CN103954525A - 一种测定植物叶片滞留不同粒径范围的颗粒物质量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测定植物滞留不同粒径范围的颗粒物质量的方法，本发明方法包括将采集的植物叶片清洗后，对洗涤液进行分级过滤处理。本发明方法简便易操作，仪器要求不高，能够精确获得PM_2.5、PM₁₀、PM_2.5-10及PM_>10的不同粒径范围的颗粒物质量，对研究不同树种滞留大气颗粒物的功能评价具有重要作用。

Description

一种测定植物叶片滞留不同粒径范围的颗粒物质量的方法

技术领域

本发明涉及植物学测量领域，具体涉及植物叶片滞留颗粒物中PM₁₀、PM_2.5精确质量测定方法。

背景技术

空气中可吸入颗粒物，通常又称为粉尘，是指在一定时间内能浮在空气中的固体微粒。空气中粉尘的成份是极其复杂的，一般来说，不同区域、不同时间空气中粉尘的成份是有所不同的，从总体来说，空气中可吸入颗粒物有以下组成及分类。

通常，按粉尘的理化特性分为三类:①有机性粉尘(包括植物性粉尘、动物性粉尘、人工有机粉尘等);②无机性粉尘(矿物粉尘、金属性粉尘、人工无机性粉尘等);③混合性粉尘.按粉尘的粒径大小可分为两类：①降尘，其粒径大于10μm，一般肉眼是可见的；②飘尘，其粒径一般小于10μm，其中0.1～10μm之间为显微粉尘，在空气中按斯托克斯定律作等速下降；小于0.1μm为超显微粉尘，其扩张能力极强，在空气中按布朗运动扩散。由于空气中可吸入颗粒物的成份极为复杂，又无处不在，所以对人的生存环境、日常生活和身体健康造成很大影响。

PM(particulate matter)，中文名称为颗粒物，是大气环境中液体和固体颗粒物的总称。按颗粒物粒径可以划分为胶体分散系（气体动力学当量直径0.001-10μm）和粗颗粒分散系（气体动力学当量直径＞10μm）。气体动力学当量直径0.1-10μm的颗粒物即为可吸入颗粒物，也是对环境和人体健康危害最大的颗粒物成分。

PM_2.5气体动力学当量直径仅小于等于2.5μm，极易漂浮，不易沉降，可以长时间停留在大气中并随风飘散，进行长距离散播同时造成大面积空气污染。PM_2.5携带大量有毒有害物质，特别是重金属元素。因PM_2.5气体动力学当量直径微小，可以直接达到肺泡沉积且无法排出，对人体的伤害随沉积时间和积累量增大而逐渐增大。

PM_2.5可以通过呼吸进入肺泡，故而会对人体呼吸系统造成较为严重的伤害。国外现有研究表明，中重度灰霾污染环境中，急性呼吸道感染、哮喘、感冒等呼吸系统疾病的发病几率明显上升。对暴露于PM_2.5大气中的人支气管上皮细胞的研究发现，随着暴露时间增长和PM_2.5污染浓度增大，细胞存活率相对于对照组显著下降，细胞DNA损伤水平相对于对照组显著上升，证明PM_2.5污染会对人体呼吸系统造成损害。

绿色植物因其丰富的外形特征及生态习性,可以有效阻挡地面粉尘进入空气中,大多数植物的叶片对空气中可吸入颗粒物有良好的滞留作用。一般的绿色植物都具有滞留颗粒物的作用，但是这种滞留作用的大小与植物种类、植物带范围、种植及树龄状况、气象条件都有关系。一般认为，植物总叶片面积越大、植物带越宽广、页面粗糙多绒毛，总叶量大并且能分泌粘性分泌物的植物种，如核桃、板栗、臭椿、侧柏等可以作为滞尘树种，用于吸附滞留尘埃林带的构建。利用植物叶片绒毛，粘液等附属物，可以粘附、滞留空气中的颗粒物以及颗粒物的富集物。研究人员王蕾等人测定了北京市11种园林植物叶面颗粒物附着密度，利用环境扫描电镜观察比较了各测试树种叶表面微形态（参见：应用生态学报，2006年4月第17卷，第4期，北京市11中园林植物滞留大气颗粒物能力研究）。结果表明，植物主要通过叶片上表面滞留大气颗粒物。上表面滞留的大气颗粒物数量约为下表面的5倍；叶片上表面滞留大气颗粒物能力由高到低的微形态结构依次是沟槽>叶脉+小室>小室>条状突起。而且，有研究表明植物叶片表面可以吸附亲脂性有机污染物如多氯联苯和多环芳烃，该吸附作用效率主要取决于有机污染物的辛醇-水分配系数。这种对亲脂性有机污染物的吸附作用可以将污染物从细颗粒物这一携带者上剥离下来并吸收入植物叶片体内，进而进行下一步的降解反应。另有研究者贾彦等在长沙市进行了7种绿化植物滞尘的微观测定（参见：中南大学学报自然科学版，2012年11月）。具体为样品采集时，在同一采样地，每种植物选3株，每株采集20片树叶，采集过程中考虑树冠四周及上、中、下各个部位。用刀片分别从叶片不同部位随机切取边长约1cm正方形样品，用镊子将其固定在载玻片上，对每个样品采用对角线法选取5个观测点。采用XSJ-HS型生物显微图像电脑分析系统(北京泰克仪器有限公司生产)观测叶片，对选区内图像进行采集，经过图像二值化，再作进一步处理后，计算每张图片中粉尘数量、选区内所有粉尘颗粒面积与选区内叶片面积比和粉尘颗粒粒径分布等各项参数。

现有研究植物滞留大气颗粒物的方法多是采用生物显微图像电脑分析系统分析法，此方法对于单个样品测量精度高，速度快，但每片树叶要选取5个样品，则每个树种一次采样要选取5×20个样品，样品数量大，因而工作量也随之增大。另外，生物显微图像电脑分析系统组成复杂，价格昂贵。

植物叶片还可以吸收PM_2.5上携带最多的可溶性无机盐污染物。国内有研究表明植物可以吸收可溶性硫酸盐、氯化物以及重金属铅。随着植物表面水分的增多，可溶性无机盐污染物在植物表面溶解的越多，植物对其吸收的越多。由于植物叶片表面吸收无机盐污染物主要通过气孔，所以光照条件对吸收无机盐污染物具有较大影响。与有机污染物相同，植物借由吸收叶片表面已溶于水的无机盐类污染物，将该类污染物抽离PM_2.5颗粒，进一步净化PM_2.5颗粒的污染性。

面对迅速提高的发挥林木滞留PM_2.5、PM₁₀功能的新要求，进行代表性叶片的取样，分析单位叶面积及植被整体的滞尘数量（组成）及季节变化和雨雪之后的恢复过程，探讨叶面滞尘数量与空气PM_2.5、PM₁₀含量变化的可能关系具有重要意义。由于国内对植物治理PM_2.5、PM₁₀的研究正处在起步阶段，各项相关技术还不成熟。PM_2.5和PM₁₀粒径小，体积小，质量也非常小，这给研究林木叶片滞尘功能时搜集和分析PM_2.5、PM₁₀带来许多困难，因而该种可以精确测定植物叶片滞留PM_2.5、PM₁₀等大气颗粒物质量的方法是十分必要的。

发明内容

本发明的目的是针对现有植物滞留空气污染颗粒物测定方法中存在的技术问题，提供一种能准确测定植物叶片滞留不同粒径范围大气污染颗粒物质量的方法，本发明方法测定结果精确度高，测定方法简单易行。

为实现本发明的目的，本发明一方面提供一种测定植物叶片滞留不同粒径范围的颗粒物质量的方法包括将采集的植物叶片清洗后，对洗涤液进行分级过滤处理。

其中，所述分级过滤处理包括首先对洗涤液进行过滤精度为10μm的第一级过滤；然后对第一级过滤后的滤液进行过滤精度为2.5μm的第二级过滤。

特别是，所述第一级过滤、第二级过滤为减压抽滤处理。

尤其是，所述减压抽滤过程中相对压力<0MPa，相对压力为0～-0.1MPa。

特别是，所述第一级过滤处理采用过滤孔径为10μm的滤膜；第二级过滤处理采用过滤孔径为2.5μm的滤膜。

尤其是，所述过滤孔径为10μm的滤膜选择过滤孔径为10μm的尼龙滤膜；所述过滤孔径为2.5μm的滤膜选择过滤孔径为2.5μm的尼龙滤膜。

特别是，还包括对第一级、第二级过滤后的截留有颗粒物的滤膜进行烘干处理，并称量烘干后滤膜的质量。

所述测定植物叶片滞留不同粒径范围的颗粒物质量的方法即是按照颗粒物粒径大小的分级不同测定植物滞留颗粒物质量。

本发明另一方面提供一种测定植物叶片滞留不同粒径范围的颗粒物质量的方法，其特征是按照如下顺序进行的步骤进行：

1）叶片清洗

采用去离子水浸泡采集的叶片，接着用软毛刷刷洗叶片上下表面，然后将清洗后的悬浊液称量，得到叶片清洗总悬浊液质量M_Tl；

2）测定叶片滞留颗粒物总质量

从搅拌均匀后的总悬浊液中移取部分悬浊液，并称量，获得部分悬浊液的质量Mpl；接着对部分悬浊液进行烘干处理，然后称量获得部分悬浊液中颗粒物质量Mpg；最后按照式（Ⅰ）计算总悬浊液中颗粒物的总质量M_Tg；

$M_{\mathrm{Tg}}=M_{\mathrm{pg}}\&times;\frac{M_{\mathrm{Tl}}}{M_{\mathrm{pl}}}---\left(I\right)$

3）分级过滤处理

3A、对移取了部分悬浊液后的剩余悬浊液进行第一次过滤处理，其中，第一次过滤处理的过精度为10μm，获得截留有粒径>10μm的颗粒物的第一滤膜和含有粒径≤10μm的颗粒物的第一滤液；

3B、对含有粒径≤10μm的颗粒物的第一滤液进行第二次过滤处理，其中，第二次过滤处理的过精度为2.5μm，获得截留有粒径>2.5μm并且≤10μm的颗粒物的第二滤膜和含有粒径≤2.5μm的颗粒物的第二滤液；

4）烘干并计算不同粒径等级颗粒物的质量

4A、对截留有粒径>10μm的颗粒物的第一滤膜和截留有粒径>2.5μm并且≤10μm的颗粒物的第二滤膜进行烘干处理，然后分别称量，得到烘干后的粒径>10μm的颗粒物的质量M_sy>10、烘干后的粒径>2.5μm且≤10μm的颗粒物的质量M_sy2.5-10；

4B、按照式（Ⅱ）、式（Ⅲ）计算总悬浊液中粒径>10μm、粒径>2.5μm且≤10μm的颗粒物的质量M_pm>10、M_pm2.5-10；

$M_{\mathrm{pm}>10}=M_{\mathrm{sy}>10}\&times;\frac{M_{T1}}{M_{T1}-M_{p1}}---\left(\mathrm{II}\right)$

$M_{\mathrm{pm}2.5-10}=M_{\mathrm{sy}2.5-10}\&times;\frac{M_{T1}}{M_{T1}-M_{p1}}---\left(\mathrm{III}\right)$

4C、按照式（Ⅳ）、式（Ⅴ）计算总悬浊液中粒径≤2.5μm、粒径≤10μm的颗粒物的质量M_pm2.5、M_pm10；

M_pm2.5=M_Tg－M_pm>10－M_pm2.5-10   （Ⅳ）

M_pm10=M_pm2.5＋M_pm2.5-10   （Ⅴ）

其中，步骤2）、步骤4）中所述的烘干处理过程中烘干温度为50-60℃，优选为60℃。

特别是，干燥至两次称量之间的质量差≤0.0002g。

尤其是，采用鼓风干燥箱进行所述的干燥处理。

其中，步骤3）中所述第一次过滤、第二次过滤处理为减压抽滤。

特别是，所述减压抽滤过程中相对压力<0MPa，相对压力为0～-0.1MPa。

其中，步骤3）中所述第一次过滤处理采用过滤孔径为10μm的滤膜；第二次过滤处理采用过滤孔径为2.5μm的滤膜。

特别是，所述过滤孔径为10μm的滤膜选择过滤孔径为10μm的尼龙滤膜；所述过滤孔径为2.5μm的滤膜选择过滤孔径为2.5μm的尼龙滤膜。

特别是，步骤2）中所述部分悬浊液的体积为30-50ml。

其中，步骤1）中使用去离子水浸泡叶片2-3次。

特别是，每次浸泡过程中所述叶片的重量与去离子水的体积之比为10：100-200，优选为10：200，即每次浸泡过程中每10g叶片使用100-200ml去离子水浸泡。

尤其是，浸泡时间为30-40min，优选为30min。

特别是，将浸泡并刷洗2-3次的洗涤液合并，得到叶片清洗总悬浊液。

特别是，所述叶片为去除茎和叶柄的新鲜、完整、无伤叶片。

特别是，还包括将洗涤后的总悬浮液采用恒温磁力搅拌器搅拌均匀，使总悬浊液中的颗粒物均匀分散。

尤其是，搅拌时间5-10min，优选为5min。

本发明涉及植物叶片滞留的PM₁₀与PM_2.5等颗粒物精确质量的测定，具体为采集新鲜无损伤带尘叶片，用去离子水清洗上下叶表面后收集含颗粒物的悬浊液并称重。用恒温磁力搅拌器搅拌5min，使悬浊液均匀分布，取小部分悬浊液置于培养皿中，称重，置于鼓风烘干箱中60℃烘干后称重，得小部分悬浊液含有的颗粒物质量。其余悬浊液依次通过10μm、2.5μm孔径的尼龙滤膜，烘干滤膜并称重，得到剩余悬浊液中PM_2.5-10和PM₁₀以上质量。将小部分悬浊液中含有的颗粒物的质量乘以总悬浊液与小部分悬浊液质量之比，即可得出叶片表面滞留颗粒物总质量；将两种粒径滤膜上的颗粒物分别乘以总悬浊液与剩余悬浊液质量之比，可得到总悬浊液中PM_2.5-10和PM₁₀以上的质量。用颗粒物总质量减去PM_2.5-10和PM₁₀以上质量，即可得出叶片表面滞留的PM_2.5的质量，并可计算得出PM₁₀的质量（PM₁₀=PM_2.5-10+PM_2.5）。

本发明的优点即有益效果为：

1、本发明方法测定植物叶片滞留大气污染颗粒物质量准确、快速，解决了植物叶片滞留的PM₁₀、PM_2.5等颗粒物质量无法直接准确测定的技术难题，尤其是粒径≤2.5μm的颗粒（PM_2.5）质量的测定。

2、本发明方法可以按照颗粒物粒径不同，分级测定不同等级粒径的颗粒物，可以准确测定粒径范围为>10μm、2.5μm<且≤10μm、≤2.5μm的颗粒物的质量。

3、本发明方法操作简单，使用的仪器易得，耗资较少，易于操作。

4、本发明方法测定不同范围大气污染颗粒质量的准确度高，误差小，为精确测定植物叶片滞留PM₁₀、PM_2.5提供了方法基础，为研究不同植物叶表面结构与滞尘量的关系奠定了基础。

5、本发明方法对评价不同树种和林木结构的滞尘功能差别具有重要作用，为构建健康高效的滞尘型景观生态林提供了方法支持。对治理大气颗粒物污染，营造宜居城市环境，保护人类健康具有重大意义。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中所用仪器设备型号及生产厂家后附，实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

本发明具体实施方式中使用的仪器如下：

仪器名称                 型号           生产厂家

抽滤仪及配套玻璃仪器     AP-9925        天津奥特塞恩斯仪器有限公司

0.1mg分析天平            BSA124S        赛多利斯科学仪器（北京）有限公司

1mg分析天平              JA10003        上海越平科学仪器有限公司

恒温磁力搅拌器           驰久08-1       上海梅颖浦仪器仪表制造有限公司

鼓风干燥箱        Blue pard DHG-9925   上海一恒科学仪器有限公司

本发明中M_pm2.5-10表示粒径>2.5μm、≤10μm的颗粒物的总质量，即PM_2.5-10颗粒物的总质量；M_pm>10表示粒径>10μm的颗粒物的总质量，即PM₁₀以上颗粒物的总质量；M_pm2.5表示粒径≤2.5μm的颗粒物的总质量，即PM_2.5颗粒物的总质量；M_pm10表示粒径≤10μm的颗粒物的总质量，即PM₁₀颗粒物的总质量。

实施例1：针叶树种：侧柏，采于北京林业大学校内

1、采集植物叶片

采集雨后72h、距离地面高度为2米的位置的完整无伤侧柏叶(10.0g)，置于密封袋内，备用，采集地点为北京林业大学校园内，北京市海淀区清华东路35号；

2、清洗叶片

清洗前，在密封袋内剪除侧柏叶附挂的枝条和叶柄，接着向密封袋内加入200ml去离子水，浸泡侧柏叶30min,然后用软毛刷反复刷洗叶片上下表面，将清洗侧柏叶后的混合悬浊液倒入事先已经烘干并经过精度为1mg分析天平精确称量的烧杯中；

本发明中所述烘干并称量为将样品烘干至绝干，并且两次称量之间的质量差≤0.0002g为止。

对侧柏叶按照上述方法重复清洗2次，并将3次清洗的混合悬浊液合并，得到总悬浊液，使用精度为1mg分析天平称量，获得总悬浊液质量M_Tl为509.339g；

3、测定总悬浊液中颗粒物总质量

3-1、对总悬浊液使用恒温磁力搅拌器进行搅拌，使总悬浊液中的颗粒物均匀分散，搅拌时间5min；

本发明实施例中搅拌器搅拌时间为5min，搅拌时间为5-10min均适用于本发明。

3-2、搅拌均匀后，采用50ml移液管移取50ml均匀分散的部分悬浊液于提前烘干的培养皿中（事先烘干的空培养皿用精度为0.1mg的分析天平称重，质量m_v为17.9034g），然后用精度为1mg的分析天平准确称量盛有悬浊液的培养皿的质量M₁（70.754g），计算获得部分悬浊液（50ml）的质量（Mpl）；

Mpl=M₁-m_v=70.754g－17.903g=52.851g；

本发明实施例中移取部分悬浊液的体积除了50ml之外，还可以选择移取30-50ml悬浊液进行试验。

3-3、将步骤3-2）中盛有部分悬浊液的培养皿置于鼓风干燥箱中进行烘干处理，并使用精度为0.1mg的分析天平准确称量培养皿的质量，干燥至两次称量之间的质量差≤0.0002g，烘干处理的温度为60℃，烘干后带有颗粒物的培养皿的质量为M₂（17.9125g），计算获得部分悬浊液（50ml）中颗粒物的质量（Mpg）；

Mpg=M₂-m_v=（17.9125g－17.9034）g=0.0091g；

3-4、计算得到总悬浊液中颗粒物的总质量（M_Tg）：

$M_{\mathrm{Tg}}=M_{\mathrm{pg}}\&times;\frac{M_{T1}}{M_{p1}}=(M_2-m_v)\&times;\frac{M_{T1}}{M_1-m_v}=(17.9125-17.9034)\&times;\frac{509.339}{70.754-17.903}=0.0877g$

4、分级过滤处理

4-1、对剩余部分悬浊液使用真空抽滤设备进行第一次过滤处理，第一次过滤处理的过滤精度为10μm，即采用过滤孔径为10μm的尼龙滤膜进行抽滤，粒径>10μm的颗粒物被尼龙滤膜截留，获得截留有粒径>10μm的颗粒物的第一滤膜和粒径≤10μm的颗粒物的第一滤液（记为含有PM₁₀的第一滤液）；

其中，过滤孔径为10μm的尼龙滤膜使用前烘干并在干燥器中平衡24小时，用0.1mg精度分析天平称重，过滤孔径为10μm的尼龙滤膜的质量m_f10为0.1917g；

4-2、将步骤4-1）获得的第一滤液使用真空抽滤设备进行第二次过滤处理，第二次过滤处理的过滤精度为2.5μm，即采用过滤孔径为2.5μm的尼龙滤膜进行抽滤，粒径>2.5μm的颗粒物被尼龙滤膜截留，获得截留有粒径>2.5μm、≤10μm的颗粒物的第二滤膜和粒径≤2.5μm的颗粒物的第二滤液（记为含有PM_2.5的第二滤液）；

其中，过滤孔径为2.5μm的尼龙滤膜使用前烘干并在干燥器中平衡24小时，用0.1mg精度分析天平称重，过滤孔径为2.5μm的尼龙滤膜的质量m_f2.5为0.1123g；

5、烘干并计算不同粒径颗粒物质量

5-1、将步骤4-1）获得的第一滤膜、步骤4-2）获得的第二滤膜置于鼓风干燥箱中60℃烘干30min；

5-2、使用精度为0.1mg的分析天平分别准确称量烘干并平衡后的第一、第二滤膜的质量，得到截留有粒径>10μm的颗粒物的第一滤膜干重（M_f10为0.2485g）、截留有粒径>2.5μm、≤10μm的颗粒物的第二滤膜干重（M_f2.5-10为0.1135g），计算获得剩余悬浮液烘干后的粒径>10μm的颗粒物的的质量M_sy>10、剩余悬浮液烘干后的粒径>2.5μm且≤10μm的颗粒物的质量M_sy2.5-10；

M_sy>10=M_f10－m_f10

M_sy2.5-10=M_f2.5-10－m_f2.5

5-3、计算得到总悬浊液中颗粒粒径>2.5μm且≤10μm的颗粒物的总质量（M_pm2.5-10）、粒径>10μm的颗粒物的总质量（M_pm>10）

$\begin{array}{c}{M}_{\mathrm{pm}2.5-10}=M_{\mathrm{sy}2.5-10}\&times;\frac{M_{T1}}{M_{T1}-M_{p1}}=\left(M_{f2.5-10-\mathrm{mf}2.5}\right)\&times;\frac{M_{T1}}{M_{T1}-(M_1-m_v)}\\ =(0.1135-0.1123)\&times;\frac{509.339}{509.339-(70.754-17.903)}=0.0013g\end{array};$

$\begin{array}{c}{M}_{\mathrm{pm}>10}=M_{\mathrm{sy}>10}\&times;\frac{M_{T1}}{M_{T1}-M_{p1}}=(M_{f10}-m_{f10})\&times;\frac{M_{T1}}{M_{T1}-(M_1-m_v)}\\ =(0.2485-0.1917)\&times;\frac{509.339}{509.339-(70.754-17.903)}=0.0634g\end{array}$

其中：

M_pm2.5-10表示粒径>2.5μm、≤10μm的颗粒物的总质量，即PM_2.5-10颗粒物的总质量；M_pm>10表示粒径>10μm的颗粒物的总质量，即PM₁₀以上颗粒物的总质量。

5-4、根据总悬浊液中颗粒物总质量、PM_2.5-10和PM₁₀以上颗粒物总质量，计算出粒径≤2.5μm的颗粒物的总质量（M_pm≤2.5即是M_pm2.5），即PM_2.5颗粒物的总质量；粒径≤10μm的颗粒物的总质量（M_pm≤10即是M_pm10），即PM₁₀颗粒物的总质量；

M_pm≤2.5=M_Tg－M_pm>10－M_pm2.5-10

=0.0877-0.0634-0.0013=0.0230g

M_pm≤10=Mp_m2.5-10＋M_pm≤2.5=M_Tg－M_pm>10

=0.0013+0.0230=0.0243g

=0.0877-0.0634=0.0243g

实施例2：阔叶树种：小叶榕，采于重庆市渝北区红石路

1、采集植物叶片

采集雨后72h、距离地面高度为2米的位置的完整无伤小叶榕叶片(10.0g)，置于密封袋内，备用，采集地点为重庆市渝北区红石路；

2、清洗叶片

清洗前，在密封袋内剪除小叶榕叶片附挂的枝条和叶柄，接着向密封袋内加入200ml左右的去离子水，浸泡小叶榕叶片30-40min，然后用软毛刷反复刷洗叶片上下表面，将清洗小叶榕叶片后的混合悬浊液倒入事先已经烘干并经过精度为1mg分析天平精确称量的烧杯中；

对小叶榕叶片按照上述方法重复清洗4次，并将4次清洗的混合悬浊液合并，得到总悬浊液，使用精度为1mg分析天平称量，获得总悬浊液质量M_Tl为687.434g；

3、测定总悬浊液中颗粒物总质量

3-1、对总悬浊液使用恒温磁力搅拌器进行搅拌，使总悬浊液中的颗粒物均匀分散，搅拌时间5-10min；

3-2、搅拌均匀后，采用50ml移液管移取50ml均匀分散的悬浊液于提前烘干的培养皿中（事先烘干的空培养皿用精度为0.1mg的分析天平称重，质量m_v为10.5211g），然后用精度为1mg的分析天平准确称量盛有部分悬浊液的培养皿的质量M₁（49.416g），计算获得部分悬浊液（50ml）的质量（Mpl）；

Mpl=M₁-m_v=49.416g－10.521g=38.895g；

3-3、将步骤3-2）中盛有部分悬浊液的培养皿置于鼓风干燥箱中进行烘干处理，并使用精度为0.1mg的分析天平准确称量培养皿的质量，烘干至两次称量之间的质量差≤0.0002g，烘干处理的温度为60℃，烘干后带有颗粒物的培养皿的质量为M₂（10.5346g），计算获得部分悬浊液（50ml）中颗粒物的质量（Mpg）；

Mpg=M₂-m_v=（10.5346g－10.5211）g=0.0135g；

3-4、计算得到总悬浊液中颗粒物的总质量（M_Tg）：

$\begin{array}{c}{M}_{\mathrm{Tg}}=M_{\mathrm{pg}}\&times;\frac{M_{T1}}{M_{p1}}=(M_2-m_v)\&times;\frac{M_{T1}}{M_1-m_v}\\ =(10.5346-10.5211)\&times;\frac{687.434}{49.416-10.521}=0.2386g\end{array}$

4、分级过滤处理

4-1、对剩余部分悬浊液使用真空抽滤设备进行第一次过滤处理，第一次过滤处理的过滤精度为10μm，即采用过滤孔径为10μm的尼龙滤膜进行抽滤，粒径>10μm的颗粒物被尼龙滤膜截留，获得截留有粒径>10μm的颗粒物的第一滤膜和粒径≤10μm的颗粒物的第一滤液（记为含有PM₁₀的第一滤液）；

其中，过滤孔径为10μm的尼龙滤膜使用前烘干并在干燥器中平衡24小时，用0.1mg精度分析天平称重，过滤孔径为10μm的尼龙滤膜的质量m_f10为0.3791g；

4-2、将步骤4-1）获得的第一滤液使用真空抽滤设备进行第二次过滤处理，第二次过滤处理的过滤精度为2.5μm，即采用过滤孔径为2.5μm的尼龙滤膜进行抽滤，粒径>2.5μm的颗粒物被尼龙滤膜截留，获得截留有粒径>2.5μm、≤10μm的颗粒物的第二滤膜和粒径≤2.5μm的颗粒物的第二滤液（记为含有PM_2.5的第二滤液）；

其中，过滤孔径为2.5μm的尼龙滤膜使用前烘干并在干燥器中平衡24小时，用0.1mg精度分析天平称重，过滤孔径为2.5μm的尼龙滤膜的质量m_f2.5为0.2206g；

5、烘干并计算不同粒径颗粒物质量

5-1、将步骤4-1）获得的第一滤膜、步骤4-2）获得的第二滤膜置于鼓风干燥箱中60℃烘干30min；

5-2、使用精度为0.1mg的分析天平分别准确称量烘干并平衡后的第一、第二滤膜的质量，得到截留有粒径>10μm的颗粒物的第一滤膜干重（M_f>10为0.5725g）、截留有粒径>2.5μm、≤10μm的颗粒物的第二滤膜干重（M_f2.5-10为0.2223g），计算获得剩余悬浮液烘干后的粒径>10μm的颗粒物的质量M_sy>10、剩余悬浮液烘干后的粒径>2.5μm且≤10μm的颗粒物的质量M_sy2.5-10；

M_sy>10=M_f>10－m_f10

M_sy2.5-10=M_f2.5-10－m_f2.5

5-3、计算得到总悬浊液中颗粒粒径>2.5μm且≤10μm的颗粒物的总质量（M_pm2.5-10）、粒径>10μm的颗粒物的总质量（M_pm>10）；

$\begin{array}{c}{M}_{\mathrm{pm}2.5-10}=M_{\mathrm{sy}2.5-10}\&times;\frac{M_{T1}}{M_{T1}-M_{p1}}=\left(M_{f2.5-10-\mathrm{mf}2.5}\right)\&times;\frac{M_{T1}}{M_{T1}-(M_1-m_v)}\\ =(0.2223-0.2206)\&times;\frac{687.434}{687.434-(49.416-10.524)}=0.0018g\end{array}$

$\begin{array}{c}{M}_{\mathrm{pm}>10}=M_{\mathrm{sy}>10}\&times;\frac{M_{T1}}{M_{T1}-M_{p1}}=(M_{f>10}-m_{f10})\&times;\frac{M_{T1}}{M_{T1}-(M_1-m_v)}\\ =(0.5725-0.3791)\&times;\frac{687.434}{687.434-(49.416-10.521)}=0.2050g\end{array}$

其中：

M_pm2.5-10表示粒径>2.5μm、≤10μm的颗粒物的总质量，即PM_2.5-10颗粒物的总质量；M_pm>10表示粒径>10μm的颗粒物的总质量，即PM₁₀以上颗粒物的总质量。

5-4、根据总悬浊液中颗粒物总质量、PM_2.5-10和PM₁₀以上颗粒物总质量，计算出粒径≤2.5μm的颗粒物的总质量（M_pm2.5），即PM_2.5颗粒物的总质量；粒径≤10μm的颗粒物的总质量（（M_pm10）），即PM₁₀颗粒物的总质量；

M_pm2.5=M_Tg－M_pm>10－M_pm2.5-10

=0.2386-0.2050-0.0018=0.0318g

M_pm10=M_pm2.5-10＋M_pm2.5=M_Tg－M_pm>10

=0.0018+0.0318=0.0336g

=0.2386-0.2050=0.0336g

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种测定植物叶片滞留不同粒径范围的颗粒物质量的方法，其特征是包括将采集的植物叶片清洗后，对洗涤液进行分级过滤处理。 

2.如权利要求1所述的测定植物叶片滞留不同粒径范围的颗粒物质量的方法，其特征是所述分级过滤处理包括首先对洗涤液进行过滤精度为10μm的第一级过滤；然后对第一级过滤后的滤液进行过滤精度为2.5μm的第二级过滤。 

3.如权利要求1或2所述的测定植物叶片滞留不同粒径范围的颗粒物质量的方法，其特征是还包括对第一级、第二级过滤后的截留有颗粒物的滤膜进行烘干处理，并称量烘干后滤膜的质量。 

4.一种测定植物叶片滞留不同粒径范围的颗粒物质量的方法，其特征是按照如下顺序进行的步骤进行： 

1）叶片清洗 

采用去离子水浸泡采集的叶片，接着用软毛刷刷洗叶片上下表面，然后将清洗后的悬浊液称量，得到叶片清洗总悬浊液质量M_Tl； 

2）测定叶片滞留颗粒物总质量 

从搅拌均匀后的总悬浊液中移取部分悬浊液，并称量，获得部分悬浊液的质量Mpl；接着对部分悬浊液进行烘干处理，然后称量获得部分悬浊液中颗粒物质量Mpg；最后按照式（Ⅰ）计算总悬浊液中颗粒物的总质量M_Tg； 

3）分级过滤处理 

3A、对移取了部分悬浊液后的剩余悬浊液进行第一次过滤处理，其中，第一次过滤处理的过滤精度为10μm，获得截留有粒径>10μm的颗粒物的第一滤膜和含有粒径≤10μm的颗粒物的第一滤液； 

3B、对含有粒径≤10μm的颗粒物的第一滤液进行第二次过滤处理，其中，第二次过滤处理的过滤精度为2.5μm，获得截留有粒径>2.5μm并且≤10μm的颗粒物的第二滤膜和含有粒径≤2.5μm的颗粒物的第二滤液； 

4）烘干并计算不同粒径等级颗粒物的质量 

4A、对截留有粒径>10μm的颗粒物的第一滤膜和截留有粒径>2.5μm并且≤10μm的颗粒物的第二滤膜进行烘干处理，然后分别称量，得到烘干后的粒径>10μm的颗粒物的质量M_sy>10、烘干后的粒径>2.5μm且≤10μm的颗粒物的质量M_sy2.5-10； 

4B、按照式（Ⅱ）、式（Ⅲ）计算总悬浊液中粒径>10μm、粒径>2.5μm且≤10μm的颗粒物的质量M_pm>10、M_pm2.5-10； 

4C、按照式（Ⅳ）、式（Ⅴ）计算总悬浊液中粒径≤2.5μm、粒径≤10μm的颗粒物的质量M_pm2.5、M_pm10； 

M_pm2.5=M_Tg－M_pm>10－M_pm2.5-10   （Ⅳ） 

M_pm10=M_pm2.5＋M_pm2.5-10   （Ⅴ） 。

5.如权利要求4所述的测定方法，其特征是步骤2）、步骤4）中所述的烘干处理过程中烘干温度为50-60℃。 

6.如权利要求4或5所述的测定方法，其特征是步骤3）中所述第一次过滤、第二次过滤处理为减压抽滤。 

7.如权利要求6所述的测定方法，其特征是所述减压抽滤过程中相对压力<0MPa。 

8.如权利要求4或5所述的测定方法，其特征是步骤3）中所述第一次过滤处理采用过滤孔径为10μm的滤膜；第二次过滤处理采用过滤孔径为2.5μm的滤膜。 

9.如权利要求8所述的测定方法，其特征是所述过滤孔径为10μm的滤膜选择过滤孔径为10μm的尼龙滤膜；所述过滤孔径为2.5μm的滤膜选择过滤孔径为2.5μm的尼龙滤膜。 

10.如权利要求4或5所述的测定方法，其特征是步骤2）中所述部分悬浊液的体积为30-50ml。