[发明专利]植物吸附颗粒再悬浮的分析装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及植物吸附颗粒再悬浮问题技术领域，尤其涉及一种植物吸附颗粒再悬浮的分析装置及方法。

背景技术

随着社会经济的快速发展，人口数量和能源消耗显著增长，导致排放到大气中的污染物大量增加，形成了比较严重的大气污染问题。大气中细颗粒物的浓度居高不下，严重影响居民生活，威胁身体健康。对于大气细颗粒物的理化性质及其形成机制的研究已成为目前环保领域中一个令人关注的重要课题。治理雾霾天气除了从源头控制污染物的排放外，利用植物滞尘也是也是一种行之有效的方法，这已被国内外许多研究者证实：树木能有效吸附和移除空气中的固体颗粒物，加速颗粒物的沉降过程；由于植物叶片表面湿润度和粗糙度等特征，更有利于固体颗粒物的沉积。植被滞尘的方法主要为拦截沉降和滞留吸附。但植被枝叶对粉尘的吸附是暂时的，且滞尘达到饱和后滞尘量便不再增加，只有经过雨水淋洗，枝叶才再次具有吸附粉尘的能力。

随着时间的积累，植物滞尘量不断增加。树种每一周的滞尘量不是线性增加而是增幅减小，当滞尘达到饱和，滞尘量便不再增加或增加幅度较小，直到下次大雨过后植物叶片再重新滞尘。然而，停滞在植物表面的颗粒物并不稳定，部分沉积物在累积过程中会产生再悬浮问题。颗粒物通过再悬浮过程重新回到大气中，影响大气环境。目前，已有多篇文献提及再悬浮问题，但对于颗粒物再悬浮问题的相关具体研究较少，不同树种的再悬浮差异也有待进一步研究。

植物阻滞的PM_2.5可能通过再悬浮对大气造成二次污染，影响再悬浮的因素主要有：一定风速、大于15mm的降雨、人为扰动、气流活动变化等，其中风是主要的影响因子之一。而目前关于植物吸附颗粒物再悬浮能力的研究较少，展开这方面研究将可有助于完善常见绿色植物的滞尘能力机理和滞尘能力评价标准。

鉴于此，如何对植物吸附的PM_2.5等不同颗粒的再悬浮问题进行研究成为成为当前需要解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种植物吸附颗粒再悬浮的分析装置及方法，能够通过计算得到待测植物叶片表面不同颗粒物的再悬浮量程度，比较不同树种叶片表面不同颗粒物的再悬浮能力大小，从而能够寻找滞尘能力最佳的树种，且操作过程简单，检测结果高效便捷、精确度高、更接近实际情况、可测颗粒物大小范围广。

第一方面，本发明提供一种植物吸附颗粒再悬浮的分析装置，包括：鼓风机、转子流量计、空气过滤器、空气干燥器、湿度传感器、气室、扫描电迁移率粒径谱仪SMPS和手持式环境粉尘检测仪；

所述转子流量计的一端与所述鼓风机的出气口连接、另一端与所述空气过滤器的进气口连接，所述空气过滤器的出气口与所述空气干燥器的进气口连接，所述空气干燥器的出气口与所述气室的进气口连接，所述气室的出气口与SMPS和所述手持式环境粉尘检测仪同时连接，所述湿度传感器设置在所述气室内，所述湿度传感器与处理器连接；

SMPS包括：电迁移分级器DMA和凝聚核粒子计数器CPC。

可选地，所述空气过滤器为高效空气过滤器。

可选地，所述高效空气过滤器的形状为圆柱型。

可选地，所述气室的体积为：400mm×400mm×400mm。

可选地，所述气室的材质为亚克力板材质。

第二方面，本发明提供一种植物吸附颗粒再悬浮的分析方法，包括：

获取未使用植物吸附颗粒再悬浮的分析装置时固定在花泥上的待测植物叶片的单位叶面积原滞尘量W；

在使用鼓风机、空气过滤器和空气干燥器更新气室原有的空气，将固定在花泥上的待测植物设置在所述装置的气室内部的中央位置，并将花泥整体裹上不透膜，向气室内通入气流，转子流量计与鼓风机控制鼓风机所产生的气流的流量和风速，空气干燥器调节气室内的湿度之后，读取预设时间段后电迁移分级器DMA、凝聚核粒子计数器CPC和手持式环境粉尘检测仪的数值；

根据预设时间段后DMA、CPC和手持式环境粉尘检测仪的数值以及单位叶面积原滞尘量W，获取待测植物叶片表面不同颗粒物的再悬浮程度；

根据不同的待测植物叶片表面不同颗粒物的再悬浮程度，比较不同树种叶片表面固定的不同颗粒物的再悬浮能力。

其中，DMA和CPC的数值表示测从植物叶片上脱落下来的小于1100nm颗粒物的粒径大小及其浓度；

手持式环境粉尘检测仪的数值表示在测从植物叶片上脱落下来的大于1100nm颗粒物不同粒径的浓度。