酸性顆粒物對人類健康的影響包含直接影響和間接影響．直接影響表現為酸性氣溶膠可誘發多種呼吸道疾病，如慢性支氣管炎、支氣管哮喘、肺氣腫、咽喉疼痛等( Kitagawa et al． ，1984) ．硫酸鹽對顆粒物酸度有重要貢獻，影響顆粒物酸度的還有其他水溶性組分，如硝酸鹽、銨鹽、氯化物、水溶性有機酸等; 相較于顆粒物總量和硫酸鹽含量，氣溶膠中 H + 含量對人體呼吸系統的健康危害更為顯著( Lippmann et al． ，1989) ． 間接影響表現為顆粒物呈現酸性可加速和加量形成二次有機氣溶膠( Cao中 H + 含量對人體呼吸系統的健康危害更為顯著( Lippmann et al． ，1989) ． 間接影響表現為顆粒物呈現酸性可加速和加量形成二次有機氣溶膠( Caoet al． ，2007; Ding et al． ，2011; Czoschke et al． ， 2006; Rengarajan et al． ，2011) ，且酸性顆粒物是酸雨中酸性物質的重要來源( Liu et al． ，2007; Chen et al． ，1991) ．顆粒物中酸性物質可采用稀硫酸提取、去離子水提取和高氯酸 /KCl /乙醇緩沖溶液提取． 酸性測定的一般過程為: 首先，將濾膜采集的大氣顆粒物樣本溶解于定量的提取液中，超聲提取后，測定提取后溶液的 pH 值，扣除提取液自身所帶有的 H + ，以求出大氣氣溶膠的酸度． 20 世紀 90 年代，美國環保署( EPA) 制定了一套顆粒物中強酸性物質的測定方法( Compendium Method IO － 4． 1) ，其主要過程是在采樣膜前配置一涂布有檸檬酸的濾氣裝置用以除去空氣中的 NH3，同時，使用呈中性且表面惰性的 Teflon 膜進行顆粒物樣本采集，對樣本進行高氯酸 /KCl /乙醇緩沖溶液提取，并測定提取液提取前后溶液中 H + 的濃度． 一直以來，該方法被當作一種標準方法用于顆粒物酸性的測定．但是，Teflon 膜的價格昂貴，在采樣時不如石英膜、玻璃膜等應用廣泛． 目前，已有為數不少的研究使用石英膜、玻璃膜及價格更為低廉的復合纖維濾膜，如復合纖維素酯濾膜 ( mixed cellulose ester， MCE) 等作為采樣材料來進行顆粒物樣本的采集與酸性的測定( Wang et al． ，1996; Zeng et al． ，2001; Feng et al． ，2010) ． 為了更好地解讀不同研究報道中采用不同采樣膜進行顆粒物酸性測定的準確程度，本研究選用玻璃膜、石英膜、復合纖維素酯濾膜和 Teflon 膜在實驗室中進行平行提取、pH 值測定，評估上述 4 種膜在同一標準方法操作下，對顆粒物酸性測定的干擾程度，獲取不同采樣膜提取過程中H + 的校正公式，判斷不同采樣膜用于酸性測定的精密度和準確性差異． 以期為準確測定和解析環境顆粒物酸性奠定實驗基礎．采樣膜與分析試劑: 石英膜( 孔徑 0． 45 μm，直徑 90 mm) 、玻璃膜( 孔徑 0． 45 μm，直徑 90 mm) 、復合纖維素酯濾膜( 孔徑 5 μm，直徑 90 mm) 、Teflon膜( 孔徑 2 μm，直徑 90 mm) 均為美國 Pall 公司產品; 乙醇( 99% ) 、硫酸( 98% ) 、高氯酸( 99% ) 、氯化鉀( 99% ) 均為 AR 級，購自成都科龍化學品有限公司．標準溶液: 0． 500 mol·L － 1 H2 SO4 標準溶液，2 mol·L － 1 KCl 標準溶液，0． 100 和 0. 010 mol·L － 1 HClO4標準溶液．EA 溶液: 用量筒量取 150 mL ES 溶液到 250 mL 三角瓶中，同時使用移液管移入 5 mL 乙醇于三角瓶中混合均勻． EA 的 pH 值應為 4． 09 ± 0． 04． 如果測定的 pH 值不在此范圍內，則需重新配置 ES 溶液，即調整加入的 0． 010 mol·L － 1 HClO4標準溶液的量以使 EA 溶液的 pH 值在 4． 09 ± 0． 04 的范圍內． 2． 2 實驗方法2． 2． 1 酸性測定標準工作液的配制 取 7 只 25 mL 容量瓶，編號分別為 1、2、3、4、5、6、7，然后分別加入 0． 500 mol·L － 1 標準 H2 SO4 溶液 0、25、50、100、 200、400、800 μL，用乙醇稀釋至刻度線處． 另取 7 個聚苯乙烯塑料瓶，編號為 A1、A2、A3、A4、A5、A6、 A7，依次滴加相應編號濃度的硫酸標準溶液 100 μL、乙醇 100 μL、EA 溶液 6mL 進行超聲混合，每次20 min，重復 3 次，控制超聲水浴溫度為 20 ～ 30℃ ．( A1 ～ A7) 各 100 μL，再滴加 100 μL 乙醇，于室溫下放置 20 min 后，將樣品膜切碎，移入容量瓶中，接著加入 6 mL EA 液進行超聲提取． 超聲過程同2. 2. 1 節． 待超聲完畢后，用一次性針頭過濾超聲后的提取液，濾液分別加入到標記為 B1 ～ B7 的聚苯乙烯塑料瓶中．2． 2． 3 pH 值測定 使用成都世紀方舟科技有限公司生產的分析型 PHS-4C + 酸度計測定標準工作液與濾膜提取液的 pH 值，pH 值精確至 ± 0． 005． 測定前分別采用 pH 值為 4． 00、6． 86、9． 18 的標準緩沖溶液對儀器進行校準． 除測定 pH 值之外，酸度計上還有一溫度探頭，對測定值進行溫度補償校正．不論標準工作液還是濾膜提取液，pH 值的測定均重復 3 次，取平均值為最終測定結果． 每測完一個樣品，需要重新測定一次 EA 溶液的 pH 值和 pH 值為 4． 00 的標準緩沖溶液的 pH 值，保證其 pH 值在4． 09 ± 0． 04 及 4． 00 ± 0． 01 的范圍內; 若兩者的 pH值不在上述范圍內，則需重新校準 pH 計．2． 3 計算與統計方法2． 3． 1 氫離子計算校正公式 實驗表明，將硫酸標準工作液逐滴滴加到樣品膜上之后進行提取，提取圖 1 為采用 4 種膜分別重復 3 次加入定量的硫酸( 見 2． 2． 1 節) ，經膜提取過濾后測定提取液中H + 濃度變化值( Cf ) 與直接測定標準工作液中 H + 濃度( Cnf ) 之間的關系曲線． 由圖 1a 可知，采用玻璃膜時，Cnf和 Cf之間的關系式為 Cf = ( 0． 899 ± 0. 152) Cnf － ( 59． 642 ± 10． 717) ． 玻璃膜自身帶有堿性，堿性玻璃膜對 H + 測定有負面影響，背景值中堿性物質含量高，表現為關系式中截距值高，同時，背景值大小變化明顯，變化范圍從 47． 644 μmol·L － 1 至267 μmol·L － 1 ． 值得注意的是，關系式中斜率的變化范圍為 0． 745 ～ 1． 048，顯示平行測定 H + 提取回收率變化較為顯著．