簡介
懸浮顆粒物是懸浮於大氣中的固體、液體顆粒狀物質的總稱。
固體雜質主要有燃燒煙塵、海水飛濺揚入大氣後而被蒸發的鹽粒、風吹起的揚塵以及細菌、微生物、植物種子、花粉等,它們多集中於大氣的低層。
液體微粒,如水滴等。
組成
大氣懸浮顆粒物的形狀、密度、粒徑大小,光、電、磁學等物理性質及化學組成,隨其形成和來源的不同有很大差異,可分為一次顆粒物和二次顆粒物。實際大氣中的懸浮顆粒物往往是有許多不同化學組成、不同粒徑的顆粒聚集在一起的混合體。所以它沒有恆定的化學計量的組成。在城市大氣懸浮顆粒物中發現有幾十種金屬、非金屬元素和幾百種有機化合物。
來源
從懸浮顆粒物的來源,可分為天然來源,如土壤塵、火山灰霧、海洋浪沫,一般為粗顆粒(粒徑大約1~500μm);人為來源,如工業排放的粉塵、化石燃料燃燒的煙塵、汽車排氣中的顆粒物以及農藥噴霧、噴氣式飛機的排放物等,顆粒的粒徑較小,一般直徑小於2μm。
粒徑
大氣中顆粒物的粒徑範圍很寬,從0.001μm到1000μm以上。不同粒徑的顆粒物在大氣中懸浮的時間不同,一般粒徑大於50μm的顆粒物受重力作用很快沉降到地面,在大氣中滯留為幾分鐘至幾小時。粒徑為0.1μm的顆粒則可在大氣中滯留幾年,硫酸鹽顆粒(或稱硫酸鹽氣溶膠)其粒徑為0.1~1μm,故能長時間懸浮於大氣中而遠距離遷移,所以懸浮顆粒物的污染布及區域,甚至超越國界。
影響
小於10μm的顆粒物(即飄塵或可吸入沉)對人體健康影響較大,尤以2~4μm的顆粒物在支氣管和肺泡中的沉積率最大。小於1μm的顆粒物對可見光有很強的散射作用,它會造成大氣能見度的降低。一般認為,顆粒粒徑小於1nm的為溶解物質,顆粒粒徑在1~100nm的為膠體物質,顆粒粒徑在100nm~1mm為懸浮物質。其中的懸浮物質是肉眼可見物,在水裡一般認為,顆粒粒徑在100nm~1mm為懸浮物質。其中的懸浮物質是肉眼可見物。
對人體危害
空氣中可自然沉降的顆粒物稱降塵,而懸浮在空氣中的粒徑小於100微米的顆粒物通稱總懸浮顆粒物(TSP),其中粒徑小於10微米的稱可吸入顆粒物(PM)。可吸入顆粒物因粒小體輕,能在大氣中長期飄浮,飄浮範圍從幾公里到幾十公里,可在大氣中造成不斷蓄積,使污染程度逐漸加重。可吸入顆粒物成份很複雜,並具有較強的吸附能力。例如可吸附各種金屬粉塵和強致癌物苯並(a)芘、吸附病原微生物等。 可吸入顆粒物隨人們呼吸空氣而進入肺部,以碰撞、擴散、沉積等方式滯留在呼吸道不同的部位,粒徑小於5微米的多滯留在上呼吸道。滯留在鼻咽部和氣管的顆粒物,與進入人體的二氧化硫(SO)等有害氣體產生刺激和腐蝕黏膜的聯合作用,損傷黏膜、纖毛,引起炎症和增加氣道阻力。持續不斷的作用會導致慢性鼻咽炎、慢性氣管炎。滯留在細支氣管與肺泡的顆粒物也會與二氧化氮等產生聯合作用,損傷肺泡和黏膜,引起支氣管和肺部產生炎症。長期持續作用,還會誘發慢性阻塞性肺部疾患並出現繼發感染,最終導致肺心病死亡率增高。 空氣中總懸浮顆粒物對人體健康的影響決定於粒子吸入而積聚於呼吸系統的數量。直徑10微米或以下的可吸入顆粒物能直達並沉積於肺部,而引發不良的健康反應。可吸入顆粒物對人體健康的影響包括導致呼吸不適及呼吸系統症狀(例如氣促、咳嗽、喘氣等)、加重已有的呼吸系統疾病及損害肺部組織。因此,可吸入懸浮顆粒物(漂塵)更引起人們的重視。最易受總懸浮顆粒物影響的人士包括慢性肺部及心臟病、感冒或哮喘病患者,老年人及兒童。
檢測
目前國內最常用的顆粒物檢測儀是雷射粉塵儀。
雷射粉塵儀
雷射粉塵儀該儀器適用於公共場所可吸入顆粒物(PM)濃度的快速測定、工礦企業生產現場等勞動衛生方麵粉塵濃度的檢測,以及環境保護領域可吸入塵濃度的監測,還可用於空氣淨化器淨化效率的評價。有千台以上儀器在全國各地使用,得到用戶好評。
儀器符合衛生部WS/T206-2001《公共場所空氣中可吸入顆粒物(PM)測定法-光散射法》標準、勞動部LD98-1996《空氣中粉塵濃度的光散射式測定法》標準以及鐵道部TB/T2323-92《鐵路作業場所空氣儀器中粉塵測定相對質量濃度與質量濃度的轉換方法》等行業標準以及衛生部衛監督發〔2006〕58號檔案頒布實施的《公共場所集中空調通風系統衛生規範》。
主要特點:
1.可直讀顆粒物質量濃度(mg/m ),1分鐘出結果,或根據用戶需要任意設定採樣時間;
2.測量快速、準確、檢測靈敏度高;
3.設計了自校系統,儀器性能穩定可靠;
4.具有氣幕禁止及潔淨氣自清洗功能,確保光學系統不受污染;
5.實現了軟體自動調零;
6.具有與計算機雙向通訊功能,可通過PC機進行數據處理,列印出曲線及表格;
7.具有顆粒物濃度連續監測、定時採樣以及粉塵濃度超標報警等多種功能;
主要技術指標:
1、檢測靈敏度:低靈敏度 0.01mg/m ;
2、高靈敏度 0.001 mg/m ;
3、測定範圍: 低靈敏度 0.01~100 mg/m ;
4、高靈敏度 0.001~10 mg/m ;
5、測定時間:採樣標準時間為1分鐘,設有0.1、1、2、5、10分鐘及調時檔(任意設定採樣時 間);
6、重複性誤差:±2%;
7、測量精度: ±10%
8、顯示屏:帶標識4位液晶顯示器;
9、存貯:可循環存儲99組數據;
10、定時採樣:可設定測量時間1~9999秒及採樣次數1~9999次
11、輸出接口:PC機通訊接口(RS232)及印表機輸出接口
12、環境溫度:0℃~40℃(儲存溫度-20℃~60℃)
13、電源:交直流兩用,配充電電池及充電器
14、尺寸:192×69×140 mm
15、重量:1.4Kg
新型雷射粉塵儀
新型雷射粉塵儀具有新世紀國際先進水平的新型內置濾膜線上採樣器的微電腦雷射粉塵儀,在連續監測粉塵濃度的同時,可收集到顆粒物,以便對其成份進行分析,並求出質量濃度轉換係數K值。可直讀粉塵質量濃度(mg/m), 具有PM、PM、PM及TSP切割器供選擇。儀器採用了強力抽氣泵,使其更適合需配備較長採樣管的中央空調排氣口PM10可吸入顆粒物濃度的檢測。
儀器符合工業企業衛生標準(GBZ1-2002)、工作場所有害因素接觸限值(GBZ2-2002)標準、衛生部WS/T206-2001《公共場所空氣中可吸入顆粒物(PM)測定法-光散射法》標準、勞動部LD98-1996《空氣中粉塵濃度的光散射式測定法》標準以及鐵道部TB/T2323-92《鐵路作業場所空氣中粉塵測定相對質量濃度與質量濃度的轉換方法》等行業標準以及衛生部衛法監發 [2003] 225號檔案發布的《公共場所集中空調通風系統衛生規範》。
主要技術指標:
1、配置40mm濾膜線上採樣器;
2、具有可更換粒子切割器PM、PM、PM及TSP供選擇;
3、直讀粉塵質量濃度(mg/m ),1分鐘出結果;
4、大螢幕液晶顯示器,漢字選單提示;
5、檢測靈敏度:(L) 0.01mg/m ; (H) 0.001mg/m 。
6、重複性誤差:±2%
7、測量精度: ±10%
8、測量範圍: (L) 0.01~100 mg/m;(H) 0.001~10 mg/m。
9、測定時間:標準時間為1分鐘,設有0.1分及手動檔(可任意設定採樣時間)。
10、具有公共場所監測模式、大氣環境監測模式以及勞動衛生模式。可計算出時間加權平均值(TWA)和短時間接觸允許濃度(STEL) 等。
11、存貯:可循環存儲99組數據。
12、定時採樣:可設定測量時間(1~9999)秒,關機時間(0~9999)秒,預熱時間(0~10)秒及採樣次數(1~9999)次。
13、粉塵濃度超標報警閾值設定:濃度最大閾值: 65mg/m ;測定時間:(1~9999)秒
14、輸出接口:(1)PC機通訊串列接口:RS232;(2)微型印表機輸出接口;(3)模擬量輸出接口:0—1V;(4) 數字量輸出接口:電平信號。
15、電源:Ni-MH充電電池組(1.2V x 4),可連續使用8小時;附220VAC/12VDC 電源適配器。
16、另配具有濕度修正功能,數據更加精確。
17、重量:2.4kg。