环境烟草烟雾中颗粒物上载带组分及净化研究

摘要

香烟燃烧形成的环境烟草烟雾(Environmental Tobacco Smoke，ETS)对人群健康危害严重，由吸烟引起的诸多呼吸系统、心血管系统疾病已得到国内外诸多研究者的证实。本论文主要的工作重点分为以下三个方面:
　　首先，用8级安德森采样器收集香烟燃烧释放的颗粒物，对颗粒物上载带的碳(有机碳OC、元素碳EC)、25种元素、5种离子进行了分析，实验结果可知，香烟颗粒物上的总碳含量在20％～23％之间，其中OC占总碳含量的90％以上，分析的25种元素含量中排名前四的是K，S，Cl，Cd，香烟颗粒物上离子分析知含量最高的是SO42-。香烟烟尘较燃煤尘、燃油尘而言，OC含量高，因而烟尘更具毒性，K元素可以作为香烟颗粒物的标识元素应用于居室颗粒物来源解析中。
　　其次，用电迁移扫描颗粒物分析仪实时监测香烟从开始点燃到香烟燃尽两小时后实验舱环境中颗粒物的情况，得到不同湿度(Relative Humidity，RH)参数下香烟的粒径谱和随时间推移不同粒径段颗粒物的衰减规律。香烟燃烧释放的颗粒物粒径分布在100～800nm之间，峰粒径在290nm左右，香烟燃烧环境的湿度会对其释放颗粒物的数量有所影响，但不影响其粒径分布。在颗粒物衰减过程分析中，小颗粒物的衰减比大颗粒物快，且湿度对小粒子的衰减过程的影响比对大粒子的衰减过程更显著。
　　最后，用自行设计的模拟吸烟机研究静电除尘器对香烟烟雾的净化过程，考察不同外加电压、湿度和燃烟速率对ETS的净化效率的影响。研究结果显示:电除尘器最佳的粒径去除范围为0.4～2.1μm;电压增大，除尘器的净化效率增加，综合考虑能效比的话，20 kV是最优的外加电压值;湿度增加有利于大颗粒物(＞2μm)的净化去除，但对小颗粒物的净化效率基本无影响;香烟燃烧速率的变化会影响香烟燃烧释放颗粒物的粒径分布，从而对电除尘器的净化效率造成影响.

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 颗粒物的概念

1．2 颗粒物的来源

1．3 颗粒物的健康危害

1．4 ETS的健康危害及其相关研究

1．5 颗粒物的净化

1．5．1 过滤式除尘

1．5．2 机械式除尘

1．5．3 湿式除尘

1．5．4 电除尘

1．6 本文的研究内容及创新

第二章 香烟燃烧释放的颗粒物上载带组分分析

2．1 引言

2．1 实验方法

2．1．1 采样仪器

2．1．2 实验步骤

2．2 分析方法

2．2．1 OC、EC分析

2．2．2 元素分析

2．2．3 水溶性离子分析

2．3 实验结果与讨论

2．3．1 OC／EC

2．3．2 元素分析

2．3．3 离子分析

2．4 结论

2．5 本章小结

第三章 湿度对环境烟草烟雾中颗粒物排放及其衰减的影响

3．1 引言

3．2 实验材料

3．3 实验方法

3．3．1 分析方法

3．3．2 实验装置

3．4 结果与讨论

3．4．1 香烟燃烧颗粒物排放特征

3．4．2 ETS中总颗粒物的衰减

3．4．3 ETS中不同粒径段颗粒物的衰减

3．5 结论

3．6 本章小结

第四章 电除尘器对香烟颗粒物；争化效率的分析

4．1 引言

4．1．1 电压对粒子净化影响

4．1．2 颗粒物内在性质对电除尘器净化效过的影响

4．1．3 烟气的性质对颗粒物；争化效率的影响

4．2 实验部分

4．2．1 实验装置

4．2．2 实验方法

4．3 结果与讨论

4．3．1 电压对电除尘器净化效率的影响

4．3．2 湿度对静电除尘器净化效率的影响

4．3．3 香烟燃烧速率对静电除尘器净化效率的影响

4．4 结论

4．5 本章小结

第五章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间取得的研究成果

致谢

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