本發(fā)明涉及環(huán)境環(huán)保領域，具體涉及一種植物吸滯顆粒物動態(tài)過程及吸滯量的測定方法。

背景技術(shù)：

隨著工業(yè)的發(fā)展，空氣質(zhì)量處于逐年下降之中，最典型的感受就是每年冬季的霧霾。霧霾，是霧和霾的組合詞。霧霾常見于城市。中國不少地區(qū)將霧并入霾一起作為災害性天氣現(xiàn)象進行預警預報，統(tǒng)稱為“霧霾天氣”。霧霾是特定氣候條件與人類活動相互作用的結(jié)果。高密度人口的經(jīng)濟及社會活動必然會排放大量細顆粒物（如pm2.5、pm10等），一旦排放超過大氣循環(huán)能力和承載度，細顆粒物濃度將持續(xù)積聚，此時如果受靜穩(wěn)天氣等影響，極易出現(xiàn)大范圍的霧霾。

植物對空氣顆粒物吸滯過程及吸滯量進行測定，可以更精準的掌握植物對空氣顆粒物吸滯功能，吸滯能力、過程，進而可以科學合理的選擇環(huán)保用植物,并對植物種類合理搭配，所以植物對空氣顆粒物吸滯過程及吸滯量進行測定的方法的改進，對改善環(huán)境，科學、合理的設計植物種類，有極為重要的意義和作用。

現(xiàn)有技術(shù)中，對植物吸滯顆粒物量的測定方法主要是通過采集植物樣品（主要是葉片），清洗葉片上吸附的顆粒物，將洗液通過不同孔徑濾膜，將濾膜烘干，用稱重法測定植物樣品所吸附的顆粒物質(zhì)量。該方法存在以下局限：（1）耗費較多的人力和時間。（2）該方法僅能獲取植物樣品在采樣時刻累計吸附的顆粒物量，僅能靜態(tài)地反映植物樣品的顆粒物吸附量。

根據(jù)科學發(fā)展的需要，各粒徑的顆粒物的測量、濃度對空氣質(zhì)量、人體健康等各方面的影響,所以植物對不同粒徑的顆粒物吸滯過程及吸滯量的測定是必要的研究。尤其是對于小于1微米的顆粒物，采用傳統(tǒng)的測定方法誤差極大，基本沒有意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)中關(guān)于植物對空氣顆粒物吸滯過程及吸滯量的測定方法耗費較多的人力和時間、只能獲取植物樣品在采樣時刻累計吸附的顆粒物量的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種植物吸滯顆粒物動態(tài)過程及吸滯量的測定方法。

植物吸滯顆粒物動態(tài)過程及吸滯量的測定方法，包括以下步驟：

a、空氣顆粒物濃度的控制：在帶門的實驗箱中，調(diào)節(jié)實驗箱空氣顆粒物的濃度，直到符合實驗預設濃度的數(shù)值；

b、測量空白對照的實驗箱內(nèi)空氣顆粒物沉降過程測定：實驗箱中未放入吸滯顆粒物的植物樣本材料的情況下，觀察并記錄預定顆粒物濃度下實驗初始時刻（t0,即半閉箱門時）及此后各時刻t1、t2、t3······tn以及時刻對應的顆粒物檢測儀所顯示的實驗箱內(nèi)顆粒物濃度（c0，c1，c2，c3······cn），直至實驗箱內(nèi)顆粒物全部沉降，箱內(nèi)氣體顆粒物濃度為零；

c、植物樣品處理的實驗箱內(nèi)空氣顆粒物濃度變化過程測定：將植物樣品做清潔處理后置于實驗箱中，并做抽真空處理；從緩沖箱中向?qū)嶒炏渲刑峁┖蓄w粒物濃度的氣體；重復步驟2記錄的各時刻（t0，t1，t2，t3······tn)相應的箱內(nèi)顆粒物檢測儀顯示的箱內(nèi)氣體顆粒物的濃度（分別記錄ctt0，ctt1，ctt2，ctt3，·····cttn）；

d、植物樣品葉面積及枝表面積的測定：將植物樣品的葉片的表面積、枝的表面積，進而計算植物枝葉表面積；

e、植物顆粒物吸滯量的計算：

實驗箱中某時刻空白對照實驗的沉降量為：實驗箱中的初始濃度值與選定時刻顆粒物濃度差值再與實驗箱體積相乘；

實驗箱中加入植物樣品后，可計算植物的吸滯量，植物的吸滯量加上該時刻的空白對照實驗時的沉降量即可得出該時刻實驗箱中顆粒物減少量。而顆粒物減少量是加入實驗的植物樣本后，實驗箱中的初始濃度值與選定時刻顆粒物濃度差值再與實驗箱體積相乘。

植物的吸滯過程是在不同的設定時刻對實驗箱中濃度進行監(jiān)測，再通過計算可得。

對不同植物樣本的吸滯能力，在測量出植物表面積的情況下，用吸滯量除以植物表面積，就可以得到植物的單位面積的吸滯能力。

進一步的，實驗箱中的初始濃度，是采集污染空氣、相對純凈空氣、污染空氣沉降物，由上述三者調(diào)配而成，調(diào)配時，先將污染空氣置于實驗箱中，實驗箱中的氣體利用風扇等裝置使其流動不沉降，動態(tài)測量顆粒物濃度；當實驗需要高濃度的污染氣體時，加入污染空氣沉降物；當實驗需要低濃度的污染氣體時，加入相對純凈空氣；調(diào)好氣體濃度后，再調(diào)整氣體壓強到實驗預設數(shù)值。

進一步的，實驗箱中的初始濃度，是在實驗箱的空氣中，直接燃燒產(chǎn)生顆粒物的材料，當濃度達到預設的顆粒物濃度值后，迅速將燃燒的材料移出實驗箱。

進一步的，步驟b中所述的空白對照實驗重復至少3次以上，時刻取值相同的情況下，顆粒物濃度取多次實驗的平均值。

進一步的，步驟c中，在實驗材料的準備時，剪切植物小枝，用蒸餾水清洗葉表面，用吸水紙拭去表面水分后插入瓶塞帶孔容器內(nèi)，容器中裝入適量蒸餾水，以保持植物枝葉的水勢，避免植物枝葉脫水而影響其氣孔的活動。

進一步的，步驟d中在計算面積時，將植物樣品的葉片用掃描儀進行掃描，并計算葉片面積,將枝視為圓柱體，枝的面積用圓柱體表面積，用游標卡尺測量枝長，平均直徑，用圓柱體表面積公式計算枝面積。

進一步的，所述的實驗中，可用的公式如下：

（1）空白對照顆粒物沉降速率、沉降量的計算

vc=(cct-cct’)/δt×v………(1)

δt=t′-t………(2)

qtt=（ct0-ctt）×v………(3)

式中：

vc為箱內(nèi)空氣顆粒物沉降速率；cct（單位是μg/m³）為t時刻箱內(nèi)空氣顆粒物的濃度；

cct（單位是μg/m³）為t’時刻箱內(nèi)空氣的濃度，t時刻和t’時刻，均是選自時刻表中的時刻；δt（單位是min）為t’時刻和t時刻間的時差；qct為t時刻箱內(nèi)顆粒物沉降量；qtt為t時刻實驗箱內(nèi)顆粒物減少量；

（2）植物樣品t時刻的吸滯量的計算

qpt=qtt-qct………(4)

qtt=（ct0-ctt）×v………(3)

qct=vt×t………(5)

式中qpt(單位是μg)為植物樣品吸滯量；qtt為t時刻實驗箱內(nèi)顆粒物減少量;qct為t時刻箱內(nèi)顆粒物沉降量；v(單位是m³)為實驗箱容積；

（3）單位面積植物樣品吸滯量的計算

qptm=qpt/（al+ab)………(6)

vptm=qptm/δt………(7)

式中qptm（單位是μg/m²)為t時刻單位植物樣品單位葉面積的顆粒物吸滯量；al為植物葉片表面積；ab植物枝的表面積；

vptm(單位是μg/m²·min)為植物樣品單位葉面積的顆粒物吸滯速率；

（4）樣品的吸滯過程的處理

利用各時刻（t1，t2，t3······tn)測定并計算得到的植物樣品吸滯量vptm速率繪制vptm-t的吸滯速率時間變化過程曲線，即可得到樣品的吸滯過程。

進一步的，將步驟b中的空白測定實驗重復多次，取平均值；并繪制空白對照箱內(nèi)顆粒物濃度變化曲線。

進一步的，為能夠預測沉降趨勢，有必要計算空白對照沉降速率與顆粒物濃度的函數(shù)關(guān)系，在pm2.5為900μg/m³、實驗箱箱體體積為0.3*0.3*0.4m³的情況下，沉降速率與顆粒物濃度關(guān)系的經(jīng)驗公式為：

vc=0.0048*ct^0.9973(決定系數(shù)r²=0.9848）………（8）

常用的通常把粒徑在10微米以下的顆粒物稱為pm10,又稱為可吸入顆粒物或飄塵。顆粒物的直徑越小，進入呼吸道的部位越深。10微米直徑的顆粒物通常沉積在上呼吸道，5微米直徑的可進入呼吸道的深部，2微米以下的可100%深入到細支氣管和肺泡。本專利申請的方法，凡是顆粒物、均可進行植物樣品吸滯過程的實驗檢測?，F(xiàn)有技術(shù)中，對細顆粒物，尤其是低于1微米的顆粒物，基本無法檢測植物的吸滯過程及能力。

本專利申請公開的方法操作簡單、計算方便、數(shù)值精準，尤其是可以實現(xiàn)對細顆粒物植物吸滯能力的測定，且可以動態(tài)、連續(xù)進行測定。可節(jié)約大量的人力物力，對于研究環(huán)境、植物關(guān)系有著極為重要的意義。

本發(fā)明的保護范圍不僅限于具體實施方式所公開的技術(shù)方案，凡利用本專利方法中對空白對照實驗沉降量或速率、加入植物樣本后的顆粒物減少量，或在本發(fā)明專利方法的基礎上做出的等同替換、微小改進，均落入本發(fā)明的保護范圍。