表55-1列举归纳了DS、DL和NDS样品中每个元素的质量分数（可以看作为质量浓度）以及数频率（每种元素被检出的粒子数与总粒子数之比率）。结果表明：①Al、Si、P、S、Ca为DS、DL和NDS中单颗粒物的主要元素，它们的数频率都接近于100%；②Si和Al在DS和DL中起主导作用，此二元素质量分数之和的平均值约为65%，而S、P和Cl在NDS里更重要些，此三元素质量分数之和的平均值达35%；③Na和Mg在NDS中含量最高，而K在DS和DL里较多，表明K更像Si和Al一样来自沙尘，而Na和Mg在NDS中部分来自污染；④Cu在DL中具有极高的数频率（96.8%），揭示了在多伦附近，一定存在某个特定的Cu污染源。X.B.Fan等［5］曾报道了1991年4月北京沙尘暴样品中Mg、K、Ca和Fe的数频率全都超过了62%，与此研究结果类似。但这次沙尘暴样品中，S（99.5%）和Cl（82.5%）的数频率远高于1991年S（14%）和Cl（0%）的报道值。
为了解析这样大量复杂的数据，我们发展了一种适用于各种样品的图像分析技术［22］。它应用二元和三元图分析，揭示隐藏在单颗粒物数据后主要组分的本质特征和组分间的固有联系。图55-1、图55-2和图55-3分别展示了3个样品的Al2 O 3、SO 3和CaO对SiO2的X-Y二元散点图。图像形状很规则，DS粒子明显比NDS和DL更加集中。每个图中都包含了一个三角形核心区域（命名为“Area”，意为“区域”，代表主要的类）、4条线（称为L 1—L 4，代表趋势线）和3个点群（叫做D 1—D 3，表示特殊点）。4条光滑的趋势线从中间的三角形铝硅酸盐核心向外伸展，指向石英、CaCO 3（CaO）、无机盐（硫酸盐等）和氧化铝（Al2 O 3）。线末端的颗粒，代表几乎“纯”的矿物组分，它们之间为物质间混合状态；而线上的颗粒，展现了各种矿物气溶胶和污染气溶胶的物质内混合状态及它们间的连续渐变趋势。物质间混合颗粒在3个样品中，分别约为DS 63%、DL 60%和NDS 48%；而物质内混合颗粒为DS 37%、DL 40%和NDS 52%，其中矿物-矿物内混合颗粒物在DS中最高为31%，而矿物-污染内混合颗粒物在NDS中最高为32%，是DS（6%）和DL（16%）的几倍。基于常规聚类分析和X-Y散点图所得到的结果，将单颗粒物重组为10个小类。每个小类的丰度见图55-4。所有小类混合在一起，且它们之间没有明显的边界，并不存在真正纯的物质，每个单粒子仍然是矿物质的混合物。总的来说，DS和DL的粒子体现了内蒙古沙尘暴源头的地壳源，而NDS更多地反映了北京的局地污染源。
表55-1 沙尘暴和非沙尘暴的单颗粒物中各元素的质量分数和数频率
a Aver.表示各元素颗粒物质量分数的平均值。
图55-1 沙尘暴样品（DS）的X—Y图的图像分析[2]（彩图见下载文件包，网址见14页脚注）
图中，“Area”代表三角形核心区域中的铝硅酸盐；“L 1”代表SiO 2趋势线；“L 2”代表Ca趋势线；“L 3”代表S趋势线；“L 3a”代表CaSO4趋势线；“L 3b”代表其他SO4趋势线；“L 4”代表Al2 O3趋势线；“D 1”代表（NH 4）x SO 4特殊点群；“D 2”代表SiO 2+SO 4特殊点群；“D 3”SiO2+Cu O特殊点群。
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图55-2 非沙尘暴样品（NDS）的X—Y图的图像分析（彩图见下载文件包，网址见14页脚注）
图55-3 多伦非沙尘暴样品（DL）的X—Y图的图像分析（彩图见下载文件包，网址见14页脚注）
图55-4 比较3个样品中各小类的丰度（彩图见下载文件包，网址见14页脚注）
*表示此类单颗粒物中含有少量铝硅酸盐。
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