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什麼是懸浮微粒?
什麼是懸浮微粒物質災害?
PM10中的有機物有哪些?
空氣懸浮粒子是什麼?
空氣品質指標的定義. 空氣品質指標為依據監測資料將當日空氣中臭氧 (O 3 )、細懸浮微粒 (PM 2.5 )、懸浮微粒 (PM 10 )、一氧化碳 (CO)、二氧化硫 (SO 2) 及二氧化氮 (NO 2) 濃度等數值，以其對人體健康的影響程度，分別換算出不同污染物之副指標值，再以當日各副指標之最大值為該測站當日之空氣品質指標值 (AQI)。 各項污染物介紹. 日空氣品質指標(日 AQI) 即時空氣品質指標(即時 AQI) 空氣品質指標 (AQI) 與健康影響及活動建議. 各項污染物介紹. PM 2.5. PM 10. SO 2. NO X. CO. O 3. 細懸浮微粒 (PM2.5) 交通污染 (道路揚塵、車輛排放廢氣)、營建施工、工業污染、境外污染、露天燃燒.
- 概觀
- 基本介紹
- 簡介
- 分類
- 形成途徑
- 特性
- 對人體健康的危害
- 治理技術
- 技術目錄
- 變廢為寶
PM10一般指本詞條
可吸入顆粒物，通常是指粒徑在10微米以下的顆粒物，又稱PM10。可吸入顆粒物在環境空氣中持續的時間很長，對人體健康和大氣能見度的影響都很大。通常來自在未鋪的瀝青、水泥的路面上行駛的機動車、材料的破碎碾磨處理過程以及被風揚起的塵土。可吸入顆粒物被人吸入後，會積累在呼吸系統中，引發許多疾病，對人類危害大。可吸入顆粒物的濃度以每立方米空氣中可吸入顆粒物的毫克數表示。國家環保總局1996年頒布修訂的《環境空氣品質標準（GB3095-1996）》中將飄塵改稱為可吸入顆粒物，作為正式大氣環境質量標準。
總懸浮顆粒物是指漂浮在空氣中的固態和液態顆粒物的總稱，其粒徑範圍約為0.1-100 微米。有些顆粒物因粒徑大或顏色黑可以為肉眼所見，比如煙塵。有些則小到使用電子顯微鏡才可觀察到。通常把粒徑在10微米以下的顆粒物稱為可吸入顆粒物，又稱PM10。
可吸入顆粒物可以被人體吸入，沉積在呼吸道、肺泡等部位從而引發疾病。顆粒物的直徑越小，進入呼吸道的部位越深。10微米直徑的顆粒物通常沉積在上呼吸道，5微米直徑的可進入呼吸道的深部，2微米以下的可100%深入到細支氣管和肺泡。
對顆粒物尚無統一的分類方法，按塵在重力作用下的沉降特性可分為飄塵和降塵。習慣上分為：
塵粒：較粗的顆粒，粒徑大於75微米。
粉塵：粒徑為1～75微米的顆粒，一般是由工業生產上的破碎和運轉作業所產生。
亞微粉塵：粒徑小於1微米的粉塵。
炱：燃燒、升華、冷凝等過程形成的固體顆粒，粒徑一般小於1微米。
霧塵：工業生產中的過飽和蒸汽凝結和凝聚、化學反應和液體噴霧所形成的液滴。粒徑一般小於 10微米。由過飽和蒸汽凝結和凝聚而成的液霧也稱霾。
對燃燒直接產生的一次顆粒物可以分為細顆粒物和粗顆粒物，粗顆粒物通常由各種碎裂過程直接產生的直徑大於6µm的粒子，而顆粒物主要通過汽化-凝結機理形成的。在燃燒過程中煤中的非主量元素會從焦炭顆粒內汽化，汽化的元素在爐膛內發生一系列化學動力學過程，形態也隨之發生變化，隨著溫度的降低，一部分氣相組分會發生均相成核，同時另一部分凝結到周圍已存在的顆粒上，顆粒之間的碰撞引起凝聚生長成更大的顆粒，而處於粗顆粒模式的主要是礦物質，可以通過機械過程脫除，但是細顆粒物(如PM10和PM2.5)很容易穿過除塵設備，對帶有高效的靜電除塵器(ESP)或布袋除塵器可達到99.9%的除塵效率，排放的顆粒大部分可達到PM10，儘管大多數顆粒在更小的尺寸範圍內，而濕式煙氣脫硫裝置(FGD)可以捕獲更多的顆粒物(90%)顆粒物的排放可達到PM3.5，大部分是PM1對大多數的電站ESP排出的細顆粒物為PM3.5左右，而FGD只是PM1左右，所以燃煤電站與工業鍋爐排放煙氣中飛灰的中直徑主要在1-10µm間，對廢棄物焚燒也是如此。因此對燃燒過程來說，採用PM10和PM2.5來研究細微顆粒物的分布危害性要比過去的總懸浮顆粒物(TSP)更精確和有意義。
可吸入顆粒物的形成主要有兩個途徑：其一，各種工業過程（燃煤、冶金、化工、內燃機等）直接排放的超細顆粒物；其二，大氣中二次形成的超細顆粒物與氣溶膠等。其中，第一種途徑是可吸入顆粒物的主要形成源，也是可吸入顆粒物污染控制的重要對象。
以煤炭利用領域為例。
中國一次能源以煤炭為主，大量煤炭燃燒已對生態環境造成嚴重危害，並影響到資源與環境的可持續發展。除控制SO2和NOx的排放外，懸浮顆粒物的排放亦不容忽視。據統計，在全國粉煤灰的排放量已達1.5億噸，雖然現有除塵裝置的除塵效率可高達99%以上，但靜電除塵器對超細飛灰的捕獲率較低，約有1%的飛灰進入大氣，構成大氣氣溶膠的主要部分。這部分飛灰以粒徑小於2.5微米甚至亞微米級超細顆粒為主，其數量可達到飛灰總數的90%以上，且表面往往富集煤中微量重金屬元素及有機污染物，危害甚大。另外，超細飛灰的形成也導致鍋爐內爐壁的結渣與沾污程度的增加，影響鍋爐的安全經濟運行。因此，研究燃煤過程中超細飛灰的形成機制，降低其形成與排放量，意義重大。七十年代以來，鑒於世界各國燃煤噸位的劇增，煤炭燃燒過程中無機組分的轉化行為其對鍋爐設備和環境的影響受到普遍關注，有關燃煤飛灰的物理化學特性、形成機制及其利用途徑，國內外已進行不同程度的研究，但對於超細飛灰的形成機制，尚無定論。M. Shibaoka & A. R. Ramsden利用特殊取樣裝置觀察到煤粉燃燒過程中無機組分的形態變化，認為高灰分及高惰性組含量的煤，容易形成大量細粒飛灰。Quann R.J. and Sarofim A. J.利用電子顯微鏡研究了褐煤燃燒過程中灰粒的形成過程與數量。Erickson T. A. etc研究了在有Na、S和Si存在的煤粉火焰中飛灰的演變過程。H.M ten Brink揭示出煤粉燃燒過程中，超細矽煙霧的形成。
美國麻省理工學院的研究結果表明，該類飛灰形成的數量主要與煤中礦物分布賦存特徵有關，而與煤級關係不大。一般認為，亞微米級顆粒主要由揮發的元素均相凝聚而成，主要為鹼金屬或鹼土金屬的鹽類（K2SO4、Na2SO4、CaSO4）。日本學者利用低變質煙煤與褐煤進行研究表明，亞微米級顆粒主要來自於與有機質結合的鈣離子，燃燒過程中未能充分聚結。可見，不同學者由於採用煤種與試驗條件的差異，得出的結論並非一致。
中國也有少數學者涉足該領域的研究，王伯春（1997）等的研究發現，細粒飛灰形成的數量隨著煤中Fe、K、Na等元素的蒸發量的增加而增加。中國動力用煤煤種齊全，今後針對不同煤種的煤質特性及不同鍋爐類型，研究超細飛灰的形成機制是十分必要的。
大氣顆粒物的化學成分因其來源不同而在種類和數量上變化很大。由於可吸入顆粒物主要來自於人為源(如石化燃料的燃燒、機動車尾氣、工業粉塵、廢棄物焚燒等),多為燃燒產物而含有大量對人體有害的成分;且顆粒物的粒徑越小,其化學成分越複雜、毒性越大,這是因為小顆粒物的巨大表面積使其能吸附更多的有害物質,並能使毒性物質有更高的反應和溶解速度。
可吸入顆粒物中常見的化學成分有無機離子、微量元素、顆粒元素碳(PEC,有時也稱為碳黑)和有機化合物,有時可吸入顆粒物上還吸附有病原微生物(病毒和細菌)。可吸入顆粒物能長期漂浮於空氣中,因此又稱為飄塵。可吸入顆粒物在空氣中受重力、浮力和拖曳力的作用,其在空氣中的停留時間和轉移則主要取決於顆粒物的粒徑大小。可吸入顆粒物主要經呼吸道進入人體,也有一小部分可通過消化道或皮膚進入人體。可吸入顆粒物沉積在人體呼吸道後,它們的清除、滯留和轉移與其粒徑、沉積地點有關。一般來說,粒徑越小、沉積地點越遠,所需的清除時間就越長,就越易滯留在人體內,越易使毒性物質轉移到身體的其他部位。
主要有毒物質
(1)有機化合物。PM10中的有機物有幾百種,包括多種多環芳烴(PAHs)及其衍生物和含氧雜環化合物等。(2)金屬元素及其化合物和放射性物質。它們可引起各種金屬中毒和放射性污染。(3)硫酸鹽與SO2 。它們能夠削弱肺功能,並會出現咳嗽和眼刺激症狀,濃度過高時會引起急性氣管炎、肺水腫和呼吸困難。(4)硝酸鹽和NO x 。它們能刺激呼吸道導致黏膜水腫,分泌物過多,削弱吞噬細胞功能。它們進入血液循環系統,以硝酸或硝酸鹽的形式引起其它器官如心臟、肝臟和胃受損。(5)矽酸鹽和SiO2。它們能使肺纖維化,引起肺矽病。(6)生物氣溶膠。各種病原微生物（細菌、病毒和真菌）是鼻黏膜充血、鼻甲腫大、咽充血、過敏性鼻炎及肺功能障礙的主要危險因素。植物花粉和孢子會引起一些人過敏反應，症狀包括噴嚏流淚、鼻塞、眼鼻搔癢、哮喘和皮炎等，甚至會發展成為肺氣腫、肺心病等。
流行病學研究
PM10的流行病學研究旨在通過綜合分析和統計學分析揭示疾病或不適以及人體生理功能的變化與PM10的關係,從而初步地在巨觀上了解PM10對人體健康的危害性,是進行PM10的人體健康效應評價研究工作的第一步。國外已經進行了大量的有關PM10的流行病學研究工作,如研究PM10濃度的增加與死亡率、住院人數、急診人數、呼吸道疾病症狀和肺功能水平下降的關係。數據資料顯示PM10濃度的增加與一系列人體健康負效應關係密切,而與的PM10來源和化學結構無關,並且可能沒有一個關於PM10安全濃度的限值。 美國在猶他谷進行了詳細的PM10流行病學研究。當日均PM10質量濃度每增加50g/m3,死亡率平均增加4%~5%。在PM10質量濃度超過100g/m3時,死亡率比PM10質量濃度小於50g/m3時平均高出11%。由於PM10在煙霧污染時可以連續幾天呈現高值，而且具有累積效應因此考慮了其5d滑動平均值。5d後滑動平均PM10質量濃度每增加50g/m3,死亡率平均增加6%~8%。煙霧污染期間,當5d後滑動平均PM10質量濃度超過100g/m3,死亡率平均比PM10質量濃度小於50g/m3時高出19%。這些關係與其他污染物無關,是在冬、夏季節PM10高的地區觀測的。
毒理學研究
在實驗室里控制一定的條件(如PM10的暴露水平),通過研究實驗動物吸入PM10的危害可以進行PM10的毒理學研究。通過對實驗動物的屍體解剖能夠系統地觀察PM10的各種暴露水平所引起的生理病理變化,從而認識PM10與人體健康負效應間的因果關係。目前對PM10的動物毒理學研究結果一般支持流行病學研究的結論,為流行病學的觀察結果提供了依據。DreherK等研究不同粒徑(<1.7m,1.7~3.7m和3.7~20m)的大氣顆粒物對大鼠肺的毒性,實驗結果表明,接受最小粒徑顆粒物的大鼠受到了最大的傷害,有病大鼠的肺損傷最嚴。這些最小粒徑的顆粒物也含有最高的SO4、過渡金屬元素和酸性組分。當用水對這些最小粒徑的顆粒物淋洗後,動物受的傷害減小了,這表明顆粒物表面的化學組分對其毒性的產生是重要的。他們的研究數據也支持了流行病學研究的發現,即:已有呼吸道疾病的患者對PM10的健康效應特別敏感。 影響PM10毒性作用的因素 PM10對人體的危害程度取決於顆粒物的理化性質及其來源。顆粒物的理化性質包括成分、濃度、狀態、粒徑、吸濕性、可溶性等。顆粒物成分是主要致病因子；顆粒物的濃度和暴露時間決定了顆粒物的吸入量和對機體的危害程度；顆粒物的粒徑和狀態與其在呼吸道內沉著滯留和消除有關。PM10中粗粒子主要是人為源產生的原生粒子及自然界塵粒,易沉降,而且容易被阻留在鼻腔和口腔內；而細粒子主要是污染氣體經過複雜的多相化學反應轉化,或者由高溫下排放的過飽和氣態物質冷凝，再經碰並、凝聚、吸附而形成。 另外，環境和機體狀況也是影響其毒性作用的重要因素，如太陽輻射影響PM10的細胞毒性,顆粒物中的有機成分在有氧時並在射線照射下能形成過氧化物而具有很強的光致毒效應[6]。酸化也嚴重影響PM10的毒性,當空氣中SO2和NOx被催化氧化並與水作用形成硫酸煙霧和硝酸煙霧時,其毒性比原來高許多倍。此外，氣象因素和地理因素也會影響PM10的擴散稀釋而間接影響其毒性。
《大氣污染防治先進技術彙編》涵蓋電站鍋爐煙氣排放控制、工業鍋爐及爐窯煙氣 排放控制、典型有毒有害工業廢氣淨化、機動車尾氣排放控制、居室及公共場所典型空氣污染物淨化、柏美迪康環保科技（上海）有限公司的無組織排放源控制、大氣複合污染 監測模擬與決策支持、清潔生產等八個領域的關鍵技術，入選技術大多源於“十一五”以來相關國家科技計畫項目或自主創新的研究成果。
以燃煤工業過程為例進行簡要論述。
燃煤電站與工業鍋爐排放煙氣中飛灰的中值直徑分別為3.8微米和7.5微米。傳統的除塵器捕集小於1μm的粒子的效 率是很低的，因為所套用的除塵原理如重力沉積、慣性沉積、電泳等對於該粒徑範圍的粒子已經沒有明顯的作用。在常規的除塵方法中，採用慣性，旋風方法，對於細微粒子的脫除效率僅在20－40%。
對細微顆粒脫除比較有效的是電除塵、文丘里除塵器和袋式除塵器，對於全效率為97%的電除塵，0－5微米粒徑的分級效率僅為90%，對於文丘里除塵器和袋式除塵器則為94－95%，都低於全效率。
研究還表明，飛灰顆粒本身，尤其是鐵質顆粒對細粒飛灰捕捉的能力較強，具有顯著的自脫除效應。有些學者利用脈衝放電技術進行細顆粒的脫除試驗，也取得了一定成果。
對燃煤煙氣中超細顆粒排放的控制，當今國內外尚無成熟的技術，因此開發實用的超細飛灰脫除技術，是國內外正待加強研究的課題，中國作為燃煤大國，則更顯緊迫。
從可持續發展的觀點看，煤的燃燒與污染控制是複雜的系統工程，從煤的形成與埋藏—煤炭資源特性—煤的燃燒—燃燒產物的處置與污染控制，一環緊扣一環，是一個互為關聯的整體。其研究的核心，既是煤中有機組分和無機組分在不同環境條件下的物理化學轉化行為，研究目的則是充分利用有利於人類發展的這些物質演化過程，並將不利轉化為有利或儘量控制不利方向的轉化。
大氣中可吸入顆粒物的一次形成源多為工業過程中超細顆粒物的排放。但超細顆粒捕集下來，將是可以再生利用的重要資源。
以鐵鋁合金冶煉爐排放的超細粉末－矽微粉為例。
矽微粉系鐵合金冶煉爐生產過程中，由矽石中的SiO2被還原生成的氣態物質，在逸出料面後，再氧化形成的SiO2 微粒。它是一種灰白色的超細粉末，在掃描電鏡下為光滑的圓球狀，平均粒徑小於1nm。用氮吸附法測得比表面積25~30m2/g，比水泥(0.4 m2/g）大50~100倍。堆積密度為200~250kg/m3，比重2.1~3.0 kg/m3，常溫下比電阻2.4×1014Ω.m,酸鹼度6.7~8，火山灰活性90%。
矽微粉由於具有優良的理化性能，是一種重要的納米~微米級無機非金屬材料，被國外稱為“神奇的材料”，現已廣泛套用於建築、橡膠、陶瓷與耐火材料等領域，且利用範圍日益擴大。據悉，日本在從中國進口鐵合金產品的同時，也大量進口矽微粉，進行提純加工後，生產出高性能陶瓷材料，用於航空、航天等高技術領域。而中國在提純、加密與高性能陶瓷材料方面，尚未掌握關鍵技術。另一方面，如果對這些粉塵不進行治理，進入大氣後成為可吸入顆粒物，可直接進入人體肺部，危害極大。因此，矽微粉的回收利用，不僅體現在其經濟效益上，更體現在環境效益上。
空氣品質指標的定義(AQI) 空氣品質指標為依據監測資料將當日空氣中臭氧(O3)、細懸浮微粒(PM2.5)、懸浮微粒(PM10)、一氧化碳(CO)、二氧化硫(SO2)及二氧化氮(NO2)濃度等數值，以其對人體健康的影響程度，分別換算出不同污染物之副指標值，再以當日各副指標之最大值 ...
懸浮顆粒 （particulate matter，PM）又稱 細懸浮微粒 [4] 、 懸浮微粒 [5] 、 粒狀物 ，簡稱 顆粒 （particulates）或 微粒 ，泛指懸浮在 空氣 中的固體顆粒或液滴，顆粒微小甚至肉眼難以辨識但仍有尺度的差異；一般是指 大氣 中的顆粒，故又稱 大氣懸浮微粒 （atmospheric particulate matter）。
細懸浮微粒(PM. PM. ) 細懸浮微粒叫做PM 2.5, 比一根頭髮還要細。. PM . PM. PM10容易從鼻子進入喉嚨,容易造成過敏,引發咳嗽、氣喘等症狀。. PM2.5很小,可穿透肺部,進入血管中,會讓心臟和血管生病。.
2004年6月2日 · 什麼是懸浮微粒？在認識懸浮微粒之前，我們先來談談微粒。 飄散到空氣中的微粒物質（PM，particulate matter），是燃料燃燒或工業生產過程所產生之微粒物的通稱，包括總懸浮微粒、懸浮微粒、粒塵、金屬燻煙及其化合物、黑煙、酸霧、油煙等。
根據懸浮微粒（PM）的粒徑大小，可分成PM2.5 與PM10等（如圖二），而小於10微米的懸浮粒子，即被認定有害於人體，而PM2.5由於粒徑較小，可以穿透咽喉支氣管的纖毛到達肺泡，造成肺部的病變，是造成許多肺部疾病與癌症的重要因素之一，當空氣中PM2.5長期濃度 ...
