礦質氣溶膠是對流層中重要的氣溶膠之一，影響大氣汙染、氣候變化以及生物地球化學循環。吸溼性在較大程度上決定礦質氣溶膠對大氣化學和氣候的影響。但是由於礦質氣溶膠形貌不規則、吸溼性普遍較弱，現有技術較難準確測定礦質氣溶膠的吸溼性。
中國科學院廣州地球化學研究所有機地球化學國家重點實驗室研究員唐明金的直博生陳蘭夏迪，使用蒸汽吸附分析儀測量21種礦質氣溶膠的質量隨相對溼度（0-90%）的變化，從而定量闡明礦質氣溶膠的吸溼性。這21種礦質氣溶膠包括14種常見礦物（如石英、長石、石灰石和伊利石等）以及7種來自全球不同地區的實際沙塵（如圖1所示）。
研究發現，這21種礦質氣溶膠的吸溼性普遍較弱，其中粘土礦物和實際沙塵樣品的吸溼性強於其它礦質氣溶膠。如圖2所示，當相對溼度為90%時，吸附水與乾燥狀態下顆粒物的質量比（mw/m0）為0.0011（石灰石）至0.3080（蒙脫石），對應的水分子表面覆蓋層數（θ）為1.26（白雲石）至8.63（吐魯番降塵）。同時，該研究發現，較大BET比表面積的礦質氣溶膠通常具有更強的吸溼性能力，且Frenkel-Halsey-Hill吸附等溫線可以較好地描述水分子在礦質氣溶膠表面的吸附量隨相對溼度的變化。該研究有望提高礦質氣溶膠吸溼性的科學認識，有助於闡明礦質氣溶膠在大氣化學和氣候變化中的作用。
11月13日，相關研究成果以On mineral dust aerosol hygroscopicity為題，發表在Atmospheric Chemistry and Physics上。研究工作受到國家自然科學基金委優秀青年科學基金項目的資助。合作者包括廈門大學副教授簡星、廣州地化所礦物學與成礦學重點實驗室研究員朱建喜和廣州地化所有機地球化學國家重點實驗室研究員王新明等。
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圖1.（a）非洲和（b）亞洲實際沙塵樣品採樣點的地理分布
圖2.（a）mw(90%)/m0與礦物樣品BET比表面積的關係；（b）θ(90%)與礦物樣品粒徑的關係
【來源：廣州地球化學研究所】
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