蘭州市大氣顆粒物的物理化學(xué)特征及其健康影響效應(yīng)研究

內(nèi)容概要

《蘭州市大氣顆粒物的物理化學(xué)特征及其健康影響效應(yīng)研究》利用場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡揭示出蘭州市大氣可吸入顆粒物的主要微觀形貌類型，結(jié)合圖像分析技術(shù)提出蘭州市大氣可吸人顆粒物中不同類型顆粒物的粒徑分布特征；利用X射線衍射和帶能譜的掃描電鏡分析了蘭州市大氣顆粒物中礦物組成；利用離子色譜研究了蘭州市大氣顆粒物中水溶性離子化學(xué)組成；利用電感耦合等離子質(zhì)譜研究了蘭州市大氣顆粒物的微量元素組成；利用質(zhì)粒DNA評(píng)價(jià)法研究了蘭州市大氣顆粒物的健康影響效應(yīng)等。

書(shū)籍目錄

1緒論 1.1國(guó)內(nèi)外大氣顆粒物研究進(jìn)展 1.1.1大氣顆粒物基本特征研究 1.1.2大氣顆粒物源解析研究 1.1.3大氣顆粒物健康效應(yīng)研究 1.1.4大氣顆粒物對(duì)氣候的影響研究 1.2蘭州市大氣顆粒物研究現(xiàn)狀 1.2.1蘭州市大氣顆粒物基本特征研究 1.2.2大氣顆粒物源解析研究 1.2.3大氣顆粒物的健康效應(yīng)研究 1.2.4大氣顆粒物對(duì)氣候的影響研究 1.2.5存在問(wèn)題 1.3研究工作概述 1.3.1研究區(qū)概況 1.3.2采樣設(shè)備的選擇 1.3.3采樣方案 2蘭州市大氣PM10的污染水平 2.1蘭州市冬季PM10的污染水平 2.2蘭州市春季PM10的污染水平 2.3蘭州市夏季PM10的污染水平 2.4蘭州市秋季PM10的污染水平 2.5蘭州市PM10的質(zhì)量濃度與氣象條件之間的關(guān)系 2.5.1 冬季PM10的質(zhì)量濃度與氣象條件之間的關(guān)系 2.5.2 春季PM10的質(zhì)量濃度與氣象條件之間的關(guān)系 2.5.3 夏季PM10的質(zhì)量濃度與氣象條件之間的關(guān)系 2.5.4 秋季PM10的質(zhì)量濃度與氣象條件之間的關(guān)系 2.6本章小結(jié) 3蘭州市大氣PM10的微觀形貌特征 3.1 掃描電鏡（SEM）分析的基本原理 3.1.1 掃描電鏡的系統(tǒng)部件和基本原理 3.1.2 掃描電鏡在大氣顆粒物研究中的應(yīng)用 3.2制樣和分析 3.3蘭州市PM10中的主要單顆粒類型 3.3.1煙塵集合體 3.3.2 燃煤飛灰 3.3.3 礦物顆粒 3.3.4 未知顆粒 3.4蘭州市市區(qū)和郊區(qū)不同季節(jié)PM10的微觀形貌特征 3.5蘭州市20世紀(jì)80年代TSP樣品的微觀形貌特征 3.6沙塵暴顆粒物的微觀形貌特征 3.6.1“2006.3.31”沙塵暴顆粒的形貌特征 3.6.2 “2006.3.31”沙塵暴事件的演變 3.7與其他城市比較 3.8本章小結(jié) 4蘭州市大氣PM10的粒度分布特征 4.1樣品信息 4.2 PM10圖像分析的基本步驟 4.3不同季節(jié)PM10的數(shù)量—粒度和體積—粒度分布 4.3.1 冬季PM10的數(shù)量—粒度和體積—粒度分布 4.3.2 春季PM10的數(shù)量—粒度和體積—粒度分布 4.3.3 夏季PM10的數(shù)量—粒度和體積—粒度分布 4.3.4 秋季PM10的數(shù)量—粒度和體積—粒度分布 4.4“2006.3.31”沙塵暴事件的四個(gè)階段劃分 4.5幾點(diǎn)討論 4.5.1 蘭州市PM10的可能來(lái)源 4.5.2 蘭州市PM10對(duì)人體健康的潛在危害性 4.6本章小結(jié) 5蘭州市大氣顆粒物的礦物組成特征 5.1大氣顆粒物中的礦物物相組成 5.1.1 X射線衍射（XRD）的基本原理  5.1.2制樣和實(shí)驗(yàn) 5.1.3 蘭州市大氣顆粒物中礦物物相的定性和半定量分析 5.2蘭州市PM10中單個(gè)礦物顆粒的組成特征 5.2.1 SEM／EDX定量分析原理 5.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備選擇與樣品制備 5.2.3樣品信息 5.2.4 蘭州市PM10中主要單礦物顆粒的能譜特征 5.2.5 蘭州市不同季節(jié)PM10中主要的單個(gè)礦物顆粒 5.2.6 蘭州市PM10中單個(gè)礦物顆粒統(tǒng)計(jì)分析 5.3與其他城市比較 5.4本章小結(jié) 6蘭州市大氣顆粒物中水溶性離子化學(xué)組成特征 6.1樣品分析 6.2 蘭州城區(qū)與背景點(diǎn)冬季大氣顆粒物中主要無(wú)機(jī)離子的組成特征 6.3 1990年和2007年冬季大氣顆粒物中水溶性離子組成比較 6.4春節(jié)燃放爆竹對(duì)大氣氣溶膠水溶性無(wú)機(jī)離子的影響 6.4.1 春節(jié)燃放爆竹對(duì)水溶性K的影響 6.4.2 春節(jié)燃放爆竹對(duì)水溶性的影響 6.4.3 春節(jié)燃放爆竹對(duì)水溶性的影響 6.4.4 春節(jié)燃放爆竹對(duì)水溶性的影響 6.4.5 春節(jié)燃放爆竹對(duì)其他水溶性無(wú)機(jī)離子的影響 6.4.6 氣象因素與燃放爆竹污染 6.5本章小結(jié) 7蘭州市大氣PM10中微量元素的組成特征 7.1 電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP—MS）的工作原理 7.2樣品信息及處理 7.2.1 樣品信息 7.2.2 樣品處理 7.3不同季節(jié)PM10中微量元素的組成特征 7.3.1 市區(qū)不同季節(jié)PM10中微量元素的組成特征 7.3.2 郊區(qū)不同季節(jié)PM10中微量元素的組成特征 7.4蘭州市PM10中微量元素的富集因子分析 7.4.1 蘭州市冬、春兩季PM10的富集因子分析 7.4.2 沙塵暴期間及發(fā)生前后PM10的富集因子分析 7.5蘭州市冬、春季大氣PM10中微量元素的因子分析 7.6與其他城市比較 7.7本章小結(jié) 8蘭州市大氣PM10健康影響效應(yīng)研究Ⅰ——時(shí)空變化規(guī)律 8.1質(zhì)粒DNA評(píng)價(jià)法的原理 8.2質(zhì)粒DNA評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn) 8.2.1 設(shè)備 8.2.2試劑 8.2.3 實(shí)驗(yàn)步驟 8.3樣品信息 8.4蘭州市不同季節(jié)PM10的健康影響效應(yīng) 8.4.1 2005年冬季PM10的健康影響效應(yīng) 8.4.2 2006年春季PM10的健康影響效應(yīng) 8.4.3 2006年夏季PM10的健康影響效應(yīng) 8.4.4 2006年秋季PM10的健康影響效應(yīng)  8.5沙塵暴期間PM10的健康影響效應(yīng) 8.6 20世紀(jì)80年代TSP的健康影響效應(yīng) 8.7與其他城市比較 8.8本章小結(jié) 9 蘭州市大氣PM10的健康影響效應(yīng)研究Ⅱ——來(lái)源及其差異原因分析 9.1 蘭州市PM10的健康影響效應(yīng)與其微量元素之間的相關(guān)性分析 9.1.1 蘭州市PM10的TD20值與元素總濃度之間的相關(guān)性 9.1.2 蘭州市PM10的TD20值與單個(gè)微量元素濃度的相關(guān)性分析 9.2 蘭州市PM10的健康影響效應(yīng)與其顆粒物類型及其粒度分布的關(guān)系 9.3蘭州市PM10的健康影響效應(yīng)與氣象要素之間的關(guān)系 9.4討論 9.4.1 蘭州市大氣顆粒物健康影響效應(yīng)的來(lái)源 9.4.2 蘭州市PM10的健康影響效應(yīng)與其質(zhì)量濃度之間的關(guān)系 9.5本章小結(jié) 10結(jié)語(yǔ) 10.1主要成果 10.1.1 系統(tǒng)研究了蘭州市一年中不同季節(jié)大氣PM10的污染水平及其與氣象條件之間的關(guān)系 10.1.2 深入研究了蘭州市大氣顆粒物的微觀形貌特征 10.1.3 深入系統(tǒng)地研究了蘭州市大氣PM10的粒度分布特征 10.1.4 系統(tǒng)研究了蘭州市不同季節(jié)及沙塵暴期間大氣顆粒物的礦物組成特征 10.1.5 采用離子色譜法（IC）較深入地研究了蘭州市大氣顆粒物中水溶性離子的組成特征 10.1.6 采用ICP—MS法較系統(tǒng)地研究了蘭州市大氣PM10中微量元素的組成特征 10.1.7 采用質(zhì)粒DNA評(píng)價(jià)法深入研究了蘭州市大氣顆粒物的健康影響效應(yīng) 10.1.8 深入系統(tǒng)地研究了蘭州市大氣PM10健康影響效應(yīng)的來(lái)源及其產(chǎn)生差異的原因 10.2存在問(wèn)題和展望 參考文獻(xiàn) 6蘭州市大氣顆粒物中水溶性離子化學(xué)組成特征 7蘭州市大氣PM10中微量元素的組成特征 8蘭州市大氣PM10健康影響效應(yīng)研究I——時(shí)空變化規(guī)律 9蘭州市大氣PM10的健康影響效應(yīng)研究Ⅱ——來(lái)源及其差異原因分析 10結(jié)語(yǔ) 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：   插圖：   蘭州市位于青藏高原東北邊緣的河谷盆地中，全年靜風(fēng)頻率大，逆溫層厚，污染物難以擴(kuò)散，大氣污染十分嚴(yán)重，且全年以顆粒物污染為主（劉吉等，2003）。對(duì)蘭州市大氣顆粒物的研究過(guò)去主要集中在顆粒物的質(zhì)量濃度、化學(xué)組成以及對(duì)人體健康的影響等方面（魏復(fù)盛等，2001和2004），對(duì)大氣顆粒物中的礦物物相組成及單礦物顆粒的研究還基本上處于空白。本書(shū)使用x射線衍射（XRD）和帶能譜的掃描電鏡（SEM——EDX）對(duì)蘭州市PM10中的礦物物相組成進(jìn)行了研究，總結(jié)了蘭州市大氣中礦物物相組成的季節(jié)性變化，并對(duì)2006年的兩次沙塵暴（“2006.3.31”和“2006.4.10”）的礦物組成進(jìn)行了定性和半定量分析。 5.1 大氣顆粒物中的礦物物相組成 5.1.1 X射線衍射（XRD）的基本原理 自然界中的礦物絕大部分都具有固定的化學(xué)組成和特定的晶體結(jié)構(gòu)，X射線進(jìn)入礦物晶體后可以產(chǎn)生衍射，衍射線的特征可以用各反射面網(wǎng)間距d和衍射強(qiáng)度I／I0來(lái)表征。在這兩個(gè)參數(shù)中，前者與晶胞的形狀和大小有關(guān)，后者與質(zhì)點(diǎn)的種類及其在晶胞中的位置有關(guān)。所以任何一種結(jié)晶物質(zhì)的衍射數(shù)據(jù)d和I／I0都是其晶體結(jié)構(gòu)的必然反映，這就是單晶物相鑒別的基礎(chǔ)（王濮等，1982；周上祺，1991）。當(dāng)入射線進(jìn)入晶體后產(chǎn)生衍射，不同光源射出的光線之間存在著行程差，只有行程差等于波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)，光波才能相互疊加而增強(qiáng)。當(dāng)光線產(chǎn)生衍射時(shí)，行程差一定是波長(zhǎng)的整數(shù)倍。 這就是著名的Bra99方程，式中的都可以測(cè)定，從而可以計(jì)算出品面間距d值。 礦物的衍射強(qiáng)度I，不僅在理論上能夠進(jìn)行計(jì)算，而且在實(shí)驗(yàn)上也能進(jìn)行測(cè)量。理論上，當(dāng)X射線衍射儀收集到某一晶面（hk1）的衍射強(qiáng)度后可由下面的公式求得。但在實(shí)驗(yàn)中，通常是對(duì)衍射儀記錄圖的峰下面積進(jìn)行積分或是測(cè)量衍射峰的高度來(lái)得到強(qiáng)度的數(shù)據(jù)（俞旭等，1984）。 混合物衍射圖中屬于某一物相的衍射峰的強(qiáng)度決定于該物相在樣品中的含量，所以可以根據(jù)衍射強(qiáng)度對(duì)混合物中存在的晶態(tài)相進(jìn)行定量分析。此外，混合物中的無(wú)定形物質(zhì)會(huì)增加衍射圖中的彌散散射的總量，據(jù)此可以對(duì)混合物中的無(wú)定形成分的總量進(jìn)行定量分析（俞旭等，1984；周上祺，1991）。 在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，有時(shí)需要使用輔助實(shí)驗(yàn)手段來(lái)鑒定某些物相。例如，黏土礦物的鑒定必須對(duì)樣品進(jìn)行一定的處理，比較其處理前后粉末衍射圖的變化才能正確區(qū)別不同種類的黏土礦物。通常的步驟是先記錄原始樣品的粉末衍射圖；然后使用乙二醇飽和處理樣品后重新錄圖；為了檢測(cè)綠泥石的存在，還需要記錄熱處理后樣品的定性試片的衍射圖。通過(guò)這三個(gè)步驟，就可以確定黏土礦物的種類。依據(jù)SY／T 5163—2010石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)黏土礦物特征峰的高度可以對(duì)不同類型的黏土礦物進(jìn)行定量。

編輯推薦

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