大气降尘收集方法比较_邹万年
降尘收集方法对沙尘理化性质的影响及环境意义
降尘收集方法对沙尘理化性质的影响及环境意义降尘是指在重力作用下,降落在地表的大于10m 的尘埃物质.近年来,对大气降尘的研究比较多,内容涉及降尘的理化性质,沉降速率,粒度分布,时空分布,影响因素以及降尘收集方法等.降尘收集方法是降尘研究的基础,不同降尘收集方法, 影响降尘的物质组成、成分等.目前,国内外降尘收集方法包括:玻璃圆柱体(高40cm直径20cm,高30cm直径15cm)、美国地质调查降尘缸、玻璃球降尘缸、倒置的飞碟降尘缸以及改进型的倒置飞碟、正方形的降尘缸和碗状降尘缸等.已有研究表明,不同降尘收集方法所收集的降尘量、粒度组成、收集效率不同.降尘地球化学元素对沙尘形成、来源和沉积环境,土壤形成过程、化学成分等都有一定的指示意义.通过降尘物质组成和地球化学元素分析,可以确定沙尘源区、搬运途经和沉积环境.目前,对沙漠和沙尘暴输送的沙尘物质地球化学元素进行了大量研究,但是对降尘收集方法对地球化学元素的影响几乎没有报道.1 研究区域及方法1.1 研究区概况研究区位于在腾格里沙漠东南缘,实验场地位于中卫市西北13km 处(3733'N,10501'E)的中国科学院风沙科学观测场(以下简称观测场).该区是沙尘物质的源区,主要以格状沙丘为主,沙丘高度3~20m.沙丘表面的沙粒平均粒径为0.22~0.26mm.根据研究区2005~2008 年实测气象资料,该地区年平均风速为2.48~2.79m/s;风向以西北风为主,其次为东北风;年均相对湿度为36.51%~45.40%;年均温度为11.21~12.65℃;年降水量为 71.44~16.60mm.1.2 研究方法根据研究目的不同,降尘缸安装高度不同,如研究降尘的时空分布时,降尘缸一般安装在1.5m 左右高度.本文的研究目的在于对比不同降尘收集方法之间的关系,同时为了避免跃移沙粒进入降尘缸,所以降尘缸安装在 2m 高度.降尘缸为我国的国标降尘缸(直径15cm,高30cm的圆柱形平底玻璃容器).本文实验的降尘收集方法包括干法、湿法、过滤网法、玻璃球法和减速法.干法即在降尘缸内无任何介质;湿法即在降尘缸内添加蒸馏水(春夏秋季)或酒精(冬季),添加的蒸馏水/酒精占整个降尘缸的1/6,在降尘缸内无蒸馏水/酒精时再添加至1/6 高度;过滤网法即在降尘缸内5cm高度安装一个过滤网,过滤网网孔直径为5mm的正方形不锈钢网;玻璃球法即为在降尘缸内布置20 个玻璃球,玻璃球直径为 10mm;减速沿法为在降尘缸外围安装直径为170mm的减速沿,减速沿与降尘缸之间有20mm 的空隙,用于保证空气流通,减速沿自降尘缸向外高度逐渐降低.整个实验同时进行 5 种降尘收集方法,同时由于在西北地区,降雨较少,空气湿度较小,所以每次在称重时,并没有对降尘进行烘干,而是在降尘物质为干的状态时进行称重.1.3 分析方法本文降尘物质是2012年1~4月收集.元素分析在中国科学院沙漠与沙漠化重点实验室完成,所用分析仪器为帕纳科公司生产的顺序式波长色散型X 射线荧光光谱仪(型号:Axios;产地:荷兰).具体分析过程见张彩霞等论文.2 结果2.1 降尘粒度特征不同降尘收集方法影响收集的降尘物质的粒度特征.由表 1 可见,干法收集的降尘物质的粒度最粗(值越大,粒度越细),依次为过滤网法,玻璃球法,减速法和湿法.干法分选很好,过滤网法,玻璃球法和减速法属于分选较好,而湿法属于分选较差.干法、过滤网法和玻璃球法属于近对称;减速法属于正偏,湿法属于极正偏.峰度除湿法属于很窄外,其余均属于很宽.2.2 降尘化学元素特征不同降尘收集方法所收集的降尘微量元素含量既有相似,又有差异.Ba、Mn、Sr、P 和 Zr 的含量大于 100g/g,其他元素的含量均小于100g/g,其中Ba的含量最大,可达255~474g/g,其次为Mn,可达261~327g/g,Sr 可达141~449g/g,P 可达206~272g/g,Zr 可达108~167g/g.Nd 和 As 的含量最少,As 的含量为在 4.2~7.6g/g,Nd 的含量为 0.3~9.6g/g.由图 2b可以看出,不同降尘收集方法所收集的降尘常量元素分布可分为两种.2.3 降尘元素富集因子由于元素 Al 或 Fe 在沉积过程中相对稳定,而且大多数元素在沉积物的不同粒级中具有相近的富集规律,因此,元素与 Al 或 Fe 的比值可以消除沉积物化学成分的粒度效应.为此,在富集因子的计算中常采用元素/Al 或 Fe 的比值.本文采用 Al 作为参考元素.元素的富集因子(EF)可以指示沉积物中元素的地壳或非地壳来源.一般认为当某元素的富集因子大于 10 时可判定该元素主要源于人为污染因素;当某元素 EF 值接近于1或小于1 时可认为主要源于自然地壳源,介于1~10 时为两种源的混合.3 讨论3.1 收集方法对地球化学元素的影响由图5a可见,减速法和玻璃球法与湿法的差值比较小.过滤网法和干法与湿法差值比较大.对减速法,除Mn、Zr 和 Ba 元素与湿法的差值大于10 外,其他微量元素与湿法的差值均小于10.除减速法外,其他方法收集的微量元素Cl、P、Cr、Mn、Sr、Zr、Ba 的含量与湿法差异较大.由图5b 可以看出,减速法和玻璃球法收集的常量元素与湿法差值很小,而过滤网法和干法收集的常量元素与湿法除 Fe2O3外,其他元素差值较大.3.2 降尘源区分析降尘物质在风力作用下脱离地表后随气流输送,然后在重力作用下沉降在地表.所以降尘物质的理化性质通常能够反映降尘源区.Honda 等研究表明,腾格里沙漠地表沉积物SiO2含量为82%,Al2O3含量为8.9%,Fe2O3含量为 2.2%,MgO 含量为0.8%,CaO 的含量为0.9,Na2O 含量为 2.1%,K2O 含量为 2.1%.4 结论4.1 湿法收集的降尘粒度最细,依次为减速法、玻璃球法、过滤网法和干法.4.2 大气降尘物质中微量元素Ba、Mn、Sr、P和Zr 的含量大于100g/g,其他元素的含量均小于100g/g.常量元素SiO2的含量最大(79.30%),依次为Al2O3(8.16%),Fe2O3(3.06%),Na2O(2.06%),K2O(2.04%),CaO(1.25 %)和 MgO(0.98%).4.3 减速法、湿法和玻璃球法收集的降尘化学元素具有相似的变化趋势,而干法和过滤网法具有相似的变化趋势.4.4 由降尘粒度、元素含量、富集因子、元素差值和富集因子差值等参数可以看出,减速法和湿法具有相似的降尘收集效果.因此,减速法能够作为代替湿法在干旱地区进行降尘收集的方法.。
大气降尘的观测及数据处理方法
DOI：10.16661/ki.1672-3791.2019.24.224大气降尘的观测及数据处理方法宫正 仲淙舜 范佳文 韩晓冬 李冀宁 吴欢峰 刘洪林(丹东市气象局 辽宁丹东 118000)摘 要：随着时代迅猛发展，吹响工业革命的号角，在工业技术突飞猛进下，带动了全球经济的高速发展，但在高利益、高便利的经济发展背景下，人类付出的，是无法挽回的自然环境。
大气中有着难以肉眼察觉的、数不胜数的微小颗粒物，这些降尘尽管也有着自然来源，但不可忽视的是，人类工业运转过程中也产生了诸多污染颗粒。
该文通过对大气降尘的介绍以及观测和处理，来进一步了解大气中的微小颗粒物。
关键词：大气降尘 观测 数据的收集分析中图分类号：X51 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2019)08(c)-0224-02大气降尘，顾名思义，就是指大气里降落下来的尘埃，系统定义就是指空气中，不受其他外界影响，自然降落下来，直至地面的微小颗粒物。
这些微小的空气颗粒物往往都是复合物，是空气中各种各样的颗粒进行合并聚集的产物。
这些微小颗粒一般下落得都很快，所以不会被人们吸入到身体里去，其降落的速度主要是与这些颗粒物自身大小重量有直接关系。
这些降尘颗粒物通常分为两种，根据其产生源头，划分为自然界颗粒和人为产生颗粒。
对于自然界颗粒，其是由地球的自身周期和自然环境所产生的，一般都是不可避免、必定会出现的。
举例来说，地表上的活火山，其在一定周期后开始活跃，喷发出来的粉尘颗粒物遍布方圆空气内；自然界的元素循环过程，如碳循环等，这些元素物质在自然界以颗粒物质不断地进行转换工作；花期里，百花齐放，艳丽的花朵其实也在偷偷进行着传粉工作，花朵里的花粉凭借空气做传媒介质，进行传播工作，空气里也隐藏了各路花朵的花粉；自然发生火灾时，生物物质里的碳元素释放出来，融入空气，产生降尘。
人为产生颗粒基本都是在工业运转中产生的大量化学颗粒。
1 关于大气降尘颗粒物的收集工作大气中的降尘，其自然过程就是颗粒物仅受到重力影响，自然降落至地面，所以为了完全还原模拟这一过程，就采用了干法收集、湿法收集还有玻璃球法收集这些自然收集方式，可以最大力度地还原自然降尘过程，接下来针对干法收集和湿法收集这两种自然收集降尘方式，进行一一细说。
压缩空气和粉尘分离方法
压缩空气和粉尘分离方法
1. 筛选分离，通过筛网或者过滤器将粉尘从空气中分离出来。
这种方法适用于粒径较大的粉尘，通常用于预处理。
2. 离心分离，利用离心力将空气中的粉尘颗粒分离出来。
这种方法适用于粒径较小的粉尘，通过离心分离可以高效地去除细小的颗粒。
3. 惯性分离，在气流中引入弯曲或者扭曲的通道，利用惯性使粉尘颗粒沉积在通道内壁上，从而实现分离。
4. 滤芯分离，利用滤芯的表面或深层过滤介质将粉尘颗粒截留在滤芯上，而干净的空气则通过滤芯流出。
这种方法常用于高效过滤要求的场合。
5. 静电除尘，通过静电场作用，将粉尘颗粒带电并吸附在带有相反电荷的收集板上，从而实现分离。
在实际工程中，通常会根据空气中粉尘颗粒的性质、浓度以及压缩空气系统的要求，综合运用以上方法进行粉尘分离。
此外，还
可以结合多种方法，如预处理后再进行深度过滤，以确保压缩空气的清洁度和设备的安全运行。
值得注意的是，不同的分离方法在运行成本、维护难度和分离效率等方面也会有所不同，因此在选择合适的分离方法时需要进行全面的考虑和评估。
基于大气降尘在环境质量评价中的应用论述
基于大气降尘在环境质量评价中的应用论述发布时间：2021-07-14T03:25:04.438Z 来源：《现代电信科技》2021年第6期作者：黄健[导读] 多个城市的环境受到了人类活动影响，并且日益严峻，因此在现阶段研究城市环境污染已经变得十分重要。
（南京国环科技股份有限公司）摘要：本文主要分析了大气降尘在环境质量评价中的应用，重点介绍了大气降尘样品的处理及分析，它不仅能够克服原有大气降尘在环境质量评价中的缺点，而且具有来源广、地区特性强和可维护性高等优点。
通过对该大气降尘在环境质量评价的应用研究，以期为大气降尘在环境质量评价提供可靠的保障，创造出最大化的经济与社会效益。
关键词：大气降尘；环境质量；相关评价；应用论述随着我国大气污染的不断严重，进行污染防治刻不容缓，而我国大气污染防治最早开始于1987年，到今天已经有了30多年，在此期间，我国还曾两次有不同程度的修改并制定了防治措施，而“中华人民共和国国家环境分析”报告显示，中国最大的500多个城市中，只有不到1%的城市能达到世界卫生组织推荐的空气质量标准，与此同时，世界上污染最为严重的10个城市中有7个位于中国。
而近年来，由于社会工业化的迅猛发展，多个城市的环境受到了人类活动影响，并且日益严峻，因此在现阶段研究城市环境污染已经变得十分重要。
1 大气降尘的概述及研究进展大气降尘的概述及研究进展主要包括两个方面，这两个方面分别是：大气降尘的概述、大气降尘的研究进展等下面主要对大气降尘的概述及研究进展这两个方面进行了详细的介绍。
1.1 大气降尘的概述大气降尘主要是由于人类活动和自然作用而引起的物质，主要以漂移和悬浮等形式存在于大气中，然后再以大气降水的方式伴随着重力作用来发生沉降，沉积在地球表层或者容积中。
大气中物质对环境和人类产生危害的大气降尘污染物质种类比较多，其中影响范围比较广的污染物分别是：颗粒物、硫化物、氮氧化物等，其中颗粒物的来源比较广泛，而且其地区特性也比较强，是成为危害最大的污染物之一，需要受到重视。
大气样品的采集方法
大气样品的采集方法一、气溶胶(烟雾)的采集环境中气溶胶具有0.01～10.0um的颗粒，有时甚至更大，这些气溶胶的组成，通常与颗粒大小有关。
批量采样通常用过滤办法、碰撞或静电吸附的办法来收集气溶胶。
挑选办法的主要依据是避开气体颗粒在滤膜上转化，避开样品经过空气动力学作用而损失，避开由过滤材料而引起的沾污。
过滤是最常用的手段，可以用法高速采样器(0.1～3m3·h-1)。
滤膜的挑选十分重要，需要考虑颗粒的大小、收集效率及可能的沾污等。
塑料纤维滤纸机械强度较差，用法纤维滤纸和石英滤纸是较好的挑选，而膜过滤适用性更为普遍，这种技术具有很好的收集效率和较低的微量元素背景，但具有较高的空气流淌阻力。
用滤膜采样器采集大气中的汞、有机汞和其他易挥发的元素形态，如铅、砷、硒等，存在一些问题，主要是滤膜表面的工作条件易于导致采集样品的解吸和挥发。
无论是高速或低速采样装置都濒临这一问题。
对于高速采样器，因为需要采样面积更大的滤纸，表面流速与低速采样器相像。
一些商用采样器通常采纳碰撞收集大气颗粒，这些仪器具有根据不同大小组分采集气溶胶的能力。
静电吸附在分析化学中用法较少，但具有很好的收集功能。
用于职业健康调查讨论中采集大气中某种颗粒的商品仪器是比较多的，它们大多采纳滤膜式并可以随身携带。
目前大气中微量金属讨论主要集中在讨论汞和铅的化学行为，对于有机铅化合物，讨论它们在大气中的存在及化学行为十分重要，虽然目前从总体上讲，用法铅作为汽油防爆剂的用量已显然削减，但从冶炼厂中排放或辐射的有机铅仍然相当可观。
有机汞因为自然的和人为的排放而广泛地存在于大气中，其有害的化学性质，成为重点讨论的对象。
对于这两个元素，化学形态分析不仅在于它们在大气中的存在和反应的途径，更重要的是讨论吸入人体的毒性。
这两种元素可以作为挥发性气体形态附着在颗粒物上，或自身作为离散的颗粒物存在。
挥发性有机铅，包括、四甲基铅和它们的降解产物，大约占城区中铅总量的1％～4％。
环境空气降尘采样及测定方法研究进展
环境空气降尘采样及测定方法研究进展2河南宏达检测技术有限公司河南郑州450000摘要：大气降尘是指自然落到地面的空气颗粒物，大部分粒径在10μm以上。
计量单位是一定时间内单位面积的地表沉降物质的量，用t/(km2·30d)表示。
我国大气降尘常规监测由环保部门完成，是大气环境质量监测项目之一。
1986年，国家环保总局制定的《环境监测技术规范(第二册)》大气和废气部分明确规定要测量降尘量。
随着北方沙尘天气发生频率和危害程度的增加，大气降尘的研究越来越受到重视。
现有环境部门使用的监测方法是否需要适当调整和改进是本文的主要内容。
关键词：环境空气降尘采样；测定方法；研究进展；引言我国对降尘量逐步改善有了更高要求，亟待开展环境空气采样及测定方法研究，以满足当前降尘污染成因研究及连续自动监测的需求。
首先，研究国内外降尘污染现状，收集我国近30年的降尘量数据，分析降尘量年际变化和空间分布特征，对比国内外近10年降尘量，明确我国与国外的差距；其次，综述国内外降尘采样方法研究进展，寻求可初步识别降尘污染成因的降尘采样方法；第三，综述国内外降尘测定方法研究进展，探索可提高降尘量数据时间分辨率的降尘测定方法。
最后，对降尘采样及测定方法进行展望，以期为开展降尘污染成因提供技术支撑。
一、降尘采样方法研究进展（一）国内外标准降尘采样方法降尘中包括干沉降物质和湿沉降物质。
其中，干沉降指当不发生降水时，环境空气中的颗粒物受重力作用由大气自然沉降到地面的过程；湿沉降指当发生降水事件(包括雨、雪、雹、雾滴等)时，雨滴吸附并携带环境空气中颗粒物沉降到地面的过程。
降尘采样方法包括干法采样和湿法采样。
其中，干法采样指不在集尘缸内加液体，采样期间如遇雨雪天气，集尘缸内有水时也是湿法采样，而且容易造成降尘样品腐烂或滋生藻类；湿法采样指在集尘缸内加乙二醇或其他物质的蒸馏水溶液，提高降尘采集效率，同时防止滋生藻类和结冰。
（二）国际标准采样方法国际标准ISODP4222-2规定的降尘采样方法也是湿法采样，集尘缸为内径20cm、深(40±0.1)cm的平底圆桶容器。
大气环境采样方法一览表
滤筒
污染源
50L/min
30000L
滤膜
环境空气
六价铬
]
100L/min
20000L
滤膜
环境空气
丙烯腈
min
60min
活性炭管
污染源
甲醇
"
min
2h
串联两只5ml吸收液，有挥发应补充至5ml
污染源
乙醛
min
5min
5ml吸收液
污染源
苯
|
min
60min
活性炭管
环境空气
甲苯
min
60min
活性炭管
min
吸收液颜色褪色
$
不褪色60min
二只串联10ml甲基橙吸收液
环境空气
氨
1L/min
20min
50ml吸收液
环境空气
氟化物
《
串联两只50ml吸收液
污染源
100L/min
流速
两张磷酸氢二钾浸渍的滤膜，中间用2mm滤膜垫隔开
环境空气
硫化氢
]
min
20min
二只串联10ml
污染源
1L/min
30min
短时间环境空气
min
24h
.
长时间环境空气
二氧化氮
min
5min
75ml吸收液
污染源
min
10min
二只50ml吸收液中间串联一只50ml酸性高锰酸钾的氧化瓶
、
短时间环境空气
min
24h
长时间环境空气
二氧化硫
min
20min
串联二只30ml吸收液
#
环境空气降尘的测定
环境空气降尘的测定令狐采学重量法1、界说年夜气降尘:年夜气降尘是指在空气环境条件下，靠重力自然沉降在集尘缸中的颗粒物。
2、主题内容与适用规模1.1主题内容本标准规定了降尘的测定办法。
本标准采取乙二醇水溶液做收集液的湿法采样，用重量法测定环境空气中的降尘。
1.2适用规模本标准适用于测定环境空气中可沉降的颗粒物。
办法的检测限为0.2t/km2.30d。
3、原理空气中可沉降的颗粒物，沉降在装有乙二醇水溶液做收集液的集尘缸内，经蒸发、干燥、称重后，计算降尘量。
4、仪器5.1集尘缸，内径15士0.5 cm，高30 cm的圆筒形玻璃缸。
缸底要平整。
5.2 100ml瓷坩埚。
5.3电热板，2 000 W。
5.4搪瓷盘。
5.5阐发天平，感量0.1 mg。
5、试剂本标准所用试剂除另有说明外，均为公认的阐发纯试剂和蒸馏水或同等纯度的水。
4.1乙二醇(C2H6O2)6、阐发步调7.1瓷坩埚的准备将100 m L的瓷坩埚洗净、编号，在105士5℃下，烘箱内烘3h，取出放入干燥器内，冷却50 min，在阐发天平上称量，再烘50 min，冷却50 min，再称量，直至恒重(两次重量之差小于0.4mg)，此值为W0.。
然后将其在600℃灼烧2h，待炉内温度降至300℃以下时取出，放人干燥器中，冷却50 min，称重。
再在600℃下灼烧1h，冷却，称量，直至恒重，此值为W b。
7.2降尘总量的测定首先用尺子丈量集尘缸的内径(按不合标的目的至少测定三处，取其算术平均值)，然后用光洁的镊子将落人缸内的树叶、昆虫等异物取出，并用水将附着在上面的细小尘粒冲刷下来后扔失落，用淀帚把缸壁擦洗干净，将缸内溶液和尘粒全部转入500 m L烧杯中，在电热板上蒸发，使体积浓缩到1020 m L，冷却后用水冲刷杯壁，并用淀帚把杯壁上的尘粒擦洗干净，将溶液和尘粒全部转移到已恒重的100 m L瓷坩埚中，放在搪瓷盘里，在电热板上小心蒸发至干(溶液少时注意不要崩溅)，然后放人烘箱于105±5℃烘干，按上述办法称量至恒重。