微米級大氣顆粒物有害重金屬元素直接檢測技術(shù)與儀器的初步研究.pdf

1、隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，其中空氣污染是一個(gè)日益受到關(guān)注的環(huán)境問題之一。城市上空的大氣顆粒物攜帶有種類繁多的有害重金屬，由于其長距離飄移性，成為有害重金屬長距離運(yùn)移的重要途徑。大氣顆粒物沉降后，與土壤和水源接觸可造成地面環(huán)境的污染。研究了大氣顆粒物中有害重金屬元素的成分和含量，對于直接判斷氣溶膠對人體健康的危害，評價(jià)城市大氣環(huán)境質(zhì)量，制定防治對策都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　 目前，大氣顆粒物有害重金屬元素檢測的主要方法

2、是采用液體進(jìn)樣的電感耦合等離子體-原子發(fā)射光譜法，但是這種方法由于采用液體進(jìn)樣而具有一些難以克服的缺陷，如分析時(shí)間長、試劑和人力的消耗大，不能滿足越來越多的空氣質(zhì)量檢測任務(wù)。而固體直接進(jìn)樣無需樣品處理、檢測速度快，是現(xiàn)今研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。目前的固體直接進(jìn)樣方法研究主要集中在電感耦合等離子體-原子發(fā)射光譜領(lǐng)域，但是電感耦合等離子體-原子發(fā)射光譜儀的成本和使用費(fèi)用十分高昂，在進(jìn)行日?？諝赓|(zhì)量監(jiān)測的任務(wù)中有著難以彌補(bǔ)的先天缺陷。而且現(xiàn)有文獻(xiàn)報(bào)

3、道的固體直接進(jìn)樣方法普遍存在裝置復(fù)雜、進(jìn)樣不均勻、進(jìn)樣效率低的缺陷。本文設(shè)計(jì)了一種簡便的固體粉末直接進(jìn)樣裝置，達(dá)到了令人滿意的進(jìn)樣效果，并且以微波等離子體矩-原子發(fā)射光譜法為基礎(chǔ)，構(gòu)建了一種新的檢測方法和儀器，為大氣顆粒物(特別是以PM2.5為代表的微米級小粒徑大氣顆粒物)中有害重金屬元素的分析提供了一種新的技術(shù)手段和工具。論文主要內(nèi)容和結(jié)論如下：
　　 1.簡要介紹了大氣氣溶膠污染現(xiàn)狀、大氣顆粒物中有害重金屬元素分析的原理以及

4、研究現(xiàn)狀，概括了傳統(tǒng)的檢測方法，描述了這些方法的不足，指出了采用固體直接進(jìn)樣的微波等離子體矩-原子發(fā)射光譜法分析大氣顆粒物有害重金屬元素的重要價(jià)值。
　　 2.介紹了基于電感耦合等離子體-原子發(fā)射光譜法的大氣顆粒物有害重金屬元素檢測的技術(shù)和儀器，重點(diǎn)介紹其進(jìn)樣方法.系統(tǒng)地歸納和總結(jié)了這些方法的原理、裝置和優(yōu)缺點(diǎn)。
　　 3.介紹了微波等離子體矩的原理、結(jié)構(gòu)和優(yōu)勢，并基于MPT-AES構(gòu)建了直接檢測微米級大氣顆粒物中有害重

5、金屬元素的裝置，重點(diǎn)介紹了固體粉末直接進(jìn)樣系統(tǒng)。
　　 4.對微米級大氣顆粒物有害重金屬元素直接檢測裝置的實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行優(yōu)化，從而確定了儀器的最佳工作條件，為今后的實(shí)際應(yīng)用分析提供了良好的參考信息。同時(shí)用該儀器對白炭黑粉末中的重金屬元素Hg、As、Pb進(jìn)行檢測，以此來模擬微米級大氣顆粒物中有害重金屬元素的分析。對白炭黑粉末樣品中的Hg的檢出限達(dá)到2.07μg/m3，對As的檢出限達(dá)到20.9μg/m3，對Pb的檢出限到達(dá)到0.08