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气溶胶光学厚度谱特征判断粒子大小方法初探

气溶胶光学厚度谱特征判断粒子大小方法初探
气溶胶光学厚度谱特征判断粒子大小方法初探

大气中总悬浮颗粒物的测定

大气中总悬浮颗粒物的测定 1引言 环境空气中悬浮颗粒物是一种常规的污染物,大气中首要污染物为可吸入颗粒物,它们对人体健康、植被生态和能见度等都有着非常重要的直接和间接影响.因此,对这类污染物的浓度进行测定是大气环境污染研究中一项重要的工作. 本实验在校园中各种不同环境进行采样分析.通过本实验,达到掌握重量法测定大气中悬浮颗粒物浓度,并了解到校园不同环境大气中悬浮颗粒的浓度的大小. 2材料与方法 2.1实验材料 中流量采样器(流量50~150L·min-1)、滤膜、镊子、恒温恒湿箱、精密电子电子称 2.2试验方法 2.2.1滤膜准备对光检查滤膜是否有针孔或其他缺陷,然后放入分析天平(精度0.1mg)中称重,记下滤膜重量W0(g),将其平放在滤膜袋内. 2.2.2采样点和采样时间确定于2015年5月1日在华南师范大学陶园附近原国防生宿舍旧址为样地,在样地中设置采样器1个.天气情况良好,多云,微风,早晚气温变化不大. 2.2.3仪器准备安装好空气采样器,打开采样头顶盖,取出滤膜夹,擦去灰尘,取出称过的滤膜平放在滤膜支持网上(绒面向上),用滤膜夹夹紧.对正,拧紧,使不漏气. 2.2.4采样以100L/min流量采样,每4小时,记录采样流量和现场的温度及大气压,用镊子轻轻取出滤膜,绒面向里对折,放入滤膜袋内. 2.2.5称量和计算将采样后的滤膜放入恒温恒湿器箱中平衡24h,然后称重,30s内称完.采样滤膜用分析天平称量(精度0.1mg),记下滤膜重量W1(g),按下式计算总悬浮颗粒物(TSP)含量. 2.3数据分析 总悬浮颗粒物含量(TSP,mg m-3)=[(W1-W0)×1000]/V r 式中: W1—采样后滤膜重量(g); W0—采样前滤膜重量(g); V r—换算为参比状态下的累计采样体积(m3). 2.4结果分析 参照国家环境空气质量标准,分析测试地点的空气状况. 3结果与分析 3.1原国防生宿舍样地分析 结果如下表格所示. 表1总悬浮颗粒物浓度测定记录表 监测点原国防生宿舍旧址 日期2015年5月1日 时间7:20~17:20 采样标况流量(m3min-1)0.09020833 累积采样时间(min)480min 累积采样体积(m3)47.7

气溶胶的光学特性参数

气溶胶的光学特性参数 (1)气溶胶光学厚度 气溶胶光学厚度,英文名称为AOD(Aerosol Optical Depth)或AOT(Aerosol Optical Thickness),表示的是单位截面的垂直气柱上的透过率,有时候又叫大气混浊度,它是一个无量纲的正值。数值范围在0-1之间,0代表完全不透明大气,1代表完全透明的大气,气溶胶光学厚度越大,大气透过率越低。值的大小主要由气溶胶质粒的数密度、尺度分布、气溶胶类型等物理、光学属性来决定。 气溶胶光学厚度的反演: 公式:L=L0+F*T*P/[1-S*P] L:传感器收到的辐射;L0:大气路径辐射;F:下行辐射 P:地表反射率;T:大气透过率;S:大气半球反射率 F*T*P/[1-S*P]:地表反射辐射 对于大气路径辐射项L0,它只是大气气溶胶光学厚度和几何参数的函数,假如地表反射辐射比较小或为零,就可以通过大气路径辐射项来反演获得气溶胶光学厚度,对于地表反射辐射(F*T*P/[1-S*P])来说,仅是气溶胶光学厚度的函数,如果消去路径辐射信息,便可以通过它来反演气溶胶光学厚度。 (2)散射相函数 散射相函数反映的是电磁波入射能量经粒子散射后在方向上的分布,或者称相函数是粒子(散射体)将某个方向的入射波散射到其他方向的概率。定义相函数P(θ)为在θ角方向的散射辐射能量与各向同性散射时该方向的散射辐射能量之比。目前,常用的相函数有Mie散射相函数、HG相函数、双HG相函数和改进的HG*相函数等,这些函数各有优缺点。 Mie散射相函数: P Mie(θ)= [S1(θ)2 +S2(θ) 2]/ 2πα2 Qsca α=2πR/λ:球形气溶胶粒子的尺寸参数; S1(θ)、S2(θ):散射振幅矩阵元; Qsca:气溶胶粒子的散射效率因子; S1(θ)、S2(θ)和Qsca可由Mie展开系数求解,Mie散射相函数适合于球形粒子求解。 (3)单次散射反照率 单次散射反照率(single scattering albedo,SSA),在随机介质中传播的光将会被介质中的粒子散射和吸收而衰减,我们称之为消光,其中因散射而导致入射光消光在总消光中所占的比例,可以用粒子的平均单次散射反照率来表示,其定义为: 0(x,m)= Cs(x,m)/C(x,m) C、Cs:粒子的消光截面和散射截面,消光截面是粒子或粒子群在电磁波传播路径上对电磁波衰减能力的度量; x=2πr/λ:为粒子的尺度因子,r、λ分别为粒子的半径和入射光的波长; m:复折射率,为复数m=n–ki,式中实数部分n为介质的折射率,虚数部分的k为介质的吸收系数; 如果用Ca表示粒子的吸收截面,则应满足C=Cs+Ca;如果粒子对入射光完全无吸收,即Ca=0,于是C=Cs,反照率为1,达到它的最大值。粒子有吸收时,反照率介于0到1之间。

总悬浮颗粒物

总悬浮颗粒物、可吸入颗粒物 一、填空题 1.根据《环境空气总悬浮颗粒物的测定重量法》(GB/T 15432-1995),大流量采样法采样、进行大气中总悬浮颗粒物样品称重时,如“标准滤膜”称出的重量在原始重量±mg范围内,则认为该批样品滤膜称量合格。① 答案:5 2.《环境空气总悬浮颗粒物的测定重量法》(GB/T 15432-1995)方法的最小检出限是mg/m3。① 答案:0.001 3.重量法测定空气中总悬浮颗粒物要经常检查采样头是否漏气。当滤膜安放正确,采样后滤膜上颗粒物与四周白边之间出现界线模糊时,应更换。① 答案:滤膜密封垫 二、判断题 1.飘尘是指空气动力学粒径为10μm以下的微粒。( )② 答案:正确 2.根据《大气飘尘浓度测定方法》(GB 6921-1989),采集大气飘尘是要求采样器所用切割器在收集效率为90%时的粒子空气动力学直径D50=10±lμm。( )② 答案:错误 正确答案为:采集大气飘尘是要求采样器所用切割器在收集效率为50%时的粒子空气动力学直径D50=10±1μm。 3.根据《环境空气总悬浮颗粒物的测定重量法》(GB/T 15432-1995),采集样品的滤膜为超细玻璃纤维滤膜或聚氯乙烯等有机滤膜。( )① 答案:正确 4.根据《环境空气总悬浮颗粒物的测定重量法》(GB/T 15432-1995),采集样品的滤膜性能应满足如下要求:对0.3gm标准粒子的截留效率不低于99%,在气流速度为0.45m/s时,单张滤膜阻力不大于3.5kPa等。( )① 答案:正确 5.测定空气中总悬浮颗粒物的重量法,不适用于TSP含量过高或雾天采样使滤膜阻力大于15kPa的情况。( )① 答案:错误

气溶胶光学特性的反演方法研究

气溶胶光学特性的反演方法研究 韩 冰,高 飞,李铜基 (国家海洋技术中心,天津 300111) 摘 要:气溶胶是大气重要组成部分,其对地球的辐射收支平衡以及气候变化均有非常重要的贡献。文中根据非线性辐射传输理论,研究了从自动观测太阳光度计(CE318)多角度的天空扫描数据获取气溶胶粒子谱分布、散射相函数等光学特性的反演方法,并对2000年10月27日、30日南海试验的观测数据进行了分析,取得了较好效果。关键词:气溶胶;粒子谱分布;散射相函数;辐射传输 中图分类号:T P722.4 文献标识码:B 文章编号:1003-2029(2006)03-0055-06 1 引言 气溶胶的严格含意是指悬浮在气体中的固体和(或)液体微粒与气体载体共同组成的多相体系[1]。相应地,大气气溶胶是指大气与悬浮在其中的固体和液体微粒共同组成的多相体系。大气气溶胶粒子的直径多在10-3~102L m之间,包括可溶性的(如海盐粒子)和不可溶性的(如化石燃料的氧化物)粒子。依其形成机制则可分为自然因子与人为因子,前者主要是经由地表的自然风化过程和海洋表面的碎浪过程而进入大气,后者则是来自人类工业文明所产生微小污染物[2]。气溶胶对地球的辐射收支平衡继而气候变化均有非常重要的贡献,但是目前人们对气溶胶的了解非常欠缺。气溶胶的辐射贡献包括两部分:一是直接辐射贡献,即气溶胶对太阳辐射进行吸收、散射等引起的;二是通过改变云的微观物理特性而产生的间接影响。 首先,气溶胶对气候的影响方面,M cCo rm ick和L ud-wig认为[3],气溶胶会增加太阳辐射的反照率,进而导致地球的长期性冷却效果,而Char lso n和Pilat[4]也曾提出气溶胶对大气系统能量收支的影响,即气溶胶透过吸收、散射和放射过程直接影响地球能量的收支。其次,在卫星数据校正方面,气溶胶对卫星信号的贡献是很难准确估算的部分,因而通过研究气溶胶的光学特性必然会提高估算的准确性。 利用地面的光谱辐射计对大气进行观测,是目前广泛使用的研究大气特性的方法之一。其中自动太阳光度计是一种不受天气限制、自动跟踪并存储数据的辐射计,在世界范围内得到认可并大量使用,例如A ERO N ET气溶胶观测网[5]采用的就是这种仪器。CE318具有天空辐亮度扫描的 收稿日期:2006-01-20功能,利用其测量数据可反演气溶胶粒子谱分布、散射相函数等信息。本文以2000年10月27日、30日海南三亚的观测数据为例,利用CE318多角度的天空扫描数据,采用非线性数值方法对气溶胶光学特性反演方法进行了研究。 2 太阳光度计测量原理 CE318是法国CIM EL公司生产的一种自动跟踪扫描太阳辐射计,该仪器在可见近红外设有8个观测通道,它不仅能自动跟踪太阳作太阳直射辐射测量,而且可以进行太阳等高度角天空扫描、太阳主平面扫描和极化通道天空扫描。CE318能自动存储和传输测量数据,实现自动测量采集和远程数据传输。CE318天空扫描主要有两种模式:平维圈扫描和主平面扫描。平维圈扫描是指观测时保持仪器的天顶角与太阳天顶角相同,而仪器与太阳的相对方位角逐渐变化;主平面扫描是指观测时仪器与太阳之间的相对方位角不变,而仪器的天顶角变化[5]。 CI M EL318辐射计测量太阳直射辐射F和漫射辐射E: F=F0ex p(-m S)(1) E(H0,<)≡E(()=m XS P(()F$8+q(()(2)式中:F0是大气层外的辐射通量;S是总的大气光学厚度; m是大气光学质量;H0是太阳天顶角;<是观测的方位角;(是散射角;X是整个大气层内单次反照率;P(()是总的相函数(包括瑞利散射和气溶胶散射两部分);$8是观测辐射计的立体观测角;q(()表示多次散射的贡献[6]。 为了减少仪器带来的系统误差,我们将观测数据用太阳直射辐射进行标准化,即: E(()≡ m XS P(()F$8+q(() Fm$8 =XS P(()+r(()(3) 通过多角度的天空扫描,我们可以通过非线性数值方 第25卷 第3期2006年9月 海 洋 技 术 OCEAN T ECHNOLOGY Vol.25,No.3 Sept,2006

13.实验十三.大气中总悬浮颗粒物的采集与测试

实验十三. 大气中总悬浮物的采集与测试 一.实验目的: 了解粉尘采样仪的基本组成,掌握重量法测定大气中总悬浮物测试原理和方法,熟悉大气中总悬浮物的基本概念。 二.实验原理: 用重量法测定大气中总悬浮颗粒物的方法一般分为大流量(1.1-1.7m3/min)和中流量(0.05-0.15m3/min)采样法。其原理基于:抽取一定体积的空气,使之通过已恒重的滤膜,则悬浮微粒被阻留在滤膜上,根据采样前后滤膜重量之差及采气体积,即可计算总悬浮颗粒物的质量浓度。 本实验采用中流量采样法测定。 三.实验仪器与药剂: 1.中流量采样器:流量50-150L/min,滤膜直径8-10cm。 2.流量校准装置:经过罗茨流量计校准的孔口校准器。 3.气压计。 4.滤膜:超细玻璃纤维或聚氯乙烯滤膜。 5.滤膜贮存袋及贮存盒。 6.分析天平:感量0.1mg。 7.塑料无齿镊子。 四.实验步骤: 1.采样器的流量校准:采样器每月用孔口校准器进行流量校准。 2.采样

(1)每张滤膜使用前均需用光照检查,不得使用有针孔或有任何缺陷的滤膜采样; (2)迅速称重在平衡室内已平衡24h的滤膜,读数准确至0.1mg,记下滤膜的编号和重量,将其平展地放在光滑洁净的纸袋内,然后贮存于盒内备用。天平放置在平衡室内,平衡室温度在20-25℃之间,温度变化小于±3℃,相对湿度小于50%,湿度变化小于5%; (3)将已恒重的滤膜用小镊子取出,“毛”面向上,平放在采样夹的网托上,拧紧采样夹,按照规定的流量采样; (4)采样5min后和采样结束前5min,各记录一次U型压力计压差值,读数准确至1mm。若有流量记录器,则可直接记录流量。测定日平均浓度一般从8:00开始采样至第二天8:00结束。若污染严重,可用几张滤膜分段采样,合并计算日平均浓度; (5)采样后,用镊子小心取下滤膜,使采样“毛”面朝内,以采样有效面积的长边为中线对叠好,放回表面光滑的纸袋并贮于盒内。 将有关参数及现场温度、大气压力等记录填写在数据表13-1。 3.样品测定:将采样后的滤膜在平衡室内平衡24h,迅速称重,结果及有关参数记录于数据表13-2。 五.实验注意事项: 1.滤膜称重时的质量控制:取清洁滤膜若干张,在平衡室内平衡24h,称重。每张滤膜称10次以上,则每张滤膜的平均值为该张滤膜的原始质量,此为“标准滤膜”。每次称清洁或样品滤膜的同时,称量两张“标准滤膜”,若称出的重量在原始重量±5mg范围内,则

气溶胶光学厚度

第2章 气溶胶光学厚度反演的原理和方法 气溶胶光学厚度(Aerosol Optical Depth )简称AOD ,定义为介质的消光系数在垂直方向上的积分,描述的是气溶胶对光的消减作用[7]。它是气溶胶最重要的参数之一,表征大气浑浊程度的关键物理量,也是确定气溶胶气候效应的重要因素。。通常高的AOD 值预示着气溶胶纵向积累的增长,因此导致了大气能见度的降低。现阶段对于AOD 的监测主要有地基遥感和卫星遥感两种方法。其中地基遥感又有多种形式:多波段光度计遥感、全波段太阳直接辐射遥感、激光雷达遥感等。其中多波段光度计遥感是目前地基遥感研究中采用的最广泛的方法。美国NASA 和法国LOA-PHOTONS 联合建立的全球地基气溶胶遥感观测网AERONET 所使用的就是多波段太阳光度计(Sun/Sky Photomerers ),在全球共布设1217个站点长期观测全球气溶胶的光学特性,积累了大量的AOD 数据,并用作检测气溶胶光学厚度反演精度的标准。而近年来卫星遥感技术的快速发展,多种传感器被用来研究气溶胶特性,加上经济发展带来的大气污染问题使得利用卫星遥感资料反演AOD 成为热门课题。 2.1 气溶胶光学厚度反演的基本原理 大气光学厚度是指沿辐射传输路径单位截面上气体吸收和粒子散射产生的总消弱,是无纲量值。在可见光和近红外波段,它可以由下列公式计算得出: )()()()()()(a 21m λτ+λτ+λτ+λτ+λτ=λτμωω (2-1) 其中)(λτ表示大气总的光学厚度,)(m λτ表示整层大气的分子散射光学厚度,)(1λτω表示氧气的吸收光学厚度,)(2λτω表示臭氧的吸收光学厚度,)(λτμ表示 水汽的吸收光学厚度,)(a λτ表示气溶胶光学厚度[21; 22]。 卫星遥感反演大气气溶胶是利用卫星传感器探测到的大气顶部的反射率,也称为表观反射率,可以表示为[23]: F /L s s * μπ=ρ (2-2)

大气中总悬浮微粒的测定

大气中总悬浮微粒的测定 专业: 姓名: 学号:

摘要近来,大气污染现象比较严重,大气悬浮颗粒物是形成雾、烟和空气尘 埃的主要成分。当其浓度达到一定浓度时,会使人体产生一系列疾病,影响人的身体健康。测定分析大气中总悬浮微粒的含量,根据测量数据,提出些合理的措施,对我们治理大气污染和保护人类自身健康十分重要。 关键词:大气污染、大气悬浮颗粒物、大气测定、措施 前言大气是指包围在地球周围的气体,有多种物质组成的混合物,其厚度达 1000-1400m。其中,对人类及生物生存起着重要作用的是近地面约10km内的气体层(对流层),常称这层气体为空气层。随着工业及交通运输等事业的迅速发展,特别是煤和石油的大量使用,将产生的大量有害物质,如烟尘、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、碳氢化合物等。这些有害物质排放到大气中,当其含量超过环境所能允许的极限并持续一定时间后,就会改变大气,特别是空气的正常组成,破坏自然的物理、化学和生态平衡体系,从而危害人们的生活、工作和健康,损害自然资源及财产、器物等。这种情况即被成为大气污染或空气污染。大气污染物的种类不下千种,其中,大多数为有机物。依据其形成过程,可分为一级污染物和二级污染物。 大气中的污染物质的存在状态是由其自身的理化性质及形成过程决定的,气象条件也起一定的作用。一般把它们分为分子状态污染物和粒子状态污染物。粒子状态污染物(或颗粒物)是分散在大气中的微小液体和固体颗粒,粒径多在0.01-100微米之间,是一个复杂的非均匀体系。通常,根据颗粒物在重力作用下的沉降特性将其分为降尘和飘尘。粒径大于10微米的颗粒物能较快地沉降到地面上,称为降尘。粒径小于10微米的颗粒物可长期飘浮在大气中,称为飘尘。飘尘具有胶体性质,故又称气溶胶。通常所说的烟、雾、灰尘就是用来描述飘尘存在形式的。 大气总悬浮颗粒物对人体的健康影响很大,吸入颗粒物会导致肺炎、气喘、肺功能下降等呼吸系统疾病,生活在空气颗粒物较高地区的人群,死亡率会明显增加。 1、测定目的及原理 1.1测定目的 (1)掌握重量法测定总悬浮微粒的原理。 (2)学会总悬浮微粒测量的操作技术。 (3)了解DB-202型空气泵及ZW-100型中流量总悬浮微粒颗粒物采样头的使用方法。 1.2TSP测定原理 用重量法测定大气中总悬浮颗粒物的方法一般分为大流量(1.0-1.7m3/min)和中流量(0.05-0.15 m3/min)采样法。其原理是抽取一定体积的空气,使大气试样通过已经称至恒重的滤膜时,悬浮微粒被阻留在滤膜上,根据采样前后滤膜的质量差及采样体积,即可求得大气中总悬浮微粒的含量。 2、所需仪器与材料及测定步骤

环境空气总悬浮颗粒物的测定重量法(GBT15432-1995)教学内容

环境空气总悬浮颗粒物的测定重量法(G B T15432-1995)

环境空气总悬浮颗粒物的测定重量法(GB/T15432-1995) 作者:佚名文章来源:网络点击数: 221 更新时间:2008-3-24 GB/T15432-1995 1995-3-25 1995-8-1 1主题内容和适用范围 1.1 主题内容 本标准规定了测定总悬浮颗粒物的重量法。 1.2 适用范围 本标准适合于用大流量或中流量总悬浮颗粒物采样器(简称采样器)进行空气中总悬浮颗粒物的测定。方法的检测限为0.001mg/m3。总悬浮颗粒物含量过高或雾天采样使滤膜阻力大于10kPa,本方法不适用。 2 原理 通过具有一定切割特性的采样器,以恒速抽取定量体积的空气,空气中粒径小于100um的悬浮颗粒物,被截留在已恒重的滤膜上。根据采样前、后滤膜重量之差及采样体积,计算总悬浮颗粒物的浓度。 滤膜经处理后,进行组分分析。 3仪器和材料 3.1 大流量或中流量采样器:应按HYQ 1.1—89《总悬浮颗粒物采样器技术要求(暂行)》的规定。 3. 2 孔口流量计: 3.2.1 大流量孔口流量计:量程0.7~1.4m3/min;流量分辨率0.01m3/min;精度优于±2%。3.2.2 中流量孔口流量计:量程70~160L/min;流量分辨率1 L/min;精度优于±2%。 3.3 U型管压差计:最小刻度0.1hPa。 3.4 X光看片机:用于检查滤膜有无缺损。 3.5 打号机:用于在滤膜及滤膜袋上打号。 3.6 镊子:用于夹取滤膜。 3.7 滤膜:超细玻璃纤维滤膜,对0.3μm标准粒子的截留效率不低于99%,在气流速度为0.45m/s 时,单张滤膜阻力不大于3.5kPa,在同样气流速度下,抽取经高效过滤器净化的空气5h,1cm2滤膜失重不大于0.012mg。 3.8 滤膜袋:用于存放采样后对折的采尘滤膜。袋面印有编号、采样日期、采样地点、采样人等项栏目。 3.9 滤膜保存盒:用于保存、运送滤膜,保证滤膜在采样前处于平展不受折状态。 3.10 恒温恒湿箱:箱内空气温度要求在15~30℃范围内连续可调,控温精度±1℃;箱内空气相对湿度应控制在(50±5)%。恒温恒湿箱可连续工作。 3.11 天平: 3.11.1 总悬浮颗粒物大盘天平:用于大流量采样滤膜称量。称量范围≥10g;感量1mg;再现性(标准差)≤2mg。 3.11.2 分析天平:用于中流量采样滤膜称量。称量范围≥10g;感量0.1 mg;再现性(标准 差)≤0.2mg。 4 采样器的流量校准 4.1 新购置或维修后的采样器在启用前,需进行流量校准;正常使用的采样器每月需进行一次流量校准。 4.2 流量校准步骤: 4.2.1 计算采样器工作点的流量: 采样器应工作在规定的采气流量下,该流量称为采样器的工作点。在正式采样前,需调整采样器,使其工作在正确的工作点上,按下述步骤进行: 采样器采样口的抽气速度W为0.3m/s。大流量采样器的工作点流量QH(m3/min)为 QH=1.05 (1) 中流量采样器的工作点流量QM(L/min)为 QM=60 000W ×A (2) 式中:A——采样器采样口截面积,m2。 将QH或QM计算值换算成标况下的流量QHN (m3/min)或QMN (L/min)

大气气溶胶相关研究综述

摘要 近日,环保部公布了我国第一部综合性大气污染防治规划——《重点区域大气污染防治“十二五”规划》。事实上,随着大气污染给人民生活带来的不便增多,人们空前关注大气科学进展以及PM2.5治理的理论依据。本文将从三个方面对大气气溶胶的研究做出总结和分析:大气气溶胶的基本特征,大气气溶胶的气候效应,国内外相关的大气气溶胶研究计划。 关键词:大气气溶胶;气候效应;环境健康;研究综述 前言 气溶胶是指长时间悬浮在空气中能被观察或测量的液体或固体粒子,其实际直径一般为0.001~100μm,动力学直径为0.002~100μm,对人体、环境、气候等产生着重要的影响。 [4] 由于大气气溶胶在气候、环境等方面的重要作用,近年来越来越引起科学界的重视。 很多过程可以产生气溶胶,根据来源可分为自然气溶胶和人为气溶胶。自然源主要是海洋、土壤和生物圈以及火山等;人为源主要来自化石燃料的燃烧、工农业生产活动等。工业革命以来,人类活动不仅直接向大气排放大量粒子,更重要的是向大气排放大量的SO2和SO X,NO2和NO X在大气中通过非均相化学反应逐渐转化成硫酸盐和硝酸盐粒子,形成二次气溶胶。污染气体形成的大气气溶胶自工业革命以来有大幅度增加。来自自然源的气溶胶如沙尘,也由于人类活动利用土地变化而发生着改变。尽管气溶胶只是地球大气成分中含量很少的组分,但由于其在许多大气过程中的重要作用而日益受到重视。随着环境污染问题的发展,人们已认识到大气气溶胶自身的污染特性与其物理化学性质以及在大气中的非均相化学反应有着密切的关系。[5] 气溶胶还与其他环境问题如臭氧层的破坏、酸雨的形成、烟雾事件的发生等密切相关。此外,气溶胶对人体和其他生物的生理健康也有其特有的影响。[1] 由于气溶胶的气候效应问题,气溶胶再次成为国际学术界的研究热点之一,大气气溶胶是当今大气化学研究中前沿的领域。国际大气化学研究计划(IGAC)科学指导委员会于1994年将国际全球大气化学研究计划和国际气溶胶计划(ICAP)合并重组,大气气溶胶研究被列为3大研究方向之一。大气气溶胶的研究内容,发展到包括物理和化学的性状、来源和形成、时空分布、对气候变化和环境质量的影响以及对大气化学过程的影响等多方面、多层次的综合研究,也涉及到大气科学的各个领域,具有很强的综合性。

新标准在颗粒物排放

新标准在颗粒物排放(标准状态)方面做了更加严格的规定,主要有:①扩大标准适用范围,把水泥行业的矿山开采、现场破碎,水泥制品生产大气污染物控制纳入水泥工业污染控制的范畴,并统一执行通风排放标准。②统一回转窑、立窑的排放限值,并不再按环境空气质量功能区规定排放限值。③统一各年代建立的现有生产线的排放限值,给予老企业一定的到达新标准的过渡期;加严新建生产线排放限值。④强调除尘装置应与其对应的生产工艺设备同步运转;现有水泥窑使用的除尘设备,同步运转率由≥97%提高到≥99%.⑤规定水泥窑头、窑尾排气筒应当安装烟气排放连续监测装置。⑥排放筒若达不到规定的高度,其大气污染物允许排放浓度与高度的平方成正比。 1.贯彻新标准的三大要素 ①成熟的治理技术及设备;②企业的环保意识及高度负责精神;③政府监管力度。 我国党和政府对环境保护工作十分重视,及时修订标准并实行"国家监察、地方监管、单位负责"的环境监察政策。企业要想生存、发展,必须按环保法规执行新标准。下面重点介绍适宜大气污染颗粒物治理的配套技术。 2.采用高效的袋、电除尘器,是执行新标准的技术支持 新标准规定的排放限值,较96标准上了一个大台阶,基本可与国际水平接轨。如此严格的规定,只有采用高效的袋、电除尘器才能实现达标排放。当然不同的除尘器,有各自最佳的使用场合。那么对于水泥企业不同的排放点,应具体采用什么样的除尘器呢? 一、新型干法窑的适用除尘技术 水泥工业污染物主要是粉尘。水泥厂最大的粉尘污染源是回转窑生产系统,尤其是窑尾及窑头熟料冷却的烟尘排放。新型干法回转窑是我国倡导的主流窑型,实现低投资、国产化的优化设计方案后,新型干法水泥得到了前所未有的飞跃发展。 根据国家发展规划,它在我国仍有巨大的发展空间,而对于窑系统产生大量烟尘的达标治理,引起各方格外的关注。 1.窑头篦冷机除尘窑头熟料冷却机的烟尘具有颗粒粗、磨蚀性强、粉尘比电阻高、温度高且波动范围大的特点,但粉尘浓度一般小于20mg/Nm3. ⑴窑头电除尘。窑头电收尘系统工艺(图1见B2版文尾),废气温度正常250℃,粉尘比电阻高达1012Ω·cm,实验证明,当粉尘比电阻处在这个数量级时,电收尘器极易产生反电晕现象。①技术措施。a.针对烟尘颗粒粗、磨蚀性强的特点,采用上进气的方式。上进气的含尘气体以15~20m/s的速度由烟道进入上进口的扩散器内,由于管路截面的突然扩大,使气体流速迅速降低1/10~1/15,粗颗粒的动能大大减小,对气体分布板的磨蚀将大大降低。b.针对比电阻高的特点,采用较宽的极间距和能使空间电场强度分布均匀

影响总悬浮颗粒物监测的因素

影响总悬浮颗粒物监测的因素 【关键词】空气;总悬浮颗粒物;监测结果;因素 在空气质量监测中,通过具有一定切割特性的中流量空气采样器,以恒定速率抽取定量体积的空气,空气中粒径小于100 μm的悬浮颗粒物,被截留在已恒重的滤膜上,根据采样前、后滤膜重量之差及采样体积,计算总悬浮颗粒物的浓度。滤膜经处理后,进行组分分析。在实际操作中,监测结果受客观和主观因素的影响较大。因此,在大气采样和分析过程中必须严格控制各种条件,避免其它方面的影响,消除误差,提高监测结果的准确性。 1 样品采集 1.1 监测点位布设的影响 监测点位的布设对测定结果影响很大。监测点的周围应开阔,采样口水平线与周围建筑物高度的夹角应不大于30°,测点周围无局部污染源并避开树木及吸附能力较强的建筑物,因这些屏障物的存在能起挡板作用而产生涡流,以至在相当小的半径范围内,总悬浮颗粒物的浓度变化较大,有时甚至可呈数量级变化。距装置5~15 m范围内不应有炉灶、烟囱等,远离公路以消除局部污染源对监测结果代表性的影响。采样口周围(水平面)应有270°以上自由空间。 1.2 采样高度的影响 大气采样高度基本与植物高度相同,采样口与基础面的高度应在1.5 m以上,以减少扬尘的影响。 1.3 采样流量的影响 采样时,空气采样器的准确度取决于采样流量保持恒定的程度。油状颗粒物、光化学烟雾等均可阻塞滤漠并造成空气流速不匀,使流量迅速下降。在此监测点位应采用分段采样,集中累加,以降低因流量变化对总悬浮颗粒物测量的影响。浓雾或高湿度空气使滤膜变得太潮,也会使流量明显下降,因此在能见度低或高湿度天气,应避免采样。 1.4 大气压力与气温的影响 在采样体积与标况体积的换算中,影响体积的因素是气压与气温。采样器应具有自动统计平均温度的功能。气压是个可变因素,一般气温下,气压每变化0.1 kPa,标况体积变化2.5~3.0 L。因此,气压需要准确观测,以提高监测值的准确度。 1.5 采样密闭和滤膜安放的影响

我对大气气溶胶研究的认识

我对大气气溶胶研究的认识 11长望2班20111373005 刘伟光虽然读了几篇有关大气气溶胶的文献,但是我觉得自己对气溶胶的认识还是有相当的局限性的,气溶胶与我们的生活息息相关。虽然气溶胶有许多环境方面的影响,比如说光化学烟雾,酸雨等,但是我觉得气溶胶的积极影响势必是比消极影响大的。 气溶胶粒子是指悬浮在大气中的直径0.001~10μm 的固体或液体粒子。气溶胶粒子增加的直接效应是影响大气水循环和辐射平衡, 这两种过程都会引起气候变化。依照文献上所说,“气溶胶粒子能吸收散射太阳辐射和地气长波辐射, 但对太阳辐射的影响较大, 因而气溶胶增加对气候的影响主要表现为使地表降温; 气溶胶粒子是大气中最重要的云凝结核, 气溶胶子增加对水循环的影响, 一般也表现为使云滴数量增加, 其气候效应也是使地表降温。”,这样就牵扯到另一个我们敏感的问题,那就是全球变暖问题,全球变暖的原因不用多说,这是人们每天都在讨论的问题,尤其是我们气象人,可以说每门有关课程的老师都会把全球变暖的问题跟我们讲一遍。更何况,气溶胶粒子是大气中的主要凝结核,我们的降水离不开气溶胶粒子。试想没有降水,我们的日子会变成怎样。连年的干旱,

生灵涂炭。 气溶胶的消极影响也是不容小觑的。“工业化革命以来, 人类活动不仅直接向大气排放大量粒子, 更重要的是向大气排放大量的二氧化硫, 二氧化硫在大气中通过非均相化学反应逐渐转化成硫酸盐粒子, 形成二次气溶胶。污染气体形成的大气气溶胶粒子自工业革命以来有较大幅度增加。”工业革命以来化石燃料的迅速消耗,尤其是燃烧效率较低的煤炭,使得大气中的气溶胶粒子含量不断增加,各种环境问题层出不穷。而现在我国的许多环境问题都与气溶胶息息相关,人类活动对气溶胶粒子的增加有着不可推脱的责任。反过来,气溶胶粒子又有对人类活动的反作用,“在城市大气中, 由于汽车尾气和燃煤排放出大量污染气体可通过气粒转化过程形成二次气溶胶,由于其粒子小、平均寿命长已对城市大气环境产生显著影响。首先微米级的气溶胶粒子对人的呼吸系统产生重要影响, 危害人类健康, 其次高浓度的气溶胶可以降低大气的能见度从而影响飞机的正常起落。”人类的生命健康这种头等大事正在被我们自己所摧残着,保护环境,抓紧对大气气溶胶的研究可谓是刻不容缓。 综上所述,我发现仅仅从积极消极方面已经是不能来形容气溶胶了,这就是我对气溶胶研究的认识。

粒径≤10μm的大气颗粒物称为()。

粒径≤10μm的大气颗粒物称为()。 篇一:环境化学答案 《环境化学》A/B模拟练习题参考答案 一、填空题: 1、一般通过湿沉降过程去除大气中颗粒物的量约占总量的80%~90%,而干沉降只有10%~20。 2、水环境中胶体颗粒物的吸附作用有表面吸附、离子交换吸附和专属吸附。 3、众所周知,化学工业是产生废水、废气、废渣的“三废”大户,对化学工业来说,清洁生产是刻不容缓的重要课题。 4、无机污染物进入水体后,主要通过沉淀-溶解、氧化还原、配合作用、胶体形成、吸附-解吸等一系列物理化学作用进行迁移转化。 5、一般天然水环境中,决定电位的的物质是溶解氧,而在有机物累积的厌氧环境中,决定电位的物质是有机物。 6、土壤是由气、液、固三相组成的,其中固相可分为土壤矿物质和土壤有机质,两者占土壤总量的90%以上。 7、绿色产品标志,或称环境标志、生态标志、蓝色天使等。 8、氧垂曲线可依次划分为清洁区及分解区、腐败区、恢复区及清洁区 9、在有氮氧化物和碳氢化合物存在于大气中时可能发生光化学烟雾,该反应机制为:自由基引发、自由基转化和增殖、自由基氧化NO、链终止; 10、实现固体废物资源化既是环境综合治理的最终目的之一,也是从治理中获得综合效益的集中表现。 11、pH值在4.5至8.3之间时,水中碳酸的主要形态分别为CO2、 H2CO3 、HCO3-; 12、水中无机污染物的迁移转化方式有吸附、凝聚絮凝、溶解沉淀、配合、氧化还原; 13、降水中主要的阴离子有SO42-、NO3-、Cl-、HCO3- 。 14、通常被称为“生态结构重组”或“生态的结构重组”主要包括四个方面的内容:作为资源重新使用废料、封闭物质循环系统和尽量减少消耗性排放、产品与经济活动的非物质化、能源脱碳。 15、土壤酸度可分为活性酸度和潜性酸度,其中,活性酸度是土壤中氢离子浓度的直接反映,而潜性酸度是指土壤胶体吸附的可代换性H+和 Al3+。 16、天然水中的颗粒物聚集的动力学方程分别称为为异向絮凝、同向絮凝、差速沉降絮凝。 17、次生铝硅酸盐由硅氧四面体层和铝氢氧八面体层构成,它们是高岭石、蒙脱石和伊利石。 18、长期以来,企业的污染防治一般采用末端控制的方式,即把污染物全部集中在尾部进行处理。其主要的弊端表现在以下几个方面:一是:投资大,规模效益和综合效益差;

山东省固定源大气颗粒物综合排放标准

山东省固定源大气颗粒物综合排放标准(DB37/1996-2011) 前言 为保障人体健康、改善环境空气质量,控制固定污染源大气颗粒物排放,根据《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国大气污染防治法》和《山东省环境保护条例》,制定本标准。 本标准规定了山东省固定源大气颗粒物的排放限值。除饮食业油烟、生活垃圾焚烧、危险废物焚烧行业及含铍、汞、铅、铬、砷、镍、锡及其化合物的大气颗粒物排放执行地方及国家相关排放标准的要求外,其它固定源大气颗粒物排放执行本标准。 本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本标准由山东省环境保护厅提出。 本标准由山东省环境保护厅归口。 本标准起草单位:山东省环境保护科学研究设计院、山东奥博环保科技有限公司、济南大学、潍坊爱普环保设备有限公司、山东环冠科技有限公司。 山东省固定源大气颗粒物综合排放标准 1 范围 本标准规定了山东省固定源大气颗粒物的排放限值。 本标准适用于山东省固定源大气颗粒物建设项目的环境影响评价、环境保护设施设计、竣工环境保护验收及其投产后的大气颗粒物的排放管理。 2 规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 16157 固定污染源排气中颗粒物测定和气态污染物采样方法 HJ/T 55-2000 大气污染物无组织排放检测技术导则 HJ/T 75-2007 固定污染源烟气排放连续监测技术规范(试行) HJ/T 397-2007 固定源废气监测技术规范 原国家环境保护总局令第28号《污染源自动监控管理办法》 原国家环境保护总局令第39号《环境监测管理办法》 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 固定源 燃煤、燃油、燃气的锅炉和工业窑炉以及石油化工、冶金、建材等生产过程中产生的废气通过排气筒向空中排放的污染源。 3.2 大气颗粒物 指燃料和其它物质在燃烧、合成、分解以及各种物料在机械处理中所产生的悬浮于排放气体中的固体和液体颗粒状物质。本标准所指的大气颗粒物仅包括粉尘和烟尘两部分。 3.3 现有企业

大气中总悬浮颗粒物的测定(重量法)

华南师范大学实验报告 学生姓名刘璐学号20082501055 专业年级、班级 课程名称实验项目大气中总悬浮颗粒物的测定(重量法)实验类型验证设计综合实验时间2011年 3 月12 日 实验指导老师实验评分 大气中总悬浮颗粒物的测定(重量法) 一、目的意义 大气悬浮颗粒物是悬浮在空气中的微小的固体和液体小滴的混合物,是雾、烟和空气尘埃的主要成分,其浓度达到一定程度后会导致人体产生一系列疾病,是危害人体健康的主要污染物。测定分析大气中总悬浮颗粒物的含量,对我们治理大气污染和保护人类自身健康十分重要。 二、采样测定方法 1、仪器和材料 中流量采样器(流量80-120 L/min),分析天平(精度0.1mg),滤膜(聚氯乙烯滤膜),镊子 2、测定方法 (1)滤膜准备:对光检查滤膜是否有针孔或其他缺陷,然后放入分析天平(精度0.1mg)中称重,记下滤膜重量W0(g),将其平放在滤膜袋内。 (2)采样点和采样时间确定:选取华南师范大学正门为采样点,采样时间为2011年3月12日上午8点至晚上20点,天气情况良好,多云,微风,早晚气温变化不大。(3)仪器准备:安装好空气采样器,打开采样头顶盖,取出滤膜夹,擦去灰尘,取出称过的滤膜平放在滤膜支持网上(绒面向上),用滤膜夹夹紧。对正,拧紧,使不漏气。(4)采样:以100 L/min流量采样,每4小时,记录采样流量和现场的温度及大气压,用镊子轻轻取出滤膜,绒面向里对折,放入滤膜袋内。 (5)称量和计算:采样滤膜用分析天平称量(精度0.1mg),记下滤膜重量W1(g),按下

式计算总悬浮颗粒物(TSP)含量: TSP含量(mg/m3)= (W1 - W0)× 1000 Vr 其中,W1—采样后滤膜的重量(g); W0—采样前滤膜的重量(g); Vr—换算为参比状态下的累计采样体积(m3)。 三、结果与分析 表1 一天内不同时间段华师正门大气总悬浮颗粒物(TSP)含量 大气压(kPa)平均温 (℃) 采样前滤 膜的重量 W0(g) 采样后滤 膜的重量 W1(g) 样品重量 (g) 累计采 样体积 Vr(m3) 总悬浮颗粒物 (TSP)含量 (mg/m3) 8:00-12:00 102.5 22.9 0.3488 0.3574 0.0086 23.8 0.3613 12:00-16:00 102.2 24.7 0.3495 0.3573 0.0078 22.9 0.3406 16:00-20:00 101.8 23.5 0.3453 0.3564 0.0111 22.0 0.5045 郭二果等的研究表明,交通车辆是城市空气颗粒物的主要来源,城市交通量越大,空气颗粒物浓度越高[1]。由于我们采样的地点选在华师正门,紧挨广州的交通主干道——中山大道,而且正门口便是公交车站,因此不同时间段内的车流量是决定该时间内大气总悬浮颗粒物含量的主要因素。 从上表的数据可以看出,同一天内从8:00-20:00的12个小时里,16:00-20:00这个时间段内大气中总悬浮颗粒物含量最多;8:00-12:00内次之;12:00-16:00这个时间段内最少。也就是说,在16:00-20:00内车流量最大;8:00-12:00内次之;12:00-16:00内最少。 根据郭二果等的研究,城市空气悬浮颗粒物水平在一天内一般呈现双峰双谷型,在早晚各出现一次高峰值[1]。而我们的数据显示,早上(8:00-12:00)大气总悬浮颗粒物(TSP)含量远少于晚上(16:00-20:00),却和中午(12:00-16:00)接近。原因可能是我们采样的时间为星期六,是休息日。早上,虽然会有少部分家庭出门,但那些工作日里上班外出的人很多却选择了在家休息,出行的时间推到了中午或下午,另外中午有一些外出回来的车辆,故早上车流量要比平时少,TSP含量也会相对减少;而中午虽相对于平时工作日大部分人在午睡而不出门,其车流量有所增加,但仍是一天车流量的低谷时段,TSP含量最低。至于晚上,那些白天外出的车辆回来,还有,在周末的夜晚有不少人会出外与朋友相聚狂欢,所以晚上的车流量最大,TSP含量最高。 当然,温度和气压也会对测量结果产生影响,一般来说,温度升高,气压升高时,TSP 浓度值会增大[1],但由于我们实验的一天内温度和气压的变化值不大,因此在这里就不做考虑了。 四、讨论 大气总悬浮颗粒物(TSP)的来源复杂,影响因素也很多,它既来自固定排放源又来自

大气气溶胶研究进展

大气气溶胶有机成分研究进展 【摘要】 有机物是大气气溶胶的重要组成部分,尤其是在细颗粒中,可占其干重的10% ~ 70%。由于有机气溶胶的健康及气候效应,有机物的组成、源分布、颗粒行为等的研究越来越受到人们的重视。其中,有机物成分的鉴别和定量已成为近年来的研究热点。在分析中,就目前有机气溶胶的采样、有机成分提取、分离及定性、定量分析方法进行了综述,并比较了各种方法的优缺点。 【关键词】气气溶胶有机成分采样提取与分离定性与定量分析 由于气溶胶中有机物的人体健康效应、气候效应和环境效应,有机气溶胶的研究已经成为近年来的热点问题之一。有机物在大气中广泛存在,是气溶胶的重要成分,但是其含量变化很大,比如在美国东部城市和农村地区,有机物占大气气溶胶细粒子质量的30%;而在美国西部城市中则高达30%~80%[1]。根据其化学组成、溶解性及热力学性质,有机物(有机碳) 分为水溶性有机碳(WSOC)、水不溶性有机碳(WINSOC)、挥发性有机碳(VOC)和不挥发性有机碳(NONVOC)[2]。 大气气溶胶有机颗粒物的粒径大部分在0.1~0.5m之间,主要以积聚模态形式存在,难以被干、湿沉降去除,主要通过大气的流动带走, 或者通过自身的布朗运动扩散除去,所以在大气中的滞留时间较长。气溶胶中的有机成分含有许多对人体产生“三致”作用(致癌、致畸、致突变) 的物质,如多环芳烃和亚硝胺类化合物等。这些物质中有70%~90%分布在粒径Dp<35μm范围内,易于进入肺的深处并沉积,从而引起癌症的发生,导致肺的损伤。 表1[3]列出了目前在大气气溶胶中所检测到的或预测存在的有机化合物的分类情况。从表1 可知,很多化合物具有较高亲脂性,甚至是疏水性的[3],这类化合物使得液滴中水的含量降低,液滴的粒径变小。而较小的液滴在大气中沉降速度变慢,减少了降雨量。另一类是水溶性有机物(WSOC),尤其是有机酸(如一元、二元羧酸),它们的蒸汽压较低,极易富集在气溶胶颗粒物表面并生成盐,形成凝结核,从而增强了云的反射,并且使雨水的酸性增强。

环境空气总悬浮颗粒物的测定重量法(GBT15432-1995)

环境空气总悬浮颗粒物的测定重量法(GB/T15432-1995) 佚名文章 网络点击数:221更新时间:2008-3-24GB/T15432-1995 1995-3-25 1995-8-1 1主题内容和适用范围 1.1主题内容 本标准规定了测定总悬浮颗粒物的重量法。 1.2适用范围 本标准适合于用大流量或中流量总悬浮颗粒物采样器(简称采样器)进行空气中总悬浮颗粒物的测定。方法的检测限为 0.001mg/m3。总悬浮颗粒物含量过高或雾天采样使滤膜阻力大于 10kPa,本方法不适用。 2原理 通过具有一定切割特性的采样器,以恒速抽取定量体积的空气,空气中粒径小于100um的悬浮颗粒物,被截留在已恒重的滤膜上。根据采样前、后滤膜重量之差及采样体积,计算总悬浮颗粒物的浓度。 滤膜经处理后,进行组分分析。 3仪器和材料 3.1大流量或xx流量采样器: 应按HYQ 1.1—89《总悬浮颗粒物采样器技术要求(暂行)》的规定。 3. 2xx流量计:

3.2.1大流量xx流量计: 量程 0.7~ 1.4m3/min;流量分辨率 0.01m3/min;精度优于±2%。 3.2.2xx流量xx流量计: 量程70~160L/min;流量分辨率1 L/min;精度优于±2%。3.3 U型管压差计: 最小刻度 0.1hPa。 3.4 X光看片机: 用于检查滤膜有无缺损。 3.5打号机: 用于在滤膜及滤膜袋上打号。 3.6镊子: 用于夹取滤膜。 3.7滤膜: 超细玻璃纤维滤膜,对 0.3μm标准粒子的截留效率不低于99%,在气流速度为0.45m/s时,单张滤膜阻力不大于

3.5kPa,在同样气流速度下,抽取经高效过滤器净化的空气5h,1cm2滤膜失重不大于 0.012mg。 3.8滤膜袋: 用于存放采样后对折的采尘滤膜。袋面印有编号、采样日期、采样地点、采样人等项栏目。 3.9滤膜保存盒: 用于保存、运送滤膜,保证滤膜在采样前处于平展不受折状态。 3.10恒温恒湿箱: 箱内空气温度要求在15~30℃范围内连续可调,控温精度±1℃;箱内空气相对湿度应控制在(50±5)%。恒温恒湿箱可连续工作。 3.11天平: 3.11.1总悬浮颗粒物大盘天平: 用于大流量采样滤膜称量。称量范围≥10g;感量1mg;再现性(标准 差)≤2mg。 3.11.2分析天平: 用于中流量采样滤膜称量。称量范围≥10g;感量 0.1mg;再现性(标准差)≤ 0.2mg。 4采样器的流量校准 4.1新购置或维修后的采样器在启用前,需进行流量校准;正常使用的采样器每月需进行一次流量校准。

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