大氣顆粒物的形貌特征及單顆粒的研究.pdf

1、大氣顆粒物是經(jīng)過復(fù)雜的物理和化學(xué)反應(yīng)過程，形成的漂浮在大氣中不同尺度的粒子的群體，我們以空氣動力學(xué)尺度定義大氣顆粒物的種類，對于我們直接評價(jià)和判斷顆粒物對人體的危害，讓我們更能清楚的認(rèn)識大氣顆粒物，制定控制大氣污染的對策具有重要的意義。
　　本文介紹了可吸入大氣顆粒物樣品形貌特征，建立了大氣顆粒物單顆粒分析的研究方法。首先我們利用掃描電子顯微鏡觀察大氣顆粒物單顆粒形貌和粒徑，并分析顆粒物的種類和來源。利用X射線能譜定性分析顆粒物的

2、元素含量。我們還根據(jù)顆粒物在大氣環(huán)境中發(fā)生復(fù)雜的物理和化學(xué)變化，搭建了模擬納米顆粒物（Fe2O3、Fe3O4、CeO2）在大氣環(huán)境中的非均相反應(yīng)，并利用紅外光譜對物質(zhì)分子進(jìn)行分析和鑒定。此外，我們還通過同步輻射裝置的X射線成像站，通過三維立體圖像觀察顆粒物的形貌，讓我們更直觀的了解顆粒物的形貌。
　　此外，建立了大氣顆粒物中單顆粒重金屬元素檢測的分析方法，采用干凈的玻璃載玻片，mylar膜和PTEF材質(zhì)的薄片作為裝載顆粒物樣品的基

3、底，優(yōu)化激光剝蝕-電感耦合等離子質(zhì)譜Dwell-Time的運(yùn)行參數(shù)，測定粒徑為10um左右的大氣顆粒物樣品。對顆粒物中重金屬元素Pb208、U238、Th232、La139、Ce140等進(jìn)行單顆粒分析，激光剝蝕-電感耦合等離子質(zhì)譜測定元素的信號強(qiáng)度，從而得出測定單顆粒元素的最佳方法。
　　本論文的主要內(nèi)容如下：
　　首先，我們通過大氣顆粒物的收集、拍照、掃描電子顯微鏡（SEM）、X射線成像等手段進(jìn)行表征。結(jié)果顯示我們收集磕在

4、基底用于質(zhì)譜分析的顆粒物粒徑大小和形貌符合單個顆粒物的特征，便于我們分析單個大氣顆粒物元素組成和含量。
　　其次，我們調(diào)研和收集人口比較密集、經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的9個城市空氣質(zhì)量狀況，分析空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）各個污染物的濃度范圍，確定模擬大氣環(huán)境的污染物的濃度梯度。模擬研究了顆粒物在大氣環(huán)境下的非均相反應(yīng)研究，經(jīng)不同濃度SO2、NO2、濕度和紫外強(qiáng)度后，納米顆粒物表面的化學(xué)基團(tuán)變化。
　　最后，我們建立了大氣顆粒物中單顆粒重金屬

5、元素的檢測方法，利用激光剝蝕-電感耦合等離子質(zhì)譜分析我們選定的顆粒物元素的信號強(qiáng)度。結(jié)果表明我們通過優(yōu)化電感耦合等離子質(zhì)譜Dwell-Time的運(yùn)行參數(shù)，分析得到的元素信號強(qiáng)度，確保等離子質(zhì)譜儀進(jìn)行單個顆粒分析。
　　綜上所述，我們研究大氣顆粒物的粒徑和形貌特征，并模擬了大氣顆粒物表面的非均相反應(yīng)研究。大氣顆粒物是空氣中顆粒物的聚集體，過去我們對大氣顆粒物的相關(guān)研究大部分停留在顆粒物的全顆粒分析，這往往不能得到顆粒物的具體信息，尤