城市雾天单个矿物颗粒物理和化学特征

摘要

应用场发射扫描电镜（FESEM）和带能谱的扫描电镜（SEM-EDX）对北京冬季雾天和正常天气下收集的4个样品进行研究.雾天中矿物颗粒的数量-粒度分布的峰值出现在0.1-0.3μm和1-2.5μm之间，并且发现雾天出现的二次矿物颗粒的数量百分含量（4.67%）高于正常天气条件（0.12%）.单个矿物颗粒的EDX能谱显示，雾天和正常天气中单个矿物颗粒的主要化学成分有一定的差别，尤其是S元素.矿物颗粒分为9种不同类型：“富Si”、“富Ca”、“富S”、“富Fe”“富Mg”、“富Al”、“富Ti”、“富K”和“富Cl”，其中雾天“富Ca”中55%的颗粒含有Ca（50%±1.2%）和S（37%±1.6%），“富S”中72%的颗粒含有S（44%±1.5%）和Ca（33%±2%），说明了雾天中绝大部富集S的颗粒物中同时富集Ca，这在一定程度上说明了北京市大气中这些含Ca的碱性矿物对雾水酸性有一定的缓冲作用.雾天样品中S/Ca的平均比值为6.11，如果以冬季正常天气条件下S/Ca的均值0.73为背景值，雾天中S/Ca的比值是冬季正常天气的8倍，可见雾天中颗粒物表面的硫化现象相当严重，同时也显示出雾天SO2向硫酸盐的转化率比较高.