上海城市土壤和地表灰尘重金属污染现状及评价

应用空间插值方法研究了上海城市土壤和地表灰尘中重金属污染的含量水平和空间分布特征,并采用潜在生态危害指数法对样品中重金属的潜在生态危害进行了评价.结果表明,上海城市土壤和地表灰尘中的重金属均极显著地超过上海土壤背景值,其中土壤和灰尘中的铅分别是背景值的37倍和174倍.城市土壤和地表灰尘的潜在生态危害指数分别为244.69和1004.03,分别达到中等生态危害和很强生态危害.     

街道峡谷型交叉口内气态污染物扩散的数值模拟

对大气边界层内大气湍流和建筑物对道路交叉口处机动车排放气态污染物扩散的影响进行了研究.在计算区域内建立了三维街道峡谷型道路交叉口及其内部机动车排放的模型,并在中性层结条件下,采用CFD(Computational Fluid Dynamics)稳态κ-ε湍流模型和被动标量的输运方程模拟了模型内外的流场和CO浓度场.结果表明:① 在相同高度条件下,交叉口处与处于下风向的街区内CO浓度明显高于其他街区;②风向对污染物的输运起决定性作用,在不同高度平面内CO浓度最大值均出现在平行风向的街区内;③外部大气湍流的驱动使得垂直风向的街区内产生强烈涡旋,涡旋的输运作用导致相同高度下上风向CO浓度较高;④交叉口处气流的掺混导致气流速度降低,使得平行风向的街区内CO可以向两侧垂直风向的街区内扩散,起到了稀释交叉口处地面附近CO浓度的作用.模拟结果与风洞实验结果符合较好,验证了方法的可靠性.      

乌鲁木齐市地表灰尘中微量元素空间分布与来源解析

为研究典型绿洲城市地表灰尘中微量元素的污染及来源,在新疆乌鲁木齐市采集83个地表灰尘样品,测定As、Cd、Cr、Cu、Hg、Mn、Ni、Pb与Zn等9种微量元素含量,采用地质累积指数法评价地表灰尘中微量元素污染水平,基于地理信息系统(GIS)技术与地统计法分析微量元素空间分布格局,并利用多元统计分析法分析地表灰尘中微量元素的主要来源。结果表明,乌鲁木齐市地表灰尘中Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn分别为新疆土壤背景值的2.00、1.35、1.38、8.24、1.28、2.09、3.26倍。地表灰尘中Hg呈现中度污染,Cd、Pb和Zn呈现轻微污染,As、Cr、Cu、Mn和Ni呈现无污染。研究区地表灰尘中各微量元素的空间分布格局各不相同。从污染来源来看,研究区地表灰尘中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb与Zn来源主要受到人为污染源的影响,Mn来源主要受到土壤地球化学特征的控制。     

盐城市不同功能区地表灰尘重金属污染特征及评价

为了解盐城市不同功能区地表灰尘中重金属污染特征,以工业区、交通区、居民区、商业区、学校区、公园区的地表灰尘作为研究对象,分析地表灰尘中重金属的含量分布及氮磷、有机质的含量变化,并以此为基础,对重金属的生态风险进行评价,探索重金属污染的成因与来源,为城市的地表灰尘污染防治提供理论依据。结果表明:(1)工业区地表灰尘中总氮、总磷最低;公园区和学校区地表灰尘中总氮最高,分别达到2.03、2.43g/kg,公园区地表灰尘中总磷最高,达到1.59g/kg。(2)地表灰尘中有机质呈现出和总氮、总磷一致的趋势,同样是工业区地表灰尘中有机质最低,公园区地表灰尘中有机质最高(34.0g/kg)。(3)地表灰尘中重金属和总氮、总磷、有机质总体呈现负相关关系,公园区地表灰尘中重金属最低,工业区地表灰尘中重金属最高。各个功能区地表灰尘中重金属全部高于土壤背景值。(4)地表灰尘中不同重金属元素的单因子污染指数依次为CdCuPb;不同功能区地表灰尘中重金属综合污染指数依次为工业区交通区居民区学校区商业区公园区,呈中污染(除公园区、商业区呈轻污染外)。     

三维街道峡谷机动车尾气时空扩散模拟研究

针对信号控制路段,采用非稳态κ-ε湍流模型、组分输运方程进行非定常三维街道峡谷数值模拟,研究了三维街道峡谷内动态交通流下机动车污染物CO的时空扩散过程,并对比了含信号、不含信号的定常模拟结果.结果表明,(1)受信号控制及峡谷内流场影响,峡谷内污染物浓度呈现显著的时空不均匀性;(2)各路段背风面浓度值要大于迎风面,且背风面和迎风面浓度峰值均位于峡谷中部的人行横道区;(3)信号周期内人行横道区污染物浓度始终远高于峡谷内其他区域.在距离背风面建筑1 m的人行横道处污染物浓度可达24.15 mg/m3,超过国家空气质量二级标准141.50％;(4)受信号控制影响,含信号控制街道峡谷污染物浓度高于不含信号控制路段,人行横道背风面污染物浓度是不含信号控制人行横道的3.5倍.     

兰州城关区地表灰尘中Pb、Cr含量及其赋存形态分布研究

利用原子吸收光谱仪测定了兰州城关区地表灰尘中Pb、Cr含量,并采用Tessier连续提取法分析了其赋存形态分布.结果表明:(1)地表灰尘中Pb质量浓度以居民小区最高,Cr质量浓度以商业中心最高,分别达到120.36、108.10mg/kg.(2)兰州城关区地表灰尘中Pb、Cr平均值分别是甘肃省土壤背景值(17.9、69.3mg/kg)的5.34、1.35倍.总体来说,兰州城关区地表灰尘Pb、Cr含量处于国内中等偏下水平.(3)Pb、Cr在地表灰尘中主要以残渣态和铁锰氧化物结合态存在,各采样点平均值中Pb、Cr残渣态分别占75.33％、79.01％.(4)地表灰尘中Cr赋存形态分布规律与土壤中一致,因受工业污染影响较小,推测Cr主要来自土壤源,各采样点含量相近且略高于背景值的分布特点是由于甘肃省土壤Cr背景值本身较高造成的.(5)地表灰尘中Pb除公园绿地为轻度污染外,其他采样点均已达到中度污染水平;Cr总体处于无实际污染水平.结合Pb、Cr主要以残渣态为主的特点,总体来说,兰州城关区地表灰尘中Pb累积污染程度严重,Cr无污染.     

兰州市街道尘埃磁学特征及其环境意义

兰州市是全球大气污染最为严重的城市之一,为城市颗粒物污染研究的理想场所.分析了兰州市街道尘埃样品的磁学参数(包括磁化率、无磁滞磁化率、等温剩磁、磁滞回线和热磁曲线)变化特征.结果表明,兰州市街道尘埃中磁性矿物含量较高,主要磁性矿物是铁磁矿、磁赤铁矿和赤铁矿,并伴有少量顺磁性矿物;磁性矿物粒度主要是准单畴（PSD）;市区污染春季较夏季严重,春季高频率的强沙尘暴可能带来了更多的磁性矿物;兰州市污染物的沉积和分布在很大程度上受到气象条件和地形地貌格局的影响,市区每个盆地东端高于其它地区;兰州市污染以人为活动产物为主,人为活动贡献约为81.9%,其中包含交通约22.6%的贡献,自然降尘贡献约为18.1%;特殊的地形和气象条件,使得兰州市区的大气环境容量比平原城市的环境容量小得多,进而导致严重的大气污染.     

北京市街道灰尘粒度特征及其来源探析

对北京市2005年4月和11月2次采集的街道灰尘样品进行了粒度分析.结果表明,北京市街道灰尘粒度呈双峰分布特征,第一众数为45～100 μm,第二众数为5～20 μm,平均粒径分别为75 μm(春季)和100 μm(秋季);峰态中等偏窄且不对称,分选差,属轻亚粘土到中亚粘土,与黄土和现代尘暴降尘的粒度分布模式相似;街道灰尘沉积是由大气环流对远、近不同距离粗细颗粒物的混合搬运的结果,应是风积作用的继续.街道灰尘样品秋季平均粒径较大,且有由北西至南东逐渐减小的趋势,而春季样品无此变化特点.道路及建筑物工地附近样品呈现大于250 μm的第三众数,可以看出大规模的建设对街道灰尘的贡献.在适当的大气动力条件下,北京市街道灰尘颗粒有60%～80%可以进入大气悬浮搬运.