[发明专利]植物叶片上亚微米颗粒物凝并效率测定方法、系统及介质

说明书

本发明提供了一种植物叶片上亚微米颗粒物凝并效率测定方法、系统及介质，包括：颗粒物制备步骤：制备亚微米级颗粒物模拟大气颗粒物，粒径记为D₀；模拟滞尘步骤：对植物叶片样品进行预处理，将预处理过的植物叶片样品放入连有气溶胶发生器的烟雾箱中，保持一定的亚微米级颗粒物浓度条件，使样品进行预设时长的滞尘和吸附。本发明较以往叶面颗粒物粒径测定方法，X射线显微镜的使用可以克服视野范围小、水溶性成分无法分离等缺陷，可实现高精度、更大视野的三维立体成像，结合软件可准确的得到叶片所有结构中每一个颗粒物的数据，做到观察更加直观、粒径计算更加科学可靠。

技术领域

本发明涉及植物表面物理性质领域，具体地，涉及植物叶片上亚微米颗粒物凝并效率测定方法、系统及介质。尤其地，涉及一种利用X射线显微镜测定植物叶片上亚微米颗粒物粒径，进而计算颗粒物在叶面上的凝并效率的方法。

背景技术

近年来随着城市化快速发展，大气污染问题日益突出，大气中的气溶胶颗粒物已成为污染防控的首要污染物。其中粒径范围在0.1-1μm的颗粒也被叫做亚微米颗粒物，它既不像粒径更小的超细微粒一样容易扩散，也不像粒径更大的微米级颗粒物一样有较大的重力沉降速度，是除尘的一个难点，因此关注亚微米颗粒在空气中的传输和净化过程，对雾霾天气的防控具有重要意义。

植物削减大气颗粒物是防控大气污染的重要手段，这个过程一般认为是通过干沉降实现的，即大气颗粒物与植物发生碰撞或接触后滞留在接触表面从而脱离大气环境的过程。目前植物滞尘领域，人们大多关注的是不同条件、不同植物的干沉降速率，也就是植物滞尘量的研究。但是忽视了对颗粒物在大气-植物界面上迁移转化规律和作用机制的阐述。

植物滞尘的过程并不是一个颗粒物以原有形态降落在叶片表面的简单过程，颗粒物会在外力作用下相互碰撞或粘附而聚结成较大颗粒，即发生凝并作用。凝并作用可以用凝并效率α，即过程前后颗粒物的平均粒径比来描述。但是叶面上颗粒物的粒径测量有较大难度，目前常用的方法主要有扫描电镜法和水洗-不同孔径滤膜过滤法。但是扫描电镜只能对叶片表层颗粒物进行观察，且会因视野范围小使结果有随机性，以及通过人工计数可操作性不强、误差大。水洗-不同孔径滤膜过滤法同样存在例如滤膜饱和后滞留小颗粒物、水溶性成分无法分离等缺陷。因此需要一种更加合理的测定叶面颗粒物粒径的办法，从而实现对凝并作用的量化。

专利文献CN104722340B(申请号：201510093611.X)公开了一种人工气溶胶气候箱及其使用方法，人工气溶胶气候箱包括不锈钢外壳等，密闭罐体位于不锈钢外壳内，变速风扇、料盒、环形空气冲洗管路从下至上依次位于密闭罐体内，双开式进样盒位于料盒内，空气进气口、罐体顶盖、操作面板都固定在不锈钢外壳的顶端上，预留检测口位于罐体顶盖上，罐体顶盖和不锈钢外壳之间通过密封固定螺栓固定，真空泵位于不锈钢外壳内且位于密闭罐体的侧面。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种植物叶片上亚微米颗粒物凝并效率测定方法、系统及介质。

根据本发明提供的一种植物叶片上亚微米颗粒物凝并效率测定方法，包括：

颗粒物制备步骤：制备亚微米级颗粒物模拟大气颗粒物，粒径记为D₀；

模拟滞尘步骤：对植物叶片样品进行预处理，将预处理过的植物叶片样品放入连有气溶胶发生器的烟雾箱中，保持一定的亚微米级颗粒物浓度条件，使样品进行预设时长的滞尘和吸附；

凝并效率获取步骤：将滞尘和吸附后的样品取出后，切取预设尺寸的叶片小块，用封口膜包裹后，将叶片底部固定于X射线显微镜的专用样品夹上，设置X射线显微镜相关参数并扫描成像，再利用图像处理与三维重建软件对三维图像进行量化分析，得到样品上颗粒物的平均粒径D_C，进而可利用公式计算得到该条件下的凝并效率。

优选地，所述颗粒物制备步骤：