太原市灰霾期間黑碳氣溶膠形貌與成分分析

作者：馮小姣,耿紅,彭妍,康鑫,武力,Ro Chul-Un

摘要：為掌握太原市冬季灰霾發生期間黑碳氣溶膠形貌特征和化學成分變化特點,分別于2011-12-30 T 08:00至2012-01-01 T 04:00和2018-11-25 T 08:00至2018-11-27 T 04:00灰霾發生期間在山西大學環境與資源學院樓頂使用MAY七級沖擊式顆粒采樣器每隔4 h采集空氣動力學直徑分別為0.25~0.5μm、0.5~1.0μm以及1~2μm的大氣單顆粒分析樣品,運用帶超薄窗口能譜儀的掃描電鏡(JEOL JSM-6390)測定了樣品中4330個顆粒的二次電子像及X射線能譜,通過基于蒙特卡羅模擬程序的定量電子探針微區分析技術對每個顆粒的元素原子濃度進行了計算,并對顆粒進行了分類與計數。共檢測到6類顆粒,分別是礦物塵、碳質顆粒、鈉鹽顆粒、二次顆粒、富鐵顆粒和其他,其中黑碳氣溶膠數量相對豐度在2011和2018年樣品中平均為26.8%和34.2%。按照伸長率(E)、縱橫比(R)、是否與其他物質結合等將其分為伸展型、支鏈型、嵌入或粘附型和團聚型4種,反映了黑碳顆粒不同的老化過程。2011年樣品中團聚型和支鏈型數量較多,而2018年樣品中伸展型和嵌入型多于團聚型和支鏈型,提示2011年黑碳氣溶膠老化程度大于2018年,與灰霾嚴重程度相一致。本研究表明,與2011年相比,太原市2018年冬季灰霾污染特征和燃料結構可能發生了較大改變。

發文機構：山西大學環境科學研究所 山西大學環境與資源學院 韓國仁荷大學化學系

關鍵詞：電子探針微區分析技術灰霾黑碳氣溶膠形貌與成分太原市electron probe X-ray microanalysishaze eventsblack carbon aerosolmorphology and compositionTaiyuan city

分類號： P593[天文地球—地球化學]X513[天文地球—地質學]