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PM10的性質與監測方法

新聞資訊-PM10的性質與監測方法
PM10的性質與監測方法
文章類型:技術文章 作者:佚名 發布時間:2017-7-7 9:19:14
一.PM10的性質
  總懸浮顆粒物是指漂浮在空氣中的固態和液態顆粒物的總稱,其粒徑范圍約為0.1-100 微米。有些顆粒物因粒徑大或顏色黑可以為肉眼所見,比如煙塵。有些則小到使用電子顯微鏡才可觀察到。通常把粒徑在10微米以下的顆粒物稱為可吸入顆粒物,又稱為PM10。
  二.PM10的形成原因
  PM10的來源主要有自然來源和人為來源兩種,雖然自然過程也會產生,如風揚塵土、火山灰、森林火災、漂浮的海鹽、花粉真菌孢 子、細菌等,但其主要來源還是人類在生產生活過程中的排放物,并且其危害相對較大.
  人類既可以直接排放 ,也可以通過排放某些氣體污染物,然后在空氣中轉變為PM10.直接排放主要來自燃燒過程,比如化石燃料、生物質、垃圾焚燒等.在空氣中轉化成的氣體污染物主要來自各種機動車的尾氣排放,其成分包含有二氧化硫、氮氧化物、氨氣揮發性有機物等.除此之外,其它的人為來源還包括:道路揚塵、建筑施工揚塵、工業粉塵、廚房煙氣室內裝修等.
  三.PM10的影響
  (1)對大氣能見度的影響
  大氣能見度主要是由空氣中的顆粒物對光的吸收和散射決定的。在極干凈的大氣中大氣能見度可以達到30km以上,而在空氣污染嚴重的城市中,大氣能見度往往只有5km左右甚至更低,而在濃霧中大氣能見度甚至只有數米。在大氣氣溶膠中,主要是顆粒為0.1到1um的顆粒物通過對光的散射,降低物體和背景之間的對比度,能見底因而降低。
  (2)對人體的影響
  PM10容易導致人體器官病變??晌肟帕N銼蝗宋牒?,會累積在呼吸系統中,引發許多疾病。粗顆粒物可侵害呼吸系統,誘發哮喘病。細顆粒物可能引發心臟病、肺病、呼吸道疾病,降低肺功能等。因此,對于老人、兒童和已患心肺病者等敏感人群,風險是較大的 。 越細小的顆粒物對人體危害越大,粒徑超過10微米的顆粒物可被鼻毛吸留,也可通過咳嗽排出人體,而粒徑小于10微米的可吸入顆粒物可隨人的呼吸沉積肺部,甚至可以進入肺泡、血液。在肺部沉積率最高的是粒徑為1微米左右的顆粒物。這些顆粒物在肺泡上沉積下來,損傷肺泡和粘膜,引起肺組織的慢性纖維化,導致肺心病,加重哮喘病,引起慢性鼻咽炎、慢性支氣管炎等一系列病變,嚴重的可危及生命??帕N鋃遠屠夏耆說奈:τ任饗?。
  四.PM10的監測方法
  (1)重量法
  該方法的原理:分別通過具有一定切割特性的采樣器,以恒速抽取定量體積空氣,使環境空氣中PM10被截留在已知質量的濾膜上,根據采樣前后濾膜的重量差和采樣體積,計算出PM10的濃度。他們之間的關系可由下式表示:
  式中:——PM10濃度,;
  ——采樣后濾膜的重量,g;
  ——空白濾膜的重量,g;
  ——已換算成標準狀態(101.325kPa,273K)下的采樣體積,。
  (2)TEOM微量震蕩天平法
  該方法是在質量傳感器內使用一個振蕩空心錐形管,在空心錐形管振蕩端上安放可更換的濾膜,振蕩頻率取決于錐形管特性和他的質量。當采樣氣流通過濾膜,其中的顆粒物沉積在濾膜上,濾膜質量導致振蕩頻率變化,通過測量振蕩頻率的變化計算出沉積在濾膜上顆粒物的質量,再根據采樣流量,采樣現場環境和氣壓計算出該時段的顆粒物標態質量濃度??帕N鎦柿亢駝竦雌德手淶墓叵悼捎上率獎硎荊?BR>  式中:dm——變化的質量;
  ——彈性常數(包括質量變換因子);
  ——最終頻率;
  ——初始頻率;
  該方法的主要技術指標為:測量范圍小于5ug/~幾個mg/ ;噪聲:<1.0dB(A);質量傳感器誤差:<2.5%;流量穩定性:優于。
  該方法對空氣濕度的變化比較敏感,為降低溫度的影響,對氣和振蕩天平室一般進行50℃恒溫加熱,這樣會損失一部分不穩定的半揮發性物質。
  (3)Beta射線儀法
  該方法工作原理可簡述為:利用beta射線衰減量測試采樣期間增加的顆粒物質量?;肪晨掌剎裳夢氬裳?,經過濾膜后排出??帕N锍戀碓誆裳四ど?,當Beta射線通過沉積著顆粒物的濾膜時Beta射線能量衰減,通過對衰減量的測定計算出顆粒物的濃度。他們之間的關系由下式表示:
  式中:——通過沉積著顆粒物濾膜的Beta射線量;
  ——通過濾膜的Beta射線量;
  u——質量吸收系數,;
  M——顆粒物質量,;
  C——質量濃度,;
  S——捕集面積,;
  V——捕集氣流體積,;
  (4)激光散射法
  激光散射法空氣顆粒測量儀是通過粒子光信號的收集和電路反應,統計樣本顆粒分布濃度后通過計算來反應宏觀環境的空氣中顆粒度的顆粒分布濃度。系統主要包括光粒子散射光信息采集,前置電路放大,后期采用單片微機來做統計分析。系統利用半導體激光作為光源,當粒子通過光敏感區的時候發生散射,利用散射光采集裝置收集粒子散射光強,并通過處理電路進行波形調整,最后用單片機來處理采集到的數據。
  我國的大多數環?;靜捎玫氖欽鸕刺炱匠浦胤?,而國外比如美國主要采用的技術為beta射線法,這兩種原理為專業機構主要檢測方法。而市面上主要流通的檢測儀大多數采用的都是激光散射原理測PM10。
  五.總結
  我國如今的大氣污染及其嚴重,PM10作為空氣質量的重要指標,與每一個人的生活息息相關,我們應該對其性質,危害,監測方法等有基本的了解。PM2.5,PM10并不可怕,但也不容忽視,了解所在城市的PM2.5,PM10的實時濃度應該和了解每天的天氣一樣成為我們生活的一部分。
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