[科普中国]-粒子状态污染物

简介

粒子状态污染物的化学成分非常复杂，不同粒径的颗粒物的化学成分也有很大的差异。一般来说，粗颗粒物主要是土壤及污染源排放出来的尘粒，大多是一次颗粒物。这种粗颗粒物主要由硅、铁、铝、钠、钙、镁等30余种元素组成。1

分类根据颗粒物在重力作用下的沉降特性将其分为降尘和可吸入颗粒物（PM10）。粒径大于10μm的颗粒物能较快地沉降到地面上，称为降尘；粒径小于10μm的颗粒物能长期地飘浮在大气中，称为飘尘。飘尘易随呼吸进入人体肺部，故又称可吸入颗粒物。直径小于2.5μm的颗粒能通过呼吸过程深入人体肺部，2.5～10μm的颗粒易沉积在上呼吸道，引发各种疾病。飘尘飘浮在大气中，与大气构成气溶胶，具有胶体性质。该胶体体系的分散介质是空气，分散相是10μm以下的液滴或固体颗粒，根据分散相的不同，分别称为烟、雾、尘。2

①烟 某些固体物质在高温下由于蒸发或升华作用变成气体逸散于大气中，遇冷后又凝聚成微小的固体颗粒悬浮于大气中构成烟。烟的粒径一般在0.01～1μm之间。根据不同来源及成因，有黑、红、黄、灰、白等不同颜色，主要有煤烟、油烟、沥青烟、冶金烟（如有色金属冶炼产生的氧化铅烟、氧化锌烟等）。

②雾 是由悬浮于大气中微小液滴构成的气溶胶，雾的粒径一般在10μm以下。如水雾、酸雾、碱雾、油雾等。

③尘 是分散在大气中的固体微粒，如交通车辆行驶时所带起的扬尘，粉碎固体物料时所产生的细小粉尘等。如石英、粉尘、煤尘、水泥粉尘、石棉粉尘、灰土粉尘、金属粉尘等。粉尘通常是在固体物质破碎、研磨、抛光、分装、运输等机械过程中产生的。

防治措施大气中的粒子状态污染物主要来源于燃料燃烧和原料加工过程中产生的固体尘粒，包括烟尘和粉尘等。减少大气中粒子状态污染物的方法，可分为两大类：

一是改变燃料构成，如用天然气代替煤，用核能发电取代燃煤发电，以及改革生产工艺来减少颗粒物的生成等。这是最根本的方法。

二是控制已生成颗粒物的排放，也就是在粒子状态污染物到大气之前，采用除尘净化装置将尘粒除掉，以减少大气的污染程度。这也是目前最普遍采用且比较有效的方法。

除尘设备除尘净化设备种类繁多，分类方法各异，例如，按除尘过程是否用水或液体湿润剂分为干式除尘器和湿式除尘器。按除尘效率高低可分为低效、中效和高效除尘器；按分离捕集粉尘的主要机制可分机械式除尘器，湿式除尘器、过滤式除尘器及电除尘器四种。3

机械除尘器机械式除尘器是利用质量力（重力、惯性力和离心力等）的作用使粉尘与气流分离出来的一种除尘装置，包括重力沉降室、惯性除尘器和旋风除尘器等。

湿式除尘器湿式除尘器利用液粒或液膜洗涤含尘气流，使尘粒从气流中分离沉降的装置，故也称洗涤除尘器，或洗涤器。洗涤器的除尘机理是惯性碰撞和拦截作用，其次是扩散和凝聚作用。

湿式除尘器的种类很多，根据除尘净化机制大致可分为七类，（a）重力喷雾洗涤器；（b）旋风洗涤器；（c）自激式喷雾洗涤器；（d）泡沫洗涤器（板式塔）；（e）填料床洗涤器（填料塔）；（f）文丘里洗涤器；（g）机械诱导喷雾洗涤器（离心式）。

过滤式除尘器过滤式除尘器是使含尘气体通过滤料将尘粒分离捕集的装置，也称过滤器。过滤式除尘器主要有两种，一种是采用织物等较薄滤料，将粘附在其表面的粉尘作为过滤层来捕集尘粒的称为表面过滤，如袋式除尘器。另一种是在框架或容器内充填松散的滤料（如硅石，焦炭粒）作为过滤层，将尘粒在过滤材料内部进行捕集的称为内部过滤，如颗粒层除尘装置。

电除尘器电除尘器是利用高压电场产生的静电力（库仑力）使尘粒荷电后从含尘气流中分离出来的装置。该除尘器主要由两部分组成，一是除尘室，由电晕极（阴极金属线），集尘极（阳极、金属板），振打清灰机构组成；二是高压直流电源，一般要求电压为几十至上百千伏。

电除尘器按其集尘极的形式有管式和板式子电除尘器。按气流流动方向分为立式和卧式电除尘器。按清灰方法可分为干式和湿式电除尘器等多种。