AccuSizer780A光学粒径检测仪在冰川微粒研究中的应用

　　1 引 言

　　研究大气粉尘微粒和全球变化的关系，对直接或间接地揭示气候、环境变化规律有重要意义。大气中的粉尘是反映气候变化的一项重要指标，在全球变化 中起着重要作用。而冰芯中的微粒是大气粉尘变化的最佳反映，不仅直接记录粉尘源区的气候和环境变化特征，还能反映不同地区和不同高度的大气粉尘变化差异。 同时，微粒粒径的分布特征又与风力大小、传输距离和高度以及沉降机理等都有着密切关系，并存在着季节性变化。

　　我国西部山地冰芯是最靠近中亚粉尘源区的粉尘沉积介质，它是中亚粉尘传输过程中的必经之路，也是最基础的一个环节。作为研究大气粉尘演化和运动 的理想观测点，它具有不同的沉积高度和搬运距离，是反映粉尘源区环境变化的显著代表。我们选择新疆乌鲁木齐河源天山1号冰川作为取样点，定期、连续采集不 同深度的雪坑雪冰样品，对其粉尘记录及其微粒浓度和粒径分布变化进行测定分析。这里，我们选用AccuSizer 780A微粒粒径检测仪，首次并试验性地将其应用于冰川雪冰样品的微粒分析，分析结果符合研究需要。

　　2 测量仪器

　　2.1 仪器的选择

　　现代粒度测量技术中，较先进的、普遍采用的粒度分析仪器，以激光粒度仪和颗粒计数器为代表，如英国马尔文公司的MasterSizer系列激光 粒度仪和美国贝克曼库尔特有限公司CoulterCounter-Multisizer系列颗粒计数器。而在冰川研究领域普遍使用Coulter Counter颗粒计数器来分析冰芯样品。

　　冰川雪冰样品，具有这几个方面的特点：一、由于受采样地点、环境及储存运输等条件的限制，取样体积很有限，而且对这有限的样品需要分析多个项 目，往往是用于微粒检测的样品仅有几十毫升。二、冰川雪冰样品区别于乳剂、颜料等样品的特殊性是，颗粒物浓度相对较低，分散相比例<分散剂。三、与 工业化生产的油漆、药剂、染料等不同，冰川雪冰样品中的颗粒是自然形成，颗粒大小分布不均，分布范围连续，粒径从纳米级至肉眼所见的几百微米都有覆盖，绝 大多数颗粒集中在20μm以下，偶有几十、上百微米的少量颗粒出现。因有这些特点，使用先进的激光粒度仪和颗粒计数器因此受到某些限制。特别是应用 Coulter Counter颗粒计数器时，检测的粒径范围受到小孔管直径的限制，使得测量范围的粒径很狭窄(小孔管直径的2%～60%)。而山地冰芯中的微粒粒径范围 很广，跨度达数个量级。所以，有必要探索新的仪器和测量方法。我们经过多方调研和送样试测，决定选用美国PSS (Particle Sizing Systems)公司出产的新一代微粒粒径分析仪—AccuSizer 780A。其普遍应用于半导体工业、材料制造、制药业、生物技术、特殊化学制品、食品业 我们尝试将其应用于冰芯微粒研究，在国内尚属首次。希望寻求最适合的雪冰样品微粒测量仪器。