扫描电镜下的雾霾颗粒

扫描电镜下的雾霾颗粒              2014-10-26                                 西安晚报                                 [url=]仪器信息网[/url]            

硫酸盐颗粒

富钛合包壳颗粒

烟尘集合体颗粒

铁氧化物颗粒

未知颗粒

附着的超细颗粒

铁氧化物颗粒群

含铬、铅颗粒

　　星球?胶囊?果冻?不，都不对，这些其实是扫描电子显微镜下的雾霾颗粒。昨日，西安交通大学师生将收集的西安雾霾颗粒，放大数十万倍呈现在记者眼前，复杂的形貌和成分令人震惊。


　　好奇雾霾到底是什么师生研究了两个月


　　“很多人都知道雾霾，但雾霾到底是什么?”今年春季雾霾困扰时，西安交大微纳中心执行主任单智伟教授提出了这个问题，但周围没人能回答他。
　　“雾霾是什么成分?长什么样?”在单智伟指导下，研究生丁明帅和同学开始了一项特殊研究。他们3月至4月连续两个月，每天用硅片收集空气中沉降的颗粒物，然后通过扫描电子显微镜放大数万至数十万倍。
　　丁明帅说，他们从中选取了1081个颗粒分析，其中PM2.5颗粒494个。显微镜下的雾霾颗粒令他大开眼界。


　　分析扬尘颗粒占比最高主要是汽车尾气


　　根据形貌和成分，他们把空气颗粒分为七大类。占比最高的是扬尘颗粒，达到33.4%，主要成分是硅铝酸盐、富钙颗粒，形状极不规则。
　　其次是含硫颗粒，占14.8%。外形有的像盐粒，有的像绒球。“主要来源是汽车尾气。其中的硫酸物一旦进入空气中和水蒸气结合，易生成弱酸性物质，有腐蚀作用。”单智伟说。
　　燃煤飞灰和烟尘集合体的比例，分别占9.5%、6.1%。燃煤飞灰的形貌大多是规则的球形。他们认为，这两种成分应与煤炭和天然气燃烧有关。
　　还有一些成分来源很难确定，如硅氧化物、铁氧化物。


　　惊叹外貌好奇特含锌颗粒像一串葡萄


　　含微量元素颗粒最为奇特。其中含钛颗粒是半透明的球体，内部装满了钛氧化物微粒;含碲颗粒像长满枝杈的竹子，来源不明;含锌颗粒则像一串葡萄。
　　最让单智伟担心的是含铅、铬颗粒。“这种颗粒多次观察到。铅本身比重比较大，但与其他物质结合后，就像坐了小飞机，悬浮在空气中到处传播，对健康的危害尤其严重。”
　　他们还测试了一些颗粒的力学性能，发现部分颗粒硬度达到钢铁的5~10倍。颗粒内部也很奇特，把燃煤飞灰颗粒切开，内部全是泡状。


　　建议锁定雾霾来源采取措施降低危害


　　“明白了雾霾成分，就便于锁定来源，有针对性采取措施。”单智伟说。
　　他建议，对于扬尘颗粒，要通过立法规范建设行为;对于汽车尾气，可以加装装置进行有效过滤;对于燃煤飞灰和烟尘集合体，可采取新技术和调整能源结构加以解决。
　　单智伟还提醒，在关注健康危害的同时，也不要忽视PM2.5对工业的影响。“高硬度的颗粒可能给高精度机械设备带来损害，造成损失。要改进封装工艺、封装环境，降低雾霾对工业的影响。”