大气颗粒物来源解析技术指南(试行)
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大气颗粒物来源解析技术指南
（试 行）
第一章 总 则
1.1编制目的
为贯彻落实《国务院关于加强环境保护重点工作的意见》和《大气污染防治行动计划》，推进我国大气污染防治工作的进程，增强大气颗粒物污染防治工作的科学性、针对性和有效性，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》、《环境空气质量标准》（GB 3095-2012）及相关法律、法规、标准、文件，编制《大气颗粒物来源解析技术指南（试行）》（以下简称“指南”）。
1.2适用范围
1.2.1本指南适用于指导城市、城市群及区域开展大气颗粒物（PM10和PM2.5）来源解析工作。
1.2.2本指南内容包括开展大气颗粒物来源解析工作的主要技术方法、技术流程、工作内容、技术要求、质量管理等方面。
1.3编制依据
《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》
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《国务院办公厅转发环境保护部等部门关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量的指导意见的通知》
《重点区域大气污染防治“十二五”规划》
GB 3095-2012 环境空气质量标准
GB/T 14506.30-2010 硅酸盐岩石化学分析方法 第30部分：44个元素量测定
GB/T 14506.28-2010 硅酸盐岩石化学分析方法 第28部分：16个主次成分量测定
国家环境保护总局公告2007年第4号 关于发布《环境空气质量监测规范》（试行）的公告
HJ 618-2011 环境空气PM10和PM2.5的测定 重量法
HJ/T 194-2005 环境空气质量手工监测技术规范
HJ/T 393-2007 防治城市扬尘污染技术规范
当上述标准和文件被修订时，使用其最新版本。
1.4术语与定义
下列术语和定义适用于本指南。
颗粒物污染源：向大气环境中排放固态颗粒污染物的排放源统称颗粒物污染源。
环境受体：受到大气污染物污染的环境空气统称环境受体，简称受体。
大气颗粒物来源解析：通过化学、物理学、数学等方法定性或定量识别环境受体中大气颗粒物污染的来源。
大气颗粒物来源解析技术方法：用于开展大气颗粒物来源解析
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的技术方法，主要包括源清单法、源模型法和受体模型法。
源清单法：根据排放因子及活动水平估算污染物排放量，据此排放量识别对环境空气中颗粒物有贡献的主要排放源。
源模型法：以不同尺度数值模式方法定量描述大气污染物从源到受体所经历的物理化学过程，定量估算不同地区和不同类别污染源排放对环境空气中颗粒物的贡献。
受体模型法：从受体出发，根据源和受体颗粒物的化学、物理特征等信息，利用数学方法定量解析各污染源类对环境空气中颗粒物的贡献。
颗粒物源成分谱：污染源排放特定粒径段颗粒物的化学组成特征。
共线性源：化学成分谱相似的颗粒物排放源。
颗粒物开放源：各种不经过燃烧或其它工艺过程、无组织、无规则排放的颗粒物源，具有源强不确定、排放随机等特点，比如扬尘。
1.5指导原则
（1）科学实用性原则：在确保大气颗粒物来源解析工作科学性与规范性的同时，应注重颗粒物污染来源与成因的精细化诊断，增强为污染防治决策服务的针对性和可操作性；
（2）标本兼治原则：既要满足城市与区域环境空气质量达标的长期需求，又要服务于重污染事件的源识别、预警与应急控制措施制定。以大气颗粒物来源解析常态化工作为重点，同时加强对重污染过程污染来源的解析；
（3）因地制宜与循序渐进原则：各地根据自身污染特征、基本
条件和污染防治目标，结合社会发展水平与技术可行性，科学选择
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适合当地实际的源解析技术方法；随着源解析技术进步与环境信息资料的完备，不断完善和更新源解析结果。
1.6组织编制单位
本指南由环境保护部科技标准司组织，南开大学、中国环境科学研究院、中国科学院大气物理研究所、北京工业大学、北京大学等单位起草编制。
第二章 大气颗粒物来源解析技术方法的适用性
制定环境空气质量达标规划和重污染天气应急方案，要以颗粒物来源解析结果为依据。各地应根据“标本兼治”、“因地制宜与循序渐进”原则，结合环境管理目标、需求，以及开展颗粒物来源解析工作所需的基础条件（基础数据、技术能力等），选择适合实际情况的大气颗粒物来源解析技术方法。
目前大气颗粒物来源解析技术方法主要包括源清单法、源模型法和受体模型法。大气颗粒物来源解析技术方法的适用性见表1。
表1 主要大气颗粒物来源解析技术方法的适用性 技术方法 优势和局限性 必备条件 可 达 目 标
源清单法 方法简单、易操作，定性或
半定量识别有组织污染源
收集统计基准年研
究区域各污染源污
染物排放量
得到排放源清单及重点排放
区域和重点排放源的污染物
排放量
源模型法 定量识别污染的本地和区域
来源，可预测；解析源强未
知的源类尤其是颗粒物开放
源贡献困难
建立与源模型要求相
适应的高时间和高空
间分辨率的排放源清
单、气象要素场
定量解析本地和区域各类源
的贡献；针对具有可靠排放源
清单的点源，定量给出贡献值
与分担率；对于面源和线源，
定量解析各源类的贡献
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技术方法 优势和局限性 必备条件 可 达 目 标
受体模型法 可有效解析开放源贡献；定
量解析污染源类，不依赖详
细的源强信息和气象场；不
可预测
采集颗粒物样品，分
析颗粒物化学组成
定量解析各污染源类，尤其是
源强难以确定的各颗粒物开
放源类的贡献值与分担率，识
别主要排放源类的来向
源模型与受体模型联用 定量解析污染源的贡献；工
作量大，成本高
建立高分辨率的排放
源清单和气象要素
场；采集颗粒物样品
定量给出污染源贡献值与分
担率，定量解析出本地和区域
各类源的贡献
解析常态污染下颗粒物的来源，为制定长期颗粒物污染防治方案提供支撑，建议使用受体模型；细颗粒物（PM2.5）污染突出的城市或区域，建议受体模型和源模型联用。
解析重污染天气下颗粒物污染的来源，为颗粒物重污染应急响应决策提供支撑，建议受体模型和源模型联用；同时基于在线高时间分辨率的监测和模拟技术，开展快速源识别。
评估颗粒物污染的长期变化趋势和控制效果，建议使用受体模型。
评估多污染物协同控制的环境效益，建议使用源模型。
对于大气污染防治工作基础较好的重点区域，如京津冀地区等，建议在动态更新污染源清单的基础上，采用源模型和受体模型联用解析本地和区域的颗粒物来源；其他城市或区域根据自身条件，以受体模型为基础开展颗粒物来源解析工作，并逐步建立颗粒物源成分谱、详细的动态源排放清单和模型联用的方法体系。
第三章 大气颗粒物来源解析技术方法
大气颗粒物来源解析技术方法主要包括源清单法、源模型法和
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受体模型法（图1）。
图1 大气颗粒物来源解析技术方法
3.1 源清单技术方法
源清单技术方法的技术流程（附图1）包括：
（1）颗粒物排放源分类
应按照环境管理需求对颗粒物排放源进行分类。一般可将颗粒物排放源分为固定燃烧源、生物质开放燃烧源、工业工艺过程源、移动源。其中，固定燃烧源包括电力、工业和民用等，以及煤炭、柴油、煤油、燃料油、液化石油气、煤气、天然气等燃料类型。工业工艺过程源包括冶金、建材、化工等行业。
（2）颗粒物排放源清单的建立
调查各类颗粒物源的排放特征（包括位置、排放高度、燃料消耗、工况、控制措施等），根据排放因子和活动水平确定颗粒物排放源的排放量，建立颗粒物排放源清单。颗粒物排放因子应通过实测或文献调研获取，可参考《工业污染物产生和排放系数手册》及常用的国内实测排放因子数据。
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（3）定性或半定量识别主要颗粒物排放源
根据颗粒物源排放清单，统计颗粒物排放总量及各区域、各行业、各类颗粒物排放量，计算重点排放区域、重点排放源对当地颗粒物排放总量的分担率。
3.2 源模型技术方法
源模型技术方法的技术流程（附图2）包括：
（1）选择空气质量模型
利用源模型进行来源解析，应根据模式的适用范围、对模型参数的要求及环境管理的需求进行合理选择。建议依据拟进行源解析的地域范围选择适合的空气质量模型，小尺度采用简易模型，城市和区域尺度采用复杂模型。
简易模型：模拟的物理过程较为简单，对于颗粒物，仅可粗略模拟一次污染源排放的颗粒物的扩散和干湿沉降，建议采用《环境影响评价技术导则 大气环境》（HJ 2.2－2008）推荐的模型：AERMOD、ADMS、CALPUFF。
复杂模型：为第三代空气质量模型，在各污染源排放量（或排放强度）确定的前提下，此类模型包含了污染源追踪模块，可较好模拟颗粒物在大气中的扩散、生成、转化、清除等过程。代表性模式有Models-3/CMAQ、NAQPMS、CAMx、WRF-chem等。
（2）建立高分辨率的排放源清单
简易模型排放源清单的编制参照《环境影响评价技术导则 大气环境》（HJ 2.2－2008）空气质量模型使用说明中有关排放清单的编
制要求。
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复杂模型应建立多化学组份（包括SO2、NO x、CO、NH3、BC、OC、PM10、PM2.5、VOCs等，其中VOCs依据复杂模型所采用的化学反应机制进行物种分配）、高空间分辨率（水平嵌套网格内层分辨率不低于3km×3km）、高时间分辨率（反映各类排放源季、月、日、小时变化规律）的排放源清单。
（3）空气质量模型的模拟计算
根据选定的空气质量模型要求，输入相应分辨率的地形高程、下垫面特征及环境参数。利用MM5、WRF等气象模式为空气质量模型系统提供三维气象要素场（水平方向嵌套网格内层分辨率不低于3km ×3km，垂直方向边界层内分层不少于10层）。利用大气污染物环境背景值或实际监测资料作为模型运算初始条件，模型外层网格污染物浓度模拟结果作为内层网格的边界条件。收集模拟区域内各类监测数据进行模型结果校验。采用复杂模型内置的敏感性评估模块、源追踪模块、源开关法等，模拟建立颗粒物源排放与受体之间的对应关系，获得各地区各类污染源排放对环境浓度的贡献。
3.3受体模型技术方法
受体模型主要包括化学质量平衡模型（CMB）和因子分析类模型（PMF、PCA/MLR、UNMIX、ME2等）。国内外广泛应用的是CMB模型和PMF模型。
3.3.1化学质量平衡模型（CMB）模型
化学质量平衡模型（CMB）不依赖详细的排放源强信息和气象资料，能够定量解析源强难以确定的源类比如扬尘源类的贡献，解析
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结果具有明确物理意义。CMB模型的技术流程见附图3。
3.3.1.1颗粒物源类调查、识别及主要排放源类的确定
调查固定源、移动源、开放源、餐饮油烟源、生物质燃烧源以及二次粒子的前体物排放源等，建立颗粒物污染源类排放基础数据库，识别颗粒物污染的主要排放源类，确定需要采集和分析的源类样品种类、点位和数量。
3.3.1.2颗粒物源类和受体样品的采集及化学分析
（1）颗粒物源样品采集
采集固定源、移动源、开放源、餐饮源与生物质燃烧源等源类样品，其中具有明显地域特点的颗粒物源类（扬尘源、土壤尘源、当地特殊行业源等）必须采集，其他源类可根据各地实际情况确定是否采集或应用已有颗粒物源谱。
所采集样品的种类和数量能代表研究区域污染源排放的时空分布特征。扬尘采样布点结合受体采样点的空间分布，每个受体采样点周边采集不少于3个样品；土壤尘采样根据城市建成区及周边10km 范围内裸土类型的分布布点，一般不少于10个样品；道路尘根据《防治城市扬尘污染技术规范》的要求采集；燃煤尘的采集应涵盖研究区域内不同燃烧方式、不同除尘方式、不同煤质等的燃煤源，每种不同方式不少于3个样品；其他源类每类不少于5个样品。
采集的颗粒物样品能够反映由源向环境受体排放时的物理过程，能够与环境受体颗粒物的特定粒径段相匹配。
源样品采样方法主要包括：
开放源再悬浮采样法 对于土壤尘、城市扬尘等开放源类，可利
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用再悬浮采样器进行特定粒径源样品的采集。
固定源稀释通道采样法 对于固定燃煤源燃烧产生的颗粒物推荐采用烟道气稀释通道进行采样。
移动源采样法 对于机动车源样品可通过隧道采样。在足够长的交通隧道（不少于1000m）内，在隧道中段位置设置大气颗粒物采样器，使用与受体采样相同的方式进行滤膜采样；或选取具有代表性的车型（包括汽油车、柴油车、各类非道路移动源等），使用随车采样器、稀释采样器或通过台架实验对机动车排放的样品进行采集。
生物质燃烧源采样法 在实验室的模拟环境中进行燃烧，使用大气颗粒物采样器获取生物质燃烧源样品；或在露天环境中进行燃烧，在下风向采集颗粒物样品，同时在上风向采集环境对照样品。
餐饮源采样法 根据餐饮源排烟口情况，因地制宜地参照固定源的采样方法采集。
（2）环境受体中颗粒物样品的采集
依据《环境空气质量监测规范》（试行）的相关要求布设受体采样点，优先选择若干国家环境空气质量监测点；同时综合考虑功能分布、人口密度、环境敏感程度等因素，适当增加受体采样点位。受体采样时间与频次依据颗粒物浓度、排放源的季节性变化特征及气象因素确定，典型污染过程加密采样频次。样品采集的数量要符合受体模型的要求。
单日累积采样时间要满足样品分析检出限要求，且避免滤膜负荷过载，一般为24小时，污染较重时可将每日采样时间分为两段，
每段12小时。
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按照《环境空气PM10和PM2.5的测定 重量法》的要求使用进行颗粒物样品的采集，也可根据源解析工作的具体需要选择适当的采样仪器。
根据滤膜本身特性和后续化学分析的需要确定采样滤膜。分析无机元素采用有机滤膜，如聚四氟乙烯、聚丙烯、醋酸纤维酯等；分析碳组分（有机碳 OC、元素碳EC）和有机物（如多环芳烃、烷烃等）采用石英滤膜；分析水溶性离子采用聚四氟乙烯或石英滤膜等。
（3）样品化学成分分析
应分析的化学成分包括：无机元素（Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Pb、As、Hg、Cd等）、碳组分（OC、EC），水溶性离子（NH4+、Ca2+、K+、Na+、Mg2+、Cl-、NO3-、SO42-等）。各地也可根据颗粒物排放源的实际情况，增加多环芳烃、烷烃等化学成分。
无机元素使用电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）、电感耦合等离子体质谱分析法（ICP-MS）或X射线荧光光谱（XRF）法进行分析。ICP法的样品前处理采用微波消解或加热板消解法，具体方法参考GB/T 14506.30-2010；XRF法参考GB/T 14506.28-2010。
OC和EC的分析使用热光分析法。
水溶性离子的分析使用离子色谱方法。
多环芳烃、烷烃等有机物的分析使用GC-MS方法。
3.3.1.3颗粒物源类和受体化学成分谱的构建
各地应逐步建立颗粒物源类成分谱。使用颗粒物排放量加权平均或算数平均的方法构建颗粒物源类成分谱，包括各成分的含量（g/g）及标准偏差等信息。
对于硫酸盐和硝酸盐等通过化学转化而来的二次源类，使用纯
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硫酸铵（(NH4)2SO4）和纯硝酸铵（NH4NO3）的化学组成来代替其源成分谱，偏差取10%左右；使用最小比值扣除法或其它方法确定二次有机物的浓度。
颗粒物受体化学组成通过算数平均法构建，给出各化学组成的质量浓度(μg/m3)及标准偏差等信息。
3.3.1.4 CMB模型软件及使用
可选用的CMB模型软件有NKCMB2.0软件和CMB8.2模型软件。
根据源识别的结果，选择参与拟合的源类；
根据颗粒物源类化学组成特征选择参与拟合的化学成分，必选组分包括Si、Ca、OC、EC、SO42-、NO3-，所选拟合计算的化学成分数量不少于源类数量；
拟合结果必须满足模型要求的各项诊断指标；
对于扬尘污染问题突出的城市，共线性源类的存在导致解析结果出现负值，应采用二重源解析技术；对于复合污染特征明显的城市，应考虑二次颗粒物的影响，采用CMB-嵌套迭代模型或结合源模型技术方法进行解析。
3.3.2 正定矩阵因子分解（PMF）模型
PMF模型法根据长时间序列的受体化学组分数据集进行源解析，不需要源类样品采集，提取的因子是数学意义的指标，需要通过源类特征的化学组成信息进一步识别实际的颗粒物源类。PMF模型法的技术流程见附图4。
3.3.2.1 颗粒物受体样品的采集及化学分析
PMF模型法颗粒物受体样品的采集及分析过程的要求与CMB模型
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源解析技术基本相同。重要区别在于，PMF模型法中受体样品应在同一点位进行采集，有效受体样品量不少于80个。
3.3.2.2 PMF模型法软件
可选用的模型有PMF3.0软件等。
所有有效分析的化学成分，要纳入模型进行拟合；低于分析方法检出限的化学成分，采用1/2检出限作为输入参数。
根据模型要求的诊断指标，确定因子数目、旋转程度等参数。
对于扬尘污染问题突出的城市，可采用因子分析-CMB复合受体模型技术解析扬尘、土壤尘和煤烟尘等共线性源类的贡献。
3.3.3 源模型与受体模型联用法
对复合污染特征较为明显的城市或区域，可使用源模型与受体模型联用法对颗粒物来源进行详细解析。
使用受体模型计算各源类对受体的贡献值与分担率，利用源模型模拟计算各污染源排放气态前体物的环境浓度分担率，解析二次粒子的来源。对于受体模型解析结果，使用源模型进一步解析具有可靠排放源清单的点源贡献。
针对重污染过程，应基于在线高时间分辨率的监测和模拟技术，发展快速源识别和解析方法。
第四章 源解析结果评估与应用
4.1 源解析结果评估和验证
（1）使用受体模型、源模型或受体模型与源模型联用方法进行
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颗粒物来源解析，解析结果需满足相应模型要求的各项诊断指标。
（2）采用多种模型进行解析，不同模型解析结果中各源类贡献的相对关系应一致，结果能相互印证。
（3）颗粒物来源解析结果应能够反映当地颗粒物污染的时空变化规律，利用例行监测结果，评估不同季节颗粒物来源解析结果的合理性。
（4）应对解析结果进行不确定性分析，给出每种源贡献的范围和平均贡献的相对偏差。
4.2源解析结果应用
4.2.1 源清单法解析结果的应用
得到颗粒物排放源清单和重点排放区域、重点排放源对当地颗粒物排放总量的分担率。排放源清单是环境管理必须的基础数据库。
4.2.2 源模型法解析结果的应用
（1）阐明颗粒物浓度的时空分布，结合源强变化和主要污染源分布情况分析颗粒物污染的时空演变。
（2）定量给出污染源贡献值与分担率，预测已知源强源类的颗粒物污染防治措施的环境效益。
（3）估算典型污染过程中各主要颗粒物排放源对环境空气颗粒物的贡献值，诊断典型污染过程的成因。
（4）估算本地和外来不同类别源对颗粒物环境浓度的贡献。
4.2.3 受体模型法结果的应用
（1）阐明环境空气中颗粒物化学组成的时空分布特征，用于判
断颗粒物污染类型。
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（2）明确颗粒物排放源谱特征。用于识别环境空气颗粒物中有毒有害成分的主要来源；根据不同颗粒物排放源粒径分布，确定细颗粒物排放因子。
（3）定量获得各颗粒物排放源类对不同季节、不同点位环境空气颗粒物的贡献值与分担率。用于明确颗粒物污染防治的方向，评估污染防治效果。
（4）定量获得典型污染过程中各颗粒物排放源类对环境空气颗粒物的贡献值与分担率。用于诊断典型污染过程的成因。
（5）把颗粒物开放源、有组织排放源和二次粒子纳入颗粒物目标容量总量控制，根据各颗粒物排放源类对不同季节环境空气颗粒物的贡献值与分担率，确定各颗粒物排放源类的控制目标。
4.3 源解析工作的评估机制
建议开展颗粒物来源解析工作的城市或地区成立包括环保、气象等技术领域的专家委员会，由专家委员会对源解析工作关键技术环节的科学性和规范性进行评估，并与管理部门会商源解析结果。
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— 附录
一、主要大气颗粒物来源解析技术流程
附图1 源清单法技术流程 附图2 源模型法技术流程
附图3 化学质量平衡模型（CMB）技术流程
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二、相关资料 （1）模型软件与操作手册：NKCMB2.0、二重源解析技术、CMB-嵌套迭代模型软件和操作手册、PMF3.0模型软件和操作手册、颗粒物源成分谱、源模型软件与操作手册可从环境保护部科技标准司网站下载。
（2）受体模型参考资料：《大气颗粒物来源解析技术、原理及应用》，科学出版社，2012.5。
附图4 正定矩阵因子分解（PMF）模型法技术流程
环境空气颗粒物源解析监测技术方法指南(试行)(可编辑)
环境空气颗粒物源解析监测技术方法指南(试行) 环境空气颗粒物来源解析监测方法指南 (试行 ) (第二版 ) 7>2014 年 2 月 28 日前言 为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》 , 防治环境 空气颗粒物污染, 改善环境空气质量, 规范全国环境空气颗粒物来源解析的监测技术, 制定本 指南。 本指南规定了环境空气颗粒物来源解析中涉及的监测技术方法, 主要包括污染源样品的采 集、环境受体样品采集、样品的管理、颗粒物监测项目和分析方法、全过程质量保证与质量控 制等,以提高环境空气颗粒物来源解析中监测结果的可靠性与可比性。 本指南由中国环境监测总站组织北京市环境保护监测中心、上海市环境监测中心、浙江省 环境监测中心、江苏省环境监测中心、重庆市环境监测中心、济南市环境监测中心站共同起草。 目录 1、适用范围1 2、规范性引用文件1 3、术语和定义. 2
4、源样品采集. 2 4.1 源分类及采样原则2 4.2 固定源采样. 3 4.2.1 稀释通道法3 4.2.2 烟道内直接采样法5 4.3 移动源采样. 7 4.3.1 现场实验法( 隧道法 ) 7 4.3.2 全流式稀释通道采样法 8 4.3.3 分流式稀释通道采样法 9 4.4 开放源采样 11 4.5 其他源类采样. 15 4.5.1 生物质燃烧尘采样 15 4.5.2 餐饮油烟尘采样. 17 4.5.3 海盐粒子采样20 4.6 二次颗粒物前体物采样 20 5、受体样品采集. 20 5.1 点位布设原则21 5.2 采样仪器和滤膜选择21 5.3 采样时间和周期 21 5.4 采样前准备21 5.5 样品采集 21 5.6 采样注意事项. 21 6、样品管理 22 6.1 样品标识 22 6.2 样品保存 22
大气颗粒物来源解析汇报
第一章绪论 作为发展中国家的中国，就目前形势来说大气污染程度越来越严重，由于我国在环境治理中，对看得见、摸得着的水污染与固体废弃治理和市场化关注度较高，而对大气污染治理，一直以来，比水和固废的治理度就低。因而这部分市场的推动也是相对薄弱的。 近今年伴随着中国华北地区日久集聚终于爆发出的雾霾天气问题，却引发了社会对大气污染的关注度提升到新的层面。实际上我国的大气污染防治工作在前几年已经开始逐步开展，2002年开始，我国出台了一系列的措施，对节能减排的提倡有了一定的成果，同年8月发布了《节能减排“十二五规划》，从各项政策中对大气污染防治都起到一定的积极作用。根据前瞻产业研究院最新数据表明，我国2000-2011年，工业废气排放量年均增速19.06%，11年间增长了2.39倍。 1.1PM的概况 PM2.5指的是大气中空气动力学当量直径小于2.5mm的颗粒物[1]。公众较为熟悉的获知空气污染指数是在当下城市空气质量预报、指数中的可吸入颗粒物和总悬浮颗粒物。其中，可以通过人体的组织器官与外界进行气体交换吸入的直径比2.5μm大、等于或小于10μm的颗粒物通常是指可吸入颗粒物，通常用PM10来表示；而直径小于或等于100微米的颗粒物被定义为总悬浮颗粒物，也称为PM100随着研究的深入以及监测水平的提高，科学家逐渐采用PM2.5来指示大气环境质量，空气污染的指数越严重，这个值就越高，称为PM2.5。随着研究的深入以及监测水平的提高，科学家逐渐采用PM2.5来指示大气环境质量，这个值越高，就代表空气污染越严重。在空气中每立方米的可吸入颗粒物的值越高，代表空气污染越严重。 颗粒物的直径小于或等于2.5微米，是细颗粒物与粗颗粒物的评判标准也是主要的区别，体积要比PM10小的多，比人类的头发还有要细上许多，是头发的十分之一的大小。大气中颗粒物的粒径要小于 2.5微米和粗颗粒物对比，别看PM2.5粒径小却危害巨大，它的表层含有许多有毒、有害的物质，不仅如此它还
大气污染物扩散模式
第四章 大气扩散浓度估算模式 第一节 湍流扩散的基本理论 一 湍流 1．定义：大气的无规则运动 风速的脉动 风向的摆动 2．类型： 按形成原因 热力湍流：温度垂直分布不均（不稳定）引起，取决于大气稳定度 机械湍流：垂直方向风速分布不均匀及地面粗糙度引起 3．扩散的要素 风：平流输送为主，风大则湍流大 湍流：扩散比分子扩散快105～106倍 二 湍流扩散理论（主要阐述湍流与烟流传播及湍流与物质浓度衰减的关系） 1.梯度输送理论 通过与菲克扩散理论类比建立起来的（菲克定律：单位时间内通过单位断面上的物质的数量与浓度梯 度呈正比） 类比于分子扩散，污染物的扩散速率与负浓度梯度成正比 x C k F ??-= 式中，F — 污染物的输送通量 k — 湍流扩散系数 C — 污染物的浓度 X — 与扩散截面垂直的空间坐标（扩散过程的长度） x C ??— 浓度梯度 要求得各种条件下某污染物的时、空分布，由于边界条件往往很复杂，不能求出严格的分析解，只能是在特定的条件下求出近似解，再根据实际情况进行修正。 2.湍流统计理论 泰勒首先将统计理论应用在湍流扩散上 图4-1显示：从原点O 放出的粒子，在风沿着x 方向吹的湍流大气中扩散。粒子的位置用y 表示，则结论为： ①y 随时间变化，但其变化的平均值为零 ②若从原点放出很多粒子，则在x 轴上粒子的浓度最高，浓席分布以x 轴为对称轴，并符合正态分布。 萨顿实用模式：解决污染物在大气中扩散的实用模式 高斯模式：应用湍流统计理论得出正态分布假设下的扩散模式 3.相似理论 第二节 高斯扩散模式 一 坐标系的建立—右手坐标系
1．原点O ：无界点源或地面源，O 为污染物的排放点 高架源，O 为污染物的排放点在地面上的投影点 补充：点源 高架源 连续源 固定源 线源 地面源 间歇源 流动源 面源 2．x 轴：正向为平均风向，烟流中心线与x 轴重合 3．y 轴：垂直于x 轴 4．z 轴：垂直于xoy 平面 二 高斯模式的有关假定 1．污染物浓度在y 、z 轴上的分布为正态分布； )2exp(21 )(22 y y y y f σπ σ-= )2exp(21 )(22 z z z z f σπ σ-= y σ，z σ— 分别为污染物在y 和z 方向上分布的标准差，m 2．全部高度风速均匀稳定，即风速u 为常数； 3．源强是连续均匀稳定的，源强Q 为定值； 4．扩散中污染物是守恒的，不考虑转化，即烟云在扩散过程中没有沉降、化合、分解及地面吸收、吸附作用发生； 0=??t C 5．在x 方向上，输送作用远远大于扩散作用，即 )(x C k x x C u x ????>>??； 6．地面足够平坦。
第五章--颗粒污染物控制技术基础
第五章颗粒污染物控制技术基础 第一节颗粒的粒径及粒径分布 一、颗粒的粒径 大气污染中涉及到的颗粒物，一般指粒径介于0.01～100μm的粒子。颗粒的大小不同，其物理、化学特性不同，对人和环境的危害亦不同，而且对除尘装置的影响甚大，因此颗粒的大小是颗粒物的基本特性之一。实际颗粒的形状多是不规则的，所以需要按一定的方法确定一个表示颗粒大小的代表性尺寸，作为颗粒的直径，简称为粒径。下面介绍几种常用的粒径定义方法。 1.显微镜法 定向直径dF（Feret 直径）：各颗粒在投影图中同一方向上的最大投影长度定向面积等分直径dM（Martin直径）：各颗粒在投影图中同一方向将颗粒投影面积二等分的线段长度 投影面积直径dA（Heywood直径）：与颗粒投影面积相等的圆的直径 （ Heywood测定分析表明，同一颗粒的dF>dA>dM）显微镜法观测粒径直径的三种方法
a-定向直径 b-定向面积等分直径 c-投影面积直径 2.筛分法 筛分直径：颗粒能够通过的最小方筛孔的宽度（筛孔的大小用目表示－每英寸长度上筛孔的个数） 3.光散射法 等体积直径dV：与颗粒体积相等的球体的直径 4.沉降法 斯托克斯（Stokes）直径ds：同一流体中与颗粒密度相同、沉降速度相等的球体直径 空气动力学当量直径da：在空气中与颗粒沉降速度相等的单位密度（1g/cm3）的球体的直径 斯托克斯直径和空气动力学当量直径与颗粒的空气动力学行为密切相关，是除尘技术中应用最多的两种直径 粒径的测定结果与颗粒的形状有关，通常用圆球度表示颗粒形状与球形不一致的程度 圆球度：与颗粒体积相等的球体的表面积和颗粒的表面积之比Φs（Φs<1） 正立方体Φs＝0.806，圆柱体Φs＝2.62(l/d)2/3/(1+2l/d) 某些颗粒的圆球度
大气主要污染源清单调查与源解析的研究
大气主要污染源清单调查 与源解析的研究 篇一：大气污染源解析 大气污染源解析 北京大钢环境治理技术研究院大气气溶胶及其粒径分布 大气气溶胶，是指在大气环境中，液体或固体颗粒均匀分散在气体中形成相对稳定的悬浮体系。虽然大气气溶胶只是 地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量、能见度、干湿沉降、云和降水的形成、大气的辐射平衡、平流层和对流层的化学反应等均有重要影响。由各种源排放进入大气中 的颗粒物，大部分集在对流层，距地面I?2km范围内（即大 气边晃层）。在此区域内的颗粒物的尺寸最大，种类最多；而在距地面4?5km以上的范围内，颗粒物的浓度基本上不受地球上直接排放的影响，其尺寸分布与本底气溶胶的分布相 近。 一般认为，气溶胶颗粒物的本底质量浓度约为10ug/m3 , 颗粒浓度为300个/ m3。但污染严重的城市中，有时气溶胶颗粒物的质量浓度最高可达2000ug/m3。污染严重的水泥厂，
其年均质量浓度通常大于350ug / m3。 大气气溶胶的粒径是其最重要的性质之一。大气气溶胶所有的特征都与其粒径有关。由于大气气溶胶的形状非常复杂，极不规则，有球状体、粒状体、片状体等，因此在度量大气气溶胶粒子大小时经常使用等效球体的直径来表示。其中，最常用的是空气动力学当量直径。它是按照粒径的大小， 大气气溶胶粒子可分为粗粒子(coarseparticulate)和细粒子(fineparticulate)。对气溶胶粒子进行粗细划分和研究的原因在于粒径的差异使得粗粒子和细粒子在化学组成、来源和形成方式、传输和去除机制等均存在一些根本的区别。目前粗粒子和细粒子的粒 径分界线还没有统一的规定，但根据研究的需要，一般可分为：总悬浮颗粒物(TotalSuspendedParticulates , TSP)、PM10 和PM2.5。 TSP是指可漂浮在空气中的、粒径一般小于100um固态和 液态微粒的总称。TSP曾是中国唯一的环境大气气溶胶污染监测指标，现仍沿用，但主要用于作业场所粉尘的监测指标；PM10是指空气动力学直径在101am以下的大气气溶胶粒 子。大部分的PM10能够沉降在喉咙以下的呼吸道部位，因而 PM10 也称可吸入性颗粒物(respirableparticulatematter ，RSP) ；PM2.5是指空气动力学直径在 2.5um以下的大气气溶胶粒子。PM2.5粒径小，更容易沉
大气颗粒物来源解析技术指南
附件 （试 行） 第一章 总 则 1.1编制目的 为贯彻落实《国务院关于加强环境保护重点工作的意见》和《大气污染防治行动计划》，推进我国大气污染防治工作的进程，增强大气颗粒物污染防治工作的科学性、针对性和有效性，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》、《环境空气质量标准》（GB 3095-2012）及相关法律、法规、标准、文件，编制《大气颗粒物来源解析技术指南（试行）》（以下简称“指南”）。 1.2适用范围 1.2.1本指南适用于指导城市、城市群及区域开展大气颗粒物（PM10和PM2.5）来源解析工作。 1.2.2本指南内容包括开展大气颗粒物来源解析工作的主要技术方法、技术流程、工作内容、技术要求、质量管理等方面。 1.3编制依据 《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》 —3—
《国务院办公厅转发环境保护部等部门关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量的指导意见的通知》 《重点区域大气污染防治“十二五”规划》 GB 3095-2012 环境空气质量标准 GB/T 14506.30-2010 硅酸盐岩石化学分析方法 第30部分：44个元素量测定 GB/T 14506.28-2010 硅酸盐岩石化学分析方法 第28部分：16个主次成分量测定 国家环境保护总局公告2007年第4号 关于发布《环境空气质量监测规范》（试行）的公告 HJ 618-2011 环境空气PM10和PM2.5的测定 重量法 HJ/T 194-2005 环境空气质量手工监测技术规范 HJ/T 393-2007 防治城市扬尘污染技术规范 当上述标准和文件被修订时，使用其最新版本。 1.4术语与定义 下列术语和定义适用于本指南。 颗粒物污染源：向大气环境中排放固态颗粒污染物的排放源统称颗粒物污染源。 环境受体：受到大气污染物污染的环境空气统称环境受体，简称受体。 大气颗粒物来源解析：通过化学、物理学、数学等方法定性或定量识别环境受体中大气颗粒物污染的来源。 大气颗粒物来源解析技术方法：用于开展大气颗粒物来源解析 —4—
大气颗粒物及其源解析
1.引言 实际上，早在2011年的秋末冬初，在北京，在中国，甚至在全球，就掀起了一场关于中国首都北京的空气污染真相的环保龙卷风。由于美国驻京大使馆周边空气中的PM2.5污染数据的实时公布，中国13亿公众第一次知道，为什么居住在北京的居民和旅行到北京的地球人，亲身感受到的北京空气质量与环境监测报告的差距如此巨大。 2013年1月，京津冀以及我国东部广大地区遭遇严重的大气污染，先后出现四次持续多日的 大范围雾霾天气。在1月份的31天里，雾霾天气达到24天。专家们说，大气颗粒物PM2.5是形成雾霾天气的罪魁祸首。于是，PM2.5再次成为人们关注和热议的焦点。1月12日，是北京人难以忘记的痛苦日子。这一天，北京的天空烟雾弥漫，烟气呛人，呼吸道疾病患者急剧增加，医院人满为患。由于能见度极低，高速公路被迫关闭，飞机停飞，交通受阻。 中国环境监测总站网站1月12日全国重点城市空气质量24小时均值显示，北京的可吸入颗粒物浓度（PM10）为786微克/立方米，天津的可吸入颗粒物浓度为500微克/立方米，石家庄的可 收稿日期：2013-02-20修订日期：2013-05-30 作者简介:杨新兴（1941-），男，中国环境科学研究院研究员，研究方向：大气环境污染。发表论文46篇，出版科普著作一部。获部级科技进步奖3项。E-mail:yangxinxing@https://www.docsj.com/doc/7f674360.html, 冯丽华，女，工程师，研究方向：数据处理。E-mail:fenglihua99@https://www.docsj.com/doc/7f674360.html, 尉鹏，男，博士，研究方向：气候与环境。E-mail:weipeng_1981@https://www.docsj.com/doc/7f674360.html, 大气颗粒物PM2.5及其源解析 ◆杨新兴尉鹏冯丽华 （中国环境科学研究院，北京100012) 摘要：大气颗粒物的来源分为两类：一类是自然源；另一类是人为源。自然源主要包括：岩石土壤风化、 森林大火、火山爆发、流星雨、沙尘暴、海盐粒子、植物花粉、真菌孢子、细菌体，以及各种有机物质的自燃过程等。人为源主要包括：汽车尾气排放、摩托车尾气排放、火车机车排放、飞机尾气排放、轮船排放、工业窑炉排放、民用炉灶排放、农用拖拉机排放、工业粉尘、交通道路扬尘、建筑工地扬尘、裸露地面扬尘、烹饪油烟、街头无序烧烤、垃圾焚烧、农田秸秆焚烧、燃放烟花爆竹、寺庙香火和烟民抽烟等。在大气颗粒物中，细颗粒物主要来自化石燃料和生物质的燃烧过程。专家们认为细颗粒物是导致北京地区雾霾灾害天气频繁出现的最主要因素。汽车尾气排放大量的空气污染物。有车族对北京市严重的大气污染和雾霾灾害的形成，负有首要责任。有车族，少开车，或者不开车，是解决目前北京严重的大气污染，阻止雾霾灾害天气频繁出现的根本出路。 关键词：环境；大气颗粒物；PM2.5；霾；汽车中图分类号：X501 文献标示：A
大气颗粒物来源解析
第一章绪论 作为发展中的中国，就目前形势来说大气污染程度越来越严重，由于我国在环境治理中，对看得见、摸得着的水污染与固体废弃治理和市场化关注度较高，而对大气污染治理，一直以来，比水和固废的治理度就低。因而这部分市场的推动也是相对薄弱的。 近今年伴随着中北地区日久集聚终于爆发出的雾霾天气问题，却引发了社会对大气污染的关注度提升到新的层面。实际上我国的大气污染防治工作在前几年已经开始逐步开展，2002年开始，我国出台了一系列的措施，对节能减排的提倡有了一定的成果，同年8月发布了《节能减排“十二五规划》，从各项政策中对大气污染防治都起到一定的积极作用。根据前瞻产业研究院最新数据表明，我国2000-2011年，工业废气排放量年均增速19.06%，11年间增长了2.39倍。 1.1PM的概况 PM2.5指的是大气中空气动力学当量直径小于2.5mm的颗粒物[1]。公众较为熟悉的获知空气污染指数是在当下城市空气质量预报、指数中的可吸入颗粒物和总悬浮颗粒物。其中，可以通过人体的组织器官与外界进行气体交换吸入的直径比2.5μm大、等于或小于10μm的颗粒物通常是指可吸入颗粒物，通常用PM10来表示；而直径小于或等于100微米的颗粒物被定义为总悬浮颗粒物，也称为PM100随着研究的深入以及监测水平的提高，科学家逐渐采用PM2.5来指示大气环境质量，空气污染的指数越严重，这个值就越高，称为PM2.5。随着研究的深入以及监测水平的提高，科学家逐渐采用PM2.5来指示大气环境质量，这个值越高，就代表空气污染越严重。在空气中每立方米的可吸入颗粒物的值越高，代表空气污染越严重。
颗粒物的直径小于或等于2.5微米，是细颗粒物与粗颗粒物的评判标准也是主要的区别，体积要比PM10小的多，比人类的头发还有要细上许多，是头发的十分之一的大小。大气中颗粒物的粒径要小于 2.5微米和粗颗粒物对比，别看PM2.5粒径小却危害巨大，它的表层含有许多有毒、有害的物质，不仅如此它还有在大气中的停留时间长、输送距离远等特点，对公众的身体健康和空气质量有很大的影响.所以政府在2012年2月增加了PM2.5监测指标。 1.1.1为什么使用PM 代替PM10 2.5 悬浮的颗粒物在空气中分布的比较广且粒径分布围。是大气颗粒物中粒径比较小的一部分，2.5微米还涉及到人体健康的重要环节——PM2.5俗称“可入肺颗粒物”。颗粒物小于10个微米，就可以通过人体的鼻腔的过滤系统从而进入人的呼吸道，主要是上呼吸道，而当小于2.5微米的时候就可以轻松进入支气管，粒径再小一点，就可以达到人体的支气管末端。想穿透肺泡再进入人体的血液循环只要小于0.1微米便可。人体大量呼吸进粒径越小的颗粒物对身体产生的危害就越大。所以由此可知，相对于PM10来说，从健康危害以及环境危害可知PM2.5的危害更加的大。所以要用PM2.5代替PM10。 1.1.2PM 的来源 2.5 PM2.5的主要来源是：1）热电厂发电使用的燃烧材料在燃烧过程中产生的；2）轻重工业在生产制造过程中产生的；3）各类型汽车由于化石燃料经过燃烧而排放的残留物如尾气等。绝大多数颗粒物中表层含有重金属等有毒有害物质。挥发性有机物等通常主要产生2.5微米以下的细颗粒物（PM2.5）。 PM2.5的主要来源主要有自然源和人为源两种，但是后者的危害性比前者大。
大气颗粒物污染源解析技术与发展_常逸
企业技术开发２００８ 年４月大气颗粒物污染源解析技术与发展 常 逸１，刘乐君２ 摘要：污染源与空气质量的关系即“源－受体”关系一直是环境科学研究的关键科学问题，也是环境管理和环境 决策关注的核心问题。文章介绍了大气污染特征以及污染源解析技术的产生与发展，同时介绍了相关解析技术，国内源解析技术存在的问题以及发展趋势。关键词：大气；污染；污染源解析；模型技术中图分类号：Ｘ５１３文献标识码：Ａ文章编号：１００６－８９３７（２００８）０４－０１１４－０４ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｐｏｌｌｕｔｉｏｎｓｏｕｒｃｅａｎｄａｉｒｑｕａｌｉｔｙｉｓｎｏｔｏｎｌｙｔｈｅｋｅｙｉｓｓｕｅｏｆｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓｃｉｅｎｃｅｓｒｅｓｅａｒｃｈ，ｂｕｔａｌｓｏｔｈｅｃｏｒｅｉｓｓｕｅｏｆｅｎｖｉｒｏｍｅｎｔｍａｎａｇｅｍｅｎｔａｎｄｄｅｃｉｓｉｏｎｍａｋｉｎｇ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏ－ｄｕｃｅｄｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆａｉｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｏｒｉｇｉｎａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｐｏｌｌｕｔｉｏｎｓｏｕｒｃｅａｐｐｏｒｔｉｏｎｍｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｈｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｖｅａｐｐｏｒｔｉｏｎｍｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｈｅｅｘｉｓｔｅｎｔｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｄｏｍｅｓｔｉｃｓｏｕｒｃｅａｐｐｏｒｔｉｏｎｍｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｒｅｎｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｉｒ；ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ；ｐｏｌｌｕｔｉｏｎｓｏｕｒｃｅａｐｐｏｒｔｉｏｎｍｅｎｔ；ｍｏｄｅｌｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ （１．湖南省环境保护科学研究院，湖南长沙４１０００４；２．湖南省环境监测中心站，湖南长沙４１０００４） Ｔｈｅｐｏｌｌｕｔｉｏｎｓｏｕｒｃｅａｐｐｏｒｔｉｏｎｍｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｉｔｓ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃｐａｒｔｉｃｌｅｓ ＣＨＡＮＧＹｉ１，ＬＩＵＬｅ－ｊｕｎ２ （１．ＨｕｎａｎＲｅｓｅａｒｃｈＡｃａｄｅｍｙｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｃｈａｎｇｓｈａ，Ｈｕｎａｎ４１０００４，Ｃｈｉｎａ； ２．ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＣｅｎｔｅｒｏｆＨｕｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈａｎｇｓｈａ，Ｈｕｎａｎ４１０００４，Ｃｈｉｎａ） 收稿日期：２００８－０２－２２作者简介：常逸（１９６４—），男，湖南长沙人，大学本科，工程师，主 要从事分析实验及酸雨研究。 企业技术开发ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＣＡＬＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴＯＦＥＮＴＥＲＰＲＩＳＥ２００８年４月 Ａｐｒ．２００８第２７卷第４期 Ｖｏｌ．２７Ｎｏ．４ 随着我国经济飞速发展，大气污染也日趋严重。在“社会－经济－环境”的发展过程中，必须拥有良好的环境质量，保障人们的身体健康。大气污染源解析是研究大气环境中的污染源与受体的关系、确定影响空气质量的重点污染源，是空气质量管理的关键。 １大气污染特征 我国部分大、中城市处于煤烟型污染向机动车 尾气污染为主的光化学污染的过渡时期，光化学污染的主要特征为高浓度的臭氧和细颗粒物。大部分中小城镇大气污染以煤烟型污染为主，主要特征为颗粒物、二氧化硫。由于大气污染物主要为化学物质，其相互作用使得大气污染物行为复杂，为区别简单的煤烟型污染和汽车尾气污染，应当将当前我国城市和区域的大气称为复合性污染。 我国大气受到广泛关注的污染物是颗粒物，在我国有监测的３４３个城市中，６０％城市环境空气颗粒物超标［１］ ，由于污染源本身的复杂性，颗粒物成份 多样且复杂。相关研究结果表明，大气ＰＭ２．５中主要成份为有机物占３０％，其次为ＳＯ４２－ 、ＮＯ３－ 、ＮＨ４＋ 等二次颗粒物占３５％～４０％，矿物颗粒约占１０％～ ２０％，还含有碳黑及其它微量元素。其中有机物中 已经查明成份超过２００种，包含对人体有害的多环 芳烃［２］。同时，颗粒物是其它污染物的载体，也是大气化学非均向反应床，影响大气反应过程；气溶胶态颗粒物降低大气能见度，也可通过直接吸收和反射太阳光影响地球辐射平衡，影响气候变化。 ２大气污染源的主要来源与源排放 自然和人类活动都不断向大气排放各类物质， 这些物质在大气中的存在有一定的周期。当大气中某种物质浓度超过正常水平，产生不良效应时，即构成大气污染。 大气污染源分为人为污染源和天然污染源。人为污染源按照产生污染部分，可分为工业源、民用源、交通源、生物质燃烧源等；按照能源结构分为煤炭、焦炭、重油汽油、柴油、天然气等。人为污染源也可以按照流动源和固定源分类，按照排放轨迹分类。天然源也是大气污染的重要来源。大气的天然
北京市大气小颗粒物的污染源解析
北京市大气小颗粒物的污染源解析- 废气处理 1992年11月至1993年2月在北京市5个采样点采集了大气小颗粒物(＜2.0μm)样品和总悬浮颗粒物样品，并采用等离子体发射光谱分析小颗粒物的化学成分，将其结果应用于化学质量平衡法解析污染源.主要结果,秋季各污染源的贡献率:尘土为15.9%、燃ú为28.3%、燃油(汽车β气)为54.1%、钢铁工业为1.5%：冬季各污染源的贡献率:尘土为19.2%、燃ú为37.7%、燃油(汽车β气)为42.6%、钢铁工业为0.3%. 关键词源解析；气溶胶；小颗粒物；化学质量平衡；北京. SOURCEAPPORTIONMENTONFINEPARTICULATESINATMOSPHE REINBEIJING ZhangJing，ChenZongliang，WangWei (AEI,ChineseResearchAcademyofEnvironmentalSciences,Beijing100012 ,China) ABSTRACTSamplesofsuspendedparticlesandfineparticulates(＜2.0μm)fromatmospherewerecol lectedatfivestiesinBeijingfromOct.6,1992t oJan.13,1993.Afterdigestion,thechemicalcompositionsandconcentrationso fthesamplesweredeterminedbyinductivelycoupledplasma.Thesourcecontri butionofvarioustypestofineparticulateswereidentifiedusingachemicalmass balancemodel.Resultsshowedthatinautumn,theaveragecontributionsfromd ust,coalburning,oilburning(automobileemissiongas),andsteelindustrywere 15.9%,28.3%,54.1%,and1.5%respectively.Inwinter,theaveragecontributio
大气颗粒物来源解析技术指南(试行)
附件 大气颗粒物来源解析技术指南 （试 行） 第一章 总 则 1.1编制目的 为贯彻落实《国务院关于加强环境保护重点工作的意见》和《大气污染防治行动计划》，推进我国大气污染防治工作的进程，增强大气颗粒物污染防治工作的科学性、针对性和有效性，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》、《环境空气质量标准》（GB 3095-2012）及相关法律、法规、标准、文件，编制《大气颗粒物来源解析技术指南（试行）》（以下简称“指南”）。 1.2适用范围 1.2.1本指南适用于指导城市、城市群及区域开展大气颗粒物（PM10和PM2.5）来源解析工作。 1.2.2本指南内容包括开展大气颗粒物来源解析工作的主要技术方法、技术流程、工作内容、技术要求、质量管理等方面。 1.3编制依据 《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》 —3—
《国务院办公厅转发环境保护部等部门关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量的指导意见的通知》 《重点区域大气污染防治“十二五”规划》 GB 3095-2012 环境空气质量标准 GB/T 14506.30-2010 硅酸盐岩石化学分析方法 第30部分：44个元素量测定 GB/T 14506.28-2010 硅酸盐岩石化学分析方法 第28部分：16个主次成分量测定 国家环境保护总局公告2007年第4号 关于发布《环境空气质量监测规范》（试行）的公告 HJ 618-2011 环境空气PM10和PM2.5的测定 重量法 HJ/T 194-2005 环境空气质量手工监测技术规范 HJ/T 393-2007 防治城市扬尘污染技术规范 当上述标准和文件被修订时，使用其最新版本。 1.4术语与定义 下列术语和定义适用于本指南。 颗粒物污染源：向大气环境中排放固态颗粒污染物的排放源统称颗粒物污染源。 环境受体：受到大气污染物污染的环境空气统称环境受体，简称受体。 大气颗粒物来源解析：通过化学、物理学、数学等方法定性或定量识别环境受体中大气颗粒物污染的来源。 大气颗粒物来源解析技术方法：用于开展大气颗粒物来源解析 —4—
可吸入颗粒物的去除技术
可吸入颗粒物控制技术研究热点与趋势 更新时间：2008-12-25 11:03 来源：环境污染与防治作者: 阅读：325 网友评论0条 摘要：综述了可吸入颗粒物的常规除尘技术和细颗粒凝并技术、联合脱除技术、电联合处理技术等新的控制技术。通过对可吸入颗粒物控制技术的研究现状分析，指出常规除尘技术和这些新的控制技术的应用局限性，在综合分析有关文献的基础上,提出利用纺织品滤料纤维改形（改性）后得到高效低阻的异型纤维材料来脱除可吸入颗粒物的新思路。 可吸入颗粒物指悬浮在空气中，空气动力学当量直径≤10μm的颗粒物(PM2.5)。可吸入颗粒物污染已成为大气环境污染的突出问题，并日益引起人们高度重视。可吸入颗粒受到的主要作用一般是气体扩散和湍流扩散，由于它质量微小且对气流跟随性极好，故在常规除尘设备中，几乎总是跟随气流一起运动，难于从气流中分离出来。此外由于可吸入颗粒粒径小、比表面积大，因而其吸附性很强，容易成为空气中各种有毒物质的载体，特别是容易吸附多环芳烃、多环苯类和重金属及微量元素等，是多种污染物(如重金属、酸性氧化物、有害有机物等)的载体和催化剂，有时能成为多种污染物的集合体[1,2]。 因此，研究可吸入颗粒物的控制技术具有重要的意义。目前颗粒污染物控制技术的重点是如何提高细微颗粒物的分级效率，解决问题的思路有二：一是促使小颗粒变大颗粒；二是创造条件提高小颗粒的动力学捕集作用。小颗粒变大颗粒可以通过凝并也可以通过凝结作用，且在国外蒸汽凝结在冶金行业已有成功应用的案例。本文旨在对脱除可吸入颗粒物的控制技术做一定的归纳总结，以方便相关领域的科研工作。 1 控制技术的研究热点与趋势 1.1 常规除尘技术 目前工业上应用的除尘方法有干法和湿法两大类，传统的湿式除尘设备主要有水膜、泡沫、冲激、水浴等除尘器。湿法除尘存在物料难以回收、易造成污染转移以及高温环境下会造成能量浪费等缺点；干法除尘设备主要有旋风除尘器、布袋除尘器、电除尘器和颗粒层除尘器等。电除尘器对颗粒的比电阻要求严格；旋风除尘器处理粗粉尘颗粒效果较好，而对于微米级和亚微米级粒子其分离能力很低；多孔陶瓷高温除尘过滤器的除尘效率高,可达99 %以上,能除去粒径5μm以上的尘粒，但清灰比较困难；而移动颗粒层过滤除尘技术被认为是继陶瓷过滤器之后最具发展前途的高温除尘技术之一，但在高温下运行时,床层容易堵塞[3]。 为了弥补传统的控制技术在脱除超细颗粒物时的不足，细颗粒凝并技术、联合脱除技术、电催化氧化联合处理技术等新控制技术将成为未来发展的趋势,本文对这些技术的国内外研究现状进行了综述。 1.2 新控制技术 1.2.1 细颗粒凝并技术 从控制角度来看，清除可吸入颗粒可以通过内场力或外场力作用来使其发生凝并或团聚,其结果是使粒子的数目减少、粒子的有效直径增大,它易于被常规的分离设备分离，从而提高整体的清除效率。超细颗粒物凝并技术主要有声波凝并、电凝并、热凝并、化学凝并、磁凝并、光凝并和湍流边界层凝并等[3-7]。 声波凝并通过外加声波的作用使细颗粒发生碰撞团聚长大，团聚后产生的细颗粒团聚物的平均粒径大,从而通过常规的除尘设备将其清除，达到控制细颗粒排放的目的。通过声波团聚的方法控制超细颗粒物有较好的可行性和实际效果。但由于声波凝并问题本身的复杂性和超细颗粒物测试手段的局限性，目前还没有形成一个完整的体系，使得声波团聚超细颗粒物技术仍然处在实验探索和理论研究阶段。同时姚刚[6]指出，由于产生几十甚至几百千赫的声波，可能消耗大量能源，且产生很大的噪音等负面效果。
环境空气颗粒物来源解析技术及最新研究进展
1 空气颗粒物概述 20世纪50年代前后在世界上不同地区的城市中发生了几起著名的空气污染事件，如1944年的洛杉矶烟雾事件、1952年的伦敦烟雾事件和1961年四日市哮喘病事件，这些都是空气污染物在短时间内大量增加导致的。空气颗粒物是环境空气的重要污染物之一，空气颗粒物不是一种单一成分的空气污染物，而是由许多人为或自然污染源排放的大量化学物质所组成的一种复杂的大气污染物，其中既有污染源直接排出的颗粒物（称为一次颗粒物，Primary Particles），也有气态污染物在大气中经过冷凝或复杂的化学反应而生成的颗粒物（称为二次颗粒物，Secondary Particles）。 1.1 空气颗粒物的粒径分布 对大气中颗粒的划分通常是以空气动力学直径为基础的，根据其粒径大小，又可分为总悬浮颗粒物TSP（空气动力学直径小于或等于100μm）和可吸入颗粒物（空气动力学直 （空气动力学直径小于或等于径小于或等于10μm）。可吸入颗粒物又可分为细颗粒物PM 2.5 2.5μm）和粗颗粒物PM （空气动力学直径介于2.5μm至10μm）。 10 图1 空气颗粒物的三模态分布 空气颗粒物的来源和形成过程、在大气中的迁移转化、输送和清除过程及其物理化学性质均与粒径有着直接的关系。空气颗粒物通常呈三模态分布，即粒径小于0.08μm的爱根（Aitken）核模态、粒径0.08μm～2μm的积聚模态（Accumulation mode）和粒径大于2μm的粗粒子模态（Coarse particle mode）。粗粒子模态的颗粒物主要是由工业源与生活源燃烧排放、机械粉碎过程和交通运输等产生的一次颗粒物和各种自然界产生的颗粒物组
大气污染扩散模型
第一节大气污染物的扩散 一、湍流与湍流扩散理论 1. 湍流 低层大气中的风向是不断地变化，上下左右出现摆动；同时，风速也是时强时弱，形成迅速的阵风起伏。风的这种强度与方向随时间不规则的变化形成的空气运动称为大气湍流。湍流运动是由无数结构紧密的流体微团——湍涡组成，其特征量的时间与空间分布都具有随机性，但它们的统计平均值仍然遵循一定的规律。大气湍流的流动特征尺度一般取离地面的高度，比流体在管道内流动时要大得多，湍涡的大小及其发展基本不受空间的限制，因此在较小的平均风速下就能有很高的雷诺数，从而达到湍流状态。所以近地层的大气始终处于湍流状态，尤其在大气边界层内，气流受下垫面影响，湍流运动更为剧烈。大气湍流造成流场各部分强烈混合，能使局部的污染气体或微粒迅速扩散。烟团在大气的湍流混合作用下，由湍涡不断把烟气推向周围空气中，同时又将周围的空气卷入烟团，从而形成烟气的快速扩散稀释过程。 烟气在大气中的扩散特征取决于是否存在 湍流以及湍涡的尺度(直径)，如图5－7所示。 图5－7（a）为无湍流时，烟团仅仅依靠分子 扩散使烟团长大，烟团的扩散速率非常缓慢， 其扩散速率比湍流扩散小5～6个数量级；图5 －7（b）为烟团在远小于其尺度的湍涡中扩散， 由于烟团边缘受到小湍涡的扰动，逐渐与周边 空气混合而缓慢膨胀，浓度逐渐降低，烟流几乎呈直线向下风运动；图5－7（c）为烟团在与其尺度接近的湍涡中扩散，在湍涡的切入卷出作用下烟团被迅速撕裂，大幅度变形，横截面快速膨胀，因而扩散较快，烟流呈小摆幅曲线向下风运动；图5－7（d）为烟团在远大于其尺度的湍涡中扩散，烟团受大湍涡的卷吸扰动影响较弱，其本身膨胀有限，烟团在大湍涡的夹带下作较大摆幅的蛇形曲线运动。实际上烟云的扩散过程通常不是仅由上述单一情况所完成，因为大气中同时并存的湍涡具有各种不同的尺度。 根据湍流的形成与发展趋势，大气湍流可分为机械湍流和热力湍流两种形式。机械湍流是因地面的摩擦力使风在垂直方向产生速度梯度，或者由于地面障碍物(如山丘、树木与建筑物等)导致风向与风速的突然改变而造成的。热力湍流主要是由于地表受热不均匀，或因大气温度层结不稳定，在垂直方向产生温度梯度而造成的。一般近地面的大气湍流总是机械湍流和热力湍流的共同作用，其发展、结构特征及强弱决定于风速的大小、地面障碍物形成的粗糙度和低层大气的温度层结状况。 2. 湍流扩散与正态分布的基本理论 气体污染物进入大气后，一面随大气整体飘移，同时由于湍流混合，使污染物从高浓度区向低浓度区扩散稀释，其扩散程度取决于大气湍流的强度。大气污染的形成及其危害程度在于有害物质的浓度及其持续时间，大气扩散理论就是用数理方法来模拟各种大气污染源在
大气颗粒物来源解析
作为发展中国家的中国，就目前形势来说大气污染程度越来越严重，由于我国在环境治理中，对看得见、摸得着的水污染与固体废弃治理和市场化关注度较高，而对大气污染治理，一直以来，比水和固废的治理度就低。因而这部分市场的推动也是相对薄弱的。 近今年伴随着中国华北地区日久集聚终于爆发出的雾霾天气问题，却引发了社会对大气污染的关注度提升到新的层面。实际上我国的大气污染防治工作在前几年已经开始逐步开展，2002年开始，我国出台了一系列的措施，对节能减排的提倡有了一定的成果，同年8月发布了《节能减排“十二五规划》，从各项政策中对大气污染防治都起到一定的积极作用。根据前瞻产业研究院最新数据表明，我国2000-2011年，工业废气排放量年均增速%，11年间增长了倍。 1.1PM的概况 指的是大气中空气动力学当量直径小于的颗粒物[1]。公众较为熟悉的获知空气污染指数是在当下城市空气质量预报、指数中的可吸入颗粒物和总悬浮颗粒物。其中，可以通过人体的组织器官与外界进行气体交换吸入的直径比μm大、等于或小于10μm的颗粒物通常是指可吸入颗粒物，通常用PM 来表示；而直径 10 随着研究的小于或等于100微米的颗粒物被定义为总悬浮颗粒物，也称为PM 100 深入以及监测水平的提高，科学家逐渐采用来指示大气环境质量，空气污染的指数越严重，这个值就越高，称为。随着研究的深入以及监测水平的提高，科学家逐渐采用来指示大气环境质量，这个值越高，就代表空气污染越严重。在空气中每立方米的可吸入颗粒物的值越高，代表空气污染越严重。 颗粒物的直径小于或等于微米，是细颗粒物与粗颗粒物的评判标准也是主要 小的多，比人类的头发还有要细上许多，是头发的十分之的区别，体积要比PM 10 一的大小。大气中颗粒物的粒径要小于微米和粗颗粒物对比，别看粒径小却危害巨大，它的表层含有许多有毒、有害的物质，不仅如此它还有在大气中的停留时间长、输送距离远等特点，对公众的身体健康和空气质量有很大的影响.所以政府在2012年2月增加了监测指标。 1.1.1为什么使用代替PM10 悬浮的颗粒物在空气中分布的比较广且粒径分布范围。是大气颗粒物中粒径比较小的一部分，微米还涉及到人体健康的重要环节——俗称“可入肺颗粒
大气污染物扩散高斯模型模拟
大气污染物扩散的高斯模型模拟：可视化模拟点源大气污染的扩散Gaussian Atmospheric Dispersion Model 突发性大气污染事故时有发生，对大气污染扩散进行模拟和分析，有利于减小事故的危害，减轻人员伤亡和财产损失。高斯扩散模型是国际原子能机构(IAEA)推荐使用于重气云扩散模拟的数学模型,该模型在非重气云扩散的应用日益广泛。高斯扩散模型是描述大气对有害气体的输移、扩散和稀释作用的物理或数学模型,是进行灾害预测和救援指挥的有力手段之一。 高斯扩散模型 高斯模型又分为高斯烟团模型和高斯烟羽模型。大气污染物泄漏分为瞬时泄漏和连续泄漏，瞬时泄漏是指污染物泄放的时间相对于污染物扩散的时间较短如突发泄漏等的情形，连续泄漏则是指污染物泄放的时间较长的情形。瞬时泄漏采用高斯烟团模型模拟，而连续泄漏采用高斯模型烟羽模型模拟。高斯模型适用于非重气云气体，包括轻气云和中性气云气体。要求气体在扩散过程中，风速均匀稳定。 在高斯烟团模型中，选择风向建立坐标系统，即取泄漏源为坐标原点，x轴指向风向，y轴表示在水平面内与风向垂直的方向，z轴则指向与水平面垂直的方向，具体公式见式: (mg/s); x、y、z轴上的扩散系数，需根据大气稳定度选择参数计算得到(m)；x、y、z表示x、y、z上的坐标值(m)；u 表示平均风速(m/s)；t表示扩散时间(s)；H 表示泄漏源的高度(m)。 同理，高斯烟羽模型的表达式如： 技术方法 若用高斯模型算出空间每一个点在一个时刻的污染浓度，这个计算量是很大的。因此所设计的系统一般都是采用先进行图层网格化，由高斯模型计算出有限个网格点的上的污染物浓度，在进行空间内插得到面上每一个点的污染物浓度，并由此得到污染物浓度的等值线。整个过程的示意图如图所示
大气颗粒物源解析技术的开发与应用
大气颗粒物源解析技术的开发与应用 空气中的悬浮颗粒物（也被称为气溶胶）通常分为总悬浮颗粒物（TSP）、可吸入颗粒物（PM10和PM2.5）。TSP是指空气动力学当量直径≤100微米的颗粒物，PM10是指空气动力学当量直径≤10微米的颗粒物，PM2.5是指空气动力学当量直径≤2.5微米的颗粒物。TSP、PM10、PM2.5在粒径和重量上是存在着包含关系的，即TSP包含着PM10和PM2.5，PM10包含着PM2.5。目前国内的研究结果表明PM10与TSP的重量比约为60-80%，比前十几年高出10-20个百分点，说明我国空气中的细颗粒物的比例在上升。 就城市污染水平而言，欧洲城市TSP年均浓度为50-150微克/立方米，中国城市TSP年均浓度110-1500微克/立方米，PM10年日均浓度140-640微克/立方米。 我国颗粒物的污染水平明显高于欧美地区。 颗粒物粒子对人体健康的影响，主要与其粒径大小及化学成分有关。大于10微米粒径的粒子，绝大部分能阻留在鼻腔及咽喉部。2-10微米的粒子大部分进入肺部。当粒径小于2微米时，则大部分可通过呼吸道直达肺部沉积，这部分粒子对 人体危害最大。 当颗粒物浓度大于100微克/立方米时，大气能见度就可能降低，到达地面的太阳辐射能减少。当颗粒物浓度在60-180微克/立方米时，在伴有SO2和水汽共存 的条件下，能加速金属物质的腐蚀。 空气污染严重威胁人民的身体健康，对国民经济造成了巨大的破坏。据中国社会科学院最近公布的一项报告表明，1995年我国因总悬浮颗粒物导致的人体健康损失估算为171亿元，因酸雨造成的损失为130亿元。在我国很多地区尤其是大城市很难看到蓝天和白云，这说明城市颗粒物的污染已对能见度造成明显影响。 目前我国空气颗粒物超标严重，东北、西北地区有多个环境保护重点城市未达标，空气颗粒物污染超标是大气方面的主要问题。在北方城市中，空气环境质量达标问题主要是TSP或PM10达标问题；在南方一些城市中，空气污染达标问题主要是SO2和PM10达标问题；有的城市TSP和PM10都达标，但已开始关心PM2.5 的污染问题。 为了更有效地解决颗粒物污染的问题，科学家们把着眼点由排放源转移到了受体（即受污染源影响的某一局部大气环境），建立起了受体模型，逐步形成了通过对环境空气颗粒物样品和源样品的化学或显微分析确定各类污染源对受体贡献 值的一系列的源解析技术。 把源解析技术应用到环境空气质量达标工作是一项系统工程，从大的方面来分，应该包括以下几方面的工作：一是颗粒物来源解析，二是制定功能区空气质量达标实施方案，三是实施方案的评价和执行。 南开大学科研人员针对我国环境管理的需要，进行创新研究，建立了符合国情，