霾粒子的液膜捕獲及其理化性質(zhì)研究

黃倩 朱丹彤 敖思奇 孟偉 劉楠（沈陽師范大學(xué)，遼寧 沈陽 110000）

霾由存在于大氣中的塵埃，如灰塵、硝酸（鹽）、硫酸（鹽）、有機(jī)物等顆粒組成，其平均動(dòng)力學(xué)直徑為1-2微米。其散射光的波長多數(shù)與可見光相關(guān)，所以顏色看起來是灰色或者橙黃色[1]。

霾對(duì)人體健康造成嚴(yán)重的危害，它對(duì)呼吸系統(tǒng)有嚴(yán)重的危害，亞微米粒子會(huì)分別沉積于上、下呼吸道和肺泡中，引起急性鼻炎和急性支氣管炎等病癥。對(duì)于支氣管哮喘、慢性支氣管炎、阻塞性肺氣腫和慢性阻塞性肺疾病等慢性呼吸系統(tǒng)疾病患者，霧霾天氣可使病情急性發(fā)作或急性加重。如果長期處于這種環(huán)境還會(huì)誘發(fā)肺癌。霧霾天對(duì)人體心腦血管疾病的影響也很嚴(yán)重，會(huì)阻礙正常的血液循環(huán)，導(dǎo)致心血管病、高血壓、冠心病、腦溢血，可能誘發(fā)心絞痛、心肌梗塞、心力衰竭等，使慢性支氣管炎出現(xiàn)肺源性心臟病等。霧霾也對(duì)人體的生殖能力和心理健康有一定的影響[2]。

1.實(shí)驗(yàn)方法

共取10個(gè)玻璃片，在玻璃片的一側(cè)涂上有機(jī)液膜，置于吸收和保護(hù)裝置上固定，懸掛在大氣中捕獲霧霾顆粒。在不同吸收時(shí)間下，實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行處理與觀察，將處理后的玻璃片置于顯微鏡下觀察并記錄顆粒的形狀、顏色、分散情況以及其直徑大小將吸收有霧霾粒子的有機(jī)膜置于不同溫度下進(jìn)行蒸發(fā)實(shí)驗(yàn)，觀察不同溫度下質(zhì)量的變化，獲得霧霾顆粒中不同沸點(diǎn)物質(zhì)的含量。

2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果及其處理

將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄，繪制成下表。

1.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表

注：質(zhì)量差(單位/g)=吸附后載玻片的質(zhì)量-吸附前載玻片質(zhì)量

依據(jù)上述數(shù)據(jù)，形成圖1

從圖中數(shù)據(jù)得知：在10-12點(diǎn)時(shí)，質(zhì)量差為負(fù)值，說明載玻片的質(zhì)量減小，實(shí)驗(yàn)所用有機(jī)吸收液體為甲基硅油,其溶劑為乙醚，乙醚的沸點(diǎn)為34.5。C，易揮發(fā)[3],10-12點(diǎn)溫度升高，所以乙醚蒸發(fā)量增大，所以質(zhì)量差增大。在13-19pm，質(zhì)量差線性增加，無乙醚揮發(fā)，即吸附的霾粒子數(shù)量增多。

圖1 不同時(shí)間下，10個(gè)載玻片的質(zhì)量差曲線

圖2

圖2是吸附霾粒子后的載玻片在金相顯微鏡下的照片。圖上的黑點(diǎn)就是吸附的霾粒子，其形狀不規(guī)則，大多是點(diǎn)狀或長條形，聚集情況比較密集。

3.結(jié)語

本項(xiàng)目以當(dāng)今的環(huán)境殺手霾為研究對(duì)象，對(duì)其理化性質(zhì)進(jìn)行研究。目前，盡管在我國的環(huán)境污染方面存在著諸多問題，但對(duì)環(huán)境保護(hù)取得了重大的進(jìn)步，并且我國的相關(guān)人士包括許多科學(xué)院所和許多高等學(xué)校，都致力于這樣的重大課題研究。我們利用有機(jī)液膜捕獲霧霾顆粒物，該項(xiàng)研究將打破舊的觀念，力圖在研究方法和思路上取得新的突破。具有以下特點(diǎn)：直接參與環(huán)境保護(hù)的國家重大課題研究；實(shí)驗(yàn)材料簡(jiǎn)單，成本低廉；可行性高，實(shí)驗(yàn)成功率高。我們的研究研究將對(duì)霧霾的監(jiān)測(cè)治理提供進(jìn)一步的數(shù)據(jù)依據(jù)。作為普通群眾，我們也應(yīng)該從小事做起，保護(hù)我們的環(huán)境，愛護(hù)我們的家園。希望國家進(jìn)一步采取有效措施，推進(jìn)節(jié)能減排，建設(shè)生態(tài)文明，還給我們藍(lán)天白云。

[1]中國氣象局.地面氣象觀測(cè)規(guī)范[M].北京：氣象出版社，2003.

[2]百度百科.霧霾天氣[EB/OL].[2012-03-05].科學(xué)出版社.

[3]王箴.化工詞典.[M].化學(xué)工業(yè)出版社.2010.