什么是顆粒物？
顆粒物，又稱塵，氣溶膠體系中均勻分散的各種固體或液體微粒。顆粒物可分為一次顆粒物和二次顆粒物。一次顆粒物是由直接污染源釋放到大氣中造成污染的顆粒物，例如土壤粒子、海鹽粒子、燃燒煙塵等等。二次顆粒物是由大氣中某些污染氣體組分（如二氧化硫、氮氧化物、碳氫化合物等）之間，或這些組分與大氣中的正常組分（如氧氣）之間通過光化學(xué)氧化反應(yīng)、催化氧化反應(yīng)或其他化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化生成的顆粒物，例如二氧化硫轉(zhuǎn)化生成硫酸鹽。
2017年10月27日，世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機構(gòu)公布的致癌物清單初步整理參考，含顆粒物的室外空氣污染在一類致癌物清單中。
顆粒物的來源
煤和石油燃燒產(chǎn)生的一次顆粒物及其轉(zhuǎn)化生成的二次顆粒物曾在世界上造成多次污染事件。
一次顆粒物的天然源產(chǎn)生量每天約4.41×10^6 噸,人為源每天約0.3×10^6 噸。二次顆粒物的天然源產(chǎn)生量每天約.6×10^6噸,人為源每天約0.37×10^6噸。就總量來說，一次顆粒物和二次顆粒物約各占一半。顆粒物大部分是天然源產(chǎn)生的，但局部地區(qū)，如人口集中的大城市和工礦區(qū)，人為源產(chǎn)生的數(shù)量可能較多。從18世紀末期開始，煤的用量不斷增多。20世紀50年代以后，工業(yè)、交通迅猛發(fā)展，人口益發(fā)集中，城市更加擴大，燃料消耗量急劇增加，人為原因造成的顆粒物污染日趨嚴重。
顆粒物的濃度測定
在標準狀態(tài)下（即壓力760毫米汞柱,溫度為273K）氣體每單位體積含塵重量（微克或毫克）數(shù)稱為含塵濃度。測定方法主要有：
①重量法，又叫重量濃度法，采用過濾器或其他分離器收集粉塵并稱重的方法，是測定含塵量的可靠方法。過濾器可用濾紙、聚苯乙烯的微濾膜等。有多種測定儀器，如靜電降塵重量分析儀可測出低達每標準立方米含塵10微克的濃度。若將已知有效表面積的集塵裝置放在露天的適當位置，收集足夠量的塵粒進行稱重，可測定降塵量。
②光散射法：激光粉塵儀具有新世紀水平的新型內(nèi)置濾膜在線采樣器，儀器在連續(xù)監(jiān)測粉塵濃度的同時，可收集到顆粒物，以便對其成份進行分析，并求出質(zhì)量濃度轉(zhuǎn)換系數(shù)K值。可直讀粉塵質(zhì)量濃度（mg/m3），具有PM10.0、PM2.5、PM1.0及TSP切割器供選擇。儀器采用了強力抽氣泵，使其更適合需配備較長采樣管的中央空調(diào)排氣口PM10可吸入顆粒物濃度的檢測，和對可吸入塵PM2.5進行監(jiān)測。
③濃度規(guī)格表比較法：應(yīng)用較廣泛的是M.R.林格曼提出的林格曼煤煙濃度表（見表）。
該表是在長14厘米、寬20厘米的各張白紙上描出寬度分別為1.0、2.3、3.7、5.5、10.0毫米的方格黑線圖，使矩形白紙板內(nèi)黑色部分所占的面積大致為 0、20、40、60、80、100%，以此把煙塵濃度區(qū)別為6級，分別稱為0、1、2、3、4、5度。在標準狀態(tài)下，1度煙塵濃度相當于0.25克/立方米，2度相當于 0.7克/立方米，3度相當于1.2克/立方米，4度約為2.3克/立方米，5度約為4～5克/立方米。在使用時，將濃度表豎立在與觀測者眼睛大致相同的高度上，然后在離開紙板16米、離煙囪40米的地方注視此紙板，與離煙囪口30～45厘米處的煙塵濃度作比較。觀測時，觀測者應(yīng)與煙氣流向成直角,不可面向太陽光線,煙囪出口的背景上不要有建筑物、山等障礙物。
④光度測定法：用一定強度的光線通過受測氣體，或用水洗滌一定量的受測氣體，使氣體中的塵粒進入水中，然后用一定強度的光線通過含塵水，氣體或水中的塵粒就對光線產(chǎn)生反射和散射現(xiàn)象，用光電器件測定透射光或散射光的強度，并與標準的光度比較，即可換算成含塵濃度。
⑤粒子計算法：將已知空氣體積中的粉塵沉降在一透明表面上，然后在顯微鏡下數(shù)出塵粒數(shù)目，測量結(jié)果用每立方厘米內(nèi)的粒子數(shù)表示，必要時可換算成含塵濃度，其換算的近似值為：每立方厘米有500個塵粒,相當于在標準狀態(tài)下含塵濃度每立方米約2毫克，2000個塵粒約為每立方米10毫克,20000個塵粒約為每立方米100毫克。⑤間接測量法:含塵氣流以湍流狀態(tài)通過測量管，由于粉塵粒子和管內(nèi)壁之間的摩擦而使塵粒帶電,測量電流量，即可根據(jù)標準曲線換算出含塵濃度。
顆粒物如何消除
大氣中顆粒物的消除與顆粒物的粒度、化學(xué)性質(zhì)密切相關(guān)，一般有以下兩種消除方法：
1、干沉降：指顆粒物在重力作用下沉降，或與其他物體碰撞后發(fā)生的沉降。這種沉降存在著兩種機制。一種是通過重力對顆粒物的作用，使其降落在土壤、水體的表面或植物、建筑物等物體上，粒徑越大，沉降速率越大。另一種沉降機制是粒徑小于0.1μm的顆粒，即Aitken粒子，它們靠Brown運動擴散，相互碰撞而凝聚成較大的顆粒，通過大氣湍流擴散到地面或碰撞而去除。
2、濕沉降：指通過降雨、降雪等使顆粒物從大氣中去除的過程，它是去除大氣顆粒物和痕量氣態(tài)污染物的有效方法。分為兩種機制，包括雨除和沖刷。雨除是指一些顆粒物可作為形成云的凝結(jié)核，成為云滴的中心，通過凝結(jié)過程和碰撞過程使其增大為雨滴，進一步長大而形成雨降落到地面，顆粒物也隨之從大氣中被去除。雨除對半徑小于1μm的顆粒物的去除效率較高，特別是具有吸濕性和可溶性的顆粒物更明顯。沖刷則是降雨時在云下面的顆粒物與降下來的雨滴發(fā)生慣性碰撞或擴散、吸附的過程，從而使顆粒物去除。沖刷則主要針對半徑為4μm以上的顆粒物。
掃一掃，關(guān)注微信