幾種表面活性劑對大氣顆粒物去除效果的比較

陳靜書 戰德勝 楊翔宇 侯亞恒

摘 要：文章以不同的表面活性劑吸收空氣中的PM10和PM2.5。試驗證實：空氣經過表面活性劑吸收后其中大氣顆粒物含量降低，對于PM 2.5和PM10吸收效果最好的活性劑是脂肪酸鈉。在脂肪酸鈉濃度為5%時， PM2.5和PM10的去除率分別可以達到30%和42%。

關鍵詞：大氣顆粒物；霧霾；表面活性劑

霧霾污染是一種新型的大氣污染現象，是由多種物理、化學原因所導致的污染類型。2012～2013年我國大面積區域遭受霧霾污染[1]，引起國內外廣泛關注。霧霾是霧和霾的混合物，我國現今霧-霾問題的主因是嚴重的氣溶膠污染[2]。PM10可以直接進入人體的呼吸道中，而PM2.5可以進入并粘附在人體下呼吸道和肺葉中[3]，對人體健康有傷害。霧霾天氣的形成主要是人為的環境污染，再加上氣溫低、風小等自然條件導致污染物不易擴散。如此人們出行時（即乘車過程中）的減霾，就顯得必不可少。

1 試劑、儀器與試驗方法

1.1 試劑與儀器

1.1.1 主要試劑

氨基乙酸鹽 脂肪酸鈉 脂肪酸聚氧乙烯酯

1.1.2主要儀器

可吸入粒子自動監測儀、 PM2.5自動化監測儀

1.2試驗方法

1.2.1洗氣溶液的配制

將氨基乙酸鹽、脂肪酸鈉和脂肪酸聚氧乙烯酯分別配置成質量濃度為50g/L的溶液，作為洗氣待試溶液；以蒸餾水作為對照。

1.2.2洗氣試驗

步驟一，測試空氣中原有的PM10含量和PM2.5含量，記錄數據。

步驟二，將空氣通入三種待試溶液中，并測試記錄數據。

步驟三，計算數據得出PM2.5和PM10的去除率。

另外，為了避免由于某一天的空氣環境等外界因素影響測定結果，分別在六天內重復測試。

2 三種表面活性劑對PM2.5和PM10的洗氣效果

蒸餾水的洗氣效果代表著空白值，水的吸收效果一定程度上會干擾比較活性劑的效果，因此在比較活性劑實驗中需要排除這個因素的影響。實驗表明，經過水洗氣后，空氣中的PM2.5和PM10的含量降低了一部分，其中蒸餾水對PM10的吸收高于PM2.5。水和表面活性劑對PM2.5和PM10的吸收都有貢獻。從圖1、圖2中可以得出脂肪酸鈉對PM2.5和PM10的吸收效果更好，貢獻最大。PM2.5的去除率最高達到30%，其中表面活性劑的貢獻最高達24%；PM10的去除率達到42%，表面活性劑貢獻達31%。吸收PM2.5效果從高到低分別是脂肪酸鈉、氨基乙酸鹽和脂肪酸聚氧乙烯脂；吸收PM10效果排行相同。但明顯水以及三種表面活性劑都對PM10的吸收能力更好。

3 結束語

洗氣及對照實驗表明，當表面活性劑濃度為50g/L時，無論在PM2.5還是PM10的去除試驗中，脂肪酸鈉都表現出了最佳的效果。

參考文獻

[1]孫鵬舉.我國霧霾污染法律治理研究[D].山西財經大學，2014.

[2]張小曳，孫俊英，王亞強，等.我國霧-霾成因及其治理的思考[J].科學通報，2013，58（13）：1178-1187.

[3]韓雪.石家莊市大氣顆粒物（PM10/PM2.5）對肺炎住院影響的病例交叉研究[D].河北醫科大學，2014.

作者簡介：陳靜書（1994-），山東菏澤人，長春師范大學，環境科學專業學生。