大气颗粒物污染及其采样技术探讨

王洪振  ,张雷

摘要：大气颗粒物的结构比较复杂，其是由多种成分组合而成，不仅污染性较多，同时还具有较大的危害性，正在危害着人类的身体健康。近些年，随着经济的快速发展，大气颗粒物污染日益严重，也越来越受人们的关注和重视。笔者针对大气颗粒物污染的主要来源进行了分析，并提出了大气颗粒物污染采样技术，希望本次严重有助于大气颗粒物污染的改善。

关键词：大气颗粒物；采样技术；污染

引言：近些年，大气颗粒物污染问题越来越严重，经常出现雾霾天气，人类赖以生存的生态环境遭到破坏。为此，一定要采用科学的技术手段进行采样，监测大气颗粒物的质量，以便及时发现大气颗粒物污染问题，并准确的把握大气颗粒物污染的来源，从而更好的治理大气污染问题，进而为人类创造一个优质的大气环境。

一、大气颗粒物污染的主要来源

（一）扬尘

大气颗粒物污染来源主要包括两种，一种来源于自然，另一种来源于人为。一些地带的地表土比较松散，如果地表缺乏充足的植被保护，很容易出现大风天气，而大风会将大量松散的地表土带走，这时就会在空气中弥漫大量的扬尘，空气PM值增加。不单单在自然条件的影响下会在空气环境中形成风沙扬尘，同时在道路表面滞留的沙尘，当车辆在上方快速行驶时或者遇到强风天气时，就会导致道路上方的沙尘被大量带起，大气中颗粒物含量明显增加。

（二）煤燃料的使用

现阶段在我国整体能源消耗中，煤燃料依然占据着较大的比重，不管是在工业生产领域，还是在社会群众供暖中，使用最多的就是煤燃料。而煤燃料在燃烧时会形成较多的有机物、Fe、Ca以及炭黑等，导致大气环境中颗粒物质浓度增加。

（三）工业生产

在我国存在有很多化工类工厂和规模较大的重工厂等，其在生产时会生成较多的废气，部分工厂为了节约费用之处，并未对废气进行处理或者未进行彻底的处理就直接排放到空气中，导致大气遭到污染，并且对于不同的工业产业来说，其在生产中生产的大气颗粒物类型也有所不同。例如：钢铁产业其在生产过程中排放的废气会增加大气中Si、Ca、Fe等颗粒物，有色冶金产业在生产时排放的废气会导致大气中Ai、Cu、Zn等颗粒物增加。

二、大气颗粒物污染采样技术

（一）撞击式采样技术

    现阶段比较常用的大气颗粒物采样技术方法就是撞击式采样技术，该采样技术的基本原理就是利用惯性进行撞击采样[1]。利用抽气泵形成高速气流，将抽气泵喷嘴对准阻挡面垂直高速喷射出气流，气流遇到阻挡面后将转弯离开，但是气流内的颗粒物在惯性作用下，将继续沿着直线前进，在受到撞击后，较大的颗粒将黏附在采样板上，而一些较小的颗粒物会因为惯性小而继续伴随着气流漂移。所以，若想捕集到一定质量和大小大气颗粒物，就需要合理的设定喷射气体的速度。并在采样板上覆加上不同的介质，以此实现对大气内不同的颗粒物的采集。

（二）湿法采样技术

大气颗粒物湿法采样技术就是借助水或者其他液体和含有颗粒污染物的大气发生作用后，以此完成采样[2]。基本原理为含有颗粒污染物的气体在和湿润的器壁、液膜、液体相互接触时，会发生沉降、扩散、凝集和润湿，这时颗粒物就会和大力相分离。液体和气流相互接触的方式包括：第一，液滴。利用机械喷雾方式或者其他方式向空气喷洒水，当大气中颗粒物接触到喷洒水时便会形成湿沉降，从而将颗粒物和大气相分离，湿式文丘、喷淋塔采样器应用的就是这一原因。第二，液膜。在大气颗粒物捕集表面形成一层液膜，颗粒物在离心力或者惯性的作用下，与液膜发生撞击，这时颗粒物便会与大气分离，该方法可以避免二次扬尘的出现，捕集效率大幅度提高。第三，气泡。气流在从液面穿过时，受液体表面张力、气流流动速度等的影响，将形成很多不同大小的气泡，在扩散、重力、惯性等的作用下，颗粒物将会在气泡内发生沉降，以此实现大气颗粒物的采样。

（三）恒流采样技术

采样器是监测和评价大气颗粒物污染时使用的一种基本工具，采样器的性能直接关系着监测、评价结果的权威性与可靠性。为了准确的评价大气颗粒物污染，就需要确保在采样时气体流动速度处于恒定状态。然而受很多因素的干扰，切割器中的阻力可能会发生改变，这时气体流动速度也会随之发生变化。所以，在设计采样器时，需要注意将采样速度控制在一个稳定范围内。恒流采样器就是通过电子电路的设计，促使拖动泵动力源可以结合负载情况对震荡频率、转动速度进行自动化调节，或者让气体流动速度达到声音传播速度的标准，以此避免外界对其的干扰，从而将空气流量控制在准许的变化范围内，进而保证大气颗粒物污染采样的准确性[3]。

（四）大气颗粒物污染采样的注意事项

第一，合理的把握大气颗粒物污染采样时间，无论是在采集大气颗粒物扬尘源，还是在采集机动车辆排放的尾气、煤燃料生成的废气样本时，均需要根据准确的把握采样的时间，不可以随意的进行采样。

第二，在完成大气颗粒污染物采样后，要认真的将采样数据记录下来，各项采样数据都可能会对整体采样检测结果的准确性造成影响。所以在采样时，无论采样数值发生多大的变化幅度，均需准确无误的做好记录，以此保证检测分析结果的准确性。

第三，在完成大气颗粒污染物采样后，要及时将样品密封保存，并第一时间送往实验室，尽量在短时间内完成检测分析。从完成采样到出检测分析结果经历的时间越长，检测分析结果的准确性越容易受到影响。

结束语：

    综上所述，大气颗粒物污染正在威胁着人类的身体健康，这也是自然生态环境向人类发出的警告，警告我们必须重视环境的保护，关注自然生态环境。为了改善大气生态环境，就需要对大气颗粒物进行检测分析，以此准确的判断大气颗粒物污染情况和污染源，从而为大气生态环境的治理提供重要的依据。为了保证大气颗粒物污染检测分析结果的准确性，就需要选择使用恰当的采样技术进行样品的采集，并注意控制采样、送样和检测分析的时间。

参考文献

[1]陈艳,胡玉玲. 城市区域大气颗粒物解析与污染防治策略[J]. 清洗世界,2023,39(03):140-142.

[2]曲雅微,王体健,袁成,吴昊. 基于无人机的大气细颗粒物与臭氧污染探测与溯源研究进展[J]. 环境科学:1-15.

[3]杨槟豪,舒洲,辛浩鑫. 广安市大气环境细颗粒物（PM_(2.5)）污染特征研究[J]. 山西化工,2023,43(02):200-202.

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