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...     

Microbial and size characterization of airborne particulate matter collected on sticky tapes along US–Mexico border

Particulate matter(PM) emissions from various sources can affect significantly human health and environmental quality especially in the Chihuahuan Desert region along US–Mexico border. The objective of this study was to use the low-cost sticky tape method to collect airborne PM for size characterization and identification of fungal spores. Sticky tape samplers were placed at 1.0 and 2.0 m above the ground surface at experimental sites in Ciudad Juárez, Mexico and at 0.6, 1.2 and 1.8 m at New Mexico sites, USA. Soil samples were collected in both countries to determine fungal diversity, texture and moisture content Dust particles collected from all of the experimental sites had a dominant texture of clay( 0.002 mm). The dominant textures identified from soil samples collected from the US and Mexican sites were loam and sandy clay loam, respectively. Alternaria, Penicillium and Fusarium were frequently found funguses in the US sites while Alternaria and Aspergillus were commonly observed in the Mexican sites. The sticky tapes also showed a similar diversity of fungal microorganisms present in the airborne PM at both Mexico and US sites Alternaria, Penicillium and Aspergillus were the three groups of airborne fungal microorganisms consistently present in the US and Mexican sites. The low-cost sticky tape method has the potential to be used for characterizing different airborne microorganisms and dust particles.     

北京城区道路灰尘季节性粒度分布及分形特征

对采集的北京城区道路灰尘样品用扫描电镜及X射线能谱进行形貌特征分析,用激光粒度仪进行粒度测定.结果表明:北京城区四季道路灰尘包含矿物颗粒,轮胎磨损颗粒及球型燃烧颗粒,四季道路灰尘粒度分布频率曲线均呈双峰态分布,第一峰值粒径介于256~303μm,第二峰值粒径介于74~88μm.四季道路灰尘粒度分布分形维数为1.7533~2.3137,平均粒径为188.08~200.20μm,分选性差,呈极不对称的极正偏宽峰态到很窄峰态,属砂土.四季道路灰尘均主要是局地灰尘跃移搬运形成,直接通过大气运移沉降的远源灰尘相对较少.平均粒径春季>秋季>夏季≈冬季,分选系数夏季≈秋季>冬季>春季,峰度冬季>秋季>夏季≈春季,偏度无较大区别.春季灰尘可吸入颗粒物最高,并含有可入肺颗粒物,对人体健康和大气环境的危害潜力不容忽视.     

新乡市机动车排放对道路灰尘中重金属与多环芳烃污染的影响

以新乡市主要道路的地表灰尘为样本,采用电感耦合等离子体质谱仪和气相色谱质谱联用仪分别测定所含5种重金属(Cd、Pb、Cr、Cu和Zn)和15种多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)的含量,并探究了机动车排放对其污染特征的影响.结果显示,重金属和PAHs的含量范围分别为2. 58～1 560 mg·kg~(-1)和ND～1. 30 mg·kg~(-1),其含量总体上随灰尘粒径减小而增高.组成上,重金属以Zn为主,PAHs主要以高环为优势组分.空间分布上,重金属和PAHs含量存在差异:人民路、小店工业园区和水泥厂附近道路灰尘中的重金属总含量最高,而PAHs含量的高值出现在人民路、高速上口和107国道的灰尘中.Pearson相关分析表明,5种重金属与15种PAHs间基本不存在正相关关系.通过聚类分析和因子分析发现,新乡市道路灰尘中的重金属基本不受机动车排放影响,而PAHs受机动车排放影响较大.     

道路交通扬尘采样方法研究进展

道路交通扬尘是我国北方城市环境空气中PM10和PM2.5污染的重要来源之一,要改善环境空气质量,进一步降低颗粒物浓度,必须采取有效措施控制道路交通扬尘,而控制扬尘的第一步是确定采样方法。目前我国还没有标准化的道路交通扬尘采样方法,本文归纳了当前国内外应用的主要方法,重点介绍了降尘法、积尘负荷法和快速检测法三种采样方法,并对三种方法进行了比较,分析了各自具有的优势和存在的问题。最后指出,快速检测法是最有潜力的采样方法,未来还需进一步的研究,争取早日制订出适合我国国情的标准化的道路交通扬尘采样方法。     

克拉玛依市地表灰尘重金属空间分布特征与来源解析

从新疆典型石油城市-克拉玛依市采集52个地表灰尘样品,分析其中As、Cd、Cr、Cu、Pb和Hg等6种重金属元素的含量,采用污染负荷指数法（PLI）评价地表灰尘中重金属元素污染水平,基于GIS技术与地统学理论,分析重金属元素含量空间分布格局,利用多元统计分析法,讨论地表灰尘中重金属元素的主要来源。结果表明：克拉玛依市地表灰尘中As、Cd、Cu、Pb和Hg等元素平均含量分别为新疆土壤背景值的1.61、1.75、1.50、1.23和2.94倍。地表灰尘中Hg呈现中度污染,As、Cu、Cr和Pb呈现轻度污染,Cd呈现轻微污染。从空间分布结果来看,克拉玛依市地表灰尘重金属元素含量及污染高值区主要分布于研究区西北部。从污染来源来看,研究区地表灰尘中Hg、As、Pb和Cd等元素主要受到人为污染源的影响,Cu与Cr主要受到土壤地球化学特征的控制。     

成都市道路积尘中全氟化合物的污染特征及暴露风险评估

为了解成都市道路积尘中全氟化合物(PFASs)的污染特征及人群暴露风险,采用超高效液相色谱-质谱联用仪分析了成都市道路积尘中12种PFASs的含量水平.成都市道路积尘中PFASs的含量为0. 95～111 ng·g~(-1),平均含量为(25. 6±37. 2)ng·g~(-1),说明存在较大的空间差异性.主干道路上PFASs的总含量显著高于支干道路,支干道路市区含量高于郊区含量.解放路一段、金牛坝路及水碾河路段主要的全氟化合物为全氟丁烷羧酸(PFBA),比例高达95%.而其它道路中主要的PFASs为全氟辛烷羧酸(PFOA,24. 8%)和全氟辛烷磺酸(PFOS,24. 1%),说明不同区域PFASs的污染源存在较大差异.成都市儿童和成人通过道路积尘摄入的PFASs分别为0. 168 ng·(kg·d)-1和0. 028 ng·(kg·d)-1,说明儿童暴露风险高于成人,应加强对儿童健康风险的关注.另外,根据欧盟推荐的每日最大耐受量,道路积尘中PFOS和PFOA的暴露量不会对成都市居民造成即时伤害.     

城市灰尘PAHs累积与迁移过程的影响因素研究

以上海市为例,探讨了城市中心城区地表灰尘中多环芳烃(PAHs)累积与迁移过程的影响因素.结果表明,粒度只是影响城市灰尘吸附PAHs的一个次要因子,与PAHs含量之间没有明显的相关关系.城市灰尘TOC与PAHs含量显著正相关(冬季r=0.62,p＜0.000 1;夏季r=0.55,p=0.002),说明对于城市地表灰尘而言,有机质的含量越高,其吸收PAHs的能力就越强,这种结果与理论上PAHs的憎水亲脂性相一致.风向能够直接影响PAHs在空间上的分布趋势,污染源下风向的地区更容易累积较多的PAHs,且距离污染源越近,污染程度越重,相反,污染源上风向的地区则不利于PAHs的累积,污染程度较轻.夏季最高值出现在西北城区,含量为27 766 ng·g-1,冬季最高值出现在南部和东部城区,含量分别为30 741 ng·g-1和32 573 ng·g-1.大城市中心区存在PAHs污染的"空心效应".温度是影响城市灰尘PAHs累积与迁移的重要气象参数.     

乌鲁木齐道路扬尘PM2.5粒度乘数特征

粒度乘数用来表征道路扬尘中不同粒径颗粒物的分布情况,是构建道路扬尘排放清单的一个重要参数,直接影响排放清单的不确定性.2016年5—6月采用样方吸尘法采集乌鲁木齐市不同区域、不同类型道路积尘样品,通过再悬浮和便携式气溶胶粒径谱仪（Grimm1.109）分析得到样品的粒径数据,并利用校正公式计算得到道路扬尘K_2.5（PM_2.5粒度乘数）.结果显示:快车道K_2.5中位值为0.079 g/VKT,略大于慢车道（0.074 g/VKT）,非参数检验结果P=0.56（>0.05）,表明两种车道之间K_2.5差异无统计学意义;次干道、高速路、支路、主干道、快速路、环线、省道、县道和国道的道路扬尘K_2.5范围分别为0.083~0.112、0.063~0.093、0.055~0.154、0.047~0.107、0.065~0.090、0.697~0.090、0.060~0.080、0.046~0.118和0.051~0.069 g/VKT,这与车流量、车速和平均车质量等因素有关;K_2.5中位值存在区域差异,天山区最大（0.091 g/VKT）,其次是米东区（0.083 g/VKT）、水磨沟区（0.082 g/VKT）和头屯河区（0.081 g/VKT）,乌鲁木齐县最小（0.064 g/VKT）,利用单因素方差分析对其差异显著性进行检验,结果为P=0.107（>0.05）,表明不同区域间K_2.5中位值无显著性差异.乌鲁木齐市各地区道路扬尘K_2.5中位值（0.064~0.091 g/VKT）小于美国AP-42中推荐的经验参数（0.15 g/VKT）.研究显示,在建立乌鲁木齐市道路扬尘排放清单时,若直接采用美国AP-42推荐值,会加大排放清单的不确定性,因此需要通过校正公式对道路扬尘K_2.5进行校正,获得本地化粒度乘数值.      

北京市铺装道路降尘污染特征及来源

为研究北京市道路降尘在不同季节的污染特征及来源,选取北京市4条典型道路得到64个采样点的道路尘样品,采集的道路尘样品经过预处理得到75 μm以下的颗粒物,经过再悬浮及实验室分析得到PM_2.5的粒径分布和化学成分谱.结果表明:不同采样高度及不同道路类型的颗粒物粒径大体分布规律一致,颗粒物质量频率存在三个峰值,分别为0.75 μm（微粒径）、2.50 μm（小粒径）、4.50 μm（大粒径）;各季节的降尘颗粒物的化学组分中质量分数最大的是元素,主要元素（含量>1%）季节变化为冬季>春季>秋季>夏季,元素富集因子法得到污染元素为Cr、Cd、Sn、Cu、Zn、Pb、As,双重元素为Bi、Ti、Ni、W、Mg、Ca、TI、Mo、V、Fe、Zr、Ba,其余16种为非富集元素;颗粒物中离子质量分数在夏季最大为9.31%,春季、秋季、冬季的离子质量分数相差不大,其中Ca2+、NO₃-、Cl-、SO₄2-占总离子质量的80%左右;碳素中w（OC）和w（EC）的季节变化均为夏季>秋季>春季>冬季,OC/EC[w（OC）/w（EC）]的季节变化规律为冬季>春季>秋季>夏季.不同季节w（OC）和w（EC）的相关性大小为夏季>秋季>春季>冬季.对PM_2.5中化学组分来源分析表明,污染元素受机动车和建筑尘影响较大,与机动车尾气相比,机动车磨损造成的污染也不容小视;燃煤影响一直存在,但供暖期污染有所改善.机动车尾气、建筑尘及土壤尘对离子均有贡献,在夏季土壤尘、建筑尘、二次反应的综合影响较大,春季土壤尘影响更为突出.碳在夏秋季节受汽车尾气和建筑尘的影响较大,夏季二次反应影响不大;冬季除气象因素外,燃煤和生物质燃烧也不可忽视;春季土壤尘影响较为突出.      

APEC会议期间北京市交通扬尘控制效果研究

为了评估APEC会议期间严格的交通扬尘控制措施的效果,选取北京地区不同类型道路,在会议之前和会议期间分别采集40个道路积尘负荷样品,并调研了道路车流量及车型比例等机动车活动水平变化.采用AP-42方法计算不同类型道路PM10排放因子和排放强度,基于Arc GIS平台应用自下而上的方法建立了排放清单,分析交通扬尘PM10排放的空间分布特征,评估APEC会议期间北京市道路交通扬尘控制效果.结果表明:APEC会议期间北京市日均车流量减少12%,快速路、主干道、次干道、支路、郊区道路的积尘负荷分别下降31%、58%、73%、54%和46%,PM10排放因子分别下降63%、67%、86%、63%和40%,排放强度分别下降73%、71%、87%、78%和49%.在空间分布上,城区道路交通扬尘PM10排放量减少77%,郊区道路减少49%.     

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.     

桑树(Morus alba)幼苗对铅污染的生理耐性和积累能力的性别差异

以桑树(Morus alba)雌雄幼苗为实验材料,研究了施铅处理对其生长发育、生理过程和铅元素积累的影响,以揭示桑树幼苗对铅污染的生理耐性和积累能力的性别差异.结果表明:施铅后桑树雌雄幼苗的可溶性蛋白(Pr)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性显著增加,雄株增幅略高于雌株,而丙二醛(MDA)含量和相对电导率无显著变化;雌雄幼苗的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)显著增加,雄株比雌株具有更高的Pn和Tr;雌雄幼苗的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素及叶绿素相对含量显著增加,雄株增幅高于雌株;雌雄幼苗的形态生长与地上部生物量显著增加,根冠比显著降低,而雄株比雌株具有更高的株高、基径和总叶片数;铅在植物体内的分布为根叶茎,雄株根、叶中的铅含量和转移系数略高于雌株.综上,灌施剂量为800 mg·kg-1的铅离子对桑树雄株幼苗生长的促进作用高于雌株,雄株比雌株具有更强的生理耐性和积累能力.     

机动车行驶过程道路扬尘影响因素试验研究

机动车行驶过程道路扬尘是城区颗粒物污染的主要因素,其贡献率可达30％-50％。城市路面积尘是机动车行驶过程道路扬尘的主要尘源。路面尘受机动车车轮积压作用、机车行驶过程诱导气流、热射流等综合尘化作用的影响,再次扬向空中并扩散,造成空气中颗粒污染物TSP、PM10浓度增高。实验模拟单车行驶,研究道路粉尘负荷、车速、排放源距离对总悬浮颗粒物（TSP）、可吸入颗粒物（PM10）浓度的影响,结果显示：TSP、PM10浓度与机动车行驶速度呈显著正相关;同一车速下与路面粉尘负荷呈对数变化规律;与排放源距离呈负相关。     

西安市路面积尘不同粒径矿物组成研究

对西安市路面积尘粒径分布和不同粒径中矿物质量组成的研究表明,路面积尘质量主要集中在30～50目(0.59～0.297mm),其次在140～160目(0.105～0.088mm),<200目(<0.074mm)的粒径中。同时给出不同粒径中矿物的分布特点,较细粒径中矿物含量稍高于较粗粒径中的含量。细颗粒表面积大,更易吸附较多的有毒有害物质,对环境的影响较明显。     

南海浮游植物对沙尘和灰霾添加的响应

通过2016年5月~6月在南海3个站位开展的船基围隔培养实验,研究了沙尘和灰霾添加对南海浮游植物生长和群落结构变化的影响.结果发现,沙尘和灰霾添加由于提供了N、P等营养盐,整体上促进了浮游植物的生长,且促进程度与添加量密切相关.通过定量计算营养盐指数和叶绿素a累积浓度,发现培养期间叶绿素a累积浓度与沙尘添加浓度呈显著正相关关系（R²=0.87,P<0.01）;低浓度灰霾添加的作用与沙尘添加类似（R²=0.91,P<0.01）,但当灰霾浓度增大时,叶绿素a累积浓度的增加受到一定程度的抑制,这可能与灰霾中含有较高含量的毒性物质有关.各粒级浮游植物叶绿素a浓度的变化表明,沙尘和低浓度灰霾添加使浮游植物优势种群由超微型向小型和微型转变;在高浓度灰霾添加组,由于营养盐与毒性物质的综合作用,浮游植物粒级结构变化不明显.超微型浮游植物细胞丰度测定结果表明,沙尘对聚球藻、原绿球藻和超微型真核浮游植物均表现出促进作用,高浓度灰霾添加能够抑制聚球藻和超微型真核浮游植物的生长.     

Physiological responses and detoxific mechanisms to Pb, Zn, Cu and Cd in young seedlings of Paulownia fortunei

Paulownia fortunei has been successfully used in the phytoremediation of many Pb/Zn mine tailings. However, seed germination and young seedlings of P. fortunei rarely occurred in these mine tailings. The physiological responses and detoxific mechanisms of P. fortunei young seedling to Pb, Zn, Cu and Cd stress were investigated. The germinated rate, shoot length, chlorophyll and carotenoid contents in leaves of young seedlings had a great reduction under Zn and Cu treatments, but had little decrease under Pb and Cd treatments. The production rate of O₂^•−, H₂O₂ and malondialdehyde (MDA) contents significantly increased in response to added Zn and Cu indicating great oxidative stress for young seedlings, but they had no significant change to added Pb and Cd. Young seedlings had effective detoxific mechanism to Pb and Cd, as antioxidant enzymes activities, phytochelatins (PCs-SH) and proline contents increased with increasing rates of added Pb and Cd. However, young seedlings had un-effective detoxific mechanisms to Zn and Cu stress. Results revealed the heavy metals (such as Cu) that present at low concentrations in mine tailings may be major constraint for the survival of young seedlings.     

快速城市化地区道路对两侧土地利用影响模式研究

基于多时段的卫星影像和土地利用变更调查数据,选取深圳市14条主要道路的代表性影响路段,用城市化影响指数(U)表征道路对土地利用的影响.以社会经济背景、地形条件、道路等级和道路运营年限为道路特征参数,基于相关性和非线性回归分析的方法研究道路对两侧土地利用影响的模式及其成因.研究发现,道路特征参数对两侧土地利用强度的影响表现出显著的差异性,其中,社会经济背景是道路对土地利用影响的主要影响因素,道路运营年限的影响主要表现在道路近距离区域,道路等级在中距离区域,而地形条件影响主要在远距离区域.道路对土地利用的影响模式分为3类,即山峰型、递减型和山谷型,而不同道路特征参数被认为是导致道路影响模式差别的主要原因.根据U值变化的曲线拟合分析得到各道路的影响范围,结果表明,快速路和主干路的影响范围较大,城市化进程起步较早、社会经济发展水平较好的西部地区道路影响范围大于东部.     

不同保洁工艺对道路尘负荷与扬尘控制效率差异的影响研究

为评估城市道路扬尘治理效果及精准治理道路扬尘,于2020年10月—2021年2月对河南省郑州市城区典型道路的积尘负荷和道路扬尘浓度进行测定,计算了不同类型保洁工艺的扬尘控制效率,分析了典型的湿式保洁工艺实施后的道路扬尘浓度变化. 结果表明:①各种保洁工艺的平均扬尘控制效率受保洁时间、环境温度和相对湿度等因素影响. 实施保洁工艺后1 h内扬尘控制效率平均值为23%～47%,在1～2 h内扬尘控制效率为20%～40%,在2～2.5 h内扬尘控制效率为5%～27%,3 h后路面积尘基本恢复原有水平. 扬尘控制效率与环境温度、相对湿度均呈弱相关. 日气温较高时,会加速路面水分蒸发,进而导致湿式作业的扬尘控制效率较低. ②不同类型保洁工艺控制效率存在差异. 在1 h内混合作业的扬尘控制效率(37%～51%)最高,湿式作业的扬尘控制效率(11%～48%)次之,干式作业的扬尘控制效率(5%～19%)最低,原因在于各类保洁工艺的除尘和抑尘能力不同. ③湿式作业干燥后可有效控制路面积尘和道路扬尘约1 h. 洒水量会影响控尘效果,冬季降低洒水量(防止道路结冰)作业的控制道路扬尘效果较差. 研究显示,道路积尘负荷及扬尘控制效率受保洁工艺、保洁作业时间、环境温度、相对湿度和季节变化等多因素影响,在控制和治理城市道路扬尘时应综合考虑这些因素.      

福州市公园灰尘磁学特征及其环境意义

以福州市公园灰尘为研究对象,对其进行了磁学参数特征研究,结果表明,福州市公园灰尘χ、χfd%、SIRM、S-ratio、SIRM/χ平均值分别为269.80×10-8m3/kg、0.73、6175.07×10-5(A?m2)/kg、0.91、30.82A/m.综合分析发现,福州市公园灰尘磁性矿物含量较高,部分样品的主要磁性矿物为铁磁性矿物,部分样品为反铁磁性矿物,且Day图反映了其磁性矿物粒径主要以单畴(SD)和假单畴(PSD)为主,这些均受控于交通、城市建设等人类活动的干扰、由西向东倾斜的地形条件和夏季台风的滞留效应的影响;福州市二环内外受不同的城市化过程中人类活动、土地利用格局、季风等影响,其磁学参数特征所表征的环境意义不同;福州市公园灰尘磁学特征(χ、χfd%、IRM及其组合参数、磁滞回线)可以作为福州市城市污染物监测的一种重要的替代指标.