将纱布展开暴露在大气中放置一个月,再回收并萃取盐分,能够以此检测从海上飘来的、会引发桥梁及建筑物腐蚀的海盐粒子含量。干纱布法虽是日本JIS(日本产业规格)标准规定的通用检测方法,但存在工序繁琐、耗时久、时间分辨率低等问题。
图1 利用花粉传感器对海上飘来的海盐粒子进行实时监测(供图:原子能研究开发机构)
日本国立研究开发法人原子能研究开发机构(简称,原子能机构)原子能科学研究所基础工学研究中心防腐蚀材料技术开发团队的大谷恭平研究副主干、五十岚誉广项目负责人,以及神荣科技株式会社,全球首次确立了利用市售花粉传感器实时自动测定海上飘来的海盐粒子的方法。该方法不仅能大幅减轻人力负担,还能捕捉到以往无法获取的短时间的变化,因此有望提高腐蚀预测精度、构建可持续的检测体系,以及实现全国规模的观测联动。
市售户外花粉传感器通过向颗粒照射激光,测量散射光强度和偏振度,捕捉颗粒特征进行判别。研究团队着眼于该粒子检测技术,探讨了能否利用花粉传感器从混有矿物性粉尘和花粉等的大气中检测出海盐粒子。通过室内实验及长达一年的沿海实地观测结果表明,基于海盐粒子接近球形的特性及其偏振度,可以高精度地将其提取出来。
特别是在提取高偏振度微小颗粒的条件下,确认了花粉传感器获得的颗粒计数与干纱布法测得的飘来海盐量之间存在强正相关(相关系数0.939)。这表明,花粉传感器的颗粒计数可作为空气中飘来海盐粒子浓度的有效指标。
大谷研究副主干表示:“我对气象学很感兴趣,了解到花粉检测传感器的工作原理后,促使我开始了本研究。说实话,不太愿意沿用既往的检测方法也是开始本研究的一个原因。今后,计划联合多家企业,完善长期连续观测技术,升级全国范围的飘来海盐分布图谱”。
原文:《科学新闻》
翻译:JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊:《材料与环境》
论文:利用市售花粉传感器实时采样与分析飞来海盐颗粒的手法(日文)
DOI:doi.org/10.3323/jcorr.75.63

