酸性顆粒物對(duì)人類健康的影響包含直接影響和間接影響．直接影響表現(xiàn)為酸性氣溶膠可誘發(fā)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(duì)顆粒物酸度有重要貢獻(xiàn)，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(jī)酸等; 相較于顆粒物總量和硫酸鹽含量，氣溶膠中 H + 含量對(duì)人體呼吸系統(tǒng)的健康危害更為顯著( Lippmann et al． ，1989) ． 間接影響表現(xiàn)為顆粒物呈現(xiàn)酸性可加速和加量形成二次有機(jī)氣溶膠( Cao中 H + 含量對(duì)人體呼吸系統(tǒng)的健康危害更為顯著( Lippmann et al． ，1989) ． 間接影響表現(xiàn)為顆粒物呈現(xiàn)酸性可加速和加量形成二次有機(jī)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(zhì)的重要來(lái)源( Liu et al． ，2007; Chen et al． ，1991) ．顆粒物中酸性物質(zhì)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(cè)定的一般過(guò)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(cè)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(jì) 90 年代，美國(guó)環(huán)保署( EPA) 制定了一套顆粒物中強(qiáng)酸性物質(zhì)的測(cè)定方法( Compendium Method IO － 4． 1) ，其主要過(guò)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(shí)，使用呈中性且表面惰性的 Teflon 膜進(jìn)行顆粒物樣本采集，對(duì)樣本進(jìn)行高氯酸 /KCl /乙醇緩沖溶液提取，并測(cè)定提取液提取前后溶液中 H + 的濃度． 一直以來(lái)，該方法被當(dāng)作一種標(biāo)準(zhǔn)方法用于顆粒物酸性的測(cè)定．但是，Teflon 膜的價(jià)格昂貴，在采樣時(shí)不如石英膜、玻璃膜等應(yīng)用廣泛． 目前，已有為數(shù)不少的研究使用石英膜、玻璃膜及價(jià)格更為低廉的復(fù)合纖維濾膜，如復(fù)合纖維素酯濾膜 ( mixed cellulose ester， MCE) 等作為采樣材料來(lái)進(jìn)行顆粒物樣本的采集與酸性的測(cè)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(bào)道中采用不同采樣膜進(jìn)行顆粒物酸性測(cè)定的準(zhǔn)確程度，本研究選用玻璃膜、石英膜、復(fù)合纖維素酯濾膜和 Teflon 膜在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行平行提取、pH 值測(cè)定，評(píng)估上述 4 種膜在同一標(biāo)準(zhǔn)方法操作下，對(duì)顆粒物酸性測(cè)定的干擾程度，獲取不同采樣膜提取過(guò)程中H + 的校正公式，判斷不同采樣膜用于酸性測(cè)定的精密度和準(zhǔn)確性差異． 以期為準(zhǔn)確測(cè)定和解析環(huán)境顆粒物酸性奠定實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)．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(fù)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(guó) Pall 公司產(chǎn)品; 乙醇( 99% ) 、硫酸( 98% ) 、高氯酸( 99% ) 、氯化鉀( 99% ) 均為 AR 級(jí)，購(gòu)自成都科龍化學(xué)品有限公司．標(biāo)準(zhǔn)溶液: 0． 500 mol·L － 1 H2 SO4 標(biāo)準(zhǔn)溶液，2 mol·L － 1 KCl 標(biāo)準(zhǔn)溶液，0． 100 和 0. 010 mol·L － 1 HClO4標(biāo)準(zhǔn)溶液．EA 溶液: 用量筒量取 150 mL ES 溶液到 250 mL 三角瓶中，同時(shí)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(yīng)為 4． 09 ± 0． 04． 如果測(cè)定的 pH 值不在此范圍內(nèi)，則需重新配置 ES 溶液，即調(diào)整加入的 0． 010 mol·L － 1 HClO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的量以使 EA 溶液的 pH 值在 4． 09 ± 0． 04 的范圍內(nèi)． 2． 2 實(shí)驗(yàn)方法2． 2． 1 酸性測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)工作液的配制 取 7 只 25 mL 容量瓶，編號(hào)分別為 1、2、3、4、5、6、7，然后分別加入 0． 500 mol·L － 1 標(biāo)準(zhǔn) 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(gè)聚苯乙烯塑料瓶，編號(hào)為 A1、A2、A3、A4、A5、A6、 A7，依次滴加相應(yīng)編號(hào)濃度的硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液 100 μL、乙醇 100 μL、EA 溶液 6mL 進(jìn)行超聲混合，每次20 min，重復(fù) 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(jìn)行超聲提取． 超聲過(guò)程同2. 2. 1 節(jié)． 待超聲完畢后，用一次性針頭過(guò)濾超聲后的提取液，濾液分別加入到標(biāo)記為 B1 ～ B7 的聚苯乙烯塑料瓶中．2． 2． 3 pH 值測(cè)定 使用成都世紀(jì)方舟科技有限公司生產(chǎn)的分析型 PHS-4C + 酸度計(jì)測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)工作液與濾膜提取液的 pH 值，pH 值精確至 ± 0． 005． 測(cè)定前分別采用 pH 值為 4． 00、6． 86、9． 18 的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)． 除測(cè)定 pH 值之外，酸度計(jì)上還有一溫度探頭，對(duì)測(cè)定值進(jìn)行溫度補(bǔ)償校正．不論標(biāo)準(zhǔn)工作液還是濾膜提取液，pH 值的測(cè)定均重復(fù) 3 次，取平均值為最終測(cè)定結(jié)果． 每測(cè)完一個(gè)樣品，需要重新測(cè)定一次 EA 溶液的 pH 值和 pH 值為 4． 00 的標(biāo)準(zhǔn)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(nèi); 若兩者的 pH值不在上述范圍內(nèi)，則需重新校準(zhǔn) pH 計(jì)．2． 3 計(jì)算與統(tǒng)計(jì)方法2． 3． 1 氫離子計(jì)算校正公式 實(shí)驗(yàn)表明，將硫酸標(biāo)準(zhǔn)工作液逐滴滴加到樣品膜上之后進(jìn)行提取，提取圖 1 為采用 4 種膜分別重復(fù) 3 次加入定量的硫酸( 見(jiàn) 2． 2． 1 節(jié)) ，經(jīng)膜提取過(guò)濾后測(cè)定提取液中H + 濃度變化值( Cf ) 與直接測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)工作液中 H + 濃度( Cnf ) 之間的關(guān)系曲線． 由圖 1a 可知，采用玻璃膜時(shí)，Cnf和 Cf之間的關(guān)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(duì) H + 測(cè)定有負(fù)面影響，背景值中堿性物質(zhì)含量高，表現(xiàn)為關(guān)系式中截距值高，同時(shí)，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(guān)系式中斜率的變化范圍為 0． 745 ～ 1． 048，顯示平行測(cè)定 H + 提取回收率變化較為顯著．