济南城市主干道降尘重金属污染特征及生态风险评价

降尘载带的重金属污染已成为国内外城市环境问题研究的热点,目前较多成果集中在对城市尺度的降尘污染研究方面,为实现降尘污染的精准控制和保护人体健康,了解城市降尘污染的重灾区、典型区域和关键污染因子是十分必要的。以济南市东西主干道经十路沿线为研究区域,采集了道路两侧5个点位的降尘,测算得到降尘通量,并采用ICP-MS和原子荧光分光光度计测定了降尘中9种重金属(Zn、Mn、Cr、Pb、Cu、Ni、Hg、Cd和As)元素含量,了解济南市区主干道降尘中重金属的活性组分,探究降尘重金属对环境及生物体的危害。结果表明,经十路两侧降尘中降尘通量在山东建筑大学点位最高,为10.18 t·km~(-2)·30 d~(-1),高于京津冀地区的降尘量标准(9 t·km~(-2)·30 d~(-1)),其余4个点位均低于降尘量标准;而9种重金属元素中各点位Cd均为未检出,其余8种重金属元素总质量分数在泉城广场点位最高,达到1.64 mg·g~(-1),在山东商业职业学院点位最低,仅为1.09 mg·g~(-1);其中Zn和Mn是降尘载带的9种重金属中的主要金属元素,二者质量分数之和占比为70.34%—77.19%。利用地累积指数法和潜在生态危害指数法分别评价了5个点位重金属的污染水平和潜在生态风险,从Igeo看,Hg为极重污染,Zn属于中度污染,Ni、Pb和Cu为轻度-中度污染,Mn和As未达到污染程度;从重金属形态看,Zn主要以乙酸可提取态存在,Pb主要以可还原态存在,Cu、Hg主要以可氧化态存在,Cr、Ni主要以残余态存在。生态风险评价结果表明,污染最严重的点位为泉城广场,主要受交通源影响所致。研究结果反映了城市主干道附近交通污染源和人为活动对降尘通量及其载带的重金属污染水平影响较大;车流量越大,重金属元素总质量分数越大,潜在的生态风险越大,污染越重。济南城市降尘污染控制应重点关注春冬季节人、车流量大的城市主要干道附近区域,从降低生态风险上应侧重降尘中的Zn、Pb和Hg进行精准控制策略。     

太原市干沉降中水溶性离子特征

采集了太原市2013年4—12月大气干沉降样品,并使用了离子色谱仪分析了其中的水溶性无机阴阳离子,报道了干沉降中水溶性离子的化学特征、沉降通量和来源分析.结果表明,SO_4~(2-)、Ca~(2+)和NO_3~-是太原市干沉降的主要离子,浓度分别为4258.83、2388.45、1048.35μg·g-1.干沉降中的水溶性离子浓度水平季节变化趋势为秋季夏季春季,变化趋势受到排放源和气象因素的影响.降尘通量和水溶性离子沉降通量分别为323.72 mg·(m~2·d)~(-1)和21.43 mg·(m~2·d)(-1).干沉降中硫、氮沉降通量分别为1.55 t·(km~2·a)~(-1)和0.39 t·(km~2·a)~(-1),高于国内其他地区的研究结果.水溶性离子的相关性分析和特征比值结果显示,干沉降中的NO_3~-和SO_4~(2-)主要受到燃煤排放影响;Ca~(2+)和Mg~(2+)的主要来源除了扬尘外,燃煤也有贡献.     

黄、渤海滨海带大气颗粒物时空分布与来源特征

PM10作为大气污染物监测的主要指标之一,探究大气PM10浓度对大气环境质量和人体健康评价具有重要意义。黄、渤海滨海带包括京、津和辽、冀、鲁、苏等工、农业大省,区域大气PM10污染的时空分布和来源特征具有复杂性和典型性。在锦州、北京、天津、烟台、青岛、连云港和盐城7个城市布设10个采样点,含7个城市点和3个农村点,开展为期一年的大气颗粒物的采样;同时,于冬季1月和夏季7月在锦州、天津和烟台进行合计60 d的加密采样,藉以确定研究区域大气PM10的时空分布和来源特征。结果表明,黄、渤海滨海带大气年均PM10总浓度为(129’18)"g·m~(-3),单月最低值出现在2015年7月盐城农村样点15"g·m~(-3),最高值为2015年3月北京城市点307"g·m~(-3)。盐城大气PM10浓度(城市点(85’27)"g·m~(-3)和农村点(66’35)"g·m~(-3))显著低于其他样点大气PM10浓度。渤海滨海带中西部的京(140’68"g·m~(-3))、津(169’60"g·m~(-3))两市大气PM10年均浓度显著高于东部的锦州(125’41"g·m~(-3))和烟台(109’31"g·m~(-3));而且黄海滨海带大气PM10年均浓度(114"g·m~(-3))显著低于渤海滨海带年均浓度(136"g·m~(-3)),总体上表现出西高东低、北高南低的特征。黄、渤海滨海带城市点和农村点年均浓度分别为(129’18)"g·m~(-3)和(112’30)"g·m~(-3);农村点春冬季大气PM10浓度和城市点浓度相当,无显著差异,夏秋季大气PM10浓度略低于城市浓度,表明农村地区大气颗粒物污染情况也较为严重,需受到关注。区域内PM10浓度季节变化整体表现为春冬高、夏秋低。利用多元回归分析初步判断黄、渤海滨海带PM10属于复合来源,大气PM10浓度约30%的变化与降水、人均能耗和沙尘天气相关。黄、渤海滨海带大气PM10浓度的昼夜变化不大,大气PM10浓度与气温呈现正相关,与风速和降水呈现负相关,表现为受各种气象因素综合作用的影响。     

厦门室内降尘的沉降通量与季节变化

在厦门市选取家庭、办公室、机房和家具厂等采样点49个,用水平放置的玻璃板(四周用洁净铝箔围起)采集一年四季的降尘样品,对降尘的沉降通量和季节变化进行研究.厦门家庭、办公室、机房和家具厂全年室内降尘通量几何均值分别为13.1、7.2、4.9、179.9 mg·(m2·d)-1,厦门家庭和办公室室内降尘通量均是上海的约2倍,是美国新泽西州室内的近5倍.机房室内降尘通量低于普通办公环境,家具厂室内降尘通量比普通室内环境高1-2个数量级.季节对室内降尘通量有显著影响,而市区和城郊间降尘通量无显著差异.家庭和办公室冬季降尘通量最低,家庭降尘通量最高为夏季,办公室为秋季.各室内采样点降尘通量季节变化较一致,表明室内降尘主要源于室外空气中的颗粒物.机房因常年封闭,四季降尘通量间均无显著差异.家具厂降尘通量的季节变化主要受家具生产量波动的影响.     

福建省沿海独立岛屿(东山岛)大气颗粒物中多氯联苯的区域背景

为了研究海洋背景区域大气中多氯联苯(PCBs)的污染状况,于冬、春和夏季在福建省沿海岛屿东山岛连续采集大气颗粒物样品.结果显示,东山岛大气颗粒物中PCBs浓度范围为0.11—16.95 pg·m~(-3),平均值5.53±4.31 pg·m~(-3).通过对比其他区域发现,东山岛大气颗粒物中PCBs处于较低水平,其含量与海洋背景区域相当.PCBs浓度季节变化明显,表现为冬春季高而夏季低.冬季,PCBs以高氯取代化合物为主,而春、夏季以低氯取代化合物为主.气团来源的季节性变化、气象条件参数(如降雨量、温度、大气压、风速、相对湿度、水气压)是影响PCBs浓度变化的主要因素.东山岛大气颗粒物中PCBs的干沉降通量为1.34 ng·m~(-2)·d~(-1),冬春季沉降通量明显高于夏季,按照东山岛海域覆盖面积(36200 km~2)估算,每年PCBs以干沉降入海通量约为12.84 kg.     

上海市宝山区大气降尘污染时空变化特征

为了探讨上海市宝山区大气尘降污染的时空变化特征,对上海市宝山区冬、春、秋季3个时段的大气降尘采样和分析,利用单因子指数法和空气污染指数法对宝山区降尘污染进行评价.结果表明,宝山区降尘通量为3.4-52.5 g·m~(-2)·month~(-1),各个季节的降尘总量上,春季高于冬季,秋季最低;从区域受污染范围大小看,春季>冬季>秋季,其中春季48.7%的区域受到污染;冬季最高降尘污染等级是三个季节中最高的,达到重污染水平;工业区的降尘通量和降尘污染等级都显著高于其他功能区,是宝山最主要的降尘污染源.     

成都市中心和航空港秋、冬季大气PM10中特征有机污染物的变化

选取成都市新气象宾馆(市区采样点)和下风向的成都信息工程学院航空港校区(郊区采样点)为采样点,同时采集2009年秋、冬季大气PM10样品,分析其特征有机污染物(多环芳烃、正构烷烃和二元羧酸)的浓度水平及污染特征,探讨其污染来源,为城市大气污染控制提供支持.1实验部分1.1样品采集及预处理在成都市新气象宾馆(市中心采样点)和下风向的成都信息工程学院航空港校区(郊区采样点)用空气总悬浮微粒采样器带PM10切割器(武汉天虹仪表有限公司)采集大气PM10.采样点均在建筑物楼顶,高度约15 m.分别同时采集日     

万峰湖水库回水区二氧化碳分压及扩散通量特征时空变化

为了解喀斯特高原水库回水区丰枯水期水体二氧化碳分压变化规律及二氧化碳扩散通量特征,本文以云贵高原喀斯特水库——万峰湖为例,于2016年9月和2017年2月对该水库回水区水体表层进行走航监测和采样,利用水质参数仪现场测定水体参数,其余水体参数于实验室做进一步测定分析,pCO_2通过水化学平衡原理和亨利定律计算得到.结果表明,丰水期回水区表层pCO_2变化范围为124.84—374.06 Pa,均值为219.580 Pa;枯水期回水区表层pCO_2变化范围为210.19—371.53 Pa,均值为290.607 Pa,丰水期pCO_2值小于枯水期.相关性分析得出,枯水期pCO_2与T(温度)呈负相关,且pCO_2与Cond(电导率)和TDS(总溶解固体物含量)呈正相关.而丰枯水期pH与pCO_2都呈显著负相关.丰水期和枯水期pCO_2均为过饱和状态,表现为大气CO_2的源(大气pCO_2值为40.63 Pa).通过计算得出该研究区CO_2扩散通量(F)丰枯水期分别为49.27—193.82 mmol·m~(-2)·d~(-1)、54.02—102.83 mmol·m~(-2)·d~(-1),平均通量为104.998 mmol·m~(-2)·d~(-1)和76.822 mmol·m~(-2)·d~(-1).与世界其他水库相比,库区水体丰枯水期CO_2扩散通量低于热带地区,普遍高于亚热带、温带地区.     

新疆准东煤矿开采区域中多环芳烃的污染特征分析

本文采集并分析了新疆准东煤矿开采区域6个采样点的降尘、土壤和植物的样品,对样品中16种多环芳烃(PAHs)的含量进行了分析,结果显示,降尘中∑PAHs在1.07—8.34 mg·kg~(-1)间;土壤中(除1#点位)∑PAHs在0.134—1.06 mg·kg~(-1)间;植物中(除1#点位)∑PAHs在0.163—1.54 mg·kg~(-1)间.降尘中高含量PAHs主要为苯并[b]荧蒽、菲和萘;土壤中高含量PAHs主要为菲、荧蒽和蒽;植物中高含量PAHs主要为萘、菲和芴.降尘、土壤及植物中PAHs均显示出富三环的特征;研究区域土壤中PAHs的苯并(a)芘等效毒性当量结果显示,研究区域土壤中PAHs的污染存在一定的潜在风险.     

深圳近海区域降水中重金属湿沉降通量及源解析

为了弄清深圳近海区域城市活动对大气降水中重金属浓度及湿沉降通量的影响,2015年6月至2016年5月,对近海3个点位3年降水用ICP-MS测定18种重金属浓度,并对不同点位四季及全年重金属含量分布、湿沉降通量、富集情况与污染来源做了深入探讨.结果表明,近海区域降水中相同季节重金属浓度及沉降通量的空间变化趋势一致,但YT点位金属含量及沉降通量最高;除元素Cu、Sr及Sb外,3个点位四季重金属浓度存在明显季节性差异,且多出现在春夏季,BA点位频次最高,YT点位次之;降水中重金属浓度及年沉降通量空间差异大,但低于国内其他城市却高于国外一些地区,含量最高的地壳元素Na、Ca、Mg、K、Al及痕量元素Zn、Mn占总浓度的98.99%、占总沉降通量的99.62%,其中毒害大的元素Cu、Pb、Cd、As、Mn年沉降通量分别为:2.941、2.714、0.742、1.445、5.921 mg·(m2·a)-1;分别以Al及Na为参考元素得出降水Zn高度富集但空间差异小,高度富集的Sb在BA点位最高、YT点位最小,而富集因子均超过2200的Cd在YT点位高于4100,表明受人类活动影响最大;主成分分析得出重金属污染来源除受近20%海洋源及10%地壳源共同影响外,BA点位还受周边工业生产排放、发电场燃料废气、交通燃料释放的影响,贡献率达46.3%,DP点位与海上交通燃料排放、垃圾焚烧释放及生物质燃烧关系密切,贡献率达51.9%,而YT点位受盐田港及码头燃料燃烧、交通排放及焚烧释放影响大,贡献率达38.1%.     

焦作市采暖期降尘中重金属生态风险评价与源解析

随着工业经济的快速发展,降尘中重金属对环境的危害日趋严重,特别是在采暖期表现得尤为突出。焦作市是典型的燃煤城市,工业污染较为严重。为了解焦作市采暖期大气降尘量及其重金属的污染程度,在焦作市设置30个采样点,进行了降尘重金属的生态风险评价和源解析。结果表明:焦作市冬季降尘量平均值为20.51 t·km~(-2)·month~(-1),各种重金属元素质量分数在不同采样点的分布存在明显差异,其主要与降尘中重金属来源有关。降尘中重金属Cr、Co、Ni、Cu、As、Cd、Pb、Zn质量分数分别为68.90、9.58、40.22、68.07、35.47、8.11、157.15、1 809.58 mg·kg~(-1)。富集因子结果显示:Cd达到极强的富集程度;Zn和Pb呈显著富集;Cu和As为中度富集;Ni为轻微富集;Cr和Co的富集因子均小于1,说明其来自自然环境。潜在生态风险评价结果显示:Cd的潜在生态风险系数高达3 236.22,达到极强水平;As和Pb的最大潜在生态风险指数较高,达到中等水平;Cu和Zn的潜在生态风险指数最大值接近中等污染水平;其他重金属元素的潜在风险系数较小,生态危害程度不大。采用因子分析法对降尘中Cr、Co、Ni、Cu、As、Cd、Pb、Zn、Ca、Si、Al、Fe、K、Mg等14种元素进行源解析,提出4个主成分因子,分析结果表明:焦作市采暖期大气降尘主要来自于土壤尘,占24.89%;工业尘占19.33%;燃煤燃油尘占16.89%;道路扬尘占9.51%。     

北京城区大气颗粒物与地表土壤金属元素空间关联分析

为研究北京市区大气降尘金属来源及其与表层土壤的关系,在北京市区五环内的典型地段采集落尘与土壤样品。研究中使用电感耦合等离子体原子光谱仪(ICP-AES)测定了9种金属元素Cd、Cu、Zn、Fe、Pb、V、Ti、Mn、Al的质量分数。结果显示,降尘和土壤中Al、Fe两种元素所占比例最大,质量分数分别为16144.8、12881.9μg· g-1和21400.9、815712.2μg· g-1。其次降尘中Zn、Ti和土壤中Ti、Mn居第二位。随后基于灰度关联法对大气降尘与表层土壤的金属元素关系分析可知,大气降尘与表层土壤是高度关联的,关联值均介于0.92~0.95之间,二者间关联较为紧密。其中在空气降尘对表层土壤的影响研究中分析得出,空气降尘对表层土壤的影响与采样点的空间位置变化相关性不强,与风向、风速等自然环境因素的关联度较大。在表层土壤对空气降尘的影响研究中分析得出,表层土壤对空气降尘的影响度随采样点环境变化较大,尤其是北京南站。最后,通过对降尘金属元素进行因子分析得出,第一因子Z1同时与Pb、V、Ti、Mn、Al、Fe、Cu、Cd等元素有较大关系;第二个因子Z2与Cd、Cu等元素有较大的相关性;第三个因子Z3与Zn、Fe等元素有较大相关性,与其它7种元素的相关性不明显。前三因子 Z1、Z2、Z3方差累积贡献率可达97.2%,由此可知,降尘来源主要与风引起的地面扬尘,与塑料制品的焚烧,冶金、化工等工业影响及轮胎磨损有关。     

浑善达克沙地大气降尘颗粒物特征研究

探讨近地层大气降尘量及其颗粒物粒径分布和固沙植被对降尘的控制效应,对评价沙区固沙植被生态功能具有重要意义。利用沙尘水平通量采集器和垂直降尘缸采集了浑善达克沙地多伦县近地层不同高度(50、100和200 cm)沙尘样品,并利用称重法和激光颗粒分析仪分别测定大气降尘量和颗粒物粒径分布特征。结果表明,50、100、120、200 cm高度水平沙尘通量分别为327.1、196.3、199.6、116.4 mg·m~(-2)·h~(-1);50、100、200 cm高度垂直降尘量分别为518.6、270.6、34.6 mg·m~(-2)·h~(-1)。水平沙尘通量中颗粒物粒径主要分布在2μm以下,且随着高度增加,水平沙尘通量中的极细颗粒物含量总体呈增加趋势。垂直降尘颗粒物粒径主要分布在100~250μm范围内,且随着高度增加,200μm及以下粒径的颗粒物含量呈降低趋势,而200μm以上粒径的颗粒物含量则呈增加趋势。乔木林地拦截降尘量高于天然草地,且天然草地拦截大气降尘颗粒物粒径分布在50~150μm之间,乔木林地拦截大气降尘颗粒物粒径分布在150~250μm之间。垂直降尘量或水平沙尘通量随高度增加而减少,而颗粒物粒径分布差异明显;不同固沙植被的降尘量及其颗粒物粒径分布不同。     

贵阳市秋、冬季大气PM_(2.5)中重金属元素的污染特征

正贵阳市是我国西部地区的重要省会城市,地处山间盆地,多微风、静风的气候条件,对大气污染物浓度的变化比较敏感.本研究按功能区选取贵阳市10个代表性点位,以PM2.5中重金属为研究对象,分秋、冬两个季节采样,深入讨论了大气PM2.5中重金属的浓度水平、污染特征以及可能的污染来源,以期为贵阳市大气PM2.5中重金属污染防治提供科学依据.1实验材料与方法设置10个采样点,分别为云岩师大(文教区、交通干线)、云岩区检察院(行政区、交通干线)、合群路(商业综合区)、     

遂宁市大气细颗粒物污染现状及成因

通过研究遂宁市环境空气质量变化趋势、城区空气颗粒物组成及浓度变化,系统分析了遂宁市雾霾天气的污染状况及成因,并横向比较了四川省内各城市的空气质量.研究结果表明,细颗粒物(PM2.5)是遂宁市环境空气中的主要污染物.2012年遂宁市大气中PM2.5浓度值为35—119μg·m-3,平均值为68μg·m-3.2013年1—4月,PM2.5浓度值为21—120μg·m-3,达标率不到50%.尤其在2013年3月,PM2.5/PM10由62.0%—87.2%降低为45.3%.由此判断遂宁市环境空气质量主要受细颗粒物类型、气象条件以及大气污染物长距离迁移等因素影响,其中细颗粒物的最主要来源为机动车尾气排放,并提出了细颗粒物污染防治的对策措施.     

气象因素对兰州市PM_(10)质量浓度的影响

气象因素对城市空气污染具有重要影响。分析不同季节PM10质量浓度变化与气象因子之间的关系,建立模型进行颗粒物污染预测,可以为污染物治理提供科学依据。为了解兰州市PM10污染特征,2011年1月─2011年12月对兰州市可吸入颗粒物(PM10)进行了为期1年的监测,并利用监测数据和同期气象观测数据,分析了PM10的质量浓度与气象因素之间的相关性。结果表明:PM10的质量浓度与温度呈现负相关关系,温度越高,PM10质量浓度越低。当风向为NW和NNW时,PM10污染相对较轻;而当风向为NE和ENE时,PM10污染比较严重。兰州市属于典型的河谷城市,四面环山,气流闭塞,风速过小导致城区大气污染物不利于向城区外扩散。PM10的质量浓度与气压呈正相关,兰州市冬季气压较高,PM10质量浓度较大;夏季气压较低,PM10质量浓度较低。降水能够对环境空气中污染物起到清除和冲刷作用,对可吸入颗粒物去除作用显著。PM10在无降水日的平均质量浓度为263.47μg·m-3,所有降水日的PM10平均质量浓度为171.71μg·m-3,比无降水日降低34.83%。     

山区性小流域水化学特征及物源贡献研究——以武夷山九曲溪流域为例

通过对武夷九曲溪流域地表水体化学组成的分析,运用离子三角图、端元图和Gibbs图定性分析了流域的化学特征、岩性来源控制和主要自然作用机制,运用主成分分析定量判断离子的主要来源,并计算流域风化速率和碳汇作用.研究结果表明:(1)九曲溪流域水化学类型为重碳酸盐类钙组Ⅰ型水,并以硅酸盐矿物风化产物为主要来源,碳酸盐矿物风化产物次之.(2)流域水化学特征整体上受岩石风化和大气降水共同影响.(3)物质来源以碳酸岩和硅酸岩为主,贡献率超过50%.(4)流域的化学风化速率为27.91 t·km~(-2)·a~(-1),大气CO_2消耗量为1.01×108mol·a~(-1),消耗率为5.40×105mol·km~(-2)·a~(-1).结果揭示了湿热季风区流域化学风化对碳汇作用的重要性,以及流域内岩性、气温、降水量以及土地利用类型等因素对物源贡献的复合作用.     

典型工业城市大气降尘中重金属分布特征及其来源解析---以济南市为例

污染源解析是城市大气环境精准防治的重要基础。为探究典型工业城市大气降尘中重金属污染分布特征和污染源解析,本研究在济南市域内采集了35个大气降尘样品,分析了样品中重金属浓度及其空间分布特征,采用正定矩阵因子分析模型(Positive Matrix Factorization,PMF)解析降尘中重金属来源。研究结果表明,降尘中Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As和Pb浓度平均值分别为501.4、29884.6、8.2、24.8、44.3、153.9、12.5、40.1 mg·kg^-1,其中Zn、Cu和Pb的地累积指数(Geoaccumulation Index,I_geo)分别为1.17、1.06和1.01,属于中度污染;钢铁冶炼较为发达的钢城区降尘中Mn、Fe、Co、Cu和As浓度显著高于其他区县,其浓度平均值分别为1172.4、73577.3、17.0、139.7、32.3 mg·kg^-1,而Zn和Pb在历下区、槐荫区等人口密集区域最高浓度可达351.5 mg·kg^-1和114.0 mg·kg^-1;PMF分析结果表明,济南市降尘重金属主要存在4个贡献源,分别为土壤源、工业源、交通源和混合源,贡献率分别为46.8%、26.6%、15.2%和11.4%。其中,重金属Co、Cu、Fe主要来自土壤源,Mn主要来自于土壤源和工业源的贡献,Ni主要来自于土壤源和混合源,交通源对降尘中Pb和Zn的贡献率较高,As则主要来自于工业源。本研究结果可为济南市大气环境精准防控政策的制定提供理论依据。     

辽宁西南典型城市冬季大气细颗粒物水溶性无机离子污染特征及来源解析

本研究于2018年12月3日-2019年1月1日在辽宁省西南典型城市葫芦岛市和朝阳市分别布设3个城区采样点,在区域传输点龙屯水库布设1个采样点,采集大气细颗粒物PM2.5样品(n=201).使用离子色谱检测样品中的Na+、Mg2+、Ca2+、K+、NH4+、SO42-、F-、Cl-和NO3-的质量浓度.观测期间PM2....     

北方典型城市降尘时空分布特征及影响因素分析

降尘部分反映大气污染情况,是土壤中污染物的主要来源之一,分析其分布特征并探明其影响因素将为区域环境质量改善提供数据支持.文章通过对1997-2006年沈阳市81个大气降尘监测点位数据进行统计分析发现,沈阳市降尘量总体呈下降趋势,月平均降尘量由1997年的23.05 t·km-2·month-1下降至2006年的17.36 t·km-2·month-1,采暖期降尘量高于非采暖期;沈阳市各城区降尘量大小顺序为:于洪区>沈河区>和平区>大东区>铁西区>东陵区>皇姑区;对比同期环境质量公报与气象数据,推断燃煤和区域气象条件是影响沈阳市降尘的重要内在和外来因素.