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，其主要來自于自然和人類活動。盡管在全球大氣中，大氣顆粒物占有的比例非常小，但是其對人類活動、環(huán)境等方面均會產(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值的方法，其主要包括化學(xué)統(tǒng)計學(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顆粒物的大小、數(shù)量、類型、顏色、性質(zhì)等內(nèi)容，可以直觀辨別顆粒物來源，得到顆粒物源解析結(jié)果。目前，我國一般均是使用SEM-EDX技術(shù)、TEM-EDX技術(shù)等開展單顆粒物分析，得到了顆粒物的來源。

1.2 氣候效應(yīng)應(yīng)用

大氣顆粒物對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輻射，進(jìn)而對地球-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)與時空變化有著一定的關(guān)系，針對不同顆粒物而言，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%的時候，地球平均溫度就會降低1.7℃左右。通過相關(guān)分析與研究表明，可以通過增加海鹽粒子的CCN含量，實現(xiàn)大氣降雨增加，但是因為礦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，就會降低其制冷效果，但是一些吸濕性的礦物顆粒會逐漸轉(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。大氣顆粒物對人類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)人類將這些元素吸入體內(nèi)之后，就會沉積在肺泡區(qū)域，影響人類的健康。由此可以看出，大氣顆粒物吸附的一些有害、有毒、烴類化合物等會致使人類出現(xiàn)一些疾病，因此，一定要加強單顆粒分析法的運用，明確不同顆粒物和吸附元素之間的關(guān)系，以及吸入人類身體中的危害，在一定程度上保證人類健康。

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)行分析的時候，需要花費一定的時間，無法進(jìn)行全面的統(tǒng)計分析，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，對顆粒物的粒徑、形態(tài)等有著一定的影響，并且在對Na和U之間元素進(jìn)行分析的時候，經(jīng)常帶有一定的窄窗口，并且分析深度不足，所以，在進(jìn)行實際分析工作的時候，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化

在進(jìn)行單顆粒分析的時候，需要開展圖像處理、數(shù)量統(tǒng)計等工作，并且發(fā)揮著非常重要的作用。因為工作太過復(fù)雜，需要利用計算機技術(shù)進(jìn)行相關(guān)的統(tǒng)計與自動化處理，只是依靠人工是無法實現(xiàn)預(yù)期工作目標(biāo)的，因此，需要加強對有關(guān)技術(shù)的研究，保證相關(guān)工作的全面開展。

3 結(jié)語

總而言之，單顆粒分析法在國際大氣顆粒物研究中屬于一項比較前沿的工作領(lǐng)域。這主要就是因為單顆粒分析法可以提供更多的顆粒信息，保證顆粒采樣時間盡可能的少，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間內(nèi)完成精準(zhǔn)測量。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，隨著我國對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。

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