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。     

长春市大气降尘中重金属的分布特征和来源分析

对长春市不同区域的33个大气降尘中的重金属进行了分析测试,结果表明:大气降尘中重金属含量的大小依次为Fe>Mn>Zn>Pb、Cu>N i>Cd。降尘中重金属的空间分布为工业区>交通区>商业区>文化区、居民区>农村地区。相对于新城区和农村地区,老城区降尘中重金属的含量较高。富集因子的计算分析表明,Pb、Cd明显受到人为活动的影响,Pb主要来自汽车尾气,Cd主要来源于工业尘;人为活动对Cu、Zn、Mn的贡献占一定比例,但不大;N i为天然源。长春市大气降尘已经受到一定程度的重金属污染,但与国内其他城市相比,降尘中重金属的含量处于较低的水平。     

合肥市城市土壤重金属元素含量及空间分布特征

研究了合肥市城市土壤中重金属的含量、空间分布特征及来源。结果表明,合肥市城市土壤中,Ni和As2种元素污染不明显,但受到Cu、Zn、Pb、Sr、Cd、Hg6种元素不同程度的污染,其中Hg污染最严重。Ni和As2种元素的分布主要受自然因素影响,Cu、Zn、Pb、Sr、Cd、Hg6种元素主要来源于人为输入。Zn,Cd,Pb3种元素的空间分布规律比较相似,表现为在东部工业区和老城区内明显出现富集。Cu和Hg2种元素在合肥市城市土壤中含量的分布规律比较相似,峰值出现在东部工业区、老城区、北部和南部交通干线交汇区。Zn、Cd、Pb、Cu、Hg5种元素可能主要来源于工业活动和交通污染。Sr元素峰值出现在老城区和工业区中间,主要交通干线沿线和交汇地区含量也较高,Sr元素可能主要来源于交通污染。     

高校室内降尘粒度、磁学特征与重金属污染垂向分布特征

以南通某高校为采样点,采集3个校区教学楼不同楼层室内降尘,测试并分析样品的粒度、磁学特征、重金属污染的垂向分布规律,讨论重金属污染影响因素.研究发现,样品的粒度特征在垂向上呈明显波动变化,在人流量大的教学层,粒度特征受教学活动影响;在人流量小的办公层,粒度大小与楼层高度有关,即随楼层增加,粒度逐渐减小,如校区3教学楼1-3、7、9层粒度分别为35.4、29.0、28.8、27.3、23.2μm.室内降尘磁性矿物主要以亚铁磁性矿物和不完整反铁磁性矿物为主,χARM值垂向变化趋势与χlf基本一致,指示单畴颗粒对样品磁化率贡献较大.各校区教学楼不同楼层Cu、Zn、Pb、As元素富集因子(EF)值由10降至接近1,指示随楼层增加重金属元素污染程度从严重污染到无污染;校区3教学楼1—5楼重金属污染程度均相对较高(内梅罗指数平均为20.08),6层及以上样品重金属污染程度较低(内梅罗指数平均为9.01),说明随着楼层的增加,重金属污染总体呈降低趋势.小于20μm粒径颗粒对重金属元素As具有较好吸附作用,大于20μm颗粒对重金属元素吸附作用较弱.饱和等温剩磁(SIRM)与重金属元素As具较好的正相关关系(R2=0.4351),用SIRM可快速指示室内降尘重金属元素As的污染状况.     

城市地表颗粒物重金属分布特征及其影响因素分析

城市地表颗粒物作为重金属的重要载体,严重危害城市人群和水体,已成为城市环境的重要研究对象。阐述了对地表颗粒物重金属的空间、粒径、赋存形态等分布特征及其影响因素进行系统分析的意义。通过对国内不同城市不同功能区的重金属（主要为：Zn、Cu、Cd、Pb）数据进行对比分析,各功能区重金属污染情况为：Cu、Pb：工业区〉商业区〉交通区〉居民区〉休闲区;Zn：工业区〉交通区〉商业区〉居民区〉休闲区;Cd：交通区〉工业区〉商业区〉居民区〉休闲区,同时各功能区中Zn、Pb含量波动性较大。整体上国内工业区、交通区和商业区地表颗粒物重金属污染严重。与我国的土壤重金属背景值相比,4种金属中Cd污染程度最为严重。探讨了与国外部分城市地表颗粒重金属污染特征之间的差异,指出国内城市重金属含量均值整体上低于欧美发达城市,而国内一线城市重金属含量明显偏高。系统分析了颗粒物重金属的粒级效应,赋存形态以及生物有效性。综述了城市交通活动（主要为交通流量、车辆行驶速度、变速频率、车辆类型、道路特征等）、降雨冲刷事件、雨前干燥期、大气风力作用、和其他因素对地表颗粒物重金属分布特征的影响。某种程度上,道路车辆的行驶速度和变速对颗粒物重金属累积的影响作用大于交通流量。不同降雨事件和雨前干燥期对重金属分布特征影响的研究结论不一,但地表颗粒对大气PM2.5重金属贡献较大。今后应在以下方面进一步加强对城市地表颗粒物重金属的研究：建立颗粒物粒径划分标准;加强重金属在降雨冲刷过程变化规律的分析;探讨地表颗粒物与大气颗粒物重金属转换关系;还应开展中小型城市,城乡结合部（城中村）地表颗粒物重金属污染特性研究。     

贵州城市生活垃圾焚烧过程中重金属分布和迁移特征

为了探明城市生活垃圾焚烧过程中重金属分布和迁移特征,采集贵州遵义市3个城市生活垃圾焚烧场的进场垃圾、渗滤液、飞灰、底渣和烟气样品,采用ICP-AES分析了城市生活垃圾各组分中Cu、Pb、Zn、Ni、Cd、Cr和Hg重金属含量,研究其重金属的分布和迁移特征,为实现生活垃圾焚烧无害化处理提供基础数据。研究结果表明,(1)生活垃圾渗滤液中Zn、Ni、Cu和Pb含量较高,各重金属含量基本表现为垃圾场二垃圾场一垃圾场三,各组分重金属含量基本表现为ZnCuNiPbCrCdHg。(2)底渣中Cu、Zn、Cr含量较高,Cd和Hg含量较低,飞灰中Cu、Zn、Pb、Cr含量较高,Hg含量较低。(3)底渣和飞灰重金属浸出含量均未超标,其中Pb和Cu属于潜在污染,烟气排放含量低于0.2 mg·kg~(-1),Cr、Cu、Ni和Zn重金属在烟气中均无检出。(4)重金属向渗滤液的迁移相对较弱(低于1%),底渣、飞灰和烟气等与焚烧相关的产物是重金属的主要迁移途径,Cu、Ni、Cr、Zn主要迁移至底渣中,Pb和Cd主要迁移至底渣和飞灰中,Hg主要迁移至飞灰和烟气中(27.1%~34.6%随烟气排出),综上可知,生活垃圾中Hg的治理和脱毒仍需要进一步提高。     

湖南湘江铜锈环棱螺中5种重金属元素富集和分布特征

为了探讨湘江水体生态系统重金属污染的生态风险,研究了Pb、Cd、Zn、Mn、Cu在7个江段的铜锈环棱螺器官的积累和分布特征,用金属污染指数评价了重金属生态风险.结果表明:湘江中游铜锈环棱螺各器官中重金属元素的含量差异明显,Pb富集于壳,Cd主要富集于内脏团和外套膜,Zn、Cu含量各部位相对稳定,Mn含量无规律;7个采样点铜锈环棱螺的Pb、Cd、Zn、Mn、Cu的平均富集系数为0.19、7.51、5.64、0.74、11.22,铜锈环棱螺对Zn、Cd、Cu的富集作用明显;铜锈环棱螺可作为水域Zn、Cd、Cu污染的生物修复物种或指示生物物种.金属污染指数显示,松柏镇、霞流镇和霞湾江段存在着较为严重的污染.因此,湘江中游污染治理中应重点关注松柏镇、霞流镇、霞湾等位置污染情况,以期减少对该流域人民的生活、生产与健康的危害.     

水源水库沉积物中重金属形态分布特征及其影响因素

利用BCR化学连续提取法和EDTA铵盐单一提取法,考察了微生物作用和不同环境条件(灭菌,未灭菌,好氧,厌氧,添加还原药剂Na2SO3)对饮用水源水库沉积物中重金属的含量和形态分布特征的影响.结果表明,微生物作用和不同环境条件对沉积物中重金属,特别是对Cd和Pb的含量及各形态(F1、F2和F3)分布有着显著的影响;微生物对有机质的矿化作用以及厌氧条件下的微生物还原作用分别是影响沉积物中Cd和Pb形态分布变化以及上覆水体中铁浓度变化的重要原因.沉积物中Cd和Zn具有潜在环境效应的各形态(F1、F2和F3)含量占总量的比例[(F1+F2+F3)/T]均高于灭菌条件下;以EDTA单一提取法表征重金属的生物可给态含量结果表明,不同重金属的生物可给性差异十分显著,Cd和Pb的生物可给态含量占总量的比例(B/T)最高值分别可达24.96%和39.56%,而Zn和Cr的B/T值均小于5%.沉积物中重金属的[(F1+F2+F3)/T]比值(y)和B/T比值(x)两者之间的线性关系为,y=0.96x+0.1388(R2=0.8704);重金属的潜在环境效应程度对沉积物中重金属总量变化趋势有着直接的影响,在沉积物-水界面,随着重金属各形态的潜在环境效应的增强,重金属通过沉积物-水界面由沉积物向上覆水体扩散的程度也随之加剧,对水源水库的水质可造成一定程度的潜在危害.     

城市湖泊表层沉积物中的重金属污染现状及其稳定度分析——以武汉墨水湖为例

水体沉积物中的重金属会对生态系统构成直接和间接的威胁.为了研究工业化、城市化过程中城市湖泊沉积物重金属污染程度,以武汉市墨水湖为研究对象,测定了5种重金属Zn、Cu、Ni、Pb及Cr在表层沉积物中的含量,分析了其污染程度、分布特征,并对其稳定度进行了分析.结果表明,墨水湖表层沉积物重金属污染程度较重,在所有采样点5种重金属含量均高于最低效应阈值(LEL),多数采样点甚至超过了严重效应阈值(SEL);该湖泊沉积物中重金属分布具有比较明显的空间差异性:排污口区>湖中心水域>城区岸边带>林田岸边带;其稳定程度依次为:Zn相似文献   

广东省区域地质背景下土壤表层重金属元素空间分布特征及其影响因子分析

研究目的旨在揭示区域地质背景下土壤表层重金属元素的空间分布特征,探讨其影响因子;同时构建广东省表层土壤重金属元素的基线浓度。对260个表层土壤样品的研究表明,7种重金属元素含量分布符合对数正态分布,在此基础上建立的上基线质量分数值分别为：Cu 28.7 mg.kg-1,Pb 57.6 mg.kg-1,Zn 77.8 mg.kg-1,Cd 0.13 mg.kg-1,Ni 23.5 mg.kg-1,Cr 87.0 mg.kg-1,Hg 0.15 mg.kg-1。主因子分析结果可以满意的描述土壤重金属元素约80%的总体变异特征,并且得出：区域母岩的分布和成土作用是影响重金属元素空间分布和变异的主要因素;人类活动的影响以珠三角地区的Pb和Hg元素最为突出。此外,7种重金属质量分数克里格图展示了高质量分数的重金属元素的空间分布与区域断裂,盆地具有很好的空间相关性。区域断裂、盆地和珠三角地区的土壤重金属几何平均含量分别为普通地区的如下倍数：Cu 2.1~3.1倍,Pb 2.5~3.6倍,Zn 2.0~2.2倍,Cd 2.2~2.9倍,Ni 1.5~1.9倍,Cr 1.1~1.5倍,Hg 1.4~2.2倍。研究结果可以作为评价广东省土壤重金属污染和建立合适的修复标准的科学参考。     

城市湖泊表层沉积物中的重金属污染现状及其风险评价——以武汉墨水湖为例

水体沉积物中的重金属会对生态系统构成直接和间接的威胁.为了研究工业化、城市化过程中城市湖泊沉积物重金属污染现状及其暴露风险，以武汉市墨水湖为研究对象，测定了5种重金属Zn、Cu、Ni、Pb及Cr在表层沉积物中的含量，分析了其污染程度、分布特征，并对其稳定度进行了分析.结果表明，墨水湖表层沉积物重金属污染程度较重，在所有采样点5种重金属含量均高于最低效应阈值（LEL），多数采样点甚至超过了严重效应阈值（SEL）.该湖泊沉积物中重金属分布具有比较明显的空间差异性：排污口区>湖中心水域>城区岸边带>林田岸边带；其稳定程度依次为：Zn < Cu < Ni < Pb < Cr，其中Zn交换态及碳酸盐结合态比例超过50%，稳定程度极低.而Pb、Cr稳定程度较高，其交换态及碳酸盐结合态比例小于10%.像墨水湖这样受纳高污染负荷市政污水、暴雨径流的城市湖泊，其潜在的重金属生物活性，必须引起足够的重视.     

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.     

广州市城市公园土壤重金属累积特征、形态分布及其生态风险

城市公园土壤环境质量对城市绿色发展和居民健康均有重要影响。为了解广州市城市公园土壤中重金属含量、形态分布特征及其生态风险情况,以广州市核心城区典型城市公园表层土壤为对象,系统分析了土壤中Pb、Cd、Cr、Cu、Zn和Ni等6种重金属的含量;运用Tessier连续提取法分析重金属的可交换态(F1)、碳酸盐结合态(F2)、铁锰氧化态(F3)、有机态(F4)和残渣态(F5)等5种重金属形态的分布特征;同时运用次生相与原生相比值法(RSP)和风险评价编码法(RAC)对城市公园表层土壤重金属的生态风险进行了评估与讨论。结果表明,(1)广州市城市公园土壤中Pb、Cr、Cu、Zn、Ni和Cd的平均含量依次为64.71、58.55、37.59、131.04、23.16和0.54 mg·kg^-1。运用单因子指数法分析重金属累积特征发现,城市公园土壤中Pb、Cr、Cu、Zn和Ni为轻污染,仅部分区域为中污染,而Cd为重污染。(2)重金属形态分析表明不同重金属的形态分布特征存在较大的差异,Pb、Cr、Cu、Zn和Ni以残渣态和铁锰氧化态为主,而Cd以可交换态和铁锰氧化态为主。重金属形态...     

不同利用方式农用地土壤重金属污染状况及其动态变化特征——以广东省徐闻县为例

通过分析广东省徐闻县不同季节香蕉地、菜地、桉树林地和甘蔗地等4种不同利用方式农用地土壤As、Cu、Pb、Zn、Cd重金属含量,应用单项污染指数法和内梅罗综合指数法对土壤重金属污染状况进行评价,并得出其动态变化特征。结果表明,（1）根据重金属单项污染指数可知,所研究的5种重金属中,Cu污染最为严重,4种农用地土壤Cu污染程度大小顺序为菜地〉桉树地〉香蕉地〉甘蔗地;其次是Cd污染,污染程度依次为菜地〉香蕉地〉甘蔗地〉桉树地;菜地受到轻度Zn污染;其他元素含量均未超过国家标准。从重金属综合污染指数来看,菜地受到重金属中度污染,香蕉地、桉树地和甘蔗地均为轻度污染。（2）在不同季节,土壤重金属污染状况差异较大。Cu在4种农用地土壤中的污染指数年内呈递减规律;Cd在菜地和香蕉地中夏季污染指数最低而冬季最高。（3）土壤重金属相关性分析结果表明,Cu与Pb在4种土壤中的相关系数都较高,说明土壤中Cu与Pb同源,主要来自成土母质。菜地中,Zn与碱解N,Cd与有机质在0．05水平上存在显著负相关性,这说明土壤Zn和Cd污染不是来自有机肥,可能主要来自化肥和农药。     

珠江磨刀门河口表层沉积物中重金属含量及其分布特征

分析了在珠江磨刀门河口采集的37个表层沉积物样品重金属(Cu、Pb、Zn、Cr、Cd、Hg、As、Ni)的含量及分布特征。采用原子吸收法分析了Cu、Pb、Zn、Cr、Cd、Ni的含量,采用冷原子吸收法分析了Hg、As含量。结果表明,口门处及其两侧和拦门沙内坡重金属的含量最高;外海区域重金属含量普遍较低;由口内河床至口门处,Cu、Cr、Hg、As的含量减小,Pb、Cd、Zn、Ni的含量逐渐增大;大部分重金属(Cu、Pb、Zn、Cd、As、Ni)的含量由口门处至拦门沙地区是先减小再增大的;由拦门沙至外海,Cu、Pb、Cd、As的含量减小,Zn和Ni的含量先减小后增大;由口门处至外海,Cr和Hg含量的总体趋势是增大的。磨刀门河口表层沉积物中重金属元素含量与CEC、小于0.001mm粘粒以及沉积物有机质含量的相关性均达到显著或极显著水平;重金属含量与沉积物pH值的相关性不显著;重金属元素的含量变化和分布规律还表明磨刀门表层沉积物的重金属主要受陆源污染物的影响。     

煤炭资源型城市街尘重金属富集与时空变化特征:以宿州市为例

为研究煤炭资源型城市街尘中重金属富集与时空变化特征,以宿州市为例,选取23个采样点进行了1 a连续采样。利用X射线荧光光谱分析仪对采集的276个街尘样品进行了Cr、Cu、Zn和Pb等含量检测,并分别用富集因子法和Origin等高线图对重金属富集和时空分布特征进行了研究。结果表明,Cr、Cu、Zn和Pb含量均值分别为112.9、27.5、225.3和45.2 mg·kg~(-1),分别是安徽省土壤背景值的1.7、1.3、3.6和1.7倍,与研究区其他环境介质(土壤和沉积物)的对比分析表明,街尘Cr和Zn含量相对较高。富集因子分析结果表明,Zn为中度富集,Cr、Cu和Pb均为轻度富集。4种重金属季节变化总体不明显,其中Cr含量夏季高于春季;Cu含量表现为春季高于夏、秋季,冬季高于秋季;Zn含量表现为夏季高于秋季;而Pb含量无显著季节差异。空间分布结果分析表明,Cr高值区主要位于新工业区附近及采煤矿区方向,而Cu、Zn和Pb高值区多分布在人为活动较频繁的交通运输区和中心城区。结合数理分析发现,Cr可能主要来自工业活动,而Cu、Zn和Pb可能主要与交通活动有关。冬季燃煤以及区域风向、风速对重金属的空间分布有重要影响。     

城市野生草本植物种类构成的特征——以宁波市为例

城市野生草本植物物种丰富,在全球城市化的背景下,对城市生物多样性、生态系统健康与环境质量具有重要作用。为剖析城市野生草本植物的种类结构特征,通过分层随机抽样法调查宁波市野生草本植物及立地条件,分析多样性、来源、区系等植物种类结构特征,并通过方差分析、独立样本t检验、LSD多重比较等方法计算不同立地条件下样方植物多样性的差异显著性。结果显示:(1)宁波市野生草本植物物种丰富,60个样方中共记录到野生草本植物48科101属127种;(2)植物地理区系分布广泛,涉及12个地理区类型和4个地理区系变型,其中泛热带分布属的比例最高,占总属数的30.8%;(3)乡土植物占调查植物的大多数,占总种数的89.9%、总盖度的83.3%、总株数的83.3%;(4)多年生与一年生草本是主要的生活类型,占总种数的73.4%;(5)优势种具有明显的优势性,种的频度分布曲线显示,高频植物种仅占少数,频度1.0%以内的低频植物种类则占到81.1%;(6)立地条件因子的分析结果,仅Pilou均匀度指数和Patrick丰富度指数在不同土地利用类型间具有显著差异性。文章系统剖析了宁波市城市野生草本植物的种类结构特征,揭示了土地利用类型等因素的潜在影响作用,可为城市规划及设计过程中保护野生草本植物以提高城市植物多样性、保护城市生态系统提供参考。     

佛山城市森林公园表层土壤重金属累积特征、 影响因素及其评价

研究区域经济快速发展对城市森林生态系统影响,明确城市森林公园土壤重金属污染程度,可为城市森林公园土壤管理和城市土壤安全利用与保护提供理论依据.以佛山市城市森林公园林区为研究对象,依据其分布格局随机选取11个林区,分析了样地土壤中8种重金属(Cd、Pb、Cr、Cu、Ni、Zn、Hg、As)累积特征,通过单因子评价指标进行...