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要控制和削减大气中颗粒物的含量，提高空气质量，就必须了解大气中颗粒物的来源。笔者用扫描质子微探针和同步辐射X射线微探针获取了污染源样品和环境监测样品单颗粒能谱，把颗粒物的能谱特征作为颗粒物的“指纹”，根据单颗粒“指纹”识别污染来源。识别方法为：首先建立污染源单颗粒“指纹”数据库，然后利用能谱模式识别技术将环境监测样品颗粒的指纹特征与污染源数据库中的单颗粒“指纹”进行对比，从而识别出环境监测点颗粒的来源。
对PM10来源的研究结果表明，钢铁工业尘、机动车尾气、燃煤和土壤是上海市PMio的主要来源。重工业区，钢铁工业尘的贡献率从2002年的40％下降到了2004年的34％，汽车尾气的贡献率从19％下降到了12％。在中心区，PM10污染源相对贡献率的变化没有明显规律。对PM2.5来源的研究表明：钢铁工业尘、机动车尾气、土壤尘、燃煤、燃油上海市PM2.5污染的主要来源。根据PM2.5的形貌特征还识别出了空气中的生物颗粒。根据含铅颗粒的micro-PIXE能谱，对上海大气PM10铅的来源进行了查证。在上海市停止使用有铅汽油若干年以后，汽油汽车尾气、燃煤、冶金尘和土壤是PM10铅颗粒的主要来源。
建立了上海市大气颗粒物污染源单颗粒数据库，用户可以从数据库中查询污染源颗粒的micro-PIXE和micro-SXRF能谱特征以及颗粒的SEM形貌特征。用卢瑟福背散射技术初步研究了单个大气颗粒物中的轻元素组成，轻元素(C、N、O)占单个大气颗粒物重量的70％以上。
用同步辐射X射线相位衬度成像对小鼠肺组织和活体肺进行了成像，观察到不同地区颗粒物样品对肺的损伤程度不同。还可以从X射线相位衬度像上清楚地区分出有肺炎和肺肿瘤。