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粉塵的來源和分類

信息來源: //settleri.cn　　時(shi)間:2018-04-19 13:08:05　

粉塵的來源和分類

1.粉塵的來源

粉(fen)(fen)塵來源可分成(cheng)兩(liang)大(da)類(lei)：一是人(ren)(ren)(ren)類(lei)活動引(yin)起的(de)；二(er)是自(zi)(zi)然(ran)過(guo)(guo)(guo)(guo)程(cheng)(cheng)引(yin)起的(de)。后者包括火山(shan)爆(bao) 發(fa)、山(shan)林火災、雷電等造(zao)成(cheng)的(de)各種塵埃，見表(biao)1-1。自(zi)(zi)然(ran)過(guo)(guo)(guo)(guo)程(cheng)(cheng)對大(da)氣的(de)污染(ran)，目前人(ren)(ren)(ren)類(lei)還不(bu) 能(neng)完全控制，但(dan)這些自(zi)(zi)然(ran)過(guo)(guo)(guo)(guo)程(cheng)(cheng)多具有偶然(ran)性(xing)、地區性(xing)，而兩(liang)次同樣過(guo)(guo)(guo)(guo)程(cheng)(cheng)發(fa)生的(de)時(shi)間往往較長(chang)。由于自(zi)(zi)然(ran)環境有一定的(de)容量和自(zi)(zi)凈能(neng)力，自(zi)(zi)然(ran)過(guo)(guo)(guo)(guo)程(cheng)(cheng)所造(zao)成(cheng)的(de)粉(fen)(fen)塵污染(ran)，經(jing)過(guo)(guo)(guo)(guo)一段(duan)時(shi)間后會(hui)自(zi)(zi)動消失，對整個人(ren)(ren)(ren)類(lei)的(de)發(fa)展尚無(wu)根本(ben)性(xing)的(de)危害(hai)。

表1-1 粉塵來源

種類	粉塵來源
自(zi)然現(xian)象	火(huo)山爆發、大風飛(fei)沙(sha)、地震、土沙(sha)崩潰、由于溫(wen)度或混合率的變化而引起的氣體爆炸、腐爛(lan)、花粉、微生(sheng)物、森(sen)林火(huo)災
日常生活	烹(peng)調、采(cai)暖、冷(leng)氣、衣(yi)服、清擔、吸煙、農(nong)業、漁業、醫療、娛樂、教育、面粉(fen)、花粉(fen)
商業交易(yi)	采暖、冷氣、烹調、包(bao)裝物流、陳列、集會(hui)、辦公(gong)等活動
工業	燃燒、冶(ye)煉、粉碎、混合、分離、化合、分解、干(gan)燥、研磨、拋光(guang)、輸(shu)送、包裝、凝聚、焊接、切割等(deng)物理(li) 化學操作
交通	海(hai)陸運輸、航空
軍事	軍事轉移和軍隊作戰、軍演、訓練

當今(jin)，最令人擔憂的(de)是人類(lei)的(de)生(sheng)活(huo)(huo)和(he)生(sheng)產活(huo)(huo)動引起的(de)粉塵污染。由于人類(lei)的(de)生(sheng)活(huo)(huo)及生(sheng)產活(huo)(huo)動從不間斷，這種污染也就(jiu)從沒停止過。100年(nian)以來，工業(ye)和(he)交通運輸業(ye)的(de)迅速發展，城

市的(de)不斷(duan)擴大(da)，以及人(ren)口的(de)高度(du)集中，使得大(da)氣污(wu)染日趨(qu)嚴重。目(mu)前，全(quan)世(shi)界每(mei)年排(pai)入(ru)大(da)氣的煤粉(fen)塵及其他粉(fen)塵在1億(yi)噸以上，嚴(yan)重(zhong)污染了大(da)氣，對人類健康構成了威脅。這種(zhong)粉塵對大氣(qi)的污染既然由人類活(huo)動(dong)引起，也就可(ke)以通過人類的活(huo)動(dong)而(er)加以控制。

人類活(huo)動引起的(de)粉塵(chen)主要來(lai)源于(yu)3個方面，即工業生(sheng)產(chan)污染(ran)源、生(sheng)活活動污染(ran)源及交通運輸污(wu)染源。

(1) 工(gong)業(ye)生產污染源如火力發電廠、鋼鐵廠、建材(cai)廠、化工(gong)廠、有(you)色金屬廠、礦(kuang)山作業(ye)區(qu)等工業(ye)部門的生產及(ji)燃料燃燒過程，皆(jie)向大氣中排入大量的粉塵及(ji)其(qi)他有害成分(fen)。工業(ye) 生產污染(ran)源是造成粉(fen)塵污染(ran)的最主要的來(lai)源。

(2) 生活(huo)污染源城市和工(gong)礦企業住宅區、商業區千家(jia)萬戶的生活(huo)爐灶、經營性爐灶以及采暖鍋爐的煙(yan)囪，同樣會向大氣中排入煙(yan)塵。這(zhe)些污染(ran)源分布廣(guang)，污染(ran)物(wu)總量大，對局部的大氣環境質量(liang)常有很大影響，也是不(bu)可忽視的。

(3) 交(jiao)通運輸污染源汽車(che)(che)、火車(che)(che)、輪(lun)船(chuan)、飛機等交(jiao)通工具排放的尾氣及(ji)行走(zou)二次揚塵都含有粉塵(chen)污(wu)染物(wu)。在交通運輸業十分發達的今天，尤其在城市(shi)，它(ta)已成為粉塵(chen)污(wu)染的重要(yao) 來源之一。

2.粉塵(chen)的特點

在各種粉(fen)(fen)塵來源中工業(ye)粉(fen)(fen)塵有以下特點。

(1) 集中固定源工業企業生(sheng)產(chan)地點(dian)固定，生(sheng)產(chan)過程集中，所排(pai)出的粉(fen)塵對于鄰(lin)近(jin)地區的大(da)氣環境污染最嚴重，隨著離廠區距離的逐漸(jian)加大(da)，污染情況(kuang)逐漸(jian)減弱(ruo)。例如，鋼鐵企業對大氣(qi)的污染(ran)其(qi)影響范圍基本(ben)為方(fang)圓10km。

(2) 煙塵排(pai)放(fang)量大(da)火力發電(dian)、冶金、礦山(shan)、石油、化工及水(shui)泥(ni)等企(qi)業，生產規模大(da)，煙塵排(pai)放(fang)量大。輕工業生(sheng)產規(gui)模雖(sui)較小，但涉及眾多(duo)的行(xing)業，粉(fen)塵排(pai)放(fang)總量也不容忽視。

(3) 連續排放(fang)大多數企業生(sheng)產不間斷，每天(tian)向大氣中(zhong)連續排放(fang)粉塵(chen)。

大氣中粒度小于1/xm的顆粒是由于凝結(jie)作用而產生的，而較大的顆粒則來自粉碎過程或燃燒過(guo)程。粉碎干磨方法(fa)很少產生(sheng)小于幾(ji)個(ge)微米的(de)顆粒。燃燒過(guo)程會(hui)產生(sheng)數種不同類型的(de) 顆粒(li)，它(ta)們是(shi)由以下途徑產生的：①加熱能使物質蒸發，這些物質隨后凝結為0. 1?l^m的(de) 顆粒；②燃燒過程的化學反應可能產生小于0. l^m、存在期(qi)短的不穩(wen)定的分(fen)子團顆粒；③ 機械加工過程會排放出l//m或較大的灰或燃料顆粒；④如使用液體燃料噴霧裝置，會有極細的灰直接逸出；⑤礦物燃料的不完全燃燒會產生煙炱。

以汽(qi)油為燃料的(de)車輛排放的(de)顆(ke)(ke)粒物中含(han)有炭、金屬灰和烴類的(de)氣溶(rong)膠。金屬顆(ke)(ke)粒物來自含鉛(qian)抗爆劑的燃(ran)料燃(ran)燒(shao)。炭和未燃(ran)燒(shao)的烴類(lei)來(lai)自不完全燃(ran)燒(shao)。由柴油發動機排放的顆粒物主要含有(you)炭(tan)和烴類(lei)的氣溶膠，這是在發動機超負荷的條件(jian)下，由不完全燃燒而產(chan)生的。

空氣污染物(wu)總量中約有10%?15%是以粉塵(chen)顆粒物(wu)形(xing)式存在(zai)(zai)的。在(zai)(zai)顆粒物(wu)總量中(zhong)，來(lai) 自機動車輛的占(zhan)3%，來(lai)自工(gong)業方面的占53%，來自發電(dian)廠的占13%，來(lai)自(zi)工業鍋(guo)爐的占 20%,由垃(la)圾處理造(zao)成(cheng)的占9%。來(lai)自其他源的顆粒物有海洋(yang)鹽類、火山灰、風(feng)蝕的灰塵(chen)、道路塵(chen)土、森林火災的生成物以及植物花粉和種子。

一般(ban)來說，氣載粉塵顆粒(li)物(wu)的粒(li)徑為0.001?50(^01，大部分粒徑為(wei)0. 1?10_Mm。粒(li)徑小于0. l_Mm的塵粒其(qi)運動類似于(yu)分子，其(qi)特(te)征是，由(you)于(yu)與氣體分子相撞擊而產生很不規則的布朗運動。粒徑大于1/xm,但(dan)小(xiao)于20^111的塵(chen)粒(li)隨運載它的氣體運動，大(da)于20)um的顆粒具有明顯的(de)沉降速(su)度，因此，在空中停留時間(jian)很短。密度為lg/cm³的(de)塵粒的(de)沉降速度(du)大致如表(biao)1-2所示。

表1-2密度為lg/cm³的(de)塵粒的(de)沉降速度

塵粒直徑/mhi	0. 1	1	10	100
速度/(cm/s)	4X10^-5	4X10^-3	0. 3	50

這些數值說(shuo)明(ming)粉塵顆粒物在(zai)空氣(qi)中存在(zai)著明(ming)顯的差別。圖1-1的中部顯示了不同物質的顆粒大小的范圍。任何一種除塵設備，都不可能把這樣的粒徑分布的顆粒物除盡。圖1-1下端部分示出不同除塵設備適于捕集的顆粒物的粒徑范圍。雖然某種形式的除塵器能除去指定范圍內的顆粒，但在很多情況下，除塵效率是隨顆粒物的粒徑而變的。例如，一種除塵器對一定范(fan)圍內的大顆粒捕集效(xiao)率髙達(da)近于100%，但對于較小顆粒，除塵器的效率可能接近于零。本書后面要分章介紹各種除塵器的除塵效率。