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《北京大气干沉降及PM2.5中重金属和有机物污染及来源研究》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展，大气污染问题日益突出，尤其是以北京为代表的大城市。
大气干沉降及PM2.5中的重金属和有机物污染成为当前环境科学研究的重要领域。
本研究以北京地区为研究对象，旨在深入探讨其大气干沉降特性以及PM2.5中重金属和有机物的污染程度和来源，为大气污染治理提供科学依据。
二、研究背景与意义北京作为我国的政治、文化中心，其大气环境质量关系到数百万市民的健康和生活质量。
近年来，PM2.5问题备受关注，其携带的重金属和有机物污染物对环境和人体健康造成严重威胁。
因此，对北京地区大气干沉降及PM2.5中重金属和有机物污染的研究，不仅有助于了解区域大气环境质量现状，还能为制定有效的污染控制措施提供科学依据。
三、研究方法本研究采用现场观测、实验室分析和模型模拟相结合的方法。
首先，在北京市内设置多个观测点，收集大气干沉降样品及PM2.5样品；其次，利用先进的检测仪器对样品中的重金属和有机物进行定量分析；最后，结合气象数据和模型模拟，分析污染物的来源和传输路径。
四、北京大气干沉降特性分析北京地区的大气干沉降主要包括颗粒物和气态污染物的沉降。
通过对观测数据的分析，发现干沉降中重金属元素如铅、锌、镉等有较高的浓度，而有机物主要来自工业排放、汽车尾气等。
干沉降的速率受气象条件、地形等因素影响，呈现出季节性和空间分布的不均匀性。
五、PM2.5中重金属和有机物污染分析PM2.5中的重金属和有机物主要来源于工业排放、交通尾气、燃煤等。
这些污染物经过复杂的大气化学反应后，以气溶胶的形式存在于空气中，对环境和人体健康造成危害。
通过实验室分析发现，北京地区PM2.5中的重金属和有机物浓度较高，尤其是某些重金属如铅、镉等超过了国家规定的标准。
六、污染来源解析通过模型模拟和数据分析，我们发现北京地区PM2.5中重金属和有机物的来源主要包括工业排放、交通尾气、燃煤等。
大气气溶胶监测与分析方法概述气溶胶是指分散在大气中的固体或液体微粒，包括尘埃、烟雾、雾霾中的颗粒物等。
它们对大气环境、气候变化和人类健康等方面产生重要影响。
因此，了解和监测气溶胶的分布和组成成为环境科学研究的一项重要任务。
本文将对大气气溶胶的监测与分析方法进行概述。
一、大气气溶胶的监测方法目前常用的大气气溶胶监测方法主要包括主动式监测和被动式监测。
主动式监测是指通过主动采集样品并进行实验室分析的方式。
常用的主动式监测方法包括高体积采样、大气颗粒物降落采样、气溶胶冷却捕集等。
高体积采样是一种常用的监测方法，可以获取大量样品进行后续分析。
它通常利用体积流量控制器将大气中的气溶胶引入收集器，收集器上有一滤膜用于过滤气溶胶颗粒，然后对滤膜进行分析。
大气颗粒物降落采样可以通过在适宜的位置设置采样器，利用大气中颗粒物的沉降速度收集样品。
这种方法适用于长期监测颗粒物的时空分布。
气溶胶冷却捕集方法是通过降低气溶胶颗粒的温度，使其凝结成为冷凝物，然后进行采样。
这种方法可以得到不同粒径的气溶胶样品，对于研究气溶胶的成分分布具有重要意义。
被动式监测是指利用传感器或监测站点记录环境中的气溶胶数据的方法。
常用的被动式监测方法包括激光雷达、遥感技术等。
激光雷达是一种使用激光束扫描大气中的气溶胶，并通过接收散射返回信号来获得气溶胶分布信息的方法。
它可以实时高效地获取气溶胶的垂直分布和粒径分布等信息。
遥感技术是通过卫星或无人机等遥感平台获取大范围气溶胶数据的方法。
它可以提供大气气溶胶的时空分布，但对于气溶胶的组成分析相对有限。
二、大气气溶胶的分析方法大气气溶胶的分析方法主要包括化学分析、物理分析和光学分析等。
化学分析是通过实验室分析方法对气溶胶样品进行成分分析。
常用的化学分析方法包括元素分析、离子分析、有机物分析等。
元素分析是指对气溶胶样品中的元素进行定量或定性分析的方法。
常用的元素分析方法包括X射线荧光光谱分析、电感耦合等离子体质谱分析等。
《北京大气干沉降及PM2.5中重金属和有机物污染及来源研究》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展，大气污染问题日益突出，尤其是以北京为代表的大城市。
大气干沉降及PM2.5中的重金属和有机物污染成为当前环境科学研究的热点。
本文旨在探讨北京地区大气干沉降现象及其对PM2.5中重金属和有机物污染的影响，以及污染来源的分析。
二、大气干沉降现象及其影响1. 干沉降定义与过程大气干沉降是指气态和颗粒态物质在不经过降水过程而直接沉积到地面的现象。
在北京地区，由于气候特点和人为活动的影响，干沉降现象尤为显著。
2. 干沉降对PM2.5中污染成分的影响干沉降是PM2.5中重金属和有机物等污染物的重要来源之一。
这些污染物通过干沉降过程直接沉积到地面，对环境和人体健康造成危害。
三、PM2.5中重金属和有机物污染现状1. 重金属污染现状北京地区PM2.5中的重金属主要来自工业排放、交通尾气、建筑施工等。
这些重金属在空气中长期累积，通过干沉降过程进入土壤和水体，对生态环境造成严重影响。
2. 有机物污染现状PM2.5中的有机物主要来源于化石燃料燃烧、生物质燃烧、溶剂使用等。
这些有机物不仅对空气质量造成影响，还可能转化为二次污染物，进一步加剧大气污染。
四、污染来源分析1. 工业排放工业生产过程中的粉尘、废气等是PM2.5中重金属和有机物的重要来源。
通过对工业区的排放进行监测和管理，可以有效减少污染物排放。
2. 交通尾气机动车尾气排放是PM2.5中重金属和有机物的主要来源之一。
通过提高车辆排放标准、推广新能源汽车等措施，可以降低交通尾气对大气污染的贡献。
3. 建筑施工建筑施工过程中产生的扬尘也是PM2.5中污染物的重要来源。
通过加强工地管理、使用抑尘剂等措施，可以减少建筑施工对大气污染的影响。
五、研究方法与数据分析1. 研究方法本研究采用现场观测、实验室分析和数值模拟等方法，对北京地区大气干沉降及PM2.5中重金属和有机物污染进行综合研究。
大气环境中重金属元素的生物富集与风险评估随着工业化的高速发展和人类经济活动的增加，大气环境中的污染物含量也日益增多。
其中，重金属元素是一类具有较高毒性和广泛存在于环境中的污染物。
由于其在生物体内的生物富集性，重金属元素对人类健康和生态环境带来了巨大的潜在风险。
因此，对大气环境中重金属元素的生物富集与风险评估进行深入研究，具有重要的现实意义和科学价值。
首先，大气环境中重金属元素的来源多样，包括燃煤排放、工业废气、交通尾气等。
这些重金属元素经由大气携带和扩散到达地表，进入土壤、水体以及食物链中，并最终富集于人体和生物体内。
研究表明，重金属元素的生物富集与大气沉降有密切关系。
大气中的重金属元素以颗粒物或溶解态形式存在，随着降水和气溶胶的沉降，重金属元素进入土壤和水体中，从而影响到生物系统。
在土壤中，重金属元素可以与土壤颗粒结合形成固体态，也可以以可溶性形式被植物吸收，进而进入食物链。
其次，大气环境中重金属元素对生物体的富集具有较高的生物可利用性。
由于重金属元素与许多生物体生理代谢过程有关，并且可以维持其生命活性，它们往往以有机盐或金属离子的形式存在于生物体中。
与此同时，重金属元素在生物体内的生物转化过程也增加了其富集效应，从而使其在食物链中逐级富集。
这种生物富集过程对于高等生物，如鸟类和哺乳动物等，往往造成了较大的潜在毒害风险。
另外，人类通过食物链摄入大气中重金属元素，也容易导致慢性中毒和健康问题。
为了评估大气环境中重金属元素对生物体的风险，已经发展了一系列的评估方法和指标。
常见的风险评估方法包括生物监测、生态学风险评估和健康风险评估等。
生物监测通过采集和分析生物体中重金属元素的含量来评估其受污染程度和风险水平。
生态学风险评估则主要关注于重金属元素对生态系统的影响和生物多样性的保护。
而健康风险评估则着重于分析重金属元素对人体健康的潜在威胁，其中包括慢性中毒、癌症和生殖健康等方面。
最后，为了减少大气环境中重金属元素的生物富集和潜在风险，需要采取一系列的环境保护措施和管理策略。
大气气溶胶中重金属元素的监测与分析研究进展综述薛丹（北京大学深圳研究生院环境与能源学院10级硕士1001213258）摘要：由于大气气溶胶中的金属元素对环境污染严重、对人体健康威胁极大，因此在环境监测与分析领域也越来越受到研究者的重视。
在综述了气溶胶重金属元素的来源、分布特征以及迁移转化特征的相关内容与分析方法之后，又对其采样、前处理以及浓度测量仪器方法进行了归纳总结，最后对大气气溶胶中重金属元素的研究方向进行了展望。
关键词：气溶胶；重金属元素；来源；分布；迁移转化；检测方法1. 引言大气颗粒物是大气环境中组成最复杂、危害最大的污染物之一，而其中的痕量金属则是最大的污染源之一。
重金属一旦进入环境体系就成为永久性潜在污染物质，其在环境中的转化通常只涉及不同价态间的转变，不能被微生物分解，只会在生物体内富集，并通过食物链危害人类健康。
[1]而且，重金属污染物所具有的不可降解性和长期存性也会对环境构成极大的潜在威胁。
[2]在城市中，大气污染主要来源于土壤扬尘、燃煤排放、工业粉尘、汽车尾气等，它们分散并悬浮在大气中，对人体危害极大。
因此研究大气颗粒物的化学组成，特别是重金属元素的组成、含量、迁移转化与分布特征，对研究大气污染[3]、气溶胶与人体健康的关系以及气-海物质循环交换[4]具有重要的基础意义。
此外，重金属元素通常都有其独特的来源，可以作为气溶胶颗粒的示踪元素，揭示气溶胶颗粒的来源[5]。
2. 大气气溶胶中重金属元素的来源分析大气气溶胶中重金属元素的来源主要分为两种，一种是自然源，一种是人为源,而来源分析方法一般有聚类分析(HCA)、化学质量平衡(CMB)、因子分析(FA)、多重线性回归分析（MLR）、富集因子法(EF)等,其中聚类分析和富集因子法是常用的重金属来源研究的分析手段[6]。
元素的富集因子是双重归一化数据处理的结果，常用来进行大气中痕量金属来源的判定，其计算公式为：E f = (C i / C r) a /(C i / C r) b其中Cr是选定的参比元素浓度，Ci是样品中元素浓度，a代表气溶胶颗粒中元素浓，b代表地壳中元素浓度。
我国环境中镉、铅、砷污染及其对暴露人群健康影响的研究进展一、本文概述随着我国经济的迅速发展和工业化进程的加速，环境污染问题日益凸显，其中重金属污染尤为引人关注。
镉、铅、砷等重金属元素因其对环境和生物体的毒性作用，已成为我国环境污染治理的重点对象。
这些重金属元素通过水体、土壤、大气等环境介质进入生态系统，进而对暴露人群的健康产生深远影响。
本文旨在综述我国环境中镉、铅、砷污染的现状，分析其对暴露人群健康的影响，并探讨相关研究的最新进展，以期为我国重金属污染治理和人群健康保护提供科学依据。
本文将对镉、铅、砷等重金属元素的来源、分布和迁移转化规律进行概述，明确我国环境中这些重金属污染的主要来源和分布情况。
本文将系统分析镉、铅、砷等重金属元素对暴露人群健康的危害，包括对人体各系统、器官的损伤和引发的各种疾病。
同时，本文还将探讨重金属暴露对人群健康影响的机制，包括重金属在人体内的吸收、分布、代谢和排泄等过程。
在综述我国镉、铅、砷等重金属污染对暴露人群健康影响的研究进展时，本文将重点关注以下几个方面：一是重金属污染暴露人群的健康风险评估和预警技术的研究进展；二是重金属污染暴露人群的生物学标志物和早期预警指标的研究进展；三是重金属污染暴露人群的干预措施和治疗策略的研究进展。
通过对这些方面的深入研究，可以为我国重金属污染治理和人群健康保护提供更加科学和有效的依据。
本文将总结我国镉、铅、砷等重金属污染及其对暴露人群健康影响的研究现状，指出存在的问题和挑战，并提出相应的建议和对策。
希望通过本文的综述和分析，能够推动我国重金属污染治理和人群健康保护工作的深入开展，为保障人民群众的健康安全做出积极贡献。
二、我国镉污染现状及其对暴露人群健康影响的研究随着我国工业化和城市化的快速发展，镉污染问题日益严重。
镉是一种有毒的重金属元素，主要来源于电池制造、电镀、冶炼、涂料、农药和磷肥生产等工业过程。
我国的一些重工业城市和工业区，如湖南、广东、四川等地，由于长期的镉排放和积累，土壤和水体中镉含量严重超标，形成了大面积的镉污染区域。
气溶胶的特性及其环境影响研究气溶胶是一种微小的悬浮在空气中的颗粒物，由于其极小的体积和轻质，可以在空气中漫游很长时间。
气溶胶颗粒具有较大的表面面积和吸附能力，在空气中可以吸附和传播许多有害物质，如大气氧化物、重金属和有机污染物等，对环境和健康产生的影响日益凸显。
一、气溶胶的来源和分类气溶胶主要来自两大类源，一类是自然源，如火山喷发、森林火灾、沙尘暴和海盐飞沫等；另一类是人工源，如燃煤、燃油和交通排放等。
根据其来源和性质的不同，可以将气溶胶颗粒分为多种类型。
其中，最常见的是大气气溶胶，包括硫酸盐、铵盐、有机碳、氧化物和硝酸盐等成份；此外，还有工业气溶胶、生物气溶胶和室内气溶胶等。
二、气溶胶的特性气溶胶颗粒通常具有以下特性：1. 粒径分布广：气溶胶颗粒大小范围广泛，从微米到亚微米不等。
2. 易于吸附其他物质：气溶胶表面具有较大的表面积，因此易于吸附各种物质，如水分和有害化学物质等。
3. 良好的光学性质：由于其体积小，气溶胶颗粒对可见光和红外光具有一定的散射和吸收作用。
4. 稳定性好：气溶胶颗粒在空气中具有较长的寿命，有些气溶胶甚至可以漂浮数周之久而不沉降。
三、气溶胶的环境影响1. 对空气质量的影响：气溶胶颗粒容易附着有害化学物质和微生物，影响空气质量，对健康产生不利影响。
2. 对气候和大气环境的影响：气溶胶对气候和大气环境也有很大的影响。
气溶胶颗粒可以云凝结核，并参与气象、大气光学、大气化学过程，影响全球气候变化和大气环境。
3. 对生态环境的影响：气溶胶颗粒沉降到水源和土壤中，对生态环境造成不良影响，例如酸雨和土壤酸化等。
四、气溶胶研究的现状和展望随着环保意识的提高和人们对环境影响的关注度不断增加，对气溶胶的研究也日益广泛和深入。
现代气象、大气化学、环境科学等领域都对气溶胶进行了广泛的研究。
未来，随着多学科交叉的发展，气溶胶研究将更加深入，科研人员将通过不断深入的研究了解气溶胶颗粒来源、性质、组成、作用机制和对生态环境的影响等方面，为环境保护提供更科学的参考依据。
高海拔地区大气气溶胶成分研究近年来，随着人们对气象学和大气环境的日益关注，高海拔地区大气气溶胶成分的研究引起了广泛的关注。
随着科学技术的不断发展和仪器设备的提升，人们对高山地区的大气气溶胶成分有了更深入的认识。
大气气溶胶是指在大气中悬浮的液态或固态微粒。
它们来自于自然界，例如火山喷发、沙尘暴等，也来自于人类活动，例如工业排放、交通尾气等。
而高海拔地区由于地理环境的特殊性，大气气溶胶的成分和来源有其独特性。
首先，高海拔地区通常位于山脉、高原等地方，地理条件能够提供相对封闭的环境，降水量相对较高。
这就使得大气气溶胶的形成和演变过程有所不同。
例如在海拔较高的地方，大气中水蒸气的含量较低，湿度比较小，有效降低了大气气溶胶的生成。
同时，由于高山地区的杂质较少，气溶胶颗粒的析出条件相对较差，造成了更稳定的大气气溶胶。
其次，高海拔地区的大气气溶胶成分更加纯净。
由于高燥的气候条件，大气中的颗粒物会更容易降落到地面上。
同时，由于大气中其他杂质的少，颗粒物的来源相对较少，因此，在高山地区的大气气溶胶中，含有的人类活动排放物的比例也相对较低。
此外，高海拔地区的大气气溶胶种类也有所变化。
由于高海拔地区的气压较低，气温较低，这使得一些大气气溶胶在这种环境下更容易形成，并具有一定特殊性。
例如高海拔地区的硫酸盐气溶胶通常比低海拔地区含量更高，这与火山活动造成的硫酸盐释放有关。
而一些重金属元素的气溶胶含量也相对较低，这与本地地质环境相关。
最后，高海拔地区的大气气溶胶研究对于气候变化研究有着重要的意义。
大气气溶胶对太阳辐射和地球热辐射有很高的吸收和散射率，它们可以作为云凝结核，影响云的生成和降水形态，从而对气象系统产生重大影响。
而高山地区气溶胶的纯净程度能够提供一个优秀的实验场地，帮助科学家们更好地研究气溶胶与气候之间的相互关系。
综上所述，高海拔地区大气气溶胶成分的研究深入探索了自然环境的特殊性。
通过研究不同地理环境中大气气溶胶的成分和来源，有助于人们更好地理解大气环境的形成和改变。
大气科学毕业论文文献综述引言：大气科学作为一门跨学科的科学领域，研究大气的成分、结构及其与地球其他系统的相互作用关系，对于揭示地球系统变化以及气候演化具有重要意义。
在过去几十年里，大气科学领域取得了许多重要的研究成果，本文将对相关领域的研究文献进行综述，以期对大气科学领域的研究进展和未来发展方向提供参考。
一、大气科学的发展历程大气科学的研究起源于18世纪末的气象学，经过百余年的发展，逐渐形成了综合研究大气现象及其变化规律的学科体系。
其中，对于大气的基本物理性质、大气运动及大气辐射传输等方面的研究取得了重要突破。
二、大气组分的研究进展大气组分的研究是大气科学的核心内容之一。
通过对大气中各种气体和气溶胶物质的观测和分析，可以揭示大气成分的时空分布特征以及其对气候变化的贡献。
目前，对于温室气体的研究成果和大气污染物的监测数据为我们深入理解大气组分的变化提供了有力的支持。
三、大气运动的研究进展大气运动是指大气中空气的运动状态，包括风场、气旋、锋面等。
对大气运动的研究可以帮助我们预测天气变化、理解气候系统的调控机制。
近年来，借助先进的观测技术和数值模拟，科学家们对大气运动的机理和特征进行了深入研究，提出了一系列重要理论和模型。
四、大气辐射传输的研究进展大气辐射传输是指太阳能及地球表面辐射通过大气层传输的过程。
它与大气组分的时间和空间分布、云量和云类型等密切相关，对气候变化的评估和预测有着重要的作用。
近年来，通过卫星遥感技术和辐射传输模型的开发，科学家们对大气辐射传输进行了深入研究，为我们理解大气辐射过程提供了重要线索。
五、大气科学的挑战和展望尽管大气科学在过去几十年中取得了重要的研究进展，但仍然面临着许多挑战。
例如，气候变化对大气环境的影响仍然存有不确定性，需要进一步深入研究。
此外，大气污染和气象灾害等问题也需要我们加强研究，以提供有效的预警和应对措施。
结论：大气科学作为一门重要的跨学科科学领域，通过对大气的成分、结构及其变化规律的研究，为我们深入理解气候变化和地球系统的演化提供了重要的科学依据。
城市大气环境中重金属的污染特征分析随着城市化的快速发展，城市大气环境中的重金属污染逐渐成为一个备受关注的问题。
重金属污染不仅对人类健康造成潜在影响，还对生物多样性和生态系统稳定性造成严重威胁。
因此，对城市大气环境中重金属的污染特征进行深入分析具有重要意义。
首先，重金属在城市大气环境中的来源主要是工业排放、交通尾气和建筑物燃烧等。
工业排放是城市大气环境中重金属污染的主要来源之一。
各类工业生产过程中所使用的化学物质以及废水处理、固体废弃物处理等环节都可能产生含有重金属的废物，其中的重金属成分很容易被大气中的气体或颗粒物吸附并释放到大气环境中。
此外，交通尾气中的重金属主要来自于车辆尾气中的金属颗粒。
汽车尾气中的重金属主要由燃油中的金属元素、润滑油中的金属元素和车辆排放系统的磨损等因素导致。
其次，城市大气环境中重金属的污染特征表现为空间分布不均匀和时间变化明显。
由于不同地区的工业分布、排放源和气象条件的不同，导致城市不同区域之间的重金属污染程度存在明显差异。
通常，工业密集区、交通拥堵区和商业中心等地区的重金属污染更为严重。
时间上，城市大气环境中重金属的污染会受到季节变化、天气状况和工业生产活动等因素的影响。
例如，在冬季，空气相对干燥，重金属容易随着颗粒物悬浮在空气中；而在雨季，重金属元素则更容易通过雨水洗刷到地面。
另外，重金属在城市大气环境中的迁移转化过程也是重要的研究内容。
重金属通常以气态、颗粒态和溶解态等形式存在于大气中。
气态重金属主要以化学反应的形式与大气中的氧、氮、硫等元素发生复杂的氧化还原反应，从而形成各种化合物。
颗粒态重金属则会与颗粒物一起悬浮在大气中，通过干沉降或者湿沉降的方式降落到地面。
溶解态重金属则往往富集在降雨中，在雨水中对土壤、水体等造成污染。
最后，应对城市大气环境中重金属的污染，需要综合施策。
从源头控制是降低城市大气环境中重金属污染的关键。
加强工业和交通尾气排放的管理，采取减排技术，加强工业固废的处理和回收利用，都是有效控制重金属污染的方法。
空气中重金属污染及影响分析近年来，随着工业化进程的加快和人口的增长，空气污染问题日益严重，其中重金属污染问题备受关注。
重金属是指相对密度大于5g/cm^3的金属元素，包括铅、汞、镉、铬、铜等。
这些重金属污染物在大气中的积累会对环境和人类健康产生严重影响。
本文将对空气中重金属污染及其影响进行分析。
首先，空气中重金属污染主要来自于工业排放、交通尾气、燃煤以及废弃物处理等方面。
这些活动释放了大量的重金属污染物进入大气中，并通过大气传播到各个区域。
同时，重金属污染物可以沉降到土壤和水体中，与生物和植物相互作用，进一步影响整个生态系统的稳定性。
因此，减少重金属污染源的排放，是解决空气重金属污染问题的根本途径。
其次，重金属对环境和人类健康产生的影响十分广泛。
首先，重金属在大气中存在时间长，通过气溶胶等形式进入人体。
一旦吸入，会对呼吸系统造成损害，导致呼吸道疾病的发生。
例如，长期吸入铅、镉等重金属会引起肺癌、支气管炎等疾病。
其次，重金属还会进入食物链，通过食物摄入进入人体。
这些重金属在人体内积累，对肝脏、肾脏、神经系统和生殖系统等器官造成损害。
研究还发现，重金属污染物与儿童智力发育关系密切，长期接触重金属会损害儿童的智力发育和学习能力。
此外，重金属污染还对环境和生态系统造成严重影响。
重金属可以积累在土壤中，影响农作物的生长和品质。
一些农产品含有较高的重金属含量，会给人们的健康带来潜在风险。
同时，部分重金属还会进入水体，污染地下水和江河湖泊，对水生生物造成生态毒性。
这种毒性还会通过食物链传递，对鱼类等水生生物造成积累性的损害。
在应对空气中重金属污染的过程中，政府、企业和公众都应承担相应的责任。
政府可以通过制定和强化相关法律法规，建立监测和管理措施来控制重金属污染源的排放。
企业应加强环保措施，通过引入先进的治理技术和设备，减少重金属污染物的排放。
此外，公众也应增强环保意识，减少个人和家庭生活中对环境的污染，如减少汽车尾气排放、科学处理垃圾等。
大气气溶胶综述大气气溶胶综述大气气溶胶概述：气溶胶由固体或液体小质点分散并悬浮在气体介质中形成的胶体分散体系，又称气体分散体系。
其分散相为固体或液体小质点，其大小为10-3cm～10-7cm，分散介质为气体。
云、雾、尘埃、未燃尽的燃料产生的烟、气体中的固体粉尘等等都是气溶胶。
大气中悬浮均匀分布的相当数量的固体微粒和液体微粒，如海盐粉粒、灰尘（特别是硅酸盐）、烟尘和有机物等多种物质，所构成的稳定混合物，统称为气溶胶粒子。
气溶胶的消除，主要靠大气的降水、小粒子间的碰并、凝聚、聚合和沉降过程。
尺度一般说来,半径小于1微米的粒子，大都是由气体到微粒的成核、凝结、凝聚等过程所生成；而较大的粒子，则是由固体和液体的破裂等机械过程所形成。
它们在结构上可以是均相的，也可以是多相的。
已生成的气溶胶在大气中仍然有可能再参加大气的化学反应或物理过程。
液体气溶胶微粒一般呈球形，固体微粒则形状不规则，其半径一般为10-3～102微米。
粒径在10-1～101微米的气溶胶在大气光学、大气辐射、大气化学、大气污染和云物理学等方面具有重要作用。
小粒径气溶胶的浓度受凝聚作用所限制，而大粒子的浓度则受沉降作用所限制。
微粒在大气中沉降的过程中，受的阻力和重力的作用达到平衡时，各种粒子的沉降速度不同。
分类气溶胶按其来源可分为一次气溶胶（以微粒形式直接从发生源进入大气）和二次气溶胶（在大气中由一次污染物转化而生成）两种。
它们可以来自被风扬起的细灰和微尘、海水溅沫蒸发而成的盐粒、火山爆发的散落物以及森林燃烧的烟尘等天然源，也可以来自化石和非化石燃料的燃烧、交通运输以及各种工业排放的烟尘等人为源。
按粒径的大小分类：①总悬浮颗粒物(TSP)：用标准大容量颗粒采样器在滤膜上所收集到的颗粒物的总质量，通常称为总悬浮颗粒物。
D p(粒径)在100μm 以下，其中多数在10 μm以下，是分散在大气中的各种粒子的总称。
②飘尘：D p＜10μm能在大气中长期飘浮的悬浮物质，如煤烟、烟气、雾等。
【最新整理，下载后即可编辑】大气颗粒物中重金属的研究摘要：大气颗粒物，特别是可吸入颗粒物(PM10)中含有的重金属通过呼吸进入人体后，会造成各种人体机能障碍,影响身体健康。
文章总结了国内外有关大气颗粒物中重金属元素的研究现状，主要围绕大气颗粒物中重金属元素的来源、分布、化学特性、迁移转化等方面进行论述，同时也讨论了颗粒物中重金属检测方法的研究进展。
关键词：大气颗粒物；重金属；化学种态；源解析大气颗粒物(TSP)是大气污染物中数量最大、成分复杂、性质多样、危害较大的一种物质，大气颗粒物中的重金属污染物具有不可降解性，不同化学形态的金属元素具有不同的生物可利用性，重金属的长期存在可能对环境构成极大的潜在威胁[1]。
近年来，国内外对TSP中金属元素的特征及浓度研究较多，但对TSP 中金属元素的形态及迁移研究尚不多见[2]粒径小于10μm的大气颗粒物[称可吸入颗粒物(PM10)或可吸入悬浮颗粒物(RSPM)] 含有更高含量的重金属，据报道,大约75%～90%的重金属分布在PM10中，且颗粒越小，重金属含量越高[3]。
大气颗粒物通过呼吸进入人体后，其中的重金属可造成各种人体机能障碍,导致身体发育迟缓，甚至引发各种癌症和心脏病。
基于以上原因，大气颗粒物重金属的行为机理一直是国内外环境科学者所关注的热门课题，并在重金属来源、分布与积累、环境活性、迁移转化、生物毒性等方面积累了较多的研究成果。
本文综合他人研究结果，对大气颗粒物中重金属的相关研究进行综述。
1大气颗粒物的来源分析大气颗粒物中重金属的来源分析方法一般有聚类分析(HCA)、化学质量平衡(CMB)、因子分析(FA)、多重线性回归分析(MLR)、富集因子法(EF)等，其中聚类分析和富集因子法是常用的重金属来源研究的分析手段。
聚类分析法又称群分析、簇群分析，是一种多变量统计方法。
该分析法首先根据所研究的样品之间存在的不同程度相似性(亲疏关系)，找出一些能够度量样品之间相似程度的观测量，以这些观测量为划分类型的依据，然后根据它们的关系密切程度分成一个由小到大的分类系统。
大气气溶胶中重金属元素的监测与分析研究进展综述薛丹（北京大学深圳研究生院环境与能源学院10级硕士1001213258）摘要：由于大气气溶胶中的金属元素对环境污染严重、对人体健康威胁极大，因此在环境监测与分析领域也越来越受到研究者的重视。
在综述了气溶胶重金属元素的来源、分布特征以及迁移转化特征的相关内容与分析方法之后，又对其采样、前处理以及浓度测量仪器方法进行了归纳总结，最后对大气气溶胶中重金属元素的研究方向进行了展望。
关键词：气溶胶；重金属元素；来源；分布；迁移转化；检测方法1. 引言大气颗粒物是大气环境中组成最复杂、危害最大的污染物之一，而其中的痕量金属则是最大的污染源之一。
重金属一旦进入环境体系就成为永久性潜在污染物质，其在环境中的转化通常只涉及不同价态间的转变，不能被微生物分解，只会在生物体内富集，并通过食物链危害人类健康。
[1]而且，重金属污染物所具有的不可降解性和长期存性也会对环境构成极大的潜在威胁。
[2]在城市中，大气污染主要来源于土壤扬尘、燃煤排放、工业粉尘、汽车尾气等，它们分散并悬浮在大气中，对人体危害极大。
因此研究大气颗粒物的化学组成，特别是重金属元素的组成、含量、迁移转化与分布特征，对研究大气污染[3]、气溶胶与人体健康的关系以及气-海物质循环交换[4]具有重要的基础意义。
此外，重金属元素通常都有其独特的来源，可以作为气溶胶颗粒的示踪元素，揭示气溶胶颗粒的来源[5]。
2. 大气气溶胶中重金属元素的来源分析大气气溶胶中重金属元素的来源主要分为两种，一种是自然源，一种是人为源,而来源分析方法一般有聚类分析(HCA)、化学质量平衡(CMB)、因子分析(FA)、多重线性回归分析（MLR）、富集因子法(EF)等,其中聚类分析和富集因子法是常用的重金属来源研究的分析手段[6]。
元素的富集因子是双重归一化数据处理的结果，常用来进行大气中痕量金属来源的判定，其计算公式为：E f = (C i / C r) a /(C i / C r) b其中Cr是选定的参比元素浓度，Ci是样品中元素浓度，a代表气溶胶颗粒中元素浓，b代表地壳中元素浓度。
[7]目前已有不少对于气溶胶中重金属元素的来源研究，如Chan等[8]的研究认为最好以当地土壤而非地壳平均物质为参考物质计算富集因子；杨建军等[9]对太原市大气颗粒物中金属元素的富集特征的研究表明，对人体危害较大的金属元素主要富集在直径≤2.0μm的细颗粒中，Pb、Cu、Zn、Se、As等主要来自人为污染，Al、Fe、Ca等主要来自自然来源；吉玉碧等[10]选用地壳中普遍存在，人为污染源较小，化学稳定性好且易挥发的Al、Fe、Mn作参比元素来计算贵阳市气溶胶中金属元素的富集因子，结果表明：Cu、Pb、Zn为富集元素，Pb可高达100倍，这与人为排放源有密切关系，而Al对Fe、Mn，Fe对Al、Mn，Mn对Al、Fe基本上不富集，是由自然过程输入。
徐宏辉等[7]选取地壳风化元素Al作为参比元素，计算出北京市气溶胶中Ca、Fe、Al、Mg、Ba、Sr和Zr主要分布在粗粒子中，土壤风沙尘和建筑尘是重要的排放源。
K、Pb、As、Cd主要分布在细粒子中，生物质燃烧和燃煤等是重要的排放源。
李犇等[11]对北极考察沿线气溶胶中金属元素富集因子进行了计算，结果表明，楚科奇海、日本海和白令海等海域元素的富集因子很接近。
Fe、Co、Ni、As、Sb、W、Mo、Mn和Ca与地表的风化关系密切，为地壳源元素；Ca、Mg总体为海洋源元素，主要来自海洋；Pb、Zn、Cd、V和Cr相对地壳和海洋均为富集元素，主要可能来自矿产冶炼、工业排放、燃煤和燃油等人为污染源。
此外，还有学者利用主成分分析法（聚类分析法中的一种）来对大连市区大气颗粒物中重金属的来源进行了判定，得出了Fe、Mn、Pb主要来源于土壤扬尘，Ni、Cu主要来源于燃煤排放的结论[12]。
3. 大气气溶胶中重金属元素的分布特征分析3.1季节、时间分布大气环境中的金属元素在不同时期（夏季与冬季）的浓度水平有较大的差异。
大多数重金属元素的浓度冬季明显高于夏季，符合一般规律（当然也有一些元素例外），这说明了大气颗粒物的污染水平明显受气象条件的支配[13, 14]。
杨复沫等[15]对北京大气细颗粒物中金属元素的含量按季节分别进行了研究，认为各元素的富集因子均在春季最低，反映了其主要排放源的季节性变化。
大连市区各监测点大气颗粒物中各种重金属成分的浓度可以看出，无论冬季和夏季，颗粒物中各种重金属的含量有固定的高低顺序且各测点Fe、Mn、Pb、Ni浓度值在冬季要明显高于夏季的测值，但大部分测点Cu的浓度和Cd的浓度则是夏季高于冬季[12]。
金川等[16]对北黄海四个季节的气溶胶中金属元素浓度的研究也表明了其分布的季节性：地壳元素Al、Fe浓度较高，季节分布相同，皆为春季>秋季>冬季>夏季；其余5种金属浓度明显低于铁和铝，Cu、Zn、Pb分布特征与Fe、Al的季节分布一致；V和Cd的季节分布特征与铁、铝不同，分别为夏季>春季>冬季>秋季和冬季>秋季>春季>夏季。
此外，多数重金属元素含量冬季高于秋季,在一天之内早晨的重金属浓度也往往高于晚上和中午,说明大气颗粒物的来源包括天然源和人为源[17]。
3.2粒径分布研究气溶胶中金属元素的粒径分布特征，能够揭示气溶胶的来源、形成以及输送等的规律[7]。
对北京气溶胶中金属元素的粒径分析，是把空气动力学直径2.1μm作为粗、细粒子的分界，分别计算出了16中不同金属元素的出现浓度峰值的粒径范围[7]。
谢华林等[13]对粒径分布研究得出的主要结论是：(1) Ca、Fe、Mg、Al元素主要富集在粗颗粒中，其主要来自风砂、土壤等自然来源，属于亲石元素；(2)Zn、Pb、Cu、V元素主要富集在细颗粒中，其主要来自人为污染，属于亲气元素，其中大部分对人体健康有害；(3) Mn、Co元素在粗细颗粒中基本分布均匀，自然来源和人为污染共同作用的结果。
杨勇杰等[18]对泰山日观峰进行了大气气溶胶采样和分析，同样也得出不同金属元素出现浓度单峰或双峰的粒径范围。
张雅萍等[5]研究上海大气重金属Zn和Cu的污染时使用飞行时间质谱仪(ATOFMS)测量不同粒径颗粒物的金属成分组成，并指出粒径最小的是含有元素碳的颗粒物，粒径分布最大值在0.4μm，其次是含有有机碳-硫酸盐、硝酸盐、氯的颗粒物，粒径分布最大值在0.5~0.6μm，粒径较大的是多种金属组合的颗粒物，最大值在1μm左右。
Moffet R C等[19]同样使用ATOFMS测量墨西哥大气中含Zn和Pb的气溶胶粒径及组成成分。
3.3形态分布判断重金属对环境的危害，不仅需要知道这些粒子中金属元素的含量，更为重要的是应该了解这些元素的化学形态分布[6]，重金属污染物与其它无机、有机污染物的最大区别是不可降解，只会发生形态的转化。
环境中物质的化学形态不仅决定其生物活性和毒性，而且也影响其在生物体内、生态环境中的迁移转化过程。
因此，形态分析能提供更多的有用信息，在生命科学、环境生物学、环境地学、环境工程学等研究中具有重要意义[2]。
谢华林等[13]根据大气颗粒物中重金属元素的地球化学和环境化学特性，并参照土壤中微量金属元素存在形态的分组方法，将颗粒物中重金属元素的存在形态分为交换态、碳酸盐结合态、氧化结合态、有机结合态、不溶物5种形态，并比较了不同提取剂的提取效果，建立了颗粒物中金属元素形态分布的逐级提取方法。
冯素萍等[20]探讨了济南市TSP中重金属的分布形态，在TSP样品各分级提取中，分别将重金属元素归为醋酸可提取态、可氧化态、可还原态和残渣态。
顾爱军等[4]将杭州地区气溶胶重金属元素的形态分为四种：交换态、氧化态、有机结合态和残余态，并具体阐述了用何种方法来提取这四种不同的形态。
以及Moloi K等[21]将大气颗粒物中的金属分为环境可迁移态、碳酸盐和氧化物态、有机结合态和硅酸盐结合态。
由于目前缺乏快速可靠的分析手段来确定所有形态元素的浓度，在实际应用中，大多根据其不同行为特征进行形态分析。
另外，形态分析目前基本侧重于物理形态分析，难度较大，且本身具有局限性，如通常获取的大气颗粒物样品较少，预处理难度大等[2]。
4. 大气气溶胶中重金属元素的迁移转化迁移是空间位置的变化，而转化则是化学形态的改变。
大气重金属物质主要借助风力作用进行迁移，干湿沉降作用使得重金属物质进入土壤和水体中，并且通过生物食物链的传递与富集作用危害人类健康，因此，大气重金属是向生态系统中输入与富集重金属最重要的外源因子之一[1]。
4.1气溶胶中重金属元素的转化有研究表明，重金属对环境的危害首先取决于其化学活性，其次才取决于其含量。
其主要原因是在生态系统中，生物只能利用以离子形式存在的重金属元素，而重金属含量的高低与它们在样品中存在形式之间没有直接的相关关系。
有时含量可能会很高，但如果活性（可转化性）很差的话，动植物就不能直接吸收和利用这些重金属元素，它们也不可能富集到动植物体内去[22]。
在大气气溶胶中，重金属的酸可提取态最为活跃，在环境pH值降低时，最容易被释放出来，或者在其它条件改变的时候最易转变为其它形态，对环境危害最大；不溶态相对于酸可提取态在环境中比较稳定，不易转化，因此对环境危害较小[14]。
所以越容易转化的重金属在组成形态中所占比例越大，对环境的危害也越大。
目前在国内外的研究中，对气溶胶重金属元素的迁移研究较多而转化方面的研究还相对较少，但已经得到了广泛重视。
因此重金属的活性与其化学形态是未来研究的一个必要方向。
4.2气溶胶中重金属元素的迁移对于气溶胶中重金属元素的迁移的研究，主要集中在探讨干湿沉降以及对陆地、河流和海洋的沉降通量方面。
例如，陈兴茂[23]采用代表面活直接测定了空气湿润（2001.7）天气条件下和沙尘暴及浮尘（2002.3）天气条件下各元素的干沉降通量及干沉降速率。
陈兴茂等[24]认为研究中国近海大气气溶胶的入海通量对评价陆源气溶胶全球入海通量和研究中国近海地壳元素的生物化学循环有着重要意义。
刘孟兰等[25]在珠江口大万山海洋环境监测站采集了120多个大气气溶胶样品，分析讨论了其中所含金属元素入海通量的月变化和年平均值。
张远辉等[26]比较和分析了台湾海峡海域微量金属的大气与河流输入。
以及潘岳鹏等[27]为了解其在京津冀区域的污染程度和沉降规律，在区域内布设10个站点同步采集大气颗粒物干沉降，测定分析其中20余种金属元素的沉降规律。
以上研究中对总沉降通量的估算均采用海洋污染科学问题专家组（GESAMP）提供的国际推荐值[28]和公式进行计算。
5. 大气气溶胶中重金属元素的检测方法5.1样品采集采集大气气溶胶的的方法有很多，但一般都是使用采样器和微孔膜（滤膜）进行采样。
