1、大气颗粒污染物,目录,大气颗粒物的定义大气颗粒污染物来源大气中颗粒物的粒度大气颗粒物的表面性质大气颗粒物的化学组成大气颗粒物的去除过程PM2.5,大气颗粒物的定义,气溶胶(aerosol)：指液体或固体微粒均匀地分散在气体中形成的庞大的分散体系。其中颗粒物的直径为0.001100m 。大气颗粒物：气溶胶体系中分散的各种粒子，称为大气颗粒物。大气颗粒物是大气的一个组成部分，参与大气降水过程，大气中有毒物质可以是无机物也可以是有机物，主要分布在气溶胶中形成污染源。,大气颗粒污染物来源,1、天然来源 1）一次颗粒物：可起因于地面扬尘(风吹灰尘)，和地壳、土壤的成分很相似；海浪溅出的浪沫，火山爆发的喷
2、出物，森林火灾的燃烧物，宇宙来源的陨星尘及生物界产生的颗粒物如花粉、孢子等。 2）二次颗粒物：是森林中排出的碳氢化合物(主要是萜烯类)，进入大气后经光化学反应，产生的微小颗粒；与自然界硫、氮、碳循环有关的转化产物如由H2S、SO2经氧化生成的硫酸盐，由NH3、NO和NO2氧化生成的硝酸等。,2 、人为来源 颗粒污染物的人为来源主要是生产、建筑和运输过程以及燃料燃烧过程中产生的。如各种工业生产过程中排放的固体微粒，通常称为粉尘；燃料燃烧过程中产生的固体颗粒物，通常称为固体颗粒物，如煤烟、飞灰等；汽车尾气排出的卤化铅凝聚而形成的颗粒物以及人为排放SO2在一定条件下转化为硫酸盐粒于等的二次颗粒物。,
3、森林火灾,火山爆发,沙尘暴,汽车尾气,大气中颗粒物的粒度,1 空气动力学直径（Dp）,Dg几何直径K 形状系数p忽略了浮力效应的粒密度o参考密度（o=1g/cm3）,空气动力学直径（Dp）,大气颗粒物实际上并不是球体，多为不规则的粒子，因此颗粒物的粒径不能仅指其直径，需用有效直径来表示。即空气动力学直径（Dp）。Dp是指在通常温度压力和相对湿度下，在静止的空气中,与实际颗粒物具有相同重力末速度的密度为1g/cm3的球体直径。 Dp是一种假想的球体颗粒直径，与实际颗粒物粒径不同。实际颗粒物粒径与颗粒物的组成、相对密度和颗粒物形状有关。,总悬浮颗粒物：用标准大容器颗粒采样器在滤膜上所收集到的颗粒物
4、的总质量。用TSP表示，其粒径多在100m以下，尤其以10m以下的为最多。降尘：大于10m的颗粒能够依其自身重力作用降落到地面；飘尘：小于10 m的颗粒，在大气中可较长时间飘游。可吸入粒子：易于通过呼吸过程而进入呼吸道的粒子。其粒径小于10m以下的颗粒物。,2 大气颗粒物的粒度分布,大气颗粒物的表面性质,成核作用 过饱和蒸汽在微粒上凝结形成液滴的现象，形成了雨滴粘合作用 与颗粒物的粗糙程度、表面电荷、表面膜（水膜或油膜）有关吸着作用 气体或蒸汽溶解在微粒中 CO2+Ca（OH）2 CaCO 3,扬尘：成分主要是该地区的土壤粒子。 火山灰：除主要由硅和氧组成的岩石粉末外，还含有一些如锌、锑、硒、
5、锰和铁等金属元素的化合物。 海洋溅沫：主要是氯化钠粒子、硫酸盐粒子和一些镁化合物。,大气颗粒物的化学组成,1.无机颗粒物 只含有无机物成分的颗粒物,天然源的无机颗粒物,燃煤和石油排放的颗粒物：除含有大量的烟尘外，还含有铍、镍、钒等元素的化合物。 焚烧炉排放的颗粒物：含有砷、铍、镉、铬、铜、铁、汞、镁、锰、镍、钒、铅、锑、钛和锌等元素的化合物。 汽车尾气：含有大量的铅。,1.无机颗粒物,人为源释放出的无机颗粒物,已检测到的主要有：烷烃、烯烃、芳烃和多环芳烃等各种烃类。另外还含有少量的亚硝胺、杂氮环化合物、环酮、醌类、酚类和有机酸等。这些有机颗粒物主要由矿物燃料燃烧、废弃物焚烧等各种高温燃烧过程所
6、形成的。,2.有机颗粒物,大气中的有机物质凝聚而形成的颗粒物或有机物质吸附在其他颗粒物上面而形成的颗粒物。有机颗粒物种类繁多、结构极其复杂。,大气颗粒物的去除过程,1.干沉降,颗粒物在重力作用下或与其他物体碰撞后发生的沉降。 粒子的沉降速度由斯托克斯定律求出：,v沉降速度 d粒径 1，2分别为颗粒物和空气的密度 空气的粘度。,不同粒径颗粒物的沉降速度,2.湿沉降,通过降雨、降雪等使颗粒物从大气中去除的过程。,雨除：雨除对半径小于1m的颗粒物的去除效率较高冲刷：冲刷对半径为4m以上的颗粒物去除效率较高。,去除效果,干沉降：1020%湿沉降：8090%,大气颗粒物的研究发展,一次颗粒物,二次颗粒物
7、,TSP,PM10,PM2.5,纳米级颗粒,人为源,天然源、生物源,PM2.5(particulatematter)是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物。它的直径还不到人的头发丝粗细的1/20。,PM2.5,PM2.5不是一种单一成分的空气污染物，而是由来自许多不同的人为或自然污染源的大量不同化学组分组成的一种复杂而可变的大气污染物。就产生过程而言，PM2.5可以由污染源直接排出（称为一次粒子），也可以是各污染源排出的气态污染物经过冷凝或在大气中发生复杂的化学反应而生成（称为二次粒子）。大气颗粒物中大部分的硫酸、硫酸氢铵、硫酸铵、硝酸铵、元素碳（NP）和有机碳（BP）
8、等组分存在于之中。,PM2.5,颗粒物的大小决定了它们最终在呼吸道中的位置。,较大的颗粒物会被纤毛和黏液过滤，无法通过鼻子和咽喉。,PM10可以穿透这些屏障达到支气管和肺泡。,PM2.5具有更强的穿透力，可能抵达细支气管壁，并干扰肺内的气体交换。,比表面积大，更易吸附有毒害的物质。,PM2.5对人体的危害,呼吸系统,心血管系统,颗粒物,造成伤害,其他器官,间接影响,呼吸道受刺激、咳嗽、呼吸困难、降低肺功能、加重哮喘、导致慢性支气管炎、心律失常、非致命性的心脏病、心肺病患者的过早死等。,PM2.5对人体的危害,颗粒物的成分是主要的致病因子，决定是否有害和引起何种疾病；颗粒物的浓度和暴露时间决定了
9、吸入剂量，颗粒物的浓度越高、暴露时间越长，则危害越大；颗粒物粒径与其在呼吸道内沉着、滞留和清除有关。 此外，环境因素如温度和相对湿度对颗粒物的吸入危害也有一定影响。,PM2.5对大气能见度的影响,自20世纪70年代以来，大气颗粒物对能见度的影响就一直是环保部门关注的问题之一。尽管在大气中只占很少的一部分，但颗粒物对城市大气光学性质的影响可达99%。大量 的研究表明PM2.5 与能见度密切相关。 大气能见度主要是由大气颗粒物对光的散射和吸收决定的。,PM2.5对光的散射和吸收，能显著减弱光信号，大幅降低有效视距，因而会导致城市人为能见度下降，产生阴“霾”天气。“霾”跟我们通常所说的雾是不同的。当
10、大量极细微的包括PM2.5在内的颗粒均匀地浮游在空中，造成空气混浊，使水平能见度小于10千米，并且相对湿度小于或等于80%，这时呈现的天气现象称为“霾”天气。而雾是低层水汽发生过饱和凝结而成的气象现象，多呈乳白色，大多在下半夜形成，清晨日出前最浓，日出后渐渐消散。“霾”和雾的区别在于水汽含量的大小，当水汽含量达到90%以上叫雾，低于或等于80%叫“霾”。“霾”虽然会和大雾天气一样，渐渐消散，但和单纯的雾相比，“霾”是空气遭受污染的产物，所以“霾”天气比雾天更危害人体健康。,怎么办？,PM2.5的防治对策,调整工业结构及规模，实施清洁生产 采用洁净能源 除尘器治理 防治汽车尾气 实施绿色生态工程,1,我国针对PM2.5 研究甚少，尚未形成大系统研究。少数城市虽然有了一定的认识，但大多数只有个别点位、短期的监测，尚不能对PM2.5 的污染特征进行全面的分析。,2,对PM2.5 的源排放特征进行的调查、研究更是缺乏。一些研究直接引用国外相同或相似污染源的排放数据，不能真正定量解析我国PM2.5 的来源。,3,现存问题,中国是一个燃煤大国，燃煤污染没有解决的前提下，我们机动车的污染现在已经凸显。,谢 谢,
