一周要聞2與顆粒物污染

一周要聞2與顆粒物污染第1頁(yè)/共46頁(yè)顆粒物污染與控制第2頁(yè)/共46頁(yè)第3頁(yè)/共46頁(yè)何謂PM2.5？PM2.5有何危害？我國(guó)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是什么？視頻：空氣質(zhì)量播報(bào)第4頁(yè)/共46頁(yè)第5頁(yè)/共46頁(yè)空氣污染指數(shù)

空氣污染指數(shù)（AirPollutionIndex,API）就是將常規(guī)監(jiān)測(cè)的幾種空氣污染物濃度簡(jiǎn)化成為單一的概念性指數(shù)值形式，并用于分級(jí)表征空氣污染程度和空氣質(zhì)量狀況。這種方法適合于表示城市的短期空氣質(zhì)量狀況和變化趨勢(shì)。

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空氣污染指數(shù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

（2000年4月27日發(fā)布）API空氣質(zhì)量級(jí)別空氣質(zhì)量狀況對(duì)健康的影響0～50I優(yōu)可正?；顒?dòng)51～100II良可正常活動(dòng)101～150IIIIII1

輕微污染長(zhǎng)期接觸,易感人群出現(xiàn)癥狀151～200III2

輕度污染長(zhǎng)期接觸,健康人群出現(xiàn)癥狀201～250IVIV1

中度污染一定時(shí)間接觸后,健康人群出現(xiàn)癥狀251～300IV2

中度重污染一定時(shí)間接觸后,心臟病和肺病患者癥狀顯著加劇>300V重度污染健康人群明顯強(qiáng)烈癥狀,提前出現(xiàn)某些疾病第8頁(yè)/共46頁(yè)空氣污染指數(shù)的計(jì)算方法

式中：

Cx，Ix—

分別為第x種污染物的濃度值和污染分指數(shù)值；

cx,j，Ix,j—

分別為第x種污染物在j轉(zhuǎn)折點(diǎn)的極限濃度值和污

染分指數(shù)值；

cx,j+1，Ix,j+1—分別為第x種污染物在j+1轉(zhuǎn)折點(diǎn)的濃度極限值和

污染分指數(shù)值。

API＝max(I1,I2,Ii

,In）第9頁(yè)/共46頁(yè)4日，市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心發(fā)布預(yù)報(bào)稱(chēng)空氣質(zhì)量為中度污染，5日經(jīng)市環(huán)保局確認(rèn)，空氣質(zhì)量為輕度污染。第10頁(yè)/共46頁(yè)在環(huán)境空氣質(zhì)量(API指數(shù))體系上，國(guó)際上的標(biāo)準(zhǔn)是監(jiān)控二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳、可吸入顆粒物(PM10)、細(xì)粒子顆粒物(PM2.5、PM1)、能見(jiàn)度。我國(guó)只監(jiān)控二氧化硫、二氧化氮、可吸入顆粒物。

第11頁(yè)/共46頁(yè)我國(guó)《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB3095-1996，1996年10月1日起實(shí)施

總懸浮顆粒物（TSP）、可吸入顆粒物（PM10）、SO2、NOx、NO2、苯并(a)芘、鉛、氟化物2000年1月6日，環(huán)?？偩职l(fā)布了環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)修改單

取消NOx，更改了NO2和O3的一些分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

沒(méi)有PM2.5第12頁(yè)/共46頁(yè)按粒徑大小分：大氣顆粒物降塵：粒徑＞

100μｍ(＞30μｍ)粒子，靠重力的作用可降到地面。TSP(totalsuspendedparticles)：粒徑0.02~100μｍPM10(可吸入顆粒物)：指動(dòng)力學(xué)直徑＜10μｍ的粒子?？赏ㄟ^(guò)呼吸進(jìn)入人體。PM2.5(細(xì)顆粒物)：

動(dòng)力學(xué)直徑＜2.5μｍ的粒子，可吸入肺。

第13頁(yè)/共46頁(yè)第14頁(yè)/共46頁(yè)P(yáng)M可吸附多種化學(xué)物質(zhì)第15頁(yè)/共46頁(yè)

粒徑大于10微米以上的顆粒物大部分被阻擋在上呼吸道（鼻腔和咽喉部位）。

顆粒小于10微米能穿透咽喉部進(jìn)入下呼吸道。小于5微米直徑的可進(jìn)入呼吸道的深部。

尤其粒徑小于2.5μｍ的細(xì)粒子，可直接吸入肺泡，長(zhǎng)期累積，由于其中多數(shù)為二次有機(jī)氣溶膠，含有很多有毒有害物質(zhì)，對(duì)人體健康造成很大威脅。第16頁(yè)/共46頁(yè)為揭示空氣污染對(duì)人體的影響，中美科學(xué)家選擇了廣州、武漢、蘭州、重慶4個(gè)城市，就空氣污染與兒童肺功能之間的關(guān)系作了歷時(shí)5年的調(diào)查研究。共選擇了8所小學(xué)，調(diào)查了8196個(gè)家庭，收集了300萬(wàn)個(gè)數(shù)據(jù)。研究結(jié)果：嚴(yán)重的空氣污染可使兒童肺功能受到顯著影響兒童患感冒咳嗽、咳痰、氣喘、支氣管炎的幾率與PM10、PM2.5的濃度成顯著正相關(guān)兒童哮喘與SO2濃度成顯著正相關(guān)空氣污染越重，兒童呼吸系統(tǒng)患病率越高，影響最大的污染因子是PM10、PM2.5和TSP，其次為SO2。第17頁(yè)/共46頁(yè)P(yáng)M2.5的環(huán)境作用降低大氣能見(jiàn)度云凝結(jié)核干沉降遠(yuǎn)距離輸送污染物載體進(jìn)入呼吸道化學(xué)反應(yīng)床陽(yáng)傘效應(yīng)致酸物質(zhì)危害生態(tài)系統(tǒng)區(qū)域性酸沉降攜帶有毒有害污染物影響人體健康多相化學(xué)反應(yīng)美國(guó)于2003年制定了pM2.5的標(biāo)準(zhǔn)：65mg/m3第18頁(yè)/共46頁(yè)P(yáng)M2.5對(duì)健康的危害細(xì)粒子顆粒物十分微小，可以穿透呼吸道的防護(hù)結(jié)構(gòu)，深入到支氣管和肺部，直接影響肺的通氣功能，誘發(fā)肺部硬化、哮喘和支氣管炎，甚至導(dǎo)致心血管疾病。細(xì)粒子顆粒物吸附在肺泡上很難脫落。而且，細(xì)粒子顆粒物還能攜帶空氣中的病毒、細(xì)菌、放射性塵埃和重金屬等物質(zhì)，對(duì)呼吸系統(tǒng)、心血管、免疫系統(tǒng)、生育能力、神經(jīng)系統(tǒng)和遺傳等都有影響。第19頁(yè)/共46頁(yè)目前中國(guó)氣象部門(mén)有74個(gè)PM2.5觀測(cè)站，其中長(zhǎng)的已有十幾年的觀測(cè)時(shí)間。氣象部門(mén)還進(jìn)行PM10的觀測(cè)，全國(guó)共有95個(gè)觀測(cè)站。此外，還有73個(gè)更精細(xì)化的PM1觀測(cè)站。這些觀測(cè)站已經(jīng)形成了一個(gè)比較完整的觀測(cè)體系。

第20頁(yè)/共46頁(yè)Source:Cohenetal,2005PM10in

Majorcities第21頁(yè)/共46頁(yè)中國(guó)是全球PM2.5濃度高值區(qū)VanDonkelaarAetal.Estimatingground-levelPM2.5usingaerosolopticaldepthdeterminedfromsatelliteremotesensing.JOURNALOFGEOPHYSICALRESEARCH,2006第22頁(yè)/共46頁(yè)VisibilityineastChinadecreased10kmduring1957－2005,withadecreasingrateof0.24km/yrPM2.5pollutionandregionalhaze第23頁(yè)/共46頁(yè)二次顆粒物成為我國(guó)PM2.5的重要組成部分第24頁(yè)/共46頁(yè)P(yáng)M2.5化學(xué)組成（清華校測(cè)點(diǎn)）第25頁(yè)/共46頁(yè)顆粒物的來(lái)源可吸入顆粒物的形成主要有兩個(gè)途徑：其一，各種工業(yè)過(guò)程（燃煤、冶金、化工、內(nèi)燃機(jī)等）直接排放的超細(xì)顆粒物；其二，大氣中二次形成的超細(xì)顆粒物與氣溶膠等。粒徑2.5微米至10微米的粗顆粒物主要來(lái)自道路揚(yáng)塵等。2.5微米以下的細(xì)顆粒物（PM2.5）則主要來(lái)自化石燃料的燃燒（如機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣、燃煤）、揮發(fā)性有機(jī)物等。第26頁(yè)/共46頁(yè)大氣污染控制技術(shù)

顆粒污染物的控制——除塵技術(shù)重力式除塵器和慣性力除塵器旋風(fēng)除塵器濕式除塵器水膜除塵器文丘里水膜除塵器沖擊式除塵器布袋除塵器電除塵器第27頁(yè)/共46頁(yè)重力沉降室通過(guò)重力作用使塵粒從氣流中沉降分離的除塵裝置氣流進(jìn)入重力沉降室后，流動(dòng)截面積擴(kuò)大，流速降低，較重顆粒在重力作用下緩慢向灰斗沉降

層流式和湍流式兩種

第28頁(yè)/共46頁(yè)重力沉降室結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單投資少壓力損失?。ㄒ话銥?0-100Pa）維修管理容易優(yōu)點(diǎn)體積大效率低僅作為高效除塵器的預(yù)除塵裝置，除去較大和較重的粒子缺點(diǎn)第29頁(yè)/共46頁(yè)慣性除塵器機(jī)理沉降室內(nèi)設(shè)置各種形式的擋板，含塵氣流沖擊在擋板上，氣流方向發(fā)生急劇轉(zhuǎn)變，借助塵粒本身的慣性力作用，使其與氣流分離

第30頁(yè)/共46頁(yè)慣性除塵器結(jié)構(gòu)形式?jīng)_擊式反轉(zhuǎn)式氣流沖擊擋板捕集較粗粒子改變氣流方向捕集較細(xì)粒子沖擊式慣性除塵裝置 反轉(zhuǎn)式慣性除塵裝置a單級(jí)型b多級(jí)型 a彎管型b百葉窗型c多層隔板型第31頁(yè)/共46頁(yè)慣性除塵器應(yīng)用一般凈化密度和粒徑較大的金屬或礦物性粉塵凈化效率不高，一般只用于多級(jí)除塵中的一級(jí)除塵，捕集10～20μm以上的粗顆粒壓力損失100～1000Pa第32頁(yè)/共46頁(yè)旋風(fēng)除塵器利用旋轉(zhuǎn)氣流產(chǎn)生的離心力使塵粒從氣流中分離的裝置第33頁(yè)/共46頁(yè)旋風(fēng)除塵器

結(jié)構(gòu)組成普通旋風(fēng)除塵器是由進(jìn)氣管、筒體、錐體和排氣管等組成

第34頁(yè)/共46頁(yè)旋風(fēng)除塵器

氣流與塵粒的運(yùn)動(dòng)氣流沿外壁由上向下旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)：外渦旋

少量氣體沿徑向運(yùn)動(dòng)到中心區(qū)域

旋轉(zhuǎn)氣流在錐體底部轉(zhuǎn)而向上沿軸心旋轉(zhuǎn)：內(nèi)渦旋

到達(dá)外壁的塵粒在氣流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗氣流從除塵器頂部向下高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，一部分氣流帶著細(xì)小的塵粒沿筒壁旋轉(zhuǎn)向上，到達(dá)頂部后，再沿排出管外壁旋轉(zhuǎn)向下，最后從排出管排出：上渦旋第35頁(yè)/共46頁(yè)旋風(fēng)除塵器氣流與塵粒的運(yùn)動(dòng)氣流與塵粒的運(yùn)動(dòng)（續(xù)）氣流運(yùn)動(dòng)包括切向、軸向和徑向：切向速度、軸向速度和徑向速度切向速度決定氣流質(zhì)點(diǎn)離心力大小，顆粒在離心力作用下逐漸移向外壁第36頁(yè)/共46頁(yè)電除塵器旋風(fēng)除塵器對(duì)于

dp<5um的粒子效率低，必須借助外力（電場(chǎng)力等）捕集更小的粒子

單區(qū)電除塵器使塵粒荷電并在電場(chǎng)力的作用下沉積在集塵極上與其他除塵器的根本區(qū)別在于，分離力直接作用在粒子上，而不是作用在整個(gè)氣流上具有耗能小、氣流阻力小的特點(diǎn)第37頁(yè)/共46頁(yè)電除塵器壓力損失小，一般為200～500Pa處理煙氣量大，可達(dá)105～106m3/h能耗低，大約0.2～0.4kWh/1000m3對(duì)細(xì)粉塵有很高的捕集效率，可高于99％可在高溫或強(qiáng)腐蝕性氣體下操作電除塵器的主要優(yōu)點(diǎn)第38頁(yè)/共46頁(yè)電除塵器的工作原理三個(gè)基本過(guò)程懸浮粒子荷電高壓直流電暈帶電粒子在電場(chǎng)內(nèi)遷移和捕集延續(xù)的電暈電場(chǎng)（單區(qū)電除塵器）或光滑的不放電的電極之間的純靜電場(chǎng)（雙區(qū)電除塵器）捕集物從集塵表面上清除振打除去接地電極上的粉塵層并使其落入灰斗第39頁(yè)/共46頁(yè)濕式除塵器使含塵氣體與液體

（一般為水）密切接觸，利用水滴和塵粒的慣性碰撞及其它作用捕集塵粒或使粒徑增大的裝置噴霧洗滌器旋風(fēng)洗滌器文丘里洗滌器第40頁(yè)/共46頁(yè)濕式除塵器可以有效地除去直徑為0.1－20μm的液態(tài)或固態(tài)粒子，亦能脫除氣態(tài)污染物高能和低能濕式除塵器低能濕式除塵器 壓力損失為0.2一1.5kPa，對(duì)10μm以上粉塵的凈化效率可達(dá)90－95%高能濕式除塵器 壓力損失為2.5－9.0kPa，凈化效率可達(dá)99.5％以上第41頁(yè)/共46頁(yè)濕式除塵器根據(jù)濕式除塵器的凈化機(jī)理，大致分為重力噴霧洗滌器旋風(fēng)洗滌器自激噴霧洗滌器板式洗滌器填料洗滌器文丘里洗滌器機(jī)械誘導(dǎo)噴霧洗滌器

第42頁(yè)/共46頁(yè)在耗用相同能耗時(shí)，比干式機(jī)械除塵器高。高能耗濕式除塵器清除0.1m以下粉塵粒子，仍有很高效率可與靜電除塵器和布袋除塵器相比，而且還可適用于它們不能勝任的條件，如能夠處理高溫，高濕氣流，高比電阻粉塵，及易燃易爆的含塵氣體在去除粉塵粒子的同時(shí)，還可去除氣體中的水蒸氣及某些氣態(tài)污染物。既起除塵作用，又起到冷卻、凈化的作用濕式除塵器的優(yōu)點(diǎn)

第