大气污染控制-除尘技术

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1、2.颗粒物及其污染控制2.1.颗粒物及其性质2.1.1.颗粒物的物理化学性质2.1.1.1.颗粒物的物理化学性质密度（真密度、视密度、堆积密度）孔隙与比表面积表面性质（润湿性、亲水-疏水性）粘附性自燃-爆炸性电性质（荷电性、导电性）堆积性质（安息角、滑动角）含水率2.1.2.颗粒物的粒度性质2.1.2.1.颗粒物的粒度表征（1）单个颗粒的粒度光学方法（包括激光粒度分析）筛分法（标准筛）沉降法（斯托克斯直径）（2）平均直径众径-质量频率曲线拐点出对应的粒径中位直径-质量累积频率0.5对应的粒径平均直径（长度、面积、体积）粒度分布（正态

2、分布、对数正态分布、罗辛-拉姆勒分布）2.1.2.2.颗粒物按空气动力学直径的分类总悬浮颗粒物（TSP,totalsuspensionparticle)-空气动力学直径小于100μm可吸如颗粒物（inhalableparticle,PM10)-空气动力学直径小于10μm的颗粒。PM2.5指悬浮于大气中，空气动力学直径小于2.5μm的颗粒。PM1指悬浮于大气中，空气动力学直径小于1μm的颗粒。1996年我国大气环境控制标准中引入了可吸入颗粒物PM10,规定了大气中可吸入颗粒物的限值。但是越来越多的数据和分析结果表明，能深入呼吸道深部，

3、并产生不良影响的颗粒物是那些直径小于2.5μm甚至1μm的颗粒。因此，美国的大气环境质量标准中列入了PM2.5作为控制参数，欧盟也将从2005年列入PM2.5作为控制标准。预计，我国也将在今后几年制定PM2.5的排放控制标准。2.2.可吸入颗粒物的特征及其危害2.2.1.可吸入颗粒物的物理化学性质大气中可吸入颗粒物的化学成分分析是60年代以来研究较多地方向之一，目前已知PM10的化学成分包括可溶性成分(大多数为无机离子)、有机成分(如多环芳烃(PAHs)、硝基多环芳烃(N—PAHs)等)、微量元素、病菌和毒素、元素碳等。研究表明，由

4、较细小的颗粒组成的复杂结构集合体比由较大颗粒组成的简单结构集合体比表面积大，所以更容易吸附一些对人体健康有害的重金属和有机物，因而其毒性更大。2.2.2.我国大气可吸入颗粒物的污染现状王玮等近10余年来在中国的城市地区和清洁地区进行了PM2．5的采集和分析，其中包括PM2．5的质量浓度、离子和元素成分、酸度和酸化缓冲能力以及来源解析等，结果见表1所示。主要元素的分析结果表明，Al，Ca，Fe，K，Na，P，S和Zn的浓度较高，是细粒子中的主要元素，而部分样品中Mg和Pb的浓度也比较高。与TSP的分析结果相比较，细粒子中有可能来源于煤

5、炭燃烧过程的S和Mn元素和机动车排气的Pb元素的浓度较高，表明细粒子受人为污染的影响较人。2.2.2.1大气可吸入颗粒物对人体健康的影响目前已知的PMl0对人体健康的影响主要包括：增加重病及慢性病患者的死亡率；使呼吸系统及心脏系统疾病恶化；改变肺功能及结构；改变免疫结构；患癌率增加等。肺是空气污染物侵入的重要门户，是吸入粒子和有害气体损伤的第一器官，大气颗粒物的物理化学性质与患有呼吸道疾病的人群病情的加重之间有很密切的关系，气溶胶对人体的危害强度主要依赖于其成分、浓度和粒径。粒子成分是主要的致病因子，决定是否有害和致何种疾病。气溶胶

6、浓度和暴露时间决定了吸入剂量，浓度越、时间越长危害越大。气溶胶粒径与其在呼吸道内沉着、滞留和清除有关。一般而言，大于50um粒子不会被吸入，10～50um的粒子绝大部分沉着在鼻腔里，5～10um可进入气管或支气管，只有<5um的粒子才能进入到深部呼吸道乃至肺泡。显而易见，只有<10um的粒子气溶胶危险度比较高。大气颗粒物中粒度较小的颗粒，占的比例越大，其危害也越大，因为细小颗粒更容易进入肺部；大气中PMl0和PM2．5的增加，会导致它们在肺中的浓度也大量增加，其危害也越大；细颗粒物的比表面积人，所以它们吸附的重金属和有毒有害物质很多

7、，同时也使这些有毒物质在肺中更容易溶解，毒性很大：有害化学成分，如多环芳烃、重金属等的存在和它们的浓度也决定了其毒性的大小。此外，有时环境冈素如温度和相对湿度对气溶胶吸入危害也有一定影响。我国最近对大气可吸入颗粒物对人体健康的影响研究有以下报道：吴国平等(2001)报告了在／…州、武汉、兰州、重庆市8所小学共8000余名学生父母患呼吸系统疾病的病症率受空气污染的影响，结果显示空气中PMl0的污染与成人(男女)的感冒或未感冒时咳嗽、男性未感冒时咳痰、哮喘、支气管炎有明显正相关关系；空气S02污染与成人(男女)感冒时咳嗽、咳痰呈显著正相

8、关；空气中NOx污染对成人呼吸系统病症率的影响相对较弱。徐放等(1999)通过对1995年重庆渝中区空气中S02、PM2．5浓度水平与居民每日就诊人数的动态观察发现：慢性阻塞性肺部疾病(COPD)在空气S02、PM2．5浓度水平出现峰