道路灰尘中重金属的污染特征及其与道路等级的关系——以北京和郑州为例

为了探究交通活动对道路灰尘重金属(Ni、Cu、Zn、Mn、Co、Cr、As、Ag、Cd、Pb)空间分布及人体健康风险的影响,本研究分别采集北京市和郑州市主干道、次干道、支路、交通枢纽和公园道路的灰尘样品共64个,进而运用地积累指数法对其进行污染评价,并运用美国EPA健康风险评估模型进行人体暴露评估和健康风险评价.结果表明,北京市道路灰尘中重金属浓度的高低顺序依次为ZnMnCrNiPbCuAsCoAgCd,郑州市道路灰尘中重金属浓度的高低顺序依次为ZnMnAsCrPbNiCuCoCdAg.北京市道路灰尘中Ag、Cd污染水平较高,而郑州市道路灰尘中Ag、Cd、As浓度明显高于河南省土壤元素背景值.总体而言,郑州市支路灰尘中重金属的浓度最高,次干道其次,主干道浓度最低;而北京市不同规格道路灰尘中重金属的浓度并无明显规律,这与城市发展水平和交通密度的空间分布有直接关系.进一步对比交通枢纽与公园道路灰尘样品发现,道路灰尘中重金属元素可以分为两类,一类受交通活动影响较大,包括Ni、Cu、Zn、Cr、Pb、Cd 6种元素,其在交通枢纽与公园道路灰尘样品中污染水平存在显著差异.另一类受交通影响较小,包括Mn、Co、Ag、As 4种元素,其在交通枢纽和公园道路灰尘中的浓度相差不大.     

叶片大气颗粒物滞纳能力评估方法的定量对比

为探究基于相同实验材料和叶面积测定方法的前提下,5种评估叶片滞尘能力方法的差异,并在此基础上归纳总结各方法的优缺点,本研究以北京市常见、叶片特征区别较大的4个城市绿化树种油松（Pinus tabuliformis）、侧柏（Platycladus orientalis）、银杏（Ginkgo biloba）和一球悬铃木（Platanus occidentalis）为研究对象,采集叶样后,分别用质量差减法（MS）、滤膜法（MF）、气溶胶再发生器法（AR）、电镜扫描法（SEM）和基于超声清洗的洗脱称量粒度分析法（ultrasonic-EWPA）对4个树种叶片的PM滞纳能力及特征进行评估.评估的同时测定每种方法评估所需总时间,并计算其所需总成本.结果表明,虽然不同方法得到的叶面滞尘效率数值的差异巨大,但得到的叶面滞尘效率的树种排序存在重合部分,其中,评估原理相同或类似的方法得到的结果重合部分更多（最多的为AR和SEM）.各方法得到的针对同一指标的相同树种排序中,有89%的排序为侧柏 > 油松 > 一球悬铃木 > 银杏,其余排序为一球悬铃木 > 银杏 > 侧柏 > 油松.5种方法中,得到指标数量最多、成本最高的均为ultrasonic-EWPA,得到指标数量最少、成本最低的均为MS;耗时最长的为MF,最短的为AR.ultrasonic-EWPA和SEM是高投入高产出型方法,即虽然需要较多的实验耗时及成本,但能得到更丰富的评估信息;MS则属于低投入低产出型,得到的信息量较少,适用于只需粗略评估树木总滞尘能力的情况;MF所得信息量中等,成本较低,但耗时过长,使用前需进行权衡;AR对设备和参数的要求严格,需谨慎使用.本研究结果可为今后研究人员选择用于评估植物滞尘能力的具体方法提供全面详实的科学依据.