开放源类大气微粒子基本特性研究

论文摘要

济南市地势南高北低,呈浅碟形,不利于空气污染物的扩散。本论文选择对济南市大气颗粒物贡献较大的黄河沙、建筑尘、拆迁废料、土壤尘、道路尘和粉煤灰（除尘器的下载灰）等六种开放源类实验物料作为实验样品,研究了济南市开放源类大气微粒子的基本特性。采用激光粒度分析、离子色谱分析（IC）、电感耦合等离子体发射光谱分析（ICP-AES）、扫描电子显微镜（SEM-EDX）、元素分析等多种现代分析测试方法对济南市六种开放源类大气微粒子的组成、物理化学性质进行了研究，建立了实验样品10μm以下颗粒物和2.5μm以下颗粒物的源成分谱,并对源成分谱进行了特征分析。研究结果表明,实验物料的颗粒物中小粒径的趋多,粉煤狄原始物料的中位径最小,黄河沙的中位径最大,说明粉煤灰颗粒最细,黄河沙颗粒最粗;建筑尘的密度最大,为3.26g/cm3,粉煤灰的密度最小,为2.43g/cm3,但是粉煤灰的安息角最大,为30°;建筑尘的相对含水率最高,为3.40%,黄河沙最小,为0.59%,但是黄河沙的润湿性最强,属于强亲水性粉尘,而拆迁废料的润湿性最弱;六种开放源类的颗粒越小,形状越趋于规则,粉煤灰颗粒形貌多为球形颗粒,而黄河沙颗粒形状多不规则,道路尘中既有有规则也有不规则形貌颗粒物。在六种开放源类中,实验样品PM2.5中阴离子的含量远远超过PM10中阴离子的含量,同时,S042-的含量明显高于CI-和NO3-的含量;六种开放源类实验样品的无机元素含量存在明显差异,地壳元素的含量一般较高,其中Ca的含量在拆迁废料中最大达到50.57%,Fe、Zn、Pb等元素在道路尘中含量较高;TC（总碳）在道路尘中的含量最高,其次是粉煤灰,最少的是土壤尘。源成分谱由六种开放源类的PM10和PM2.5颗粒物的17种无机元素谱、2种碳组份谱、3种离子谱组成。六种开放源类PM10中主量成分占69%～80%,PM2.5中主量成分占67%～81%,说明PM10和PM2.5有极大的相似性;六种开放源类的特征元素:黄河沙是Fe,建筑尘和拆迁废料是Ca,土壤风沙尘是Si,道路尘是TC,粉煤狄是Al。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 大气微粒子的来源
• 1.3 大气微粒子的危害
• 1.4 大气微粒子国内外研究现状
• 1.5 课题的提出及意义
• 1.6 课题研究的内容及技术路线
• 2 研究区域概况及空气质量评价
• 2.1 地理位置
• 2.2 气候状况
• 2.3 工业布局与能源状况
• 2.4 空气质量评价
• 3 实验物料的采集与前处理
• 3.1 源样品的采集原则
• 3.2 采样滤膜
• 3.3 源样品的采集
• 3.4 分级颗粒物样品的采集
• 3.5 样品采集和处理的质量控制
• 3.6 本章小节
• 4 实验物料基本特性分析及数据处理
• 4.1 粒度分布及比表面积
• 4.2 真密度
• 4.3 含水率
• 4.4 润湿性
• 4.5 安息角
• 4.6 形貌
• 4.7 阴离子
• 4.8 无机元素
• 4.9 碳组分
• 4.10 本章小结
• 5 开放源类成分谱的特征分析
• 5.1 源成分谱的建立方法
• 5.2 粒径分布特征
• 5.3 源成分谱特征分析
• 5.4 本章小节
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者从事科学研究和学习经历的简介
• 攻读硕士学位期间发表的论文