焦作市大氣顆粒物礦物組成及源解析.pdf

1、大氣顆粒物是多相聚集不均勻的混合物,是許多不同化學(xué)組成的單個顆粒物集合而成的的總體。它對人體健康、能見度、氣候和生態(tài)系統(tǒng)等具有重要影響。本文選取焦作市高新區(qū)的大氣顆粒物為研究對象,分別于2009年10月份,2010年1月份和10~12月份采集分級顆粒物、可吸入顆粒物(PM10)和PM2.5樣品。
　　采用帶X射線能譜的掃描電鏡技術(shù)(SEM/EDX)、X射線衍射技術(shù)(XRD)、能量色散X射線熒光技術(shù)(EDXRF)等多種現(xiàn)代分析測試手

2、段對焦作市高新區(qū)的大氣顆粒物的微觀形貌、X射線能譜特征、礦物組成、元素組成等理化性質(zhì)進(jìn)行了研究。最后采用SPSS統(tǒng)計學(xué)軟件,運用主成分分析法(PCA)對PM10進(jìn)行源解析。研究結(jié)果表明:
　　(1)焦作市大氣顆粒物的微觀形貌可分為圓球形顆粒物、長條狀集合體、柱狀顆粒物、不規(guī)則顆粒物、簇狀集合體、板狀顆粒物、絮狀集合體和鏈狀集合體8種類型。通過對部分典型形貌顆粒物進(jìn)行X射線能譜特征分析,共檢測出16種元素,識別出方解石、石英、硅鋁酸

3、鹽、石膏、剛玉等礦物。運用礦物顆粒的類型分類方法,將礦物顆粒分為“富Si”、“富Ca”、“富S”、“富Al”4種不同類型。
　　(2)XRD研究結(jié)果表明,在大氣顆粒物中發(fā)現(xiàn)有石英、方解石、硅鋁酸鹽、巖鹽、白云石、硝酸鈉、氯化銨、剛玉、二氧化錳、石膏、硫化銅、碳酸鎂、硅酸鈣、單質(zhì)硅晶體、赤鐵礦和銳鈦礦等16種礦物。半定量結(jié)果顯示,硅鋁酸鹽和石英的相對含量較高。
　　(3)2010年11~12月份采集的可吸入顆粒物日均濃度變化在

4、190~670μg/m3,是國家二級標(biāo)準(zhǔn)1.26~4.46倍。使用EDXRF測定了可吸入顆粒物中的Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、K、Ca、Ti、Fe、Cu、Zn、Mn、Pb等15種元素的含量水平。結(jié)果表明,15種元素的質(zhì)量之和占顆粒物總質(zhì)量的17.3％~36.7%。其中,Si和Al占有較高的百分比。PCA源解析結(jié)果表明,焦作市可吸入顆粒物主要有4種大氣污染源,依次為:建筑/冶煉行為、燃煤/交通行為、土壤揚塵和特殊的工業(yè)行為,其方