用X射线吸收和穆斯堡尔谱研究大气颗粒物中元素的种态

摘要

用同步辐射X射线吸收谱研究了上海人民广场、吴淞和上海市郊区南汇PM10和PM2.5样品中一些主要金属元素Cr、Mn、Cu、Zn、Fe和Pb的化学种态.研究发现,Cr、Mn、Cu和Zn主要分别以Cr2O3、MnSO45H2O、CuO和ZnSO4·7H2O的形式存在在大气气溶胶中.它们与这三个地区和颗粒尺寸大小相关不大,仅在小颗粒中含相对多的ZnSO4·7H2O.Pb主要以PbCl2、PbSO4和PbO的形式存在,它们相对含量分别为41(4)﹪、37(2)﹪和22(3)﹪.它们和不同地区和颗粒尺寸的关系不大和.用同步辐射X射线吸收谱和穆斯堡尔谱研究了铁的化学种态.Fe的化学式形态主要有α-Fe2O3和Fe3O4和铁的硫酸盐.铁的氧化物的相对含量随地区和颗粒物尺寸大小有一定变化,在空气中铁含量多的地区,其氧化物相对含较较高,铁的硫酸盐成份相对较少.另外,实验也发现在小尺寸的PM2.5中,其硫酸盐以及超顺磁的氧化铁的含量较大尺寸的PM10的含量高.实验结果表示,同步辐射X射线吸收谱和穆斯堡尔谱是研究元素化学种态的很好手段,它们之间有互补性.