探究大气颗粒物单颗粒分析方法的应用现状及展望

付卫华

(云南省曲靖市环境监测站 云南曲靖 655000)

大气颗粒物指的就是分布在大气中的液态或者固态的颗粒物，其主要来自于自然和人类活动。尽管在全球大气中，大气颗粒物占有的比例非常小，但是其对人类活动、环境等方面均会产生影响，因此，受到了人们的广泛关注。在分析与研究大气颗粒物的时候，相应的分析方法逐渐提出，如全颗粒物分析法、单颗粒分析法，其中单颗粒分析法是目前最为常用的方法，也是效果比较好的。

1 大气颗粒物单颗粒分析方法的应用现状

1.1 颗粒物源解析应用

现阶段，污染源解析法主要包括三种：污染源排放清单法、受体模型法、扩散法，其中受体模型法是一种最有价值的方法，其主要包括化学统计学法、显微镜法。单颗粒分析法就是一种显微镜分析颗粒物的方法，利用此种分析方法得到单个颗粒物的大小、数量、类型、颜色、性质等内容，可以直观辨别颗粒物来源，得到颗粒物源解析结果。目前，我国一般均是使用SEM-EDX技术、TEM-EDX技术等开展单颗粒物分析，得到了颗粒物的来源。

1.2 气候效应应用

大气颗粒物对气候的影响可以分成两种：直接与间接。大气颗粒物可以吸收与散射太阳辐射，进而对地球-大气能量系统产生影响，出现一定的气候变化。大气颗粒物辐射程度与含量和其自身性质与时空变化有着一定的关系，针对不同颗粒物而言，主要研究的就是元素碳粒子与硫酸盐，主要原因就是元素碳具有吸光性；硫酸盐具有制冷作用。当颗粒物散射导致大气浊度提高1%的时候，地球平均温度就会降低1.7℃左右。通过相关分析与研究表明，可以通过增加海盐粒子的CCN含量，实现大气降雨增加，但是因为矿物颗粒具有一定的非均匀性，非常容易影响大气辐射情况。当硫酸盐和大矿物颗粒进行结合之后，就会降低其制冷效果，但是一些吸湿性的矿物颗粒会逐渐转变成CCN，影响流云中冰晶的沉降。

1.3 健康效应应用

大量研究表明，大气颗粒物是有害、有毒、烃类化合物的重要载体，其主要吸附在颗粒物的表面。大气颗粒物对人类健康有着一定的危害，其中含有的有害元素包括：Mn、Cu、Pb、Zn、Cr、As等，当人类将这些元素吸入体内之后，就会沉积在肺泡区域，影响人类的健康。由此可以看出，大气颗粒物吸附的一些有害、有毒、烃类化合物等会致使人类出现一些疾病，因此，一定要加强单颗粒分析法的运用，明确不同颗粒物和吸附元素之间的关系，以及吸入人类身体中的危害，在一定程度上保证人类健康。

2 大气颗粒物单颗粒分析方法的展望

2.1 多种单颗粒分析法的联合应用

单颗粒分析方法主要包括SEM-EDX技术、TEM-EDX技术，但是SEM-EDX技术一般都是将电子束当成是照射源，经常存在于颗粒物边界，降低了单颗粒的分辨能力，因此，SEM-EDX技术经常得到是细微粒物集合体；而TEM-EDX技术在进行分析的时候，需要花费一定的时间，无法进行全面的统计分析，得到的相关图像也是平面图形，缺少一定的立体感。这两种技术均是在真空条件下进行操作，对颗粒物的粒径、形态等有着一定的影响，并且在对Na和U之间元素进行分析的时候，经常带有一定的窄窗口，并且分析深度不足，所以，在进行实际分析工作的时候，可以采用多种技术进行联合使用，达到更好的效果。

2.2 单颗粒分析法的自动化

在进行单颗粒分析的时候，需要开展图像处理、数量统计等工作，并且发挥着非常重要的作用。因为工作太过复杂，需要利用计算机技术进行相关的统计与自动化处理，只是依靠人工是无法实现预期工作目标的，因此，需要加强对有关技术的研究，保证相关工作的全面开展。

3 结语

总而言之，单颗粒分析法在国际大气颗粒物研究中属于一项比较前沿的工作领域。这主要就是因为单颗粒分析法可以提供更多的颗粒信息，保证颗粒采样时间尽可能的少，并且利用有限的样品相关分析，得到有效的数据，使大气颗粒物情况可以在短时间内完成精准测量。因此，单颗粒分析法在大气化学研究中得到了普遍的应用。同时，随着我国对大气颗粒物与大气化学等领域的深入分析与研究，单颗粒分析法的广泛应用已经成为了一种必然趋势。

[1]牛红亚.区域大气边界层内气溶胶粒子的单颗粒法解析[D].北京：中国矿业大学,2011.

[2]刘新春，周永东，艾力·买买提明.等.塔克拉玛干沙漠腹地沙尘暴过程大气颗粒物浓度及影响因素分析[A].第七届海峡两岸气胶技术研讨会暨第二届空气污染技术研讨会论文摘要集[C].2010.