电感耦合等离子体-质谱法研究大气颗粒物中元素浓度

1　IntroductionAirborneparticulatematterisoneoftheimportantmarkersofairqualityandisanimportanthealthconcerninurbanareas,especiallywithrespecttoanumberofchronicrespiratorydiseases.Medicaldatasuggeststhatitisthisfractionofparticulatematterthatbecomesdeeplyi…     

广州市灰霾期间大气颗粒物中无机元素的质量浓度

用ICP-MS测定K,Al,Fe,Mn,Cu,Pb 和Zn等27种元素的浓度,讨论了这些元素在灰霾与非灰霾期的浓度特征.结果表明, 广州市大气PM10中无机元素的质量浓度在灰霾期要高于非灰霾期,同时灰霾与非灰霾期间所测元素的分布特征基本一致,说明灰霾与非灰霾期间无机元素的来源基本上是一致的.富集因子法分析结果显示,来源于人为活动的Zn, Pb, As和Cu在灰霾期更容易富集.     

沈阳市区大气颗粒物元素组分及其分布

本研究采用美国安德逊五段冲击式采样器进行大气颗粒物采样，用中子活化法进行分析，获得４３种元素质量浓度，并求得各种元素的质量中值直径和几何标准差。     

我国四个大气背景点颗粒物浓度及其元素分布特征

选择全国由南至北的4个大气背景站(广东南岭、湖北神农架、山西庞泉沟和吉林长白山),于2013年分4个季度同步采集环境空气颗粒物PM10和PM2.5样品,采用微波消解电感耦合等离子体质谱法测定滤膜样品中60余种元素.结果表明,4个背景点PM2.5日均质量浓度平均值为17μg·m-3,PM10为29μg·m-3,低于《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)规定的一级浓度限值.第一季度的PM10和PM2.5最高,除长白山第三季度高于第四季度之外,其他3个点位均呈现第二季度第四季度第三季度的趋势.PM2.5和PM10二者呈线性正相关,4个季度的PM2.5/PM10比值均小于0.5,第二、第三季度较高,而第一、第四季度较低.PM10和PM2.5中元素随季节变化不大,PM2.5含量在同一水平上低于PM10.Na、Mg、Al、S、K、Ca、Fe、Zn质量浓度在0.1—10μg·m-3之间,P、Ti、Mn、Ni、Cu、Ba、Pb质量浓度在10—100 ng·m-3之间,Cd、Co、Ge、Ga、Zr、Sr、V等质量浓度在0.01—10 ng·m-3之间.K、Al、Ca含量大于10%,S、Mg、Na、Fe、Zn、Pb、Mn含量大于1%,Cu、P、Ba、Ti量介于0.5%—1%,其他痕量元素含量所占比例小于0.5%.     

大气颗粒物样品中主要和痕量元素的直接测定

采用一种新的标样制备方法,用波长色散Ｘ射线荧光光说直接定量分析由微滤膜油滤所吸附和收集的大气颗粒物中主量和痕量无机元素,具有快速,简便,准确和经济等特点。     

忻州市市区大气颗粒物中的元素组成特征

采集忻州市市区冬季和夏季总悬浮颗粒物(TSP)和可吸入颗粒物(PM10)样品,测定其中Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb等18种元素含量,并对元素的浓度水平、时空分布特征和重金属的潜在生态风险以及元素的主要来源进行了研究.结果表明,忻州市TSP和PM10中18种元素平均浓度分别为47662.2 ng·m-3和17546.4 ng·m-3,重金属的生态危害在TSP中由高到低依次为CdCuCoPbAsCrZnNiMn,在PM10中为CdCuPbCoZnCrAsNiMn,且PM10比TSP具有更强的生态危害性.富集因子和主因子分析法表明,忻州市PM10中元素的主要排放源包括:煤烟尘和工业粉尘、土壤风沙尘、建筑水泥尘和汽车尾气,贡献率分别为56.30%、23.88%、19.78%.     

西南典型地区降雨中痕量元素的来源—受体模型法

本文报导多元分析技术和化学质量平衡法联用求解贵阳、重庆地区雨样中痕量元素源的分配.首先,用主成份分析法鉴别出燃煤、土壤、燃油、冶金和磷排放源.酸雨研究关心的S,Ca,Mg等元素在燃煤、土壤主成份上载荷大.其次,用绝对主成份分析、因子分析绝对计算法计算源的成份谱,S,Ca,K,Mg,Na等在雨水中量大的元素在源成份谱中的值曾遍偏大.最后用化学质量平衡法的有效方差分析,脊岭回归分析计算源的分配.降雨中量大的痕量元素来自燃煤、土壤和燃油,来自冶金和磷源的量很小.有时,降雨中与燃油有关的S,Ca,K,Mg浓度高于燃煤、土壤有关的浓度,尚是问题.     

大气气溶胶中元素种态研究

应用化学逐级提取流程对国际原子能机构（简称IAEA）气溶胶、室内和室外气溶胶、煤飞灰中元素的组成和种态进行了分析,应用仪器中子活化法测定了各种态中元素的含量,计算出元素在各种态中的分配比例。按照气溶胶中元素不同种态的环境和生物活性以及主要来源来分类,评述了元素在环境和生态系统中的吸收和转化能力,并对气溶胶中元素对环境的影响作出了初步的探讨。实验数据表明,气溶胶中的不同元素在各种态中的分布是有差异的。地壳来源元素中,Sc,Al,Fe和Ti主要分布在不溶物态中,稀土元素主要分布在氧化物态和不溶物态;不溶物态沉降到地表后不易进行迁移和转化,对环境的影响较小;氧化物态性质比较活泼,可以在大气中发生化学反应。Mn在气溶胶中主要分布在水可溶态和氧化物态,环境可交换性要比Al,Fe,Ti等大得多。人为来源元素的环境可交换态的比例都比较高,这说明它们通过干、湿清除过程沉降到地表后,水可溶态可以直接进入水循环;碳酸盐、氧化物和有机物态可以在适当的条件下与环境中的其他物质发生化学反应,生成易溶于水的化合物进入生态环境中,对环境影响较大。     

青藏高原不同粒径大气颗粒物元素分析

为研究青藏高原大气颗粒物化学组成特征,利用Andersen分级撞击式采样器进行大气颗粒物分级采样,建立并优化HNO3+H2O2+HF混合酸密闭消解的体系,并结合电感耦合等离子体质谱分析其中21种元素.结果表明,Na、Mg、Al、K、Ca、Fe元素浓度分别为469.12、286.61、430.75、390.92、783.59 ng.m-3和1289.32 ng.m-3,占所测元素的97.8%.粒径分布显示,Na、Mg、Al、K、Ca、V、Cr、Mn、Fe、Ni、Sr、Ba在5.8—9.0μm粒径范围出现峰值;Co、Cu、Zn、As、Se、Mo、Cd、Tl、Pb在0.43—0.65μm和5.8—9.0μm粒径范围出现双峰.     

近海海洋大气颗粒物中元素浓度及粒径分布研究

本工作用质子激发Ｘ荧光分析光测定近中国海域上空不同粒径大气颗粒物中１４个元素的浓度、粒径分布及富集因子。研究发现，在开阔海域大气污染元素和地壳元素主要来自亚洲大陆长距离输送的贡献，海水元素浓度受海盐气溶胶的控制，估算近中国海域大气中的尘土量为０．４－２．３μｇ／ｍ＾３，尘土粒子的输入量控制着海洋大气颗粒物中地壳元素浓度。     

太原市大气中PM10的监测与分布

2001年3月下旬，在太原市建成区均匀布设15个网格点，使用便携式空气质量监测仪，连续5天监测了各点大气中可吸入颗粒物（PM10）的浓度。结果表明：监测期间PM10的浓度范围为0．191－0．660mg/m^3，全市日平均浓度为0．373mg/m^3，上午平均值是下午的2倍；PM10浓度空间分布整体上比较均匀，不同功能区的污染程度依次为：电厂＞化工工＞太钢工业区＞校园商业区＞太行居民我。着重探讨了污染现状的成因，并提出了改善大气质量的建议。     

ICP-AES法测定大气PM2.5中的有害元素

大气颗粒物中,粒径小于2.5μm的细粒子,被称为细颗粒物(俗称为PM2.5).细颗粒物被吸入人体后会直接深入到肺部的气体交换器官,干扰肺部的气体交换,引发包括哮喘、支气管炎和心血管病等方面的疾病.细颗粒物中铅、锰、镉、锑、锶、砷、镍、硫酸盐、多环芳烃等有害物质含量较高,而且这些有害物质在大气中的停留时间长、输送距离远,对人健康危害极大.2011年11月,《环境空气质量标准》将PM2.5纳入常规空气质量评价,PM2.5年平均浓度和24 h平均浓度限值分别定为0.035 mg.m-3和0.075 mg.m-3.对大气PM2.5中有害元素进行检测,可以有针对性地对可能对健康造成的危害进行防治,同时各元素含量的变化对于PM2.5的来源分析也是非常有意义的提示.本文参考GB/T 11739,使用ICP-AES法测定了大气细颗粒物样品中有害元素的含量.     

西南地区大气颗粒物中的人为来源元素及与降雨中元素组成的关系

根据西南地区城郊区和偏远地区1989年春秋季大气颗粒物中元素的浓度和地面土中元素的丰度探讨了颗粒物中元素的人为来源贡献率及地面土的元素污染情况。结果表明:硫在该地区的贡献率都在98％以上,其它元素随地区和季节的不同而各有差异。地面土基本上未受人为污染。根据大气颗粒物中14种元素的浓度及其可溶性元素的百分数,用差别因子比较了雨水与颗粒物中相应元素的关系,对雨水中元素可能的来源作了讨论。     

大气中硝酸和颗粒物硝酸盐的测定

研究了用扩散管差分法和多种叠滤膜法测量大气中粒物硝酸盐和气体硝酸，扩散管差分法可以测量颗粒物硝酸盐和气体硝酸，避免了采样时颗粒物硝酸盐的人为损失。Ｆｌｏｕｒｏｐｏｒｅ聚四氟乙烯膜等惰性膜也可以采集颗粒物硝酸盐，其后的ＮａＣｌ浸渍膜采集硝酸，而玻璃纤维膜几乎同时采集了颗粒物硝酸盐和硝酸。     

沈阳市大气颗粒物的特征

本文根据沈阳市环境监测及科学研究的有关信息，简要综述了沈阳市区大气颗粒物的污染水平、物理和化学性质及针对性的防治颗粒物污染的建议。     

发电厂附近大气气溶胶元素浓度的监测

用Ｓｔｒｅａｋｅｒ时间顺序采样器在火力发电厂附近连续收集大气气溶胶样品，这些样品在２×１．７ＭＶ串列加速器上用２．５ＭｅＶ的质子进行ＰＩＸＥ分析，得到了大气气溶胶粗，细颗粒物中２１个元素浓度及其时间的短时变化，显示了主要污染源方向的信息，结果表明，元素Ｓｉ，Ｋ，Ｚｎ和Ａｓ的浓度高于北京地区冬天的水平，Ｂｒ／Ｐｂ的比值为０．１６（ｎ＝４４），高于一般地区。     

广州市大气颗粒物样品中二噁英的测定

参照美国环保总局(US EPA)标准方法,应用高分辨率气相色谱-高分辨率质谱仪对广州市大气颗粒物中的二噁英进行分析和检测.结果表明,广州市大气总悬浮颗粒中二噁英的浓度较高.由于受工业活动的影响,广州市荔湾区二噁英的浓度最高,其平均浓度(毒性当量值)为12777fg·m-3(430.5fg Ⅰ-TEQ·m-3).     

污染区大气中多氯联苯的表征与分布研究初探

通过采集并分析污染区大气及大气颗粒物中PCBs的含量,揭示了污染区空气中PCBs的残留量,讨论了各样品中PCBs的组成及分布,气相样品中可检出的PCBs总浓度在19 1-641ng·m-3,颗粒物中可检出的PCBs同类物总浓度为0.191-0.373μg·g -1. 并对气相与颗粒物PCBs浓度的关系进行了初步探讨.对同类物分布的研究表明,无论气态还是大气颗粒物中低氯代的PCBs同类物都是其主要成份.     

拉萨市大气中碳颗粒物的浓度变化及特征

利用STAPLEX大流量分级采样器于2014年8—12月采集拉萨市城区大气颗粒物84个样品,测定不同粒径上有机碳(OC)和元素碳(EC)的质量浓度,定性分析二次有机碳(SOC),基于碳质组分和~(14)C值得到其来源.结果表明,不同粒径的OC质量浓度呈双峰分布,较高峰出现在0.49μm粒径段,次高峰出现在1.5—3.0μm粒径段(8—9月)和3.0—7.2μm粒径段(11—12月);EC主要分布在0.49μm粒径段.OC/EC比值为4.15—33.80,表明拉萨大气颗粒物存在二次有机碳.研究表明,拉萨市碳质颗粒物的主要污染源是燃煤、机动车尾气、生物质燃烧和地面扬尘、生物质燃烧和地面扬尘是OC的主要来源,燃煤和机动车尾气则是EC的主要来源.