厦门市道路灰尘中铂族元素的污染特征

鉴于铂族元素(PGEs)对生态环境和人体健康的潜在危害,对厦门市道路灰尘中PGEs的浓度水平和分布特征进行研究.于2012年10月采集城区主干道、隧道、旅游区和工业区的道路灰尘样品,经王水微波消解及阳离子交换树脂(Dowex AG50W-X8)分离纯化后,利用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)进行测定.结果表明,厦门城区主干道道路灰尘中钯(Pd)、铂(Pt)和铑(Rh)的平均浓度(范围)分别为:246.82(58.68~765.52)、95.45(42.14~371.36)和51.76(21.04~119.72)ng·g-1,均比地壳丰度值高出两个数量级.与国内外其它城市相比,厦门城区道路灰尘中Pd、Pt和Rh浓度均处于较高污染水平.不同功能区道路灰尘PGEs含量分布为:隧道城区工业区旅游区,其分布特征主要受机动车流量的影响.PGEs元素之间的相关性分析结果显示Pd与Rh的相关性较大,而Pt与Pd、Rh的相关系数均较小,说明除了机动车排放以外,可能存在其他的污染来源.旅游区禁止机动车行驶,但仍检出较高含量的PGEs,说明周边地区道路灰尘中PGEs可通过大气扩散作用进行迁移.     

干旱区气候条件对道路灰尘及土壤 Pd、Rh累积的影响

以乌鲁木齐市为研究区,选取河滩路、友好南路、温泉西路、乌奎高速公路及七道湾路等5条典型道路,对道路灰尘与土壤中Pd、Rh季节变化特征进行研究.结果表明,春、夏、秋、冬的灰尘中Pd含量分别为74.61(31.59~126.3),134.26(54.59~332.51),100.49(20.935~244.9), 83.43(47.97~125.40)ng/g;灰尘中Rh含量分别为8.41(4.56~14.63),18.48(11.62~31.56),10.27(3.83~19.1),9.20(5.34~16.68)ng/g;土壤中Pd含量分别为44.42(13.59~109.40),30.47(13.24~70.87),30.01(21.55~49.19),26.28(14.85~44.83)ng/g;土壤Rh含量分别为8.47(5.93~13.40), 8.11(4.65~ 13.45),3.81(1.67~8.02),3.22(2.56~4.26)ng/g. Pd、Rh含量均表现出明显的季节变化,其中,灰尘中Pd、Rh含量在夏秋季高,冬春季低;土壤中Pd、Rh含量在春夏季高,冬季最低,秋季为中间水平,地域气候条件是PGEs季节变化的主要影响因素.冬、春季节的降雪、扫雪及积雪堆积习惯使乌鲁木齐道路环境中灰尘与土壤的季节变化并没有完全相同. 湿润区与干旱区城市PGEs的季节变化明显不同,两类地区的气候特征不同是造成这种差异存在的根本原因.     

道路灰尘铂族元素含量的短期变化过程分析

选择上海市区中山北路(华东师大～武夷路)、长宁路(中山西路～安西路)、杨柳青路(金沙江路～武宁路)等3条道路,对道路灰尘铂族元素(PGEs)含量的短期变化过程进行研究.结果表明,Rh的含量为24.95～36.24ng·g-1(平均值为29.42ng·g-1),Pd的含量为85.34～158.89ng·g-1(平均值为117.88ng·g-1),Pt含量为20.15～48.48ng·g-1(平均值为34.42ng·g-1).其中,道路灰尘Rh、Pd、Pt含量分别是参照点的19.48倍、12.17倍和64.94倍.与国际其他城市相比,Pt含量较低,Pd和Rh含量处于中间水平.总体而言,道路灰尘PGEs含量及负荷随时间变化呈上升趋势,到达上限后,变化则趋于和缓.在车流量恒定的情况下,PGEs浓度及负荷的短期变化主要归因于气象条件的变化.降雨会使PGEs浓度降低,但不同类型降雨会使PGEs负荷发生不同变化,雨量较大,则负荷降低;;雨量较小,负荷反而有升高可能;;连续降雨后,PGEs浓度与负荷达到下限.一定的风力扰动会使PGEs浓度升高,但使PGEs的负荷变化变得较为复杂;;连续干燥无风天气会使上述PGEs浓度及负荷达...     

道路灰尘PGEs时间变化特征

为了研究道路灰尘铂族元素（PGEs）时间变化规律及其影响机制,以上海市为研究区,共采集季节样品24个、年际样品18个.用王水消解制样,ICP-MS测定.结果表明,灰尘PGEs春、夏、秋、冬含量分别为,Rh：10.40（6.06～17.28）ng/g、11.60（5.52～20.11）ng/g、32.91（18.53～6...     

干旱区城市昌吉降雪及积雪中PGEs含量分布及其影响因素

选择干旱区中小城市昌吉市,对其降雪及积雪中铂族元素(PGEs)含量分布及影响因素进行研究.运用ICP-MS对样品进行分析测定.结果表明,降雪中Rh、Pd、Pt平均含量分别为0.43 ng·L-1(未检出～2.24 ng·L-1)、60.07 ng·L-1(46.66～84.25 ng·L-1)和4.54 ng·L-1(3.02～6.38 ng·L-1).不同场次降雪中PGEs含量存在差异,随雪前干燥期天数加长,降雪中PGEs含量趋于增大;降雪量对PGEs含量也有一定影响,降雪量越小,雪中PGEs含量越高.积雪中Rh、Pd、Pt的平均含量分别为6.65 ng·L-1(2.50～18.80 ng·L-1)、83.45 ng·L-1(46.83～199.20 ng·L-1)和8.17 ng·L-1(4.27～13.78 ng·L-1).积雪中PGEs含量远高于降雪,降雪中PGEs仅来自于单场次降雪对大气PGEs的淋洗,而积雪中PGEs不仅来自于多场次降雪中PGEs的累积,且由于积雪长时间暴露,还源源不断接受了大气干沉降带来的PGEs.各采样点积雪PGEs含量表现出交通区>居民文教区>公园广场区>郊区农田,随功能区不同,积雪中PGEs输入途径与输入量有显著差异,这是造成各功能区积雪PGEs含量不同且具有一定规律性的主要原因.     

北京市中心城区道路尘土中铂族元素的污染特征

为研究北京市中心城区铂族元素(PGEs)的污染状况,于2009年12月采集了二环道路尘土样品.样品经王水消解和阳离子交换树脂分离纯化后,采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定了道路尘土中PGEs的含量.结果表明,二环道路尘土中,Pd的含量为17.40～458.75 ng.g-1(平均值为126.66 ng.g-1),Pt的含量为10.04～182.89 ng.g-1(平均值为65.25ng.g-1),Rh的含量为4.00～68.04 ng.g-1(平均值为22.67 ng.g-1).与国内外其它城市相比,Pt含量偏低,Pd和Rh含量处于中等水平.总体而言,近几年道路尘土中Pd含量有了较大幅度的升高.中心城区的PGEs平均含量从大到小的顺序为:西二环≈东二环>北二环>南二环,主要受机动车流量控制.不同粒径的道路尘土中PGEs含量不同,0.125～0.25 mm粒径范围内尘土中的PGEs含量最高,而粒径<0.063 mm的尘土中PGEs含量较低.采用粒径<0.063 mm尘土中的PGEs含量来评价整个道路尘土中的PGEs含量容易导致结果偏低,从而低估其在环境的污染水平.     

Distribution of Platinum group elements in road dust in the Beijing metropolitan area, China

Dust samples collected from the Beijing metropolitan area （China） were evaluated to determine the distribution and the concentration of platinum group elements （PGEs）. The dust particles that were smaller than 100 mesh size fraction （150 μm） were analyzed after aqua regia digestion. Concentrations ofPt, Rh, and Pd were found to be between 3.96 and 356.3 ng/g, 2.76 and 97.11 ng/g, and 0.1 and 124.9 ng/g, respectively, in the urban areas of Beijing, whereas for the background samples collected from the suburbs of Beijing, the concentrations of Pt, Pd, and Rh were very low and ranged from 0.1 to 0.9 ng/g, 0.5 to 1.4 ng/g, and 0.8 to 2.2 rig/g, respectively. The distributions of PGEs in road dust were an accurate reflection of the levels of pollution and were found to match with the local traffic conditions. A strong positive correlation was established among all the dements found in road dust. This suggests that emissions of abraded fragments from vehicle exhausts may be the source of the high concentration of Pt, Rh, and Pd in road dust along the main roads of Beijing.     

贵阳公路周边尘土和土壤铂族元素特征分析

为降低温室效应气体一氧化碳、氮氧化物及碳氢化合物的排放,全球自上世纪80年代末期开始在汽车中引入铂族元素(PGE)催化剂,其释放的Pt、Pd和Rh等元素在城市道路尘土和路边土壤中聚积,对自然环境及人体健康产生危害。本文在贵州省贵阳市的主要交通路段采集了尘土和土壤样品,对样品中的铂族元素进行了同位素稀释-等离子体质谱法测定。结果表明,所有样品的铂族元素均高于未被污染土壤的背景值,而尘土样品中铂族元素含量明显高于土壤样品。其中Pt、Pd和Rh含量明显高于其它铂族元素(Ru和Ir等),并与Ru和Ir呈一定的正相关关系,表明汽车尾气催化剂的主要组成为Pt、Pd和Rh;高含量的Os具有低的~(187)Os/~(188)Os比值,表明Ru、Ir和Os也源于汽车尾气催化剂,可能是以杂质的形式存在于汽车尾气催化剂中。     

北京城区道路灰尘重金属和多环芳烃污染状况探析

研究了北京市不同功能区道路灰尘中重金属Cd、Hg、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn和16种多环芳烃(PAHs)的分布状况和污染水平.结果表明,北京市道路灰尘中重金属Cd、Hg、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn的浓度的平均值分别为710 ng/g、307 ng/g、85.0μg/g、78.3μg/g、41.1μg/g、69.6μg/g和248.5μg/g,显著低于世界上已有调研的大多数城市和国内的沈阳市和上海市;道路灰尘中∑16PAHs的浓度的平均值为0.398μg/g,也大大低于国内已有调研的邯郸市、天津市和上海市.弗里德曼非参数检验表明各功能区道路灰尘中重金属含量存在显著差异:居民居住区和绿化区域道路灰尘上重金属和PAHs的吸附量较小,而在机动车密度较大,车辆行驶较慢的城市交通区的道路灰尘上重金属和PAHs的污染都较严重.道路灰尘重金属浓度ZnCrCuPbNiCdHg,这种污染状况与世界其他各大城市是一致的.地积累指数评价法表明北京市道路灰尘上Cd、Zn和Cu处于中度污染水平,Cr和Pb处于轻度污染水平,Ni处于无实际污染水平.∑16PAHs的污染水平在不同功能区的差异比较大:公园道路灰尘为无污染至轻度污染水平,居民区道路灰尘处于中度至严重污染水平,交通密集区PAHs处于严重污染至极度污染水平.重金属和PAHs的质量负荷主要集中在粒径300μm的道路灰尘上,因此城市清扫车在去除地表颗粒物时不仅应当关注小尺度的颗粒物,应该通过升级除尘装备,尽量去除300μm以下的道路灰尘.     

中国部分城市铂族元素环境地球化学特征研究

自上世纪90年代起,汽车工业中大量引入铂族元素催化剂,将有害气体转变为二氧化碳和氮气,以降低这些温室气体的排放。但铂族元素催化剂释放的Pt,Pd和Rh等元素在城市道路尘土和路边土壤中聚积,其含量大大的超过正常背景值。本次研究在深圳,广州,北京和贵阳等城市的主要交通路段采集了尘土、土壤及新鲜土壤样品,采用改进的卡洛斯管法和蒸馏法对样品中的全部铂族元素进行了分析。结果表明,所有样品的铂族元素含量均高于背景值,尘土样品中铂族元素含量明显高于土壤样品,其中Pt,Pd,Rh含量明显高于其它铂族元素,并呈正相关,表明汽车尾气催化剂的主要组成为Pt,Pd,和Rh。所有样品Ru,Ir和Os的含量都明显高于背景值,具有高含量的Os、低的187 Os/188 Os比值特征,表明Ru,Ir和Os也来源于汽车尾气催化剂,并且可能以杂质的形式存在于汽车尾气催化剂中。     

Distribution of Platinum group elements in road dust in Beijing metropolitan area, China

Dust samples collected from the Beijing metropolitan area (China) were evaluated to determine the distribution and the concentration of platinum group elements (PGEs). The dust particles that were smaller than 100 mesh size fraction (150 μm) were analyzed after aqua regia digestion. Concentrations[RL2] of Pt, Rh, and Pd were found to be between 3.96 and 356.3 ng/g, 2.76 and 97.11 ng/g, and 0.1 and 124.9 ng/g, respectively, in the urban areas of Beijing, whereas for the background samples collected from the suburbs of Beijing, the concentration of Pt, Pd, and Rh were very low and ranged from 0.1 to 0.9 ng/g, 0.5 to 1.4 ng/g, and 0.8 to 2.2 ng/g, respectively. The[RL3] distributions of PGEs in road dust were an accurate reflection of the levels of pollution and were found to match with the local traffic conditions. A strong positive correlation was established among all the elements found in road dust. This suggests that emissions of abraded fragments from vehicle exhausts may be the source of the high concentration of Pt, Rh, and Pd in road dust along the main roads of Beijing.     

上海市地表灰尘中PAHs季节变化与功能区差异

研究了上海市中心城区地表灰尘中多环芳烃（PAHs）的季节变化与功能区差异,并探讨了这种变化特征的原因.结果表明,上海市中心城区地表灰尘中PAHs累积水平具有显著的季节变化,PAHs总量和组分均表现出冬季含量高于夏季的特征.冬季样品中PAHs含量为9 176～32?573 ng·g^-1,平均值为20 648 ng·g^-1;而夏季PAHs含量为6?875～27?766 ng·g^-1,平均值仅为14?098 ng·g^-1.PAHs组分也表现出相似特征,冬季含量为50(二氢苊)～3 162 ng·g^-1 (茚并［1,2,3-c,d ］芘),夏季含量为3(苊)～1 485 ng·g^-1 (茚并［1,2,3-c,d ］芘).各个功能区地表灰尘PAHs含量的差异明显.冬季最高值出现在工业区（31 163 ng·g^-1）、商业区（24 932 ng·g^-1）和交通要道（18 815 ng·g^-1）,最低值出现在公园（7 885 ng·g^-1）和绿地（8 036 ng·g^-1）;夏季最低值出现在公园（7 942 ng·g^-1）,最高值出现在交通要道（14 528 ng·g^-1）、工业区（14 247 ng·g^-1）和商业区（11 523 ng·g^-1）.所有功能区样品中PAHs组分含量呈现出按环数或分子量的增加而逐渐升高的趋势.大城市地表灰尘中PAHs的季节变化与功能区差异与其来源密切相关,也受到各组分理化性质的影响.     

天气因素对道路灰尘铂族元素累积的影响

以新疆昌吉市为研究区,探讨了天气因素对道路灰尘铂族元素(PGEs)累积的影响及其作用机制.样品经王水消解后由ICP-MS测定.结果表明,径流冲刷与风力是道路灰尘中PGEs迁移转化的主要外力,而降水量与气温是城市道路形成径流的主要影响因素,干旱区降水稀少,更利于灰尘PGEs的累积.各类天气因素对道路灰尘PGEs含量的影响具体表现为:降水量小(12h降水量5mm),且气温高于0℃以上时的降雪(包含雨夹雪)后PGEs含量下降;气温低于0℃时,无论降雪量大小,雪后PGEs含量下降.单场次小雨(12h降雨量5mm)后PGEs含量下降;连续性小雨(12h降雨量<5mm)后PGEs含量上升,其累积达到上限,若继续降小雨,其含量不再升高反而呈缓慢下降趋势.4级以上大风天气后PGEs含量明显下降.