扫描电镜能谱系统分析园林植物滞留大气颗粒物的特征
为探究南京市常见园林植物叶表面滞留的大气颗粒物的特征，本实验选取大学及其周边地区的十八种园林植物，利用大学生命科学院电镜室配备的扫描电镜S-3000N结合Bruker X射线能谱系统对叶表面的大气颗粒物进行了形态观察和能谱分析。实验结果表明，不同的植物叶片上表面滞留的大气颗粒物数量、粒径大小和形貌特征各异；大气颗粒物的主要化学组成元素有C、O、Si、Ca、Fe、K、Al、Mg、Na这九种元素，其次少量的Cl、Cu、Zn、N、Ti、P、S、F、Cr这些元素也被检测到。结合某些元素出现的峰值与实验地点推测，实验点园林植物叶表面的大气颗粒物可能来源有燃烧颗粒物、土壤扬尘颗粒物、水泥颗粒物、石膏颗粒物、机动车尾气颗粒物和一些未知颗粒物。研究结果为揭示园林植物吸收大气颗粒物的途径以及合理选择南京市城区园林绿化树种提供了重要的理论科学依据。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法2
研究地点及实验仪器概况 2
1.2供试实验种3
1.3实验方法3
1.3.1叶片采集3
1.3.2叶片处理3
1.3.3粘贴样品3
1.3.4离子溅射镀膜3
1.3.5电镜观察与能谱分析4
2 结果与分析 4
2.1不同园林植物滞留的大气颗粒物（SEM下）的形态特征4
2.2滞留的大气颗粒物的化学元素组成特征6
2.2.1燃烧颗粒物8
2.2.2土壤扬尘颗粒物8
2.2.3水泥颗粒物8
2.2.4石膏颗粒物9
2.2.5机动车尾气颗粒物9
2.3颗粒物附着密度测定10
3 结论与讨论10
致谢11
参考文献11
基于扫描电镜／能谱系统分析园林植物滞留大气颗粒物的特征
引言
引言
随着社会经济的快速发展，大气环境污染已成为城市中的主要环境问题之一。大气颗粒物（Atmosphric Particulate Matters）属于大 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
气环境污染的特殊一类，包括大气中的各类固态和液态颗粒状物质。大气颗粒物的大小（粒径）与其性质密切相关，单位一般用μｍ表示。粒径在10μｍ以下的称为可吸入颗粒物或飘尘(PM10)，粒径在2.5μｍ以下的细颗粒物被称为PM2.5。可吸入颗粒物包括PM10和PM2.5。近些年以来，许多城市的天空由于大气污染的加重变得越来越昏暗浑浊，雾霾天数逐年增多的原因与汽车机动车尾气产生的各种化合物，固体燃料、液体燃料燃烧或不完全燃烧释放的大量粉尘、颗粒物，工业生产中排放的废弃物，建筑建材等行业制造的各种各样复杂大量的颗粒状物质有着不可分割的联系，这些颗粒物新成员的加入使原本的大气颗粒物家庭更加庞大。有研究结果显示，尤其是粒径小于2.5μｍ（PM2.5，空气动力学当量直径≤2.5μｍ）的细颗粒物，其粒径较小，比表面积较大，能够在大气中停留很长时间，更容易富集携带空气中的有毒有害物质，并可随呼吸进入体内，几乎不会受到呼吸道的阻挡，甚至直接进入支气管和肺泡甚至在肺部积累沉淀，从而严重危害到了人们的身体健康[1]。由于以上这些种种原因PM2.5开始备受社会和人们关注。有研究者用X荧光光谱对PM2.5、PM10气溶胶样品进行元素分析，目前已发现的大气颗粒物中的无机物化学成分有：主要有铝(Al)、硅(Si)、钙(Ca)、磷(P)、钾(K)、钒（Ⅳ)、钛(Ti)、铁(Fe)、锰(Mn)、钡(Ba)、砷(As)、镉(Cd)、钪(Sc)、铜(Cu)、氟(F)、钴(Co)、镍(Ni)、铅(Pb)、锌(zn)、锆(Zr)、硫(S)、氯(C1)、溴(Br)、硒(Se)、镓(Ga)、锗(GO）、铷(Rb)、锶(Sr）、钇(Y)、钼(Mo)、铑(Rh)、钯(Pd)、银(Ag)、锡(Sn)、锑(Sb)、碲(Te)、碘(I)、铯(CS)、镧(La)、钨(W)、金(Au)、汞(H)、铬(Cr)、铀(U)、铪(H0)、镱(Yb)、钍(Th)、铕(Ta)、铽(Tb)等。细颗粒物中还有一些有机物质，各种化合物及离子、硫酸盐、硝酸盐等[2]。2012年，世界卫生组织国际癌症研究机构将铝产品（Aluminium production）、焦炭产品（Coke production）、燃煤排放（Coal gasification）、钢铁铸造（Iron and steel founding）、二氧化硅粉尘（Silica dust）等列为一类致癌物清单，即确定对人类为致癌物。在2016年，室外空气污染（Outdoor air pollution），颗粒物（Particulate）也被加入到一类致癌物清单中。完全从污染源开始解决或缓解环境空气问题不具有现实操作意义。从另一角度思考，城市生活中随处可见的绿化设施中包括了大量的多种多样的园林植物，而园林植物的叶片表面能够吸附、滞留一定量的大气颗粒物。有证据表明，植物主要靠其叶上表面来对大气颗粒物起到滞留作用。那么如果能借助自然界的清除机制即园林绿化植物对大气颗粒物的吸附及滞留作用[34]，对城市空气污染治理可能将起到一定程度的帮助。由于园林植物叶片种类、大小、微观形态结构等的不同，叶上表面吸附滞留的大气颗粒物也不是完全相同的，相应的混合体的组成成分和化学元素也不同。目前，研究人员对植物滞留细颗粒物能力的系统研究稍显薄弱，尚处在定性评价或相对比较[57]阶段，缺少准确简便的实验操作方法，不能更准确比较自然状态下不同植物对细颗粒物的吸附能力。所以本实验将利用扫描电镜（SEM），结合能谱分析系统对植物表面滞留的大气颗粒物质进行更细致更准确的观测。本文以南京市常见的园林植物为例，利用扫描电镜和能谱系统对不同园林植物表面滞留的大气颗粒物化学组成元素进行了分析。实验拟对选定的常见园林植物进行植物叶片滞留不同粒径颗粒物尤其是细颗粒物的规律和特征分析，通过实验数据来分析总结规律，提炼出园林植物应对大气颗粒物污染尤其PM2.5污染的基础研究成果，也可以进一步优化选择城市适合的树种，为应对PM2.5污染的城市绿地建设提供技术支撑，选择出适合城市发展的、滞留颗粒物能力强的树种，为城市绿地规划、设计、建设提供重要依据。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法2
研究地点及实验仪器概况 2
1.2供试实验种3
1.3实验方法3
1.3.1叶片采集3
1.3.2叶片处理3
1.3.3粘贴样品3
1.3.4离子溅射镀膜3
1.3.5电镜观察与能谱分析4
2 结果与分析 4
2.1不同园林植物滞留的大气颗粒物（SEM下）的形态特征4
2.2滞留的大气颗粒物的化学元素组成特征6
2.2.1燃烧颗粒物8
2.2.2土壤扬尘颗粒物8
2.2.3水泥颗粒物8
2.2.4石膏颗粒物9
2.2.5机动车尾气颗粒物9
2.3颗粒物附着密度测定10
3 结论与讨论10
致谢11
参考文献11
基于扫描电镜／能谱系统分析园林植物滞留大气颗粒物的特征
引言
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随着社会经济的快速发展，大气环境污染已成为城市中的主要环境问题之一。大气颗粒物（Atmosphric Particulate Matters）属于大 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
气环境污染的特殊一类，包括大气中的各类固态和液态颗粒状物质。大气颗粒物的大小（粒径）与其性质密切相关，单位一般用μｍ表示。粒径在10μｍ以下的称为可吸入颗粒物或飘尘(PM10)，粒径在2.5μｍ以下的细颗粒物被称为PM2.5。可吸入颗粒物包括PM10和PM2.5。近些年以来，许多城市的天空由于大气污染的加重变得越来越昏暗浑浊，雾霾天数逐年增多的原因与汽车机动车尾气产生的各种化合物，固体燃料、液体燃料燃烧或不完全燃烧释放的大量粉尘、颗粒物，工业生产中排放的废弃物，建筑建材等行业制造的各种各样复杂大量的颗粒状物质有着不可分割的联系，这些颗粒物新成员的加入使原本的大气颗粒物家庭更加庞大。有研究结果显示，尤其是粒径小于2.5μｍ（PM2.5，空气动力学当量直径≤2.5μｍ）的细颗粒物，其粒径较小，比表面积较大，能够在大气中停留很长时间，更容易富集携带空气中的有毒有害物质，并可随呼吸进入体内，几乎不会受到呼吸道的阻挡，甚至直接进入支气管和肺泡甚至在肺部积累沉淀，从而严重危害到了人们的身体健康[1]。由于以上这些种种原因PM2.5开始备受社会和人们关注。有研究者用X荧光光谱对PM2.5、PM10气溶胶样品进行元素分析，目前已发现的大气颗粒物中的无机物化学成分有：主要有铝(Al)、硅(Si)、钙(Ca)、磷(P)、钾(K)、钒（Ⅳ)、钛(Ti)、铁(Fe)、锰(Mn)、钡(Ba)、砷(As)、镉(Cd)、钪(Sc)、铜(Cu)、氟(F)、钴(Co)、镍(Ni)、铅(Pb)、锌(zn)、锆(Zr)、硫(S)、氯(C1)、溴(Br)、硒(Se)、镓(Ga)、锗(GO）、铷(Rb)、锶(Sr）、钇(Y)、钼(Mo)、铑(Rh)、钯(Pd)、银(Ag)、锡(Sn)、锑(Sb)、碲(Te)、碘(I)、铯(CS)、镧(La)、钨(W)、金(Au)、汞(H)、铬(Cr)、铀(U)、铪(H0)、镱(Yb)、钍(Th)、铕(Ta)、铽(Tb)等。细颗粒物中还有一些有机物质，各种化合物及离子、硫酸盐、硝酸盐等[2]。2012年，世界卫生组织国际癌症研究机构将铝产品（Aluminium production）、焦炭产品（Coke production）、燃煤排放（Coal gasification）、钢铁铸造（Iron and steel founding）、二氧化硅粉尘（Silica dust）等列为一类致癌物清单，即确定对人类为致癌物。在2016年，室外空气污染（Outdoor air pollution），颗粒物（Particulate）也被加入到一类致癌物清单中。完全从污染源开始解决或缓解环境空气问题不具有现实操作意义。从另一角度思考，城市生活中随处可见的绿化设施中包括了大量的多种多样的园林植物，而园林植物的叶片表面能够吸附、滞留一定量的大气颗粒物。有证据表明，植物主要靠其叶上表面来对大气颗粒物起到滞留作用。那么如果能借助自然界的清除机制即园林绿化植物对大气颗粒物的吸附及滞留作用[34]，对城市空气污染治理可能将起到一定程度的帮助。由于园林植物叶片种类、大小、微观形态结构等的不同，叶上表面吸附滞留的大气颗粒物也不是完全相同的，相应的混合体的组成成分和化学元素也不同。目前，研究人员对植物滞留细颗粒物能力的系统研究稍显薄弱，尚处在定性评价或相对比较[57]阶段，缺少准确简便的实验操作方法，不能更准确比较自然状态下不同植物对细颗粒物的吸附能力。所以本实验将利用扫描电镜（SEM），结合能谱分析系统对植物表面滞留的大气颗粒物质进行更细致更准确的观测。本文以南京市常见的园林植物为例，利用扫描电镜和能谱系统对不同园林植物表面滞留的大气颗粒物化学组成元素进行了分析。实验拟对选定的常见园林植物进行植物叶片滞留不同粒径颗粒物尤其是细颗粒物的规律和特征分析，通过实验数据来分析总结规律，提炼出园林植物应对大气颗粒物污染尤其PM2.5污染的基础研究成果，也可以进一步优化选择城市适合的树种，为应对PM2.5污染的城市绿地建设提供技术支撑，选择出适合城市发展的、滞留颗粒物能力强的树种，为城市绿地规划、设计、建设提供重要依据。
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