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由于颗粒物(PM)对健康、降低能见度、物质损坏以及地下水污染等方面有深远的影响,所以监测和表征大气颗粒物是一个重要的研究领域。长期的粗颗粒物监测在德国科隆两条高速公路展开,以验证欧洲非废气颗粒物排放会增加的预测;中国北京地区也作为另一研究重点探讨地质大学附近颗粒物特征和长期变化趋势。本文使用被动采样技术,配合随后的单颗粒物特征分析,研究科隆和北京部分地区大气粗颗粒物的质量浓度、粒径分布特征、化学成分、气象影响并进行源解析。本文还通过实例分析给出将显微镜下几何直径(dg)转化为主动采样所得的空气动力学直径(da)的计算方法,诣在为导入模拟大气污染浓度空间分布的模型提供有效参数,提出被动采样的优势。主要结论如下:(1)有“街道峡谷”环境和“走走停停”行车模式的A 4高速公路全年平均2.5-80μm大气颗粒物浓度比有横穿道路气流条件的A 555公路高33%,以10-20μm粒径范围为主导,A 4颗粒物粒径更大,可见道路环境和行车模式对颗粒物浓度有影响,颗粒物平均直径随行车速度增加而降低。两条高速公路的大气颗粒物中有轮胎、刹车、道路磨损及矿物颗粒,轮胎磨损颗粒物为中间粗两头尖的紧致滚筒卷形状,粒径范围以10-40μm为主,Zn是最重要的指示元素;刹车磨损粒径范围较大,示踪元素为Cu,Fe,Cr等。另有石英、长石、黏土矿物等自然成因颗粒物,可来自周围农田或再悬浮。降雨量和温度是粗颗粒物浓度变化主导因素,最大风速对德国地区湿润大气团影响较小。(2)北京城区地质大学附近(CUGB)采样点总颗粒物以5-10μm粒径为主导,颗粒物成分较复杂,交通磨损颗粒物中含有Cr、Ni、Cu、Fe等重金属,矿物颗粒多被硫化,揭示了北京地区较严重的人为污染。8年采样期内粗颗粒物在春季浓度最大,其次是冬、秋、夏季。后向轨迹图显示春季高浓度颗粒物来自俄罗斯、蒙古国、哈萨克斯坦东及中国内蒙干旱半干旱区和西部沙漠。2005-2013年春季2.5-80μm颗粒物浓度与最大风速和平均风速都呈正相关,与平均相对湿度,降雨量,平均气压均呈负相关。(3)本文通过显微镜投影面积、几何直径、颗粒物形状因子、密度等,归纳出计算不同类型颗粒物空气动力学直径的方法。由于大部分粗颗粒物形状因子大于1,则直径由密度决定,当密度>1g/cm3时,da>dg,反之则da<dg。因此,未来使用被动采样研究颗粒物特征时可将分析范围降低到1μm左右,则可跟主动采样进行对比。