扫描电镜分析在大气颗粒物源解析中的应用

扫描电镜法作为大气颗粒物源解析的辅助方法,为源解析研究提供了定性和半定量的依据。运用扫描电镜法对吉林市采暖期和非采暖期的大气颗粒物样品以及源样品进行定性和半定量分析,将分析结果与CMB8.2化学质量平衡受体模型源解析结果进行比较,两者具有一致性。吉林市采暖期对TSP贡献较大的是扬尘和土壤风沙尘,非采暖期对TSP贡献较大的是土壤风沙尘和建筑尘。     

北京市春夏季大气气溶胶的单颗粒分析表征

采集了北京市2000年春夏季大气气溶胶样品5个，采用扫描电镜X射线能谱技术分析大气气溶胶单颗粒约2500个。研究结果表明，沙尘期间，矿物尘是最主要的颗粒物种类，非沙尘期间，北京市大气气溶胶中主要检出矿物尘和含硫颗粒物。夏季随着颗粒物污染的加重，含硫颗粒物的数目百分数增加。是北京市大气颗粒物污染的重要特征。重点讨论了Ca-S颗粒、K-S颗粒和Ca-K-S颗粒三类典型含硫颗粒物的化学组成和粒径分布特征。数目可观的Ca-K-S颗粒以及其他硫酸盐颗粒的生成与相对湿度和云量等气象条件相关，这些颗粒物可能是云中过程的产物。减少SO2排放，减少含硫颗粒物，对于控制北京市的大气颗粒物浓度水平具有重要意义。     

Microstructure Investigation in Unsaturated Soils: A Review with Special Attention to Contribution of Mercury Intrusion Porosimetry and Environmental Scanning Electron Microscopy

With the advent of modern microstructural testing techniques and microstructure based constitutive models the microstructural characterisation of soils is gaining prominence. This paper reviews the history of microstructure investigation in unsaturated soils and discusses the engineering significance of this research to date. After a brief overview of the main microstructural techniques, the paper focuses on the evaluation of the current state of use and the development of two widely used techniques to study the microstructure of partially saturated soils, namely mercury intrusion porosimetry and the environmental scanning electron microscopy. The details of these techniques, their advantages and limitations, are first covered, followed by the presentation of selected test results. These results highlight the use of these techniques for understanding different hydro-mechanical behavioural features observed at macroscopic scale. Specifically, the paper shows the use of these techniques to explore the fundamental properties of water retention characteristics, water permeability, and micro and macrostructural interactions along different hydro-mechanical paths.     

橄榄石位错构造的扫描电子显微镜研究

利用扫描电镜的背散射电子图象(BEI)对玄武岩及金伯利岩所含幔源包体中橄榄石的缀饰位错进行了研究。实验结果表明,位错类型和颗粒边界图象清晰,又便于观察。这种观察位错的方法其分辨率比光学显微镜观察结果约高一个数量级。背散射电子图象位错方法特别适用于研究天然的和实验变形橄榄石的高位错密度和密集型边界,对于确定显微构造的定量参数也十分有利。     

青藏高原气溶胶单颗粒类型及粒度分布

应用场发射扫描电镜(FESEM)对青藏高原纳木错综合观测站和香格里拉本底站2011年7～8月份不同天气情况下收集的气溶胶样品进行研究。结果表明,区域内气溶胶单颗粒类型主要包括烟尘集合体、球形颗粒(焦油球、燃煤飞灰)、似球形颗粒、矿物颗粒、生物颗粒等,香格里拉的球形颗粒中出现了飞灰颗粒,而纳木错样品中没有。纳木错气溶胶颗粒的数量-粒度峰值和体积-粒度峰值分别出现在0.2～0.3 μm和1～2.5 μm,矿物颗粒数量和体积最多,分别占44.4%和61.7%。香格里拉气溶胶颗粒的数量-粒度峰值和体积-粒度峰值都呈现双峰分布,主峰均分布在>2.5 μm范围,矿物颗粒数量和体积最多,分别占51.7%和58.7%。细粒子和粗粒子分别为纳木错和香格里拉气溶胶的主要类型。纳木错气溶胶中矿物颗粒最多,数量百分比为44.4%,其次为烟尘集合体(29.5%)和球形颗粒(26.1%),香格里拉气溶胶中矿物颗粒数量百分比为51.7%,其次为球形颗粒(29%)和烟尘集合体(19.3%);纳木错气溶胶总颗粒物主要分布在0.2～0.3 μm粒径范围中,数量百分比为32.59%,其中矿物颗粒最多(15%),其次为球形颗粒(11.5%)和烟尘集合体(6.1%)。香格里拉气溶胶颗粒物主要分布在>2.5 μm粒径范围中,数量百分比为37.5%,其中矿物颗粒最多(17.9%),其次为球形颗粒(10%)和烟尘集合体(9.6%)。     

水体悬浮颗粒物的扫描电镜与X射线能谱显微分析

通过对湖州地区74个土壤样品多环芳烃含量的测定,分析了湖州市不同土地利用类型土壤中多环芳烃(PAHs)的含量特征及污染水平。结果表明,湖州地区PAHs各组分的含量均有检出,各种土地利用类型表层土壤均受到一定程度的PAHs污染,但均小于荷兰土壤修复标准;湖州市区耕地中PAHs的含量最高;从PAHs低环/高环比值小于1以及芘/苯并(a)芘比值小于2,反映了湖州地区土壤中PAHs主要是由燃煤和生活污染产生的。     

用扫描隧道显微镜研究铁陨石和铁质宇宙尘球粒的亚微米和纳米结构

运用扫描隧道显微镜观测了一颗深海铁质宇宙尘球粒的亚微米和纳米结构，并与一块宁波铁陨石的线切割碎片的表面结构进行了对比。通过会形几何学的定量研究，发现在亚微米尺度铁陨石碎片和铁质宇宙尘的表面结构存在自相似性，但铁质宇宙尘与铁陨石线切割碎片的表面分数维持征却明显不同，前者分数维Ｄ值为２．３，后者Ｄ值为２．６－２．７ａ。这与它们的热动力学过程的差异有关。     

透射电子显微镜在关键矿产成因机制研究中的应用进展

关键矿产的元素赋存形式对矿产超常富集机制和资源综合利用有着至关重要的作用。然而,关键矿产的元素赋存形式大多以细小矿物、吸附或类质同象的方式存在,不易于直接观察分析,在一定程度上增加了对其进一步认识和综合利用的难度,而透射电子显微镜(Transmission Electron Microscopy,TEM)可以在微纳米尺度上从结构和成分方面提供有效的解决途径。文章扼要地介绍了TEM的基本原理、工作模式、样品制备的方法及工作流程,并根据国内关键矿产的类型与元素赋存形式综述了TEM在关键性稀有金属、稀土金属、稀散金属、稀贵金属、能源金属以及黑色和有色金属等6类矿产中成因机制研究的应用进展情况,指出了限制TEM广泛应用的瓶颈问题,并提出了几点浅显的意见和建议。     

河南小关低品位铝土矿矿物成分的扫描电镜研究

本文用扫描电子显微镜和能量色散谱仪对河南小关低品位铝土矿的主要矿物成分及其微观结构进行了观察分析,并与高品位铝土矿进行了比较,发现有如下特点:低品位铝土矿的矿物成分复杂,常见多种矿物共生;铝矿物主要为硬水铝石,晶体化程度较差,或晶形不完整,结构比高品位铝土矿致密;淋滤次生孔洞及结晶完好的次生软水铝石晶体较少。     

伊毛缟石在我国的首次发现及其分析电子显微术研究

伊毛缟石是一种具有纤维状形态的类晶质水化铝硅酸盐矿物。本文对我国首次发现于福建郭山风化型高岭土矿床中的伊毛缟石用分析电子显微术进行了矿物学研究。研究结果表明,在透射电镜下,伊毛缟石呈长数μm,宽60—250的似线状或纤维状,这是它最重要的矿物学特征之一。选区电子衍射分析给出d_(42)=3.30、d_(04)=2.10和d_(06)=1.40三个比较(氵弥)散的衍射环所表征的典型伊毛缟石衍射花样。其化学成分主要由SiO_2、Al_2O_3和H_2O组成。     

应用X射线衍射-扫描电镜-光学显微镜鉴定黑龙江石墨尾矿中的绢云母

石墨尾矿作为一类二次资源,当云母类矿物的含量在10%以上时,具有回收利用价值。黑龙江某地石墨尾矿中含有10%以上的云母类矿物,但其细度(500~800目)低于常规的云母矿,本文采用X射线衍射(XRD)分析矿物组成,再结合化学分析、扫描电镜-能谱、光学显微镜与纯矿物进行对比,由此鉴定云母类矿物种属。XRD研究初步表明石墨尾矿含有的云母族矿物属于白云母亚类或黑云母亚类。扫描电镜分析表明尾矿中的云母矿物与纯绢云母矿物均以片状和鳞片状为主要存在形态,而纯黑云母主要以片状形式存在。尾矿的Si O2含量为5%~13%,Al2O3含量为4%~8%,与纯绢云母接近。光学显微镜鉴定显示在正交偏光下石墨尾矿中的云母颜色和纯绢云母类似,而与纯黑云母截然不同。综合以上结果最终可确定该地石墨尾矿中的云母族矿物为白云母亚类中的绢云母。本研究为后续石墨尾矿的选矿工艺奠定了基础,也可应用于类似细度绢云母的鉴定。