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EleMap大氣顆粒物元素解析儀

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一、研究背景
為了有效降低大氣顆粒物濃度和提高大氣環(huán)境
質(zhì)量，科研的首要任務(wù)是大氣顆粒物的源解析，識
別其來源，并計算各類污染源對大氣顆粒物的貢獻
值，進而確定污染治理重點，指導(dǎo)環(huán)境管理和科學(xué)
決定，達到有效控制環(huán)境污染的目的。
大氣顆粒物源解析研究的技術(shù)方法，從源清單
（調(diào)查收集，建立資料庫）到受體模型（精確到污
染源和空氣受體的定性定量組成），不一而足。EleMap 大氣顆粒物元素解析儀
支撐中的。

二、EleMap 大氣顆粒物元素解析儀及其特點
EleMap 便是能夠通過定性及定量的得到“污染源元素成分譜”和“空氣受體元素成分
譜”，制作自己的受體模型，繪制出顆粒物遷移路徑
圖像，能夠定量解析出區(qū)域內(nèi)得污染源貢獻值和承擔(dān)
率,完成大氣顆粒物的源解析。
其特色：
可在數(shù)秒內(nèi)測定樣品中的多種元素, 元素種
類可基本包括元素周期表上全部元素。
標配的分析軟件可自動比較樣品是否同源，
制作“污染源元素成分譜”和“受體元素成分譜”，
完善受體模型。
Ecograph 軟件可實現(xiàn)大空間尺度的樣品分析計
算。并能夠?qū)崿F(xiàn)地圖功能，達到顯示顆粒物遷移
路徑及分布范圍。

可實現(xiàn)固液氣三態(tài)檢測分析，適用于各種污染源分析。
可實現(xiàn)顆粒物分層分析（分辨率小可達7nm）、夾雜物和微光斑分析（直徑小
可達5μm）。
可實現(xiàn)污染源及顆粒物的元素分布制圖（三維）。
三、EleMap 工作原理及系統(tǒng)組成
EleMap 大氣顆粒物源解析儀將激光直接作用于氣溶膠或顆粒物樣品上，激光在樣品上
激發(fā)出等離子體發(fā)射光譜，通過智能集光鏡收集這些發(fā)射光譜，得到樣品元素種類和含量
信息，系統(tǒng)軟件用不同的元素串區(qū)別樣品，從而實現(xiàn)樣品的溯源分析。Ecograph 分
析軟件
還可制作大空間尺度內(nèi)樣品的遷移路徑。


EleMap 由激光器、光譜檢測模塊、樣品室、Ecograph 軟件組成。
技術(shù)指標：
測量參數(shù)：顆粒物中的微量元素、主量元素的種類、含量及原位分布情況，制
作源元素成分譜和受體成分譜，并能繪制2D/3D 元素分布圖，以及顆粒物遷移路徑
圖表
操作系統(tǒng)：全部硬件由軟件控制，預(yù)選或自制采樣模式，發(fā)射譜線數(shù)據(jù)庫，元
素分布、深度分析等功能，多閃累積信號，多譜線對比顯示
3D 自動工作臺，樣品自動高度調(diào)整
檢測器：寬頻CCD 檢測器 + 高分辨率ICCD 檢測器
分析工具： PCA、PLS、多參數(shù)線性回歸、化學(xué)統(tǒng)計分析
光譜范圍：190-1000nm
遷移路徑分析軟件：數(shù)據(jù)自動按時間整合存儲，支持雙Y 軸曲線；全中文界面
全國地圖繪制功能
四、應(yīng)用案例
試驗?zāi)康模喝~片在滯塵過程中，大氣沉降物進入葉片的情況。
試驗設(shè)計：實驗采用含不同的元素的溶液,不同的時間間隔浸泡葉片。元素包括：Li, Na,
Mg, Al, K, Ca, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Sr, As, Pb；時間間隔為：1、3、6、12、24Hr。
Elemap 實驗時，對葉片進行淺層剝蝕，得到葉片中元素的遷移狀態(tài)：
試驗開始前:

試驗開始后:

實驗結(jié)果：制作出元素遷移的2D 或3D 圖像，直觀清晰的得到不同元素在葉片中的遷
移狀態(tài)，并且通過計算也能得出遷移速率等指標參數(shù)。
圖1 Zn、Cu、Ni 、Cr、Pb、Cd 元素運移

圖2 O、Na、Mg 、Sr、Li 元素運移

試驗結(jié)果表明：EleMap 不僅能定性及定量的得到元素的種類和含量，而且能夠通過制
圖，得出元素的空間分布，結(jié)合時間因素，更能得到元素的遷移規(guī)律。
而在大氣顆粒物源解析上，EleMap 通過對污染源和受體顆粒的元素測量，的解
析顆粒物，得到源元素成分譜和受體元素成分譜，輸出精確的顆粒物元素成分組成，為顆
粒物源解析提供有效的補充和高精尖技術(shù)支持。


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