1 绪论 1
1.1 室内可吸入颗粒物研究意义 1
1.2 室内可吸入颗粒物的研究现状 2
1.2.1 室内可吸入颗粒物物理化学特征的研究 2
1.2.2 室内大气颗粒物的来源分析 6
1.2.3 室内大气颗粒物的健康效应研究 7
1.2.4 可吸入颗粒物的单颗粒表征方法 9
1.3 室内可吸入颗粒物研究中存在的问题 10
2 室内PM10及PM2.5的污染水平 12
2.1 研究工作概况 13
2.1.1 研究区概况 13
2.1.2 采样设备的选择 15
2.1.3 采样滤膜的选择 16
2.2 北京市居室室内颗粒物污染水平 17
2.2.1 北京市市区和郊区室内PM10的污染特征 17
2.2.2 室内PM10质量浓度变化原因探讨 22
2.3 校园公共场所室内PM10的污染水平 30
2.3.1 校园公共场所室内PM10和PM25质量浓度的季节性变化 32
2.3.2 校园室内昼夜PM10和PM2.5质量浓度的对比 38
2.3.3 校园室内PM10的质量浓度与气象条件之间的关系 40
2.4 小结及建议 45
2.4.1 小结 45
2.4.2 控制室内PM10污染的建议 45
3 居室及公共场所室内PM10的微观形貌及来源分析 47
3.1 扫描电镜工作原理及在大气颗粒物研究中的应用 47
3.1.1 扫描电镜及X射线能谱仪的结构与原理 47
3.1.2 扫描电镜在大气颗粒物研究中的应用 50
3.2 居室室内及公共场所室内PM10的微观形貌 50
3.2.1 样品制备 50
3.2.2 居室室内及公共场所室内PM10的主要单颗粒类型 52
3.3 北京市不同地区、不同时间居室室内／外PM10的显微形貌对比 63
3.3.1 郊区吸烟和无吸烟室内／外PM10的显微形貌对比 63
3.3.2 市区吸烟和无吸烟室内／外PM10的显微形貌对比 64
3.3.3 同一家庭厨房、客厅的PM10的显微形貌对比 65
3.3.4 不同燃料燃烧产生的PM10的微观形貌对比 66
3.4 校园公共场所室内PM10微观形貌的时空变化及来源分析 66
3.4.1 图书馆室内PM10微观形貌的季节变化及来源分析 67
3.4.2 餐厅室内PM10微观形貌的季节变化及来源分析 68
3.4.3 白天和晚上室内PM10微观形貌类型及变化规律 70
3.5 PM10中典型单颗粒的微区成分分析 71
3.5.1 实验设备的选择与样品的制备 71
3.5.2 烟尘集合体的微区成分 72
3.5.3 球形颗粒的微区成分 73
3.5.4 矿物颗粒的微区成分 73
3.5.5 生物质颗粒的微区成分 75
3.5.6 不可识别的颗粒的微区成分 75
3.6 小结 75
4 居室及校园公共场所室内PM10的粒度分布特征 77
4.1 大气颗粒物粒度分布分析 78
4.1.1 样品信息 78
4.1.2 大气颗粒物图像分析基本步骤 79
4.2 不同燃料燃烧排放室内PM10的粒度分布特征 81
4.2.1 燃柴、燃煤、燃气排放室内PM10的数量-粒度分布 81
4.2.2 燃柴、燃煤、燃气排放室内PM10的体积-粒度分布 83
4.3 居室室内PM10的粒度分布 85
4.3.1 市区居室室内／外冬季和夏季PM10的数量-粒度分布 85
4.3.2 市区居室室内／外冬季和夏季PM10的体积-粒度分布 89
4.3.3 郊区居室室内／外PM10的数量-粒度和体积-粒度分布 90
4.3.4 市区和郊区居室室内／外PM10的数量-粒度及体积-粒度分布对比 93
4.4 校园公共场所室内PM10的粒度分布特征 94
4.4.1 冬季校园公共场所室内PM10的粒度分布 94
4.4.2 春季校园公共场所室内PM10的粒度分布 97
4.4.3 夏季校园公共场所室内PM10的粒度分布 99
4.4.4 秋季校园公共场所室内PM10的粒度分布 100
4.4.5 不同季节校园公共场所室内PM10的粒度分布比较 102
4.4.6 昼夜校园公共场所室内PM10的粒度分布比较 102
4.5 小结 104
5 居室及公共场所室内PM10中化学元素组成特征 105
5.1 化学成分分析原理 106
5.1.1 质子激发X荧光分析原理及应用 106
5.1.2 ICP-MS的原理与仪器设备 107
5.2 制样和分析 108
5.2.1 PIXE分析样品处理 108
5.2.2 ICP-MS分析样品处理 109
5.2.3 富集因子法分析颗粒物来源 112
5.2.4 因子分析（Factor Analysis）在大气环境中的应用 112
5.3 北京市居室室内PM10的化学元素组成分析 114
5.3.1 不同燃料源排放颗粒物的化学元素组成及富集因子分析 114
5.3.2 市区吸烟和非吸烟室内PM10的化学元素分析 116
5.3.3 郊区吸烟和非吸烟室内PM10的化学元素分析 118
5.3.4 室内和室外PM10的化学元素对比分析 120
5.3.5 PM10和PM2.5中化学元素特征分析 121
5.3.6 居室室内PM10化学元素的因子分析 122
5.4 校园公共场所室内PM10中微量元素分析 123
5.4.1 校园公共场所室内PM10中微量元素来源分析 123
5.4.2 图书馆和餐厅室内冬季和春季PM10的富集因子分析 125
5.4.3 图书馆和餐厅室内微量元素的因子分析 127
5.5 小结 129
6 居室及公共场所室内PM10的基于DNA氧化性损伤评价的毒理学研究 130
6.1 大气颗粒物毒理学的质粒DNA评价 130
6.1.1 质粒DNA评价方法原理 130
6.1.2 质粒DNA评价实验 131
6.1.3 质粒DNA评价实验中的常见问题 133
6.2 居室室内PM10对质粒DNA的氧化性损伤能力研究 141
6.2.1 不同类型的PM10对质粒DNA氧化性损伤能力研究 141
6.2.2 居室室内PM10致DNA损伤的原因分析 145
6.3 校园公共场所室内PM10对质粒DNA的氧化性损伤能力研究 151
6.3.1 不同季节校园公共场所室内PM10的氧化性损伤能力比较 152
6.3.2 白天和晚上校园公共场所室内PM10的氧化性损伤能力比较 158
6.3.3 校园公共场所室内PM10和PM2.5的氧化性损伤能力比较 159
6.3.4 校园公共场所室内PM10的氧化性损伤能力来源分析 160
6.3.5 校园公共场所室内PM10氧化性损伤能力大小与其质量浓度的相关性分析 178
6.4 小结 178
7 颗粒物物理特征的分形表征及其应用 180
7.1 分形理论概述 180
7.1.1 分形理论的基本概念 181
7.1.2 分形的定量表示 182
7.2 分形几何在环境科学中的应用 182
7.2.1 生态学方面 182
7.2.2 混凝过程 183
7.2.3 大气环境 183
7.3 分形理论在颗粒物研究中的应用及进展 183
7.3.1 大气颗粒物凝聚状态的分形研究 183
7.3.2 大气颗粒物形貌的分形研究 188
7.3.3 大气颗粒物粒径分布的分形研究 191
7.4 大气颗粒物粒径分布分形维数分析 194
7.4.1 大气颗粒物粒径分布分形维数分析步骤 194
7.4.2 大气颗粒物粒径分布分形维数结果分析 196
7.4.3 室内颗粒物粒径分布分形维数与颗粒物化学元素组成关系分析 197
7.4.4 室内颗粒物粒径分布分形维数与颗粒物氧化性损伤能力关系分析 201
7.5 小结 202
参考文献 204