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颗粒物的定义、组成及检测方法
颗粒物的定义
颗粒物,又称尘。大气中的固体或液体颗粒状物质。颗粒物可分为一次颗粒
物和二次颗粒物。一次颗粒物是由天然污染源和人为污染源释放到大气中直接造
成污染的颗粒物,二次颗粒物是由大气中某些污染气体组分(如二氧化硫、氮氧
化物、碳氢化合物等)之间,或这些组分与大气中的正常组分(如氧气)之间通
过光化学氧化反应、催化氧化反应或其他化学反应转化生成的颗粒物,例如二氧
化硫转化生成硫酸盐。
来源
煤和石油燃烧产生的一次颗粒物及其转化生成的二次颗粒物曾在世界上造
成多次污染事件。一次颗粒物的天然源产生量每天约 4.41×10^6 吨,人为源每
天约 0.3×10^6 吨。二次颗粒物的天然源产生量每天约.6×10^6 吨,人为源每天
约 0.37×10^6 吨。就总量来说,一次颗粒物和二次颗粒物约各占一半。颗粒物
大部分是天然源产生的,但局部地区,如人口集中的大城市和工矿区,人为源产
生的数量可能较多。从 18 世纪末期开始,煤的用量不断增多。20 世纪 50 年代
以后,工业、交通迅猛发展,人口益发集中,城市更加扩大,燃料消耗量急剧增
加,人为原因造成的颗粒物污染日趋严重。
颗粒物组成
颗粒物的组成十分复杂,而且变动很大。大致可分为三类:有机成分、水溶
性成分和水不溶性成分,后两类主要是无机成分。有机成分含量可高达 50%(重
量),其中大部分是不溶于苯、结构复杂的有机碳化合物。可溶于苯的有机物通
常只占 10%以下,其中包括脂肪烃、芳烃、多环芳烃和醇、酮、酸、脂等。有一
些多环芳烃对人体有致癌作用,如苯并(a)芘等。可溶于水的成分主要有硫酸盐、
硝酸盐、氯化物等,其中硫酸盐含量可高达 10%左右。颗粒物中不溶于水的成分
主要来源于地壳,它能反映土壤中成土母质的特征,主要由硅、铝、铁、钙、镁、
钠、钾等元素的氧化物组成。其中二氧化硅的含量约占 10~40%,此外还有多种
微量和痕量的金属元素,有些对人体有害,如汞、铅、镉等。
浓度测定
在标准状态下(即压力 760 毫米汞柱,温度为 273K)气体每单位体积含尘重
量(微克或毫克)数称为含尘浓度。测定方法主要有:
重量法
又叫重量浓度法,采用过滤器或其他分离器收集粉尘并称重的方法,是测定
含尘量的可靠方法。过滤器可用滤纸、聚苯乙烯的微滤膜等。有多种测定仪器,
如静电降尘重量分析仪可测出低达每标准立方米含尘 10 微克的浓度。若将已知
有效表面积的集尘装置放在露天的适当位置,收集足够量的尘粒进行称重,可测
定降尘量。
光散射法
激光粉尘仪具有新世纪国际先进水平的新型内置滤膜在线采样器,仪器在连
续监测粉尘浓度的同时,可收集到颗粒物,以便对其成份进行分析,并求出质量