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文檔簡介
1、隨著城市化進程的逐漸深入和道路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速升級,來自道路交通的污染已經(jīng)成為影響整個城市大氣環(huán)境質(zhì)量的重要因素,同時,由于交通來源的顆粒物中含有多種有害物質(zhì),其對人體健康的危害效應(yīng)也在不斷加大。本研究采用定量電子探針微區(qū)分析技術(shù)(low-Z particle EPMA)分別對太原市冬夏兩季(分別對應(yīng)采暖期和非采暖期)交通路口大氣環(huán)境以及機動車剎車和輪胎磨損排放的單顆粒形貌、化學組成變化特征進行分析,旨在為城市交通環(huán)境中顆粒物的源解
2、析和大氣污染治理工作提供科學依據(jù)。
研究內(nèi)容分兩大部分:(1)采用Dekati采樣器于2011.12.19~23(采暖期)和2016.7.22~26(非采暖期)分別在太原市迎澤區(qū)并州北路雙塔西街口和小店區(qū)塢城路學府街口兩個典型的交通路口采集大氣顆粒物樣品,用配備超薄窗口能譜儀的掃描電鏡測定單顆粒的大小、形貌和化學組成,對顆粒物樣品進行分類后分析比較不同時段交通環(huán)境中顆粒物的來源差異及影響其形成和轉(zhuǎn)化的因素。(2)采用一套滾動阻
3、力實驗系統(tǒng)模擬真實道路環(huán)境中輪胎以及剎車磨損條件下顆粒物的排放過程,于2016年6月10日在韓國天安市汽車零部件研究所用改進的MAY七級沖擊式采樣器采集st2~st7(對應(yīng)50%空氣動力學切割直徑分別為8μm、4μm、2μm、1μm、0.5μm和0.25μm)粒徑范圍的顆粒,根據(jù)二次電子圖像和特征X射線能譜對輪胎和剎車顆粒分類后分析各類型顆粒的組成特征及其來源。
研究結(jié)果表明:(1)采暖期交通路口大氣環(huán)境中顆粒物來源復(fù)雜,受工
4、地和道路揚塵、采暖燃煤、機動車排放的共同影響,除一次來源外,還可由各種污染組分之間發(fā)生化學反應(yīng)二次生成。在同一天內(nèi),樣品中各類型顆粒物含量也表現(xiàn)出不同的變化規(guī)律。與采暖期相比,非采暖期交通環(huán)境中顆粒物來源相對簡單,后向軌跡顯示采樣地點顆粒物的生成主要受正南及正北方向氣團的影響,經(jīng)單顆粒分析研究表明非采暖期樣品中Alsi含量占比較大,表明受地表揚塵作用強烈,另外還有少量的Fe、EC和OC,主要是由機動車自身磨損以及尾氣與非尾氣排放產(chǎn)生。(
5、2)剎車磨損產(chǎn)生的顆粒物類型包括十一種,分別為重金屬顆粒、元素碳、有機碳、碳酸鈣、磷硅氧化物、鐵氧化物、硫酸銅、硫酸鈣、硫酸鋇、三硫化二銻和二氧化硅,輪胎磨損產(chǎn)生的顆粒物中除前五種類型與剎車相同外,另外還包括富含鋁硅顆粒和有機物。對所有類型顆粒物分析后表明剎車磨損產(chǎn)生的顆粒主要來源于剎車片制造材料中的增強纖維、填充物、粘合劑、研磨劑和高溫潤滑劑。輪胎磨損顆粒中重金屬顆粒、碳酸鈣、磷硅氧化物與剎車顆粒來源一致,大量的有機物則可能來源于橡膠
6、軟化劑。除此之外,樣品中發(fā)現(xiàn)的NaCl顆粒和氧化鋁顆粒則主要受外界影響,可能分別由海風攜帶和砂輪表面摩擦生成。
以上結(jié)果說明機動車在行駛過程中會產(chǎn)生大量重金屬、有機和無機顆粒,對與交通相關(guān)的大氣顆粒物的類型組成和化學成分有較大影響,尾氣和非尾氣排放源顆粒物、采暖期和非采暖期交通路口大氣顆粒物成分有不同的變化規(guī)律和生成機理,推測其對大氣環(huán)境和人體健康的影響也將各不相同。本研究提供了一種分析與交通相關(guān)的大氣氣溶膠形貌與化學成分的新
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