探究大氣顆粒物單顆粒分析方法的應(yīng)用現(xiàn)狀及展望

付衛(wèi)華

(云南省曲靖市環(huán)境監(jiān)測(cè)站 云南曲靖 655000)

大氣顆粒物指的就是分布在大氣中的液態(tài)或者固態(tài)的顆粒物，其主要來(lái)自于自然和人類(lèi)活動(dòng)。盡管在全球大氣中，大氣顆粒物占有的比例非常小，但是其對(duì)人類(lèi)活動(dòng)、環(huán)境等方面均會(huì)產(chǎn)生影響，因此，受到了人們的廣泛關(guān)注。在分析與研究大氣顆粒物的時(shí)候，相應(yīng)的分析方法逐漸提出，如全顆粒物分析法、單顆粒分析法，其中單顆粒分析法是目前最為常用的方法，也是效果比較好的。

1 大氣顆粒物單顆粒分析方法的應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 顆粒物源解析應(yīng)用

現(xiàn)階段，污染源解析法主要包括三種：污染源排放清單法、受體模型法、擴(kuò)散法，其中受體模型法是一種最有價(jià)值的方法，其主要包括化學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)法、顯微鏡法。單顆粒分析法就是一種顯微鏡分析顆粒物的方法，利用此種分析方法得到單個(gè)顆粒物的大小、數(shù)量、類(lèi)型、顏色、性質(zhì)等內(nèi)容，可以直觀辨別顆粒物來(lái)源，得到顆粒物源解析結(jié)果。目前，我國(guó)一般均是使用SEM-EDX技術(shù)、TEM-EDX技術(shù)等開(kāi)展單顆粒物分析，得到了顆粒物的來(lái)源。

1.2 氣候效應(yīng)應(yīng)用

大氣顆粒物對(duì)氣候的影響可以分成兩種：直接與間接。大氣顆粒物可以吸收與散射太陽(yáng)輻射，進(jìn)而對(duì)地球-大氣能量系統(tǒng)產(chǎn)生影響，出現(xiàn)一定的氣候變化。大氣顆粒物輻射程度與含量和其自身性質(zhì)與時(shí)空變化有著一定的關(guān)系，針對(duì)不同顆粒物而言，主要研究的就是元素碳粒子與硫酸鹽，主要原因就是元素碳具有吸光性；硫酸鹽具有制冷作用。當(dāng)顆粒物散射導(dǎo)致大氣濁度提高1%的時(shí)候，地球平均溫度就會(huì)降低1.7℃左右。通過(guò)相關(guān)分析與研究表明，可以通過(guò)增加海鹽粒子的CCN含量，實(shí)現(xiàn)大氣降雨增加，但是因?yàn)榈V物顆粒具有一定的非均勻性，非常容易影響大氣輻射情況。當(dāng)硫酸鹽和大礦物顆粒進(jìn)行結(jié)合之后，就會(huì)降低其制冷效果，但是一些吸濕性的礦物顆粒會(huì)逐漸轉(zhuǎn)變成CCN，影響流云中冰晶的沉降。

1.3 健康效應(yīng)應(yīng)用

大量研究表明，大氣顆粒物是有害、有毒、烴類(lèi)化合物的重要載體，其主要吸附在顆粒物的表面。大氣顆粒物對(duì)人類(lèi)健康有著一定的危害，其中含有的有害元素包括：Mn、Cu、Pb、Zn、Cr、As等，當(dāng)人類(lèi)將這些元素吸入體內(nèi)之后，就會(huì)沉積在肺泡區(qū)域，影響人類(lèi)的健康。由此可以看出，大氣顆粒物吸附的一些有害、有毒、烴類(lèi)化合物等會(huì)致使人類(lèi)出現(xiàn)一些疾病，因此，一定要加強(qiáng)單顆粒分析法的運(yùn)用，明確不同顆粒物和吸附元素之間的關(guān)系，以及吸入人類(lèi)身體中的危害，在一定程度上保證人類(lèi)健康。

2 大氣顆粒物單顆粒分析方法的展望

2.1 多種單顆粒分析法的聯(lián)合應(yīng)用

單顆粒分析方法主要包括SEM-EDX技術(shù)、TEM-EDX技術(shù)，但是SEM-EDX技術(shù)一般都是將電子束當(dāng)成是照射源，經(jīng)常存在于顆粒物邊界，降低了單顆粒的分辨能力，因此，SEM-EDX技術(shù)經(jīng)常得到是細(xì)微粒物集合體；而TEM-EDX技術(shù)在進(jìn)行分析的時(shí)候，需要花費(fèi)一定的時(shí)間，無(wú)法進(jìn)行全面的統(tǒng)計(jì)分析，得到的相關(guān)圖像也是平面圖形，缺少一定的立體感。這兩種技術(shù)均是在真空條件下進(jìn)行操作，對(duì)顆粒物的粒徑、形態(tài)等有著一定的影響，并且在對(duì)Na和U之間元素進(jìn)行分析的時(shí)候，經(jīng)常帶有一定的窄窗口，并且分析深度不足，所以，在進(jìn)行實(shí)際分析工作的時(shí)候，可以采用多種技術(shù)進(jìn)行聯(lián)合使用，達(dá)到更好的效果。

2.2 單顆粒分析法的自動(dòng)化

在進(jìn)行單顆粒分析的時(shí)候，需要開(kāi)展圖像處理、數(shù)量統(tǒng)計(jì)等工作，并且發(fā)揮著非常重要的作用。因?yàn)楣ぷ魈^(guò)復(fù)雜，需要利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行相關(guān)的統(tǒng)計(jì)與自動(dòng)化處理，只是依靠人工是無(wú)法實(shí)現(xiàn)預(yù)期工作目標(biāo)的，因此，需要加強(qiáng)對(duì)有關(guān)技術(shù)的研究，保證相關(guān)工作的全面開(kāi)展。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，單顆粒分析法在國(guó)際大氣顆粒物研究中屬于一項(xiàng)比較前沿的工作領(lǐng)域。這主要就是因?yàn)閱晤w粒分析法可以提供更多的顆粒信息，保證顆粒采樣時(shí)間盡可能的少，并且利用有限的樣品相關(guān)分析，得到有效的數(shù)據(jù)，使大氣顆粒物情況可以在短時(shí)間內(nèi)完成精準(zhǔn)測(cè)量。因此，單顆粒分析法在大氣化學(xué)研究中得到了普遍的應(yīng)用。同時(shí)，隨著我國(guó)對(duì)大氣顆粒物與大氣化學(xué)等領(lǐng)域的深入分析與研究，單顆粒分析法的廣泛應(yīng)用已經(jīng)成為了一種必然趨勢(shì)。

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