大气颗粒物课程论文

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1、浅析超细颗粒物控制技术研究进展摘要：由于超细颗粒物其较小的粒径、巨大的比表面积、较大的危害等特点受到世界各国的广泛研究。本文对此从超细粒子的危害现状、形成机理、采样及分析方法、控制技术等方面进行阐述。对比和总结国内外目前常用的控制技术，详细叙述了静电和其他除尘器相结合以及交流凝并技术脱出超细颗粒物的原理。关键词：超细颗粒物；控制技术；凝并Abstract：Becauseofthesmallerparticlediameter,thelargerspecificsurfaceareaandthemorehazards,Superfineparticlesisextensivelystud

2、iedbytheworld.Thispaperwasformulatingfromthesourceofsubmicronparticles,thedangersofultrafineparticlespresentsituation,theformationmechanism,samplingandanalysismethods,controltechnology,etc.Comparingandgeneralizingthecontrollingtechnologyathomeandabroad,thetheoriesofsubmicronparticlesdisposalbyel

3、ectrostaticpurificationandelectriccoagulationtechnologywereintroducedindetail.Keywords：Superfineparticles；Controllingtechnology；Coagulation前言：目前颗粒物是城市大气环境的重要污染物之一，工业生产产生的颗粒物是大气中细颗粒物的主要来源。工业生产后产生的超细颗粒物表面富集了许多痕量重金属元素，进入大气后，对环境危害极大。大量研究表明[1,2]，许多有毒痕量元素在超细颗粒物中明显富集，并且随颗粒粒径的减少而增加。根据颗粒物空气动力学直径的大小定义粒径小于

4、10、2.5和1微米的颗粒物分别为PM10、PM2.5和PM1、PM10能够进入人体的呼吸系统，称为可吸入颗粒物，PM2.5和PM1称为超细颗粒物。现有的除尘设备对超细颗粒物的捕集效率相对较低。这部分细颗粒物有较大的数量和表面积，吸附和富集了大量有毒的重金属元素，这部分毒性更大的PM2.5可以进入人体的肺泡，沉积在肺中被称为可入肺颗粒物。超细颗粒物不仅危害人体健康，致病率和死亡率增加，大气的能见度降低。基于此，许多国家已经制定了相关的政策和法规限制颗粒物的排放，例如：美国、日本和澳大利亚等国已经将PM2.5的排放标准纳入国家大气排放标准。目前PM2.5和PM1已经成为人类重点关注和研究

5、的对象。其中，超细颗粒物的形成机理是研究的重点，机理研究能为排放控制提供理论依据。本文综述了颗粒物形成四大机理，对比了颗粒物采样及分析方法、总结了常用的颗粒物工业生产的控制技术，为更好的研究超细颗粒物提供理论依据。1细颗粒物的危害超细颗粒物成分复杂，含有多种元素，也是其它污染物的载体，其吸附的化学组分是导致其毒性的主要因素。超细颗粒物进入呼吸道内表面后，与肺组织相互作用，一部分可以被排除体外或被消除掉，但有一部分可能长期滞留肺组织中，在肺间质形成病灶，而且某些颗粒或组分通过肺的内呼吸换气进入血液循环，再通过扩散作用达到其它内脏器官。超细颗粒物对人体健康的危害主要表现在“三致”作用：致癌

6、、致畸、致突变。主要原因在于超细颗粒物通常富集各种重金属元素（如As，Se，Pb，Cr等）和PAHs（多环芳烃类）、PCDD/Fs（二噁英类）等有机污染物，这些多为致癌物质和基因毒性诱变物质，危害极大[3]。同时，国外大量研究资料表明，可吸入颗粒物浓度上升与疾病的发病率、死亡率等密切相关，尤其是呼吸系统疾病及心肺疾病[4]。2细颗粒物形成机理从20世纪70年代末期开始,Flagan.R.C、Quann.J.R等人开始对颗粒物形成机理进行研究[5,6]，对颗粒物的形成原因作了合理的假设，较好地解释了一些现象，之后许多学者陆续对颗粒物形成机理进行广泛的研究。到目前为止，人们对燃烧过程中颗粒

7、物的形成机理有了一些共识，认为主要有以下4种机理：（1）内在矿物质的凝并机理。当碳颗粒燃烧时，其内部温度很高，会引起内在矿物质熔融，若碳颗粒不发生破碎，熔融的内在矿物质会凝并形成相对较大的颗粒，其直径一般大于1μm，其形成受内在矿物质的种类、尺度和分布的影响；（2）燃烧过程中焦炭颗粒的破碎机理。焦炭破碎与其本身的孔隙结构密切相关。孔隙结构的存在是引起焦炭破碎的主要原因，颗粒孔隙率越大，发生破碎的概率越大。但是，实验研究发现，并非所有孔隙对颗粒破