pm10 воздух что это

Города и взвеси: концентрация вредных частиц в Москве повысилась

В Москве на этой неделе фиксируют повышение концентрации в воздухе вредных веществ — мелкодисперсных взвешенных частиц. По данным крупных международных систем мониторинга, их максимальная концентрация достигала в последние дни 157 баллов AQI (индекс качества воздуха). Такой уровень считается опасным для всех групп населения. При этом Мосэкомониторинг не отмечает существенного превышения экологических норм. Все дело в разных нормативах чистоты в странах ЕС и России, поясняют эксперты.

Какая разница

Мелкодисперсные частицы РМ2,5 и РМ10 находятся в атмосфере в виде аэрозоля, из-за малого веса не могут осесть на землю.

— Всемирной организацией здравоохранения РМ10 и РМ2,5 отнесены к приоритетным загрязняющим веществам, — сообщили «Известиям» в пресс-службе департамента природопользования и охраны окружающей среды Москвы.

Данные с крупного ресурса онлайн-мониторинга индекса качества воздуха (aqicn.org) на момент написания статьи (18 декабря) показывали, что в некоторых районах Москвы концентрация частиц РМ2,5 и РМ10 составляла 89 баллов AQI (индекс качества воздуха), при этом максимальный показатель прошедших дней — 157 баллов, а минимальный — 74. Согласно нормативам AQI, до 50 баллов воздух считается чистым, до 100 баллов — умеренно загрязненным. Значения до 150 баллов считаются нездоровыми для определенных групп граждан, например страдающих респираторными заболеваниями. Загрязнения свыше 150 баллов вредны уже для всех, а свыше 300 баллов — экстремально опасны.

Загрязнения свыше 150 баллов вредны для всех, а свыше 300 баллов — экстремально опасны

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) определяет среднесуточную предельно допустимую концентрацию (ПДК) частиц РМ2,5 в размере 25 мкг/м³ и среднегодовую в размере 10. Для частиц РМ10 среднесуточная норма составляет 50 мкг/м³, а среднегодовая — 20. Страны Евросоюза придерживаются схожих норм, но среднегодовые предельные концентрации этих частиц там выше: 40 мкг/м³ для РМ10 и 25 мкг/м³ для РМ2,5.

Нос, как индикатор

В России нормы не такие жесткие: среднесуточная ПДК для частиц РМ2,5 равняется 35, а РМ10 может содержаться до 60 мкг/м³.

— В пересчете на комплексный индекс AQI это примерно равно 100 баллам, отмечает муниципальный депутат Академического района и экологический активист Василий Хорошилов. — Но для оценки воздействия на организм нужна более детальная шкала, которую имеют современные индексы. Когда загрязнение подходит к критической точке, мы чувствуем проблему носом, а по нашим нормативам всё в порядке.

Если несильный ветер дует со стороны какого-нибудь производства, станция мониторинга может также показать повышение уровня концентрации вредных веществ в воздухе

По данным Мосэкомониторинга, 18 декабря концентрация частиц РМ10 в столичном воздухе достигала 82, а максимальное количество частиц РМ2,5 43 мкг/м³. Это так называемые разовые концентрации, они в отличие от среднесуточных показателей, как правило, не успевают причинить серьезного вреда здоровью. Нормативы для максимальных разовых концентраций вредных частиц — 300 мкг РМ10 и 160 мкг РМ2,5.

— На концентрацию вредных веществ в воздухе сильно влияет погода. Когда сильный ветер — во всем городе хорошо. Если же погода безветренная, в отдельных местах разовая концентрация может зашкаливать, но любое дуновение ее рассеивает. Или, например, несильный ветер дует со стороны какого-нибудь производства, станция мониторинга может также показать повышение уровня, — пояснил Василий Хорошилов.

Стоп, машина

Частицы РМ2,5 — это фактически сажа, пыль, микрофрагменты асфальта и резины, минеральных солей (сульфаты, нитраты), соединения тяжелых металлов (в основном оксиды). Они получаются в результате работы некоторых производств, но часто рост их концентрации провоцируют автомобили.

Заслуженный эколог РФ Андрей Пешков именно в обилии автотранспорта видит причину повышения концентрации мелкодисперсных частиц в столичном воздухе.

Чтобы снизить уровень выхлопа, нужно вернуть реальный контроль за техническим состоянием транспорта

Источник

Блог Михаила Клемина

Заметки о работе и увлечениях.

Страницы

суббота, 10 марта 2012 г.

Влияние пыли фракций PM10 и PM2.5 на здоровье

Источники пыли

Влияние PM₁₀, PM_2.5 на здоровье

Фильтр после продувки у оживленной трассы

Подробный отчёт на английском языке доступен по этой ссылке.

О том как измеряется пыль я расскажу в следующем посте.

5 комментариев:

Согласно Директиве ЕС 2008/50/ЕС в Европе среднесуточная ПДК РМ10 50 мкг/м3 с допуском, что в течение примерно 35 дней в году может быть до 75 мкг/м3.
Несколько лет определяем пыль в воздухе Санкт-Петербурга, в том числе и у оживленных трасс, но таких черных фильтров, как на фото, ни разу не видели. Правда, у нас разовые пробы (по 20 мин). Какова же должна быть пылеемкость у этого фильтра)))

Я могу только предположить, что там где очень много скутеров, мопедов и мотоциклов получаются вот такие фильтры.
Тут отбирали не менее 8 часов.
В Санкт-Петербурге, компания «Минерал» контролирует пыль (PM10 точно, PM 2.5 скорее всего) в атмосферном воздухе для городского комитета по экологии, они отбирают в течение суток на фильтры, используют пробооторные устройства Derenda.

На самом деле только в некоторых странах Евросоюза допускаются такие цифры (48 мкг/м3 и 75 мкг/м3).
«Under the new Directive the Member State was able to apply for an extension until three years after the date of entry into force of the new Directive (i.e. May 2011) in a specific zone. Request was subject to assessment by the Commission. In such cases within the time extension period the limit value applies at the level of the limit value + maximum margin of tolerance (35 days at 75µg/m3 for daily PM10 limit value, 48 µg/m3 for annual Pm10 limit value).» http://ec.europa.eu/environment/air/quality/standards.htm

Источник

Микроскопическая угроза: частицы PM10 и PM2,5

Введение

Взвешенные частицы (РМ — particulate matter) представляют собой широко распространенный загрязнитель атмосферного воздуха, включающий смесь твердых и жидких частиц, находящихся в воздухе во взвешенном состоянии.

К показателям, которые обычно используются для характеристики РМ и имеют значение для здоровья, относятся массовая концентрация частиц диаметром менее 10 мкм (PM₁₀) и частиц диаметром менее 2,5 мкм (PM_2,5). В PM_2,5, которые часто называют мелкодисперсными взвешенными частицами, также входят ультрамелкодисперсные частицы диаметром менее 0,1 мкм. На большинстве территории Европы PM_2,5 составляют 50–70% PM₁₀.

РМ диаметром от 0,1 мкм до 1 мкм могут находиться в атмосферном воздухе в течение многих дней и недель и, соответственно, подвергаться трансграничному переносу по воздуху на большие расстояния. 2 РМ – это смесь, физические и химические характеристики которой меняются в зависимости от местонахождения. К наиболее распространенным химическим компонентам РМ относятся сульфаты, нитраты, аммиак, другие неорганические ионы, такие как ионы натрия, калия, кальция, магния и хлорид-ионы, органический и элементарный углерод, минералы земной коры, связанная частицами вода, металлы (в том числе ванадий, кадмий, медь, никель и цинк) и полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). В составе РМ также встречаются биологические компоненты, такие как аллергены и микроорганизмы.

Источники частиц

Частицы могут либо непосредственно выбрасываться в атмосферный воздух (первичные РМ), либо образовываться в атмосфере из таких газообразных прекурсоров, как двуокись серы, окислы азота, аммиак и неметановые летучие органические соединения (вторичные частицы). Первичные РМ и газообразные прекурсоры могут происходить как из искусственных (антропогенных), так и из природных (неантропогенных) источников. К антропогенным источникам относятся двигатели внутреннего сгорания (как дизельные, так и бензиновые), твердые виды топлива (уголь, бурый уголь, тяжелая нефть и биомасса), сжигаемые для выработки энергии в бытовом секторе и в промышленности, другие виды промышленной деятельности (строительство, добыча полезных ископаемых, производство цемента, керамики и кирпича и плавильное производство), а также эрозия дорожного покрытия вследствие движения автотранспорта и истирания тормозных колодок и шин. Основным источником аммиака является сельское хозяйство. Вторичные частицы образуются в воздухе в результате химических реакций газообразных загрязняющих веществ. Они являются продуктом происходящей в атмосфере трансформации окислов азота, которые выбрасываются главным образом автомобильным транспортом и при некоторых промышленных процессах, и двуокиси серы, образующейся в результате сжигания, содержащего серу топлива. Вторичные частицы в основном содержатся в мелкодисперсных РМ. Еще одним источником образования РМ является ресуспендирование почвы и пыли, особенно в засушливых районах или во время эпизодов переноса пыли на большие расстояния, например, из Сахары в Южную Европу.

Воздействие на здоровье человека

Взвешенные частицы сами по себе и в комбинации с другими загрязнителями представляют очень серьезную угрозу для здоровья человека. Эти частицы составляют 40–70% всех взвешенных частиц и являются наиболее опасными для здоровья людей. Эти частицы способны проникать глубоко в легкие и оседать там.

Согласно имеющимся оценкам, в глобальном масштабе насчет воздействия РМ относят приблизительно 3% случаев смерти от кардиопульмонарной патологии и 5% случаев смерти от рака легкого. В Европейском регионе ВОЗ эта доля в разных субрегионах составляет, соответственно, от 1% до 3% и от 2% до 5% (16). Полученные в одном из недавних исследований результаты показывают, что бремя болезней, обусловленное загрязнением атмосферного воздуха, может быть еще выше. Согласно расчетам, сделанным в этом исследовании, в 2010 г. на долю загрязнения атмосферного воздуха, выражающегося в годовой концентрации PM_2,5, пришлось 3,1 миллионов случаев смерти и около 3,1% числа утраченных лет здоровой жизни во всем мире.

Заключение

Взвешенные частицы (РМ) представляют собой широко распространенный загрязнитель атмосферного воздуха, присутствующий в местах проживания людей.

Воздействие РМ₁₀ и РМ_2,5 на здоровье человека доказано многими исследованиями. Фактических данных, свидетельствующих о наличии безопасного уровня экспозиции или порогового уровня, ниже которого не наступают никакие последствия для здоровья, нет.

Поскольку негативное воздействие загрязнения воздуха на здоровье велико даже при относительно малых концентрациях, для сведения рисков для здоровья к нулю необходимо создать эффективно действующую систему обеспечения качества воздуха, целью которой будет достижение уровней, рекомендуемых в РКВ ВОЗ.

Во многих странах необходимо улучшить мониторинг РМ₁₀ и/или РМ_2,5 для того, чтобы оценить экспозицию населения и помочь местным органам власти разработать и принять планы улучшения качества воздуха. Имеются данные, которые свидетельствуют о том, что снижение уровней загрязнения воздуха взвешенными частицами в результате непрерывного внедрения соответствующих мер положительно сказывается на здоровье населения в обследуемых районах.

Эти положительные эффекты можно наблюдать практически при любом снижении концентрации РМ. Необходимо также оценивать и последствия бездействия с точки зрения здоровья населения и экономических издержек. Загрязнение воздуха взвешенными частицами может быть уменьшено с помощью имеющихся технологий (например, снижение потребления энергии, особенно энергии, вырабатываемой путем сжигания топлива, изменение способов передвижения, планирование землепользования).

Источник

Тихих убийц власть не замечает

Россия входит в десятку стран с высокой смертностью от загрязнений воздуха, включая твердые микрочастицы PM. Однако официально их уровень не измеряется и статистика смертей неизвестна.

РМ — это первые буквы английских слов Particulate matter — взвешенные частицы размером до 2.5 микрон (мн), а также от 2.5 до 10. Для сравнения: толщина человеческого волоса около 70 мн. В их состав входят твердые микрочастицы — соли металлов, в том числе тяжелых, сажа, пыль, капельки жидкостей. Они образовываются естественным (например, в пустынях при засухах) и рукотворным путями (процессы сгорания или же химического превращения других загрязнителей). Поэтому чем больше вредных выбросов, тем выше уровень РМ.

На небольшие их дозы не может быть мгновенной реакции, как, например, на отравляющий газ. Но они накапливаются в организме, а со временем могут привести к серьезным проблемам. В мире уже давно признано, что «пиэмы» — самый опасный загрязнитель и поэтому им уделяется главное внимание в контексте влияния на здоровье.

Опасность PM заключается в том, что они проникают глубоко в легкие и оседают там. Как отмечается в докладе Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) «Воздействие взвешенных частиц на здоровье» (2013 г.), только в период с 1999–2010 гг. более трех миллионов человек умерли от вдыхания мелкодисперсной пыли. Было также установлено, что РМ2.5 приводят к сокращению ожидаемой продолжительности жизни более чем на год.

Еще 20 лет назад ученые определили, что частицы откладываются в сосудах и легких, вызывая воспаление. Запускается цепь биохимических реакций, в конечном счете ведущих к тромбозу, а потом и к ишемической болезни сердца, инфаркту и т. д.

ВОЗ пришла к выводу, что вред причиняет хроническое воздействие РМ на человека. Существуют ли их безопасные нормы? Как отмечается в ее докладе, данных о безопасном уровне экспозиции или порогового значения, ниже которого нет последствий для здоровья, не существует. Но из-за того, что сейчас в мире концентрации РМ являются ключевыми в оценке качества воздуха и его угрозы для здоровья, ВОЗ ввела норму среднегодового уровня РМ2.5 — не больше 10 мкг/м3, а среднесуточная не выше 25 мкг/м3. И превышение не должно продолжаться более трех дней в году. По РМ10 среднегодовая концентрация — 20 мкг/м3, среднесуточная — 50 мкг/м3.

Все эти угрозы для здоровья подтверждаются в свежей публикации группы ученых «Вклад исходного сектора промышленности и топлива в атмосферные PM2.5 и соответствующую масштабную смертность» в авторитетном международном журнале Nature Communications. «Окружающие мелкие твердые частицы (PM2.5) являются ведущим фактором риска для здоровья», — утверждают ученые. Этот объемный труд стал за последние годы самым серьезным и всесторонним исследованием вклада отдельных секторов промышленности и видов топлива в бремя болезней в 21 регионе, 204 странах и 200 субнациональных регионах.

Как отмечается, в 2017 г. можно было избежать более миллиона смертей только за счет отказа от сжигания ископаемого топлива. Это более 27% от общего влияния PM2.5, причем уголь составляет более половины. Другие доминирующие глобальные источники включают выбросы от жилого сектора, на которые приходится 0,74 млн, от промышленности — 0,45 млн, а от энергетики — 0,39 млн смертей.

«Долгосрочное воздействие окружающих мелких твердых частиц диаметром менее 2.5 мкм (микрометра) является крупнейшим экологическим фактором риска для здоровья человека: по оценкам, это 4,1 миллиона случаев смерти во всем мире в 2019 г. То есть 7,3% от общего числа глобальных смертей», — сообщается в отчете. Замечу, это только за один год.

Во многих странах для государственных мониторинговых служб экологического контроля воздуха показатели «пиэмов» стали одними из важнейших измерений его качества. В режиме реального времени множество датчиков передают информацию об уровне загрязненности PM2.5. Такая информация актуальна и доступна давно уже в США и Европе. А в Китае каждый прогноз погоды указывает также и на наличие мелкодисперсных частиц — во многих его городах экологическая ситуация превратилась в катастрофу.

А как обстоят дела в России с измерениями, учетом рисков и смертей от киллеров-«пиэмов»? Да, в общем, никак. И об этом свидетельствует 247-страничный «Обзор состояния и загрязнения окружающей среды в Российской Федерации за 2019 год» государственной службы «Росгидромет», в котором нет даже такого понятия, как взвеси частиц PM2.5 и PM10. Хотя при новых знаниях в мире об угрозах и смертности от них (а этим открытиям более 20 лет) давно уже следовало бы и нашим службам перейти, как говорится, от сохи к трактору.

При том что общая картина загрязнений по стране в «Обзоре» выглядит удручающе и без использования новых показателей. Вот некоторая статистика. В так называемый приоритетный список населенных пунктов с наибольшим уровнем загрязнения воздуха в России в 2019 г. включены 18 городов, и их число увеличивается. В 40 городах уровень загрязнения воздуха высокий и очень высокий.

Максимальные концентрации загрязняющих веществ превышают 10 ПДК в 35 городах. В них проживает 10,7 млн человек. Концентрации бензапирена (одно из самых вредных веществ) превышают 5-10 ПДК в 75 городах с населением 22,5 млн. В 133 городах (больше половины, где проводятся наблюдения) средние за год концентрации какого-либо плохого вещества превышают один ПДК. В них проживает 50,6 млн. Больше трети страны. И это при том, что уровни ПДК вредных веществ (бензапирен, формальдегид, фенол) преступно снижены в России в разы.

Как сказано в «Обзоре», в 2019 г. наблюдения за загрязнением воздуха проводились в 250 городах страны на 677 станциях. Правда, регулярные наблюдения «Росгидромета» выполнялись в 221 городе на 611 станциях. И, как отмечено в докладе государственной геофизической обсерватории имени А.И. Воейкова «Состояние загрязнения атмосферы в городах на территории России в 2018 году», количество станций снижается. А в восьми субъектах, на территориях республик Адыгея, Алтай, Ингушетия, Кабардино-Балкария, Калмыкия, Марий Эл и Чеченской, Ненецкого автономного округа, государственной сети мониторинга загрязнения атмосферы вообще нет.

И если в обзоре «Росгидромета» о ситуации с PM не упоминается совсем, то из 250 страниц доклада геофизической обсерватории проблеме убийственных частиц РМ10 и РМ2.5 отведено аж два абзаца. Указано, что наблюдения за РМ10 проводятся в восьми городах на 14 станциях, РМ2.5 — в четырех городах на семи станциях. О чем тогда говорить?

Как отмечено в новом докладе группы ученых в журнале Nature Communications, в 2017 г. «91% населения мира испытывали среднегодовые концентрации (PM2.5), превышающие среднегодовые нормы ВОЗ». В России они в два раза выше рекомендованных ВОЗ. По данным американского исследовательского Institute for Health Metrics and Evaluation («Институт показателей и оценки здоровья»), за один только 2017-й «пиэмы» убили около ста тысяч россиян. Но отечественных данных уровней загрязнения этими частицами по стране в открытом доступе нет, так же, как и статистики по смертности от них. Да и зачем? У нас и так все хорошо, а враги нам просто завидуют.

Источник

Твердые частицы в воздухе. РМ 2.5 и РМ 10

Переносимые по воздуху твердые частицы представляют собой смесь органических и неорганических веществ. Это твердые частицы и аэрозоли, состоящие из мелких капель жидкости, сухих твердых фрагментов и твердых ядер с жидкими покрытиями. Частицы сильно различаются по размеру, форме и химическому составу и могут содержать неорганические ионы, соединения металлов, элементарный углерод, органические соединения и соединения земной коры.

В 1918 году британский физический химик Фредерик Джордж Доннан обнаружил важное сходство между коллоидными химическими процессами и атмосферными процессами с облаками, и поэтому ввел термин «аэрозоль» для обозначения дисперсных частиц и капель в воздухе, после термина «гидрозоль». Аэрозоли представляют собой многофазные системы, состоящие из частиц и газов, и обычно встречаются в виде пыли, дыма, тумана, дымки и т.д. Все они являются аэрозолями. В большей части литературы под атмосферными твердыми частицами и атмосферными аэрозолями подразумеваются твердые частицы в атмосфере.

В целях регулирования качества воздуха частицы определяются по их диаметру; по массе и составу твердые частицы принято делить на две основные группы:

Более мелкие частицы содержат вторично образовавшиеся аэрозоли, частицы сгорания и повторно конденсированные пары органических веществ и металлов.

Более крупные частицы обычно содержат материалы земной коры и летучую пыль с дорог и промышленных предприятий.

Загрязнение воздуха твердыми частицами представляет собой смесь твердых, жидких или твердых и жидких частиц, взвешенных в воздухе. Эти взвешенные частицы различаются по размеру, составу и происхождению. Удобно классифицировать частицы по их аэродинамическим свойствам, потому что:

(а) эти свойства определяют перенос и удаление частиц из воздуха;

(б) они также регулируют их отложение в дыхательной системе;

(c) они связаны с химическим составом и источниками частиц.

В чем разница между PM10 и PM2,5?

ТЧ10 и ТЧ2,5 часто образуются из разных источников выбросов, а также имеют разный химический состав. Выбросы от сжигания бензина, масла, дизельного топлива или древесины производят большую часть загрязнения PM2,5, обнаруженного в наружном воздухе, а также значительную долю PM10. PM10 также включает пыль со строительных площадок, свалок и сельскохозяйственной деятельности, лесных пожаров, сжигания мусора, выбросы от промышленных источников, переносимую ветром пыль с открытых земель, пыльцу и фрагменты бактерий.

ТЧ могут либо напрямую выбрасываться из источников (первичные частицы), либо образовываться в атмосфере в результате химических реакций газов (вторичные частицы), таких как диоксид серы (SO₂), оксиды азота (NO_X) и некоторых органических соединений. Эти органические соединения могут выделяться как из естественных источников, таких как деревья и растительность, так и из искусственных (антропогенных) источников, таких как промышленные процессы и выхлопные газы транспортных средств.

И PM2,5, и PM10 можно вдыхать, при этом некоторое их количество оседает в дыхательных путях, хотя места отложения частиц в легких зависят от размера частиц. PM2,5 с большей вероятностью попадет и откладывается на поверхности более глубоких частей легкого, в то время как PM10 с большей вероятностью откладывается на поверхностях более крупных дыхательных путей верхней части легкого. Частицы, осевшие на поверхности легких, могут вызывать повреждение тканей и воспаление легких.

Твердые частицы в атмосфере неорганического происхождения

Элементный анализ образцов аэрозолей PM2.5

10 методом флуоресцентной спектроскопии определил основные химические элементы:

В мелких твердых частицах также присутствуют различные соединения и ионы, сульфаты, нитраты и т.д.

Состав частиц связан с их источником, и источник частиц может быть определен путем сравнения доли загрязняющих веществ с долей частиц.

Твердые частицы в атмосфере органического происхождения

Помимо обычных неорганических элементов, атмосферные твердые частицы содержат:

Размер атмосферных твердых частиц, содержащих органические вещества, обычно небольшой, в основном в диапазоне от 0,1 до 5 мкм, и большинство органических частиц образуется в процессе горения.

В твердых частицах имеется много видов органических веществ, основными компонентами которых являются углеводороды, такие как:

В мелких твердых частицах также присутствуют различные соединения и ионы, сульфаты, нитраты и т.д.

Атмосферные ПАУ в основном сосредоточены в сегменте мелких частиц.

Размеры твердых частиц

Размер (гранулометрический состав) атмосферных частиц тесно связан с их свойствами и является одной из основных характеристик, учитываемых при отборе проб и методах контроля загрязняющих веществ в атмосфере.

Размер частиц подразделяется на размер одной частицы и средний размер популяции частиц, обычно выраженный в мкм.

Размер отдельных частиц

Форма атмосферных частиц в основном неправильная, а значения размера частиц варьируются в соответствии с различными определениями. Существует два метода определения размера частиц:

В первом случае получают:

Определение среднего размера частиц

Твердые частицы в атмосфере это совокупность частиц различных размеров. В практических целях иногда необходимо знать средний размер частиц твердых частиц. Средний размер частиц определяется как диаметр сферической популяции частиц однородного размера с теми же физическими свойствами, что и фактическая популяция частиц в атмосфере.

Гранулометрический состав твердых частиц

Гранулометрический состав частиц также известен как дисперсия частиц, которая относится к соотношению состава частиц различных размеров, либо по числу частиц, либо по площади поверхности, либо по массе. Распределение частиц по размерам в основном представлено графическими методами и методами функции распределения.

Концентрация твердых частиц

Концентрация твердых частиц в атмосфере обычно выражается тремя способами.

Концентрация атмосферных частиц значительно варьируется, и обычно различают:

В борьбе с загрязнением воздуха обычно используются массовая концентрация и уменьшение количества пыли, в то время как количественная концентрация в основном используется в контексте технологии сверхчистой очистки воздуха.

Твердые частицы в воздухе, классификация

Состав атмосферных твердых частиц сложен и во многом зависит от их источника.

Существует два основных типа источников:

Атмосферные твердые частицы в академическом мире можно разделить на первичные и вторичные твердые частицы.

Классификация частиц

Классификация в соответствии с природой источника твердых частиц:

Классификация в соответствии с характером твердых частиц:

Классификация в соответствии с размером частиц:

В соответствии с размером аэродинамического диаметра D, атмосферные твердые частицы могут быть классифицированы как:

Классификация как загрязнителей воздуха

С точки зрения борьбы с загрязнением воздуха, в соответствии с физическими свойствами частиц, обычно используются такие понятия, как «пыль», «летучая зола», «дым», «капли», «туман» и т.д.

Действующие стандарты качества воздуха ЕС ограничивают ежегодное вдыхание человеком не более 40 микрограммов на кубический метр PM2.5 и 25 микрограммов на кубический метр PM10.

Руководство Всемирной организации здравоохранения ООН рекомендует годовое воздействие не более 20 микрограммов на кубический метр для PM2.5 и 10 микрограммов на кубический метр для PM10.

Частицы пыли: более крупные частицы с размером частиц более 75 мкм.
Пыль: частицы размером от 1 до 75 микрон, обычно образующиеся в результате дробления и работы в промышленном производстве.
Субмикронная пыль: пыль с размером частиц менее 1 микрона.
Сажа: твердые частицы, образующиеся в результате сгорания, сублимации, конденсации и т.д., размер частиц обычно менее 1 микрона.
Туманная пыль: капли, образующиеся в результате конденсации и коалесценции пересыщенных паров, химических реакций и распыления жидкости в промышленном производстве. Размер частиц обычно составляет менее 10 микрон. Жидкий туман, образующийся в результате конденсации и коалесценции пересыщенных паров, также известен как дымка.
Дым: неоднородная система твердых частиц и капель жидкости, включая туманную пыль и сажу, с размером частиц от 0,01 до 1 микрона.
Химический смог: Существует два типа смога: смог серной кислоты и фотохимический смог. Диоксид серы или другие соединения серы, несгоревшая угольная пыль и высокая концентрация тумана и пыли смешиваются, создавая химический эффект, также известный как смог лондонского типа. Фотохимический смог образуется в результате фотохимической реакции углеводородов и оксидов азота в выхлопных газах автомобилей, также известен как смог лос-анджелесского типа.
Сажа: частицы угля, образующиеся в результате неполного сгорания угля или летучей золы в процессе сжигания, с размером частиц от 0,01 до 1 микрона; несгоревшие частицы угля, переносимые дымовыми газами.

Определение концентрации твердых частиц в воздухе

Вес пыли (микрограммы или миллиграммы) на единицу объема газа в стандартных условиях (т.е. давление 760 мм рт.ст., температура 273 K) называется концентрацией пыли.

Основными методами определения являются:

Как образуются твердые частицы в воздухе?

Размер взвешенных частиц в атмосфере варьируется: от нескольких нанометров до десятков микрометров. Крупные частицы возникают механически путем дробления более крупных твердых частиц. Эти частицы могут включать переносимую ветром пыль от сельскохозяйственных работ, частицы почвы, грунтовых дорог или пыль от деятельности горнодобывающих предприятий. Движение создает дорожную пыль и турбулентность воздуха, которая поднимает дорожную пыль. У берегов морей и океанов при испарении морских брызг могут образовываться твердые частицы. Пыльцевые зерна, споры плесени, а также части растений и насекомых также относятся к крупным частицам (РМ10).

Более мелкие частицы, называемые мелкой фракцией, в основном образуются из газов. Самые мелкие частицы размером менее 0,1 мкм образуются в результате зародышеобразования, то есть конденсации веществ с низким давлением пара, образующихся в результате высокотемпературного испарения или химических реакций в атмосфере с образованием новых частиц (ядер).

Четыре основных класса источников с достаточно низким равновесным давлением для образования частиц типа ядра могут давать твердые частицы:

Частицы размером менее микрометра могут быть получены путем конденсации металлов или органических соединений, которые испаряются в процессах высокотемпературного горения. Они также могут быть получены путем конденсации газов, которые были преобразованы в атмосферных реакциях в вещества с низким давлением пара.

Например, диоксид серы окисляется в атмосфере с образованием серной кислоты (H2SO4 ), которая может быть нейтрализована NH3 с образованием сульфата аммония.

Двуокись азота ( NO2) окисляется до азотной кислоты (HNO3), которая, в свою очередь, может реагировать с аммиаком (NH3) с образованием нитрата аммония (NH4NO3).

Какие материалы являются основными компонентами твердых частиц в воздухе?

Какие физические и химические характеристики твердых частиц в воздухе вызывают воздействие на здоровье?

Имеются убедительные доказательства того, что мелкие частицы ( Существует ли порог, ниже которого PM не влияет на здоровье людей?

Эпидемиологические исследования на больших популяциях не смогли определить пороговую концентрацию, ниже которой атмосферные ТЧ не влияют на здоровье. Вероятно, что в любой большой человеческой популяции существует такой широкий диапазон восприимчивости, что некоторые субъекты подвергаются риску даже при самом низком конце диапазона концентраций.

Система мониторинга выбросов

В идеале измерение концентраций загрязняющих веществ на открытом воздухе (в окружающем воздухе) должно отражать воздействие на население, но это не всегда возможно, поскольку станции мониторинга качества воздуха отбирают образцы из одной фиксированной точки. Важно, чтобы станции мониторинга располагались в районах, где вероятно высокое загрязнение, например, рядом с загруженными основными дорогами и крупными промышленными источниками, чтобы зафиксировать «наихудший сценарий».

Для расчета различных средних значений данные собираются автоматическими станциями мониторинга качества воздуха, которые отбирают и анализируют воздух 24 часа в сутки, это известно как «непрерывный мониторинг».

Мониторинг проводится по целому ряду загрязняющих веществ, таких как:

ГОСТР 59667-2021. КАЧЕСТВО АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

Источник