摘要：利用實驗室新設(shè)計開發(fā)的一套裝置，研究物料自由下落過程影響可吸人顆粒物產(chǎn)生的因素。通過實驗分別
測定不同物料、質(zhì)量流量、含水量、粒徑組成和下墊面5個因素對可吸人顆粒物產(chǎn)生的影響。實驗結(jié)果表明，不同物料可吸
人顆粒物產(chǎn)生率不同；隨著質(zhì)量流量和物料含水量的增加，可吸入顆粒物產(chǎn)生率減小，加水是減少可吸人顆粒物排放的最
有效方法之一；不同粒徑組成和不同下墊面對可吸人顆粒物產(chǎn)生也有影響，但作用并不顯著。
關(guān)鍵詞：可吸人顆粒物 影響因素 質(zhì)量流量 含水量 粉塵產(chǎn)生率

物料在輸送、裝卸、堆放過程中，因與空氣產(chǎn)生相對運動，致使細(xì)小顆粒飛揚到空氣中，形成粉塵。作為除塵對象的粉塵粒徑一般在0．01～100μm之間，100μm以上的塵粒受重力的作用很快降落而不成為除塵對象，10μm以上的塵粒易于分離，除塵效果顯著，而0．1～10μm之間的塵粒，特別是1μm以下的微塵粒去除較困難。粉塵對人體健康的危害已被國內(nèi)外大量的流行病學(xué)和毒理學(xué)研究所證實^［1］，一般來說，粉塵粒徑越小，重量越輕，在空氣中停留的時間越長，越容易被人體吸入，且顆粒越小，越容易進入呼吸道深部，因而危害也越大。粉塵對環(huán)境和人體的危害還取決于粉塵的進入量，一般以空氣中所含粉塵的濃度作為衡量的指標(biāo)，我國規(guī)定了作業(yè)場所空氣中的粉塵最高允許濃度，如氧化鋁粉塵最高允許濃度6 mg／m³，其他各種粉塵最高允許濃度10 mg／m³，而大氣中漂塵最高日平均允許濃度在居住區(qū)和一般工業(yè)區(qū)只有0．15 mg／m³，因此應(yīng)控制粉塵污染源。

國內(nèi)外很多學(xué)者從大氣環(huán)境中直接采樣，通過源解析方法^［2］找出城市大氣PM₁₀。的主要污染源；時宗波等^［3］、邵龍義等^［4］利用帶能譜的場發(fā)射掃描電鏡分析得出城市大氣可吸入顆粒物的時空分布規(guī)律；Christoph Hueglin等^［5］對城市大氣PM₁₀的化學(xué)特性進行了分析，得出不同采樣地點大氣化學(xué)元素濃度變化的規(guī)律。由于現(xiàn)場采樣比較困難，實驗室模擬可吸入顆粒物產(chǎn)生機理的研究尤為重要。可吸入顆粒物的產(chǎn)生機理包括：通過固體物質(zhì)的自由下落產(chǎn)生可吸入顆粒物；通過脈沖氣流使固體物質(zhì)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生可吸入顆粒物；機械產(chǎn)生可吸入顆粒物。陳魁等^［6］針對開放源采樣困難的問題，研制并開發(fā)了顆粒物再懸浮采樣器(通過脈沖氣流使固體物質(zhì)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生可吸入顆粒物)，為無組織排放的開放源自身排放規(guī)律及特性研究打下了基礎(chǔ)；Plinke等^［7］、Heitbrink等^［8］開發(fā)了一套自由下落裝置模擬工業(yè)下落過程粉塵產(chǎn)生的情況，研究分離力／結(jié)合力與粉塵產(chǎn)生率有關(guān)，且分離力對粉塵產(chǎn)生率的影響較大。

目前國內(nèi)對可吸入顆粒物產(chǎn)生機理的研究報道較少，也沒有定量地計算粉塵產(chǎn)生率。本文應(yīng)用實驗室開發(fā)建立的一套自由下落裝置研究物料下落過程可吸入顆粒物產(chǎn)生的各種影響因素，并通過對實驗結(jié)果的分析討論，探討物料下落過程中可吸入顆粒物的
產(chǎn)生及控制技術(shù)。這些實驗室的基礎(chǔ)研究結(jié)果對可吸入顆粒物的源頭治理具有重要的理論指導(dǎo)意義。

l 實驗裝置及物料

1．1 可吸入顆粒物產(chǎn)生的實驗裝置及原理

圖1為可吸入顆粒物產(chǎn)生的實驗裝置示意圖。

圖1 可吸入顆粒物產(chǎn)生的實驗裝置示意圖
Fig．1 Schematic diagram of the inhalable
particle generation apparatus

在實驗過程中，通過傳送帶把物料均勻地輸送到沉降管上端，物料在沉降管中做自由下落運動，物料在下落過程中會產(chǎn)生微細(xì)粉塵，而且當(dāng)物料到達降塵室的底部與底板發(fā)生碰撞后也會揚起二次粉塵。

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