细颗粒物PM_(2.5)浓度测量及计量技术

介绍细颗粒物PM2.5浓度测量、测量仪器的量值溯源方法和标准装置、切割头切割特性的检测方法,以及检测用标准粒子的制备;研制PM2.5采样器切割头检测装置,制备粒径范围在1.0⁴.0μmm的用于PM2.5采样器切割头切割特性检测的系列标准粒子,对可吸入颗粒物测量仪量值传递方法和准确性检验方法进行研究。通过本研究工作,可以建立PM2.5测量的参考方法,实现对PM2.5测量结果的准确溯源,使得PM2.5的检测数据可溯源至质量标准。     

两类PM_(2.5)监测仪及其计量检测方法的差异

监测PM_(2.5)的的仪器种类繁多,根据其是否带粒径切割器,可分为两类:一类利用切割器将小颗粒与大颗粒分离后再利用粉尘仪原理进行浓度检测,其计量指标主要有切割器的切割性能和质量浓度误差;另一类是基于尘埃粒子计数器改装的,通过光散射强度对颗粒物进行区分,其计量指标主要有粒径分布误差和质量浓度误差。两类仪器的粒径分离原理不同,导致其一系列特征和计量检测方法不同。     

PM_(2.5)监测仪溯源体系的研究进展

正建立完善的PM_(2.5)量值溯源体系,是确保监测数据准确、一致的重要保证。本文从PM_(2.5)定义出发,结合PM_(2.5)监测仪的原理与组成,对切割器切割特性与质量浓度测量原理进行分析,并从计量角度对PM_(2.5)监测仪的量值溯源体系研究现状进行介绍。一、PM_(2.5)定义与采样将气溶胶中PM_(2.5)与较大的颗粒物分离是进行准确、一致测量的先决条件。在环境监测领域通常使用基于空气动力学原理的切割器进行选择性采样,即,     

西安市春季大气颗粒物PM_(2.5)与PM_(10)的特征

2010年4月在西安市区4个点使用低流量采样器同步连续采集2周(24 h/d)细颗粒物PM2.5和可吸入颗粒物PM10样品,分别利用热光碳分析仪、离子色谱和X射线荧光光谱仪分析其含碳组分(有机碳和元素碳)、水溶性无机离子(NH4+、Na+、K+、Ca2+、Mg2+、F-、Cl-、SO42-、NO3-)和元素Ca、Fe等浓度。结果表明,沙尘暴期间,PM10的质量浓度是PM2.5的3倍,PM2.5和PM10中有机碳浓度大于正常天气的,SO42--NO3--NH4+浓度急剧减小,明显小于正常天气,这与干燥沙尘暴的稀释作用有关;后向轨迹、气溶胶指数和Ca与Fe元素质量浓度比验证了沙尘暴颗粒来源西部戈壁沙尘和黄土高原;阴阳离子平衡计算显示沙尘事件颗粒物呈碱性,阴阳离子差异估算的CO32-含量与Ca2+具有强相关性,表明沙尘暴颗粒以CaCO3为主。     

如何保证环境颗粒物PM_(2.5)手工监测法(重量法)中称量的准确性

正重量法测量环境颗粒物PM_(2.5)时,由于空白滤膜和采样后的滤膜质量都很小,滤膜的洁净、采样过程、称重设备、称重环境条件及称重过程等任何因素,都可能对测量结果的准确性造成影响。因此,必须严格控制以下几个关键环节。一、滤膜由于滤膜采样前和采样后质量都很小,测量结果的相对不确定度较大,因此要确保滤膜的洁净。例如:取一张滤膜,在温度为19.22℃,相对湿度为     

光散射法颗粒物监测仪粒径识别检测装置的搭建及方法研究

设计并搭建了粒径识别法光散射粉尘仪检测装置,以柴田LD-5型光散射粉尘仪作为参考粉尘仪(TSP),采用不同粒径(0.6,2.0,2.3,2.5,2.7,3.0,3.2,3.4,3.7 μm)的单分散聚苯乙烯小球对某台具有粒径识别功能的PM2.5传感器的粒径识别误差进行检测.如果传感器粒径识别功能是准确的,当粒径＞2.5...     

杭州市道路空气细颗粒物PM_(2.5)元素组成特征

采用微波消解-电感耦合等离子体质谱法及电感耦合等离子体发射光谱法测定2010—2011年杭州市3条典型道路两侧代表秋、冬、春、夏4个季节的细颗粒物PM2.5中22种元素的质量浓度,分析其时空分布规律、特征及来源。结果表明:道路两侧PM2.5中元素含量与道路类型关系不大,呈现夏季小、其余季节大的态势,主要污染元素为Zn、Pb、Cu、Ni;受机动车排放的影响,道路两侧PM2.5呈无机元素含量小、有机元素含量大的特征;Fe、K、Mg、Na、P、Si等土壤元素主要来自机动车行驶引起的道路扬尘;机动车污染特征元素Pb、Zn、Cu、Cd来自相同人为源;机动车污染是道路两侧土壤和灰尘中重金属的主要来源;随着机动车保有量的持续增长,道路两侧PM2.5中Pb仍维持着较高的富集水平。     

陕西省榆林市冬季PM_(10)和PM_(2.5)的污染特征

为了探讨陕西省榆林市冬季大气颗粒物的污染特征,2013年11月对榆林市3个采样点进行可吸入颗粒物(PM10)和细颗粒物(PM2.5)同步观测,利用离子色谱法和热光分析法测定PM10和PM2.5中无机水溶性离子和碳组分的浓度。结果表明:3个采样点PM10和PM2.5日均质量浓度分别为162、74μg/m3,颗粒物浓度由大到小的采样点为环保旧站、实验中学和环保大厦;PM10中有机碳和元素碳的质量浓度空间分布与颗粒物的相同;PM2.5中有碳组分在环保旧站和实验中学的浓度接近,都大于环保大厦的;无机离子中SO42-和Ca2+浓度最大;PM10与PM2.5整体偏碱性,亏损的阴离子主要是CO32-;扬尘在PM10中的比例远远大于其他组分;PM2.5中碳组分含量较大,其次是土壤尘、硫酸盐、氯化物和硝酸盐等;治理PM10和PM2.5污染应以加强扬尘控制和减少燃煤污染物排放为主。     

光散射法和β射线法颗粒物测量仪适用性研究

本文按照环境标准HJ93-2013和HJ653-2013规定的参比方法,使用光散射法环境颗粒物测量仪和β射线法环境颗粒物测量仪与重量法测量仪器进行了比对实验,以研究验证光散射法和β射线法仪器在环境空气颗粒物连续自动监测过程中的适用性。通过试验设定新的校正因子对β射线法和光散射法测定数据进行修正,将修正结果与重量法结果进行线性回归分析,分别得到β射线法和光散射法测定PM_(10)和PM_(2.5)的斜率、截距和相关系数,结果表明两种原理测试仪的测定结果与重量法测定结果具有较好一致性。     

室内外环境PM_(2.5)问题及预防

近年来空气的质量日益下降,PM2.5的问题严重影响人们的生活和健康,人们对PM2.5问题也越来越关心。本文主要介绍了PM2.5的含义、特点、测定方法、室内空气PM2.5的相关问题以及PM2.5的在线监测、预防和治理。     

基于光散射法的餐饮油烟在线监测仪

本文在简要阐明基于光散射法的餐饮油烟在线监测仪结构的基础上,采用油烟在线监测仪对油烟、油烟颗粒物进行试验检测,测量值与标准方法的测定值进行比对.     

通道县城区PM_(10)、PM_(2.5)质量浓度变化和特征分析

该文应用了2016～2019年通道县空气自动站的监测数据,研究了通道县大气环境中PM_(10)和PM_(2.5)质量浓度分布特征及污染现状,结果表明:环境空气中PM_(10)与PM_(2.5)质量浓度有明显的年变化、季变化、月变化特征,PM_(10)的年均质量浓度38.0 ug/m~3～81.0 ug/m~3,平均值53.75 ug/m~3;PM_(2.5)的年均值质量浓度范围在23.0 ug/m~3～49.0 ug/m~3,平均33.25 ug/m~3;二者年均值浓度均以2016年居高,超标率最高在2017年;季均质量浓度以冬季污染最重,夏季污染较轻;24 h连续监测时段呈现有周期性的波动规律,特护期峰值一般出现在中午13﹕00～14:00或夜间23:00左右,非特护期PM_(10)和PM_(2.5)在11.00左右出现高端值;月浓度最高值出现在春冬季节的3月、1月和2月,最低值出现在夏季的7月;PM_(2.5)/PM_(10)比值为40.2%～70.2%,平均61.8%,PM_(2.5)和PM_(10)质量浓度变化基本一致,与城市人群活动、本地污染积累、境外输入污染渗透、气象因素等密切相关。     

武汉秋季灰霾和非灰霾天气细颗粒物PM_(2.5)中水溶性离子的特征

分析了武汉地区武大和天虹2个采样点秋季灰霾和非灰霾天气细颗粒物PM2.5中的9种水溶性离子(F-、Cl-、NO3-、SO42-、Na+、NH4+、K+、Mg2+、Ca2+)浓度。结果表明,NO3-、SO42-和NH4+是武汉秋季PM2.5中最重要的3种水溶性离子,且PM2.5中各水溶性离子之间组成比例相对稳定;灰霾期PM2.5中水溶性离子比例的增大是武汉秋季灰霾污染的重要特征,它们可能来源于生物质燃烧、土壤扬尘、化石燃料燃烧、汽车尾气排放等过程,其中天虹站点的大气二次污染比武大站点的严重,固定源对武汉2个站点秋季灰霾期大气中NOx与SO2相对贡献均比非灰霾期的大,移动源对天虹站点秋季大气中NOx与SO2的相对贡献则比武大站点的大。     

燃煤与垃圾焚烧飞灰中细颗粒物PM_(2.5)的重金属元素风险评价

为了研究燃煤与垃圾焚烧飞灰中细颗粒物PM_(2.5)所含重金属元素Cu、Zn、Ni、Cr、Pb和Sn的分布特征及潜在风险,利用再悬浮技术采集样品,采用等离子体发射光谱仪与石墨炉检测样品中重金属元素的含量,分别利用富集因子与Hakanson潜在风险指数进行风险评价。结果表明:燃煤飞灰中PM_(2.5)的重金属元素按含量由大到小的顺序为Zn、Pb、Cr、Cu、Ni、Sn,垃圾焚烧飞灰中PM_(2.5)的重金属元素按含量由大到小的顺序为Zn、Pb、Cr、Cu、Sn、Ni;垃圾焚烧过程中的重金属元素富集程度高于燃煤焚烧过程中的;燃煤飞灰中PM_(2.5)的重金属元素含量相对较小,潜在风险较低;垃圾焚烧飞灰中PM_(2.5)的重金属元素含量非常大,潜在风险极高。     

辽宁中部城市群可吸入颗粒物PM_(10)、PM_(2.5)的污染水平

利用辽宁中部沈阳、鞍山、抚顺和本溪4个城市2006年8月—2007年10月可吸入颗粒物PM10、PM2.5、PM1的监测资料及同步气象因子的监测资料,分析了其分布特征、污染水平及其与气象因子的关系。结果表明:受区域天气系统的影响,4个城市PM10、PM2.5的日均浓度变化趋势基本一致,具有区域分布特征;PM10超标率冬季最高,PM2.5超标率冬季最高,夏季7月份也较高;PM2.5日均浓度占PM10日均浓度的比例夏季或冬季最大,春季4、5月份最小;PM10、PM2.5和PM1之间有很好的相关性;PM10与风速、温度呈负相关,PM2.5和PM1与能见度、风速、温度呈负相关,与相对湿度成正相关。     

采用蒙特卡洛法评定PM_(2.5)切割粒径的不确定度

本文根据美国环境保护署EPA推荐,采用气溶胶发生装置校准了一台PM_(2.5)切割器的切割粒径,并用蒙特卡洛法评定了校准结果的不确定度。     

室内外细粒子PM_(2.5)和总悬浮颗粒物污染水平的对比研究

为了解室内外空气颗粒物PM2.5和总悬浮颗粒物(TSP)的污染状况,自2008年3月24日～4月3日在西安交通大学学生办公室、教师办公室、化学实验室和室外同时采集PM2.5和TSP样品,对其质量浓度及无机水溶性离子组分(Na+、NH4+、K+、Mg2+、Ca2+、Cl-、NO3-和SO42-)进行了分析。结果表明,室内外PM2.5和TSP浓度都远远高于美国空气质量标准规定的35μg/m3。室内外颗粒物浓度具有相同的变化趋势,且室内总体上低于室外。室内PM2.5在TSP中所占比例在65%～85%,室外在40%左右。室内外TSP和PM2.5中二次污染离子SO42-、NO3-和NH4+占总离子质量的50%以上,主要富集在细颗粒中。NH4+、K+和Cl-在总离子中的比例均为室内大于室外,PM2.5中大于TSP。Ca2+、Mg2+主要富集在粗颗粒上,室外含量远远高于室内。     

湿度变化对TEOM~1400a系列环境颗粒物监测仪PM_(10)质量浓度观测的影响

为评价环境湿度变化对TEOM?1400a系列环境颗粒物监测仪进行PM10观测的影响,在2004年1月到2005年1月的观测过程中,获得了30min平均的大气PM10质量浓度,并观测了地面气象条件及降水过程中仪器的响应。结果表明,湿度变化较大时仪器记录的PM10浓度明显受到滤膜上吸附的水汽含量变化的影响。仪器提供的PM10质量浓度反映出明显的日变化规律,分别在8:00~9:30和18:00~23:00出现峰值而在12:00~15:30出现谷值;此变化规律反映了大气污染物的日变化特征,但也受到空气湿度变化的影响。应用该仪器时对空气湿度的影响应当予以考虑。     

沙尘期间大气颗粒PM_(10)与PM_(2.5)化学组分的浓度变化及来源研究

于2006年3月—4月北京沙尘发生期间,监测了沙尘与非沙尘期间悬浮颗粒PM10和PM2.5质量浓度,分析了样品中无机水溶性离子和金属元素。结果显示:沙尘天气导致PM10和PM2.5质量浓度上升,粗颗粒物质量浓度明显上升,细颗粒物受到的影响相对较小。SO42-、NO3-和NH4+为PM10与PM2.5主要水溶性离子。沙尘与非沙尘期间SO42-、NO3-和NH4+浓度变化表现出不稳定性,可能与沙尘的强度和持续时间、来源有关,沙尘下来自于土壤源Ca2+和Mg2+浓度都显然提高。沙尘期间Sc、Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni、Rb和Cs金属元素浓度高于非沙尘期间浓度,并且富集因子系数都小于10,说明主要来自于自然源,而Zn、Se、Cd、Pb和Bi这5种元素浓度随沙尘的侵入并没增加其含量,反而使浓度有所下降,富集因子和富集程度对比表明这些元素主要来自于当地污染源。     

PM_(2.5)测试方法对比及其燃煤电厂的排放特征分析

遵循电力行业标准DL/T 1520—2016,采用PM-10撞击器(30 L/min)、质量法撞击器(DGI,70 L/min)、静电低压撞击器(ELPI,10 L/min)对燃煤电厂的PM_(2.5)进行现场对比测试;并对燃煤电厂PM_(2.5)排放特征进行总结。结果表明,同一仪器不同时段的数据及不同仪器相同时间的数据重复性均较好。