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)境污染日趨嚴重，其中空氣污染是一個日益受到關(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樣而具有一些難以克服的缺陷，如分析時間長、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)。而固體直接進樣無需樣品處理、檢測速度快，是現(xiàn)今研究的重點和熱點。目前的固體直接進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用十分高昂，在進行日常空氣質(zhì)量監(jiān)測的任務(wù)中有著難以彌補的先天缺陷。而且現(xiàn)有文獻報

3、道的固體直接進樣方法普遍存在裝置復雜、進樣不均勻、進樣效率低的缺陷。本文設(shè)計了一種簡便的固體粉末直接進樣裝置，達到了令人滿意的進樣效果，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，重點介紹其進樣方法.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。
　　 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，重點介紹了固體粉末直接進樣系統(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驗條件進行優(yōu)化，從而確定了儀器的最佳工作條件，為今后的實際應(yīng)用分析提供了良好的參考信息。同時用該儀器對白炭黑粉末中的重金屬元素Hg、As、Pb進行檢測，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的檢出限達到2.07μg/m3，對As的檢出限達到20.9μg/m3，對Pb的檢出限到達到0.08