張寧

　　大氣顆粒物化學(xué)組成十分復(fù)雜，它的來(lái)源不同，組分構(gòu)成也不同，富集了大量來(lái)自一次或二次污染物中的有毒有害物質(zhì)。采集和分析大氣顆粒物，可以了解工業(yè)、交通、能源結(jié)構(gòu)等對(duì)大氣環(huán)境的影響。因此，大氣顆粒物濾膜樣品具有很高的環(huán)境價(jià)值。但目前，我國(guó)還沒有建立大氣顆粒物(濾膜)樣品庫(kù)。

　　大氣顆粒物的來(lái)源

　　大氣顆粒物是指懸浮在大氣中粒徑10－3～10μm固體或液體粒子。大氣顆粒物中的自然來(lái)源，主要來(lái)自海洋、土壤和生物圈以及火山噴發(fā)等。人為源主要來(lái)自人類活動(dòng)直接向大氣排放的大量燃燒粒子。大氣顆粒物對(duì)氣候變化、云的形成、能見度改變、大氣微量成分的循環(huán)以及人類健康有著重要影響，是大氣環(huán)境中組成最復(fù)雜、危害最大的污染物之一。

　　灰霾天氣出現(xiàn)數(shù)量和頻率在我國(guó)城市群中尤其是在一些特大城市逐年加大，說明我國(guó)大氣污染正由一次污染向二次或復(fù)合型污染方向轉(zhuǎn)變。環(huán)境科技人員對(duì)顆粒物研究的關(guān)注點(diǎn)，也從TSP(總懸浮顆粒物)向PM10、PM2.5和PM1.0方向轉(zhuǎn)變。隨著研究資料的積累和分析手段不斷進(jìn)步，人們對(duì)大氣顆粒物的認(rèn)識(shí)也在不斷拓展。

　　大氣污染物按物理狀態(tài)可分為:氣態(tài)和氣溶膠顆粒態(tài)兩種形式。對(duì)顆粒物或氣溶膠普遍采用的定義是:液體或固體微粒均勻地分散在氣體中形成的相對(duì)穩(wěn)定的懸浮體系。由于人們重點(diǎn)關(guān)心和研究的是大氣氣溶膠體系中各種粒子來(lái)源、組成、遷移變化規(guī)律以及最后歸宿對(duì)生物的影響和危害問題，因此也有人將大氣氣溶膠體系中分散的各種粒子稱為大氣顆粒物。大氣顆粒物的水溶性離子又是顆粒物中的重要組成部分，它的組分是隨著粒徑的縮小而增加的。在同一地區(qū)的顆粒物中，細(xì)顆粒富集的無(wú)機(jī)離子濃度要比粗顆粒高出7.59％～15.3％。

　　大氣顆粒物按組分又可分為有機(jī)和無(wú)機(jī)兩大類。按照粒徑大小劃分，可分為TSP、PM10和PM2.5、PM1.0的不同范圍。小于10μm的固體或液體粒子通常都被稱為可吸入顆粒物。顆粒物在大氣中停留時(shí)，由核模態(tài)粒子通過凝結(jié)、聚合、黏附等過程而形成，它會(huì)吸附空氣中各種氣態(tài)和固態(tài)污染物。

　　大氣顆粒物組分構(gòu)成相差很大。一般情況下來(lái)自地表土和由污染源直接排入大氣的顆粒物以及來(lái)自海水濺沫的鹽粒等一次污染物，往往含有大量Fe、Al、Si、Na、Mg、Cl和Ti等元素。而來(lái)自二次污染物的顆粒物則含有大量硫酸鹽(SO42－)、銨鹽(NH4＋)和其他有機(jī)物以及有毒有害物等。

　　大氣顆粒物樣品采集現(xiàn)狀

　　目前，全國(guó)許多環(huán)境監(jiān)測(cè)站每天都在開展對(duì)所在城市大氣顆粒物樣品的采集和分析工作。常用的采集方法，是將大氣顆粒物樣品采集在具有超細(xì)孔徑的玻璃纖維濾膜或其他材質(zhì)的濾料上，再通過采集空氣的量和濾料的增重情況，得到大氣顆粒物在環(huán)境空氣中的質(zhì)量濃度值。這種采集和分析手段通常分為手工和自動(dòng)兩種。

　　對(duì)于采集到的大氣顆粒物濾膜樣品，在完成稱重計(jì)算出它的質(zhì)量濃度后，往往就被工作人員廢棄了。這樣不利于對(duì)大氣顆粒物的分析，失去了其研究?jī)r(jià)值。

　　雖然我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)行業(yè)的大型分析設(shè)備和手段還很不足，還不能從這些微量顆粒中找到更多、更重要、更有用的重要信息，但應(yīng)該看到大氣顆粒物(濾膜)樣品中包含的環(huán)境污染信息是不可小視的。隨著科技進(jìn)步，分析手段進(jìn)一步提高，許多重要的微觀信息會(huì)被揭示出來(lái)。因此，筆者建議盡快建立我國(guó)的大氣顆粒物(濾膜)樣品庫(kù)。

　　建立大氣顆粒物樣品庫(kù)的建議

　　大氣顆粒物濾膜樣品的收集應(yīng)包括通過用手工和自動(dòng)方法采集的濾膜樣品。收集重點(diǎn)應(yīng)該是目前已建立并已開展日常環(huán)境監(jiān)測(cè)的大氣環(huán)境背景點(diǎn)和重點(diǎn)城市大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的樣品。建議建立重點(diǎn)城市、區(qū)域的大氣顆粒物樣品庫(kù)，各省建立本省的大氣顆粒物樣品庫(kù)。

　　建立大氣顆粒物(濾膜)樣品庫(kù)，可以開展以下或者更多的大氣環(huán)境研究工作:

　　一是利用大氣顆粒物樣品開展全國(guó)大區(qū)域大氣環(huán)境的本底值污染狀況的調(diào)查與研究。二是開展大氣環(huán)流的上游城市對(duì)下游城市或者區(qū)域的污染狀況研究。三是開展的某一區(qū)域大氣污染狀況的回顧性調(diào)查或研究。例如，通過對(duì)甘肅省蘭州市1990~2007年大氣顆粒物水溶性離子的研究，了解在城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展、能源結(jié)構(gòu)變化的情況下，同一采樣點(diǎn)、相同時(shí)段的大氣顆粒物變化情況。四是開展某一區(qū)域能源結(jié)構(gòu)變化對(duì)大氣污染狀況的影響調(diào)查或研究。五是收集和積累全國(guó)大氣污染狀況樣品庫(kù)，為進(jìn)行歷史回顧性調(diào)查或研究。六是我國(guó)春季西部沙塵暴對(duì)東部或長(zhǎng)江以南區(qū)域的污染和影響研究。

　　還需注意以下問題:統(tǒng)一大氣顆粒物樣品濾膜材質(zhì)；規(guī)范大氣顆粒物樣品信息記錄要求；規(guī)范大氣顆粒物樣品保存包裝盒的材質(zhì)要求；規(guī)范普通大氣顆粒物樣品保存環(huán)境和條件要求；規(guī)范大氣顆粒物樣品用于有機(jī)、無(wú)機(jī)、重金屬分析的保存環(huán)境和條件要求。

　　作者系甘肅省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站總工程師