淋洗液为10 mmol·L -1碳酸钠(sodium carbonate)。 水溶性阳离子成分的分析柱为：CSRS-4×250 mm 2抑制柱，淋洗液为10 mmol·L -1甲磺酸