北京市冬季霾天气可吸入颗粒物的矿物学研究

摘要

应用原样X射线衍射(XRD)、Raman激光微探针(LRM)和X射线荧光光谱(XRF)分析技术,对2008年北京市冬季霾天气、正常天气和降雪后天气中采集到的可吸入颗粒物(PM10)样品进行物相和元素分析,并讨论PM10的矿物及元素含量变化特征。霾天气PM10浓度为262.7μg/m3,之后正常天气的浓度为174.8μg/m3,均超过国家二级限定浓度。XRD物相分析显示霾天气时绿泥石含量高于正常天气,而石英、伊利石、长石和方解石等矿物的含量均低于正常天气。霾天气时二次颗粒物总含量达到37.9%,比其后的正常天气的30.6%略高,二次颗粒物中的氯化铵存在于所有样品中,其含量从霾天气时的9.6%降至正常天气时的5.9%,显示出霾天气对氯化铵等二次颗粒物的生成有促进作用。LRM在霾天气样品中探测到了覆盖在石英、方解石和硅酸盐颗粒表面的硫酸盐和有机物,显示出大气PM10已成为重要的污染物载体。XRF定量分析结果与XRD分析结果一致,显示Al和Si等元素含量在霾天气时明显下降,而S和Cl则在霾天气颗粒物中大量富集。