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常见污染物尺寸与分离

空气、水源和食品,任何一个都跟我们息息相关,我们每人每天要吸入空气12立方米、饮水1.5升-3升,所以,在我们随手丢弃废电池、随意焚烧垃圾和倾倒污染物后,没过几天,这些污染物就已走进我们的肺部和胃部,因为我们都喝着一江水,呼吸着相同空气,所以我们要感谢上帝,“空气没有特供”(马云语)。

本文总结常见空气和水污染物尺寸及分离知识,供大家选择空气净化器、净水器参考。由于污染物的分类方式有很多种,且本文非专业文章,故只选取方便理解的来源分类作为参考。

一、空气和水污染物分类

常见空气污染物分为如下三类(来源):

  • 生物污染物——来源于生物,主要有细菌、病毒、真菌孢子、尘螨、花粉、毛发、皮屑等
  • 化学污染物——来源于化学,主要有二手烟、甲醛、苯系列、氡气等,主要来源于香烟、装修工程、合成纤维、花岗岩、清洁用品及家具等
  • 异味污染物——来源于生物或化学,异味也属于污染物,来自于宠物、烹饪、垃圾及人体等

水污染物可分为四大类(有机/无机,有毒/无毒):

  • 无机无毒物:酸、碱、一般无机盐、氮、磷等植物营养物质,此外沉积物似乎也要算做该类;
  • 无机有毒物:重金属、砷、氰化物、氟化物、放射物等;
  • 有机无毒物:碳水化合物、脂肪、蛋白质等,此外油类、病原体似乎也要算做该类;
  • 有机有毒物:苯酚、多环芳烃、PCB、有机氯农药等。

有机物污染的特征是耗氧,有毒物的污染特征表现为生物毒性。

一、常见微细材料尺寸

要滤除污染物就要了解这些污染物的体积及特性,下图为常见微粒材料尺寸对比图(来源于亚马逊)。很遗憾有点不清晰,又没找到原始图片源,下图主要有三个部分,顶部的微米标尺、中间的材料名称以及底部的分离过程,从左向右尺寸依次增大。

我们常说的PM2.5全称Particulate Matter 2.5,是指空气中颗粒直径小于2.5微米的颗粒物,此外还有PM10、PM100等说法,分别指颗粒直径小于10UM、100UM的颗粒物,以上颗粒物标准均按指数标准进行衡量,当然这些规范最初来源都是于美国1997年提出的空气污染程度指数。

二、典型污染物尺寸表

以下表格数据来源于网络汇总,也无官方文献,天缘自己也未量过,不全面且不严谨,仅供参考,单独列出来主要有两点考虑,一是这些污染物在我们身边的空气和水源存在最多,二来它们的潜在风险可能最大。

头发 60-90微米
过敏原 2.5-19微米
细菌 0.2-1.1微米
真菌孢子 1.4-18微米
病毒 0.3微米
花粉 6-52微米
尘螨抗原 18微米
甲型流感病毒 0.098微米
冠状病毒(SARS) 0.11微米
嗜肺性退伍军人杆菌 0.52微米
肺炎链球菌 0.707微米
   
   

三、污染物的分离

第一节中插图已经包含了不同材料尺寸下的分离技术,包括:微粒过滤、微滤、超滤、纳滤及反渗透技术,主要是面向液体过滤技术描述。无论是水净化还是空气净化,过程本质都差不多,水里除了鱼,空气几乎都有。总体而言,分离过程都是从大尺寸向小尺寸依次逼近,大尺寸污染物先进性初步分离,尺寸越小需要越精细的过滤技术,相比而言,分离成本也会依次增加。

市面上的净水器、空气净化器都是按照分级分离技术设计的(1-5级),一方面出于结构合理性考虑,二来也方便耗材维护,目前,无论是空气净化器还是净水器,滤芯都是属于耗材品,除了初级的粗过滤材料,后面的精细过滤都非常昂贵,所以购买任何净化商品都要考虑几个月后找不到该公司的情况。

附美国NASA 2010年9月公布的全球空气质量地图:

参考网址:

http://www.caepi.org.cn/word/16952.shtml

http://baike.baidu.com/view/4024113.htm

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