包头市区道路可悬浮灰尘重金属污染及来源研究

为了解包头市区道路可悬浮灰尘重金属的污染及来源,作者采集了包头市区道路灰尘样品,利用X射线荧光光谱仪测定可悬浮灰尘(粒径100μm)中Cu、Pb、Zn、Cr、Co、V、Ba、Mn和Ni的含量,采用单项污染指数法和内梅罗综合污染指数法评价可悬浮灰尘中重金属的污染水平,运用相关分析、主成分分析、聚类分析等多元统计学方法识别重金属的可能来源,利用主成分分析-多元线性回归受体模型解析不同来源对道路可悬浮灰尘中重金属的贡献。结果表明,包头市区道路可悬浮灰尘中除Ni外,其他重金属的含量均高于当地土壤背景值。道路可悬浮灰尘中Co和Cr主要呈现重度污染,Pb主要呈现中度-重度污染,Ba和Cu主要呈现轻度-中度污染,V主要呈现轻度污染,Mn、Ni和Zn主要呈现未污染-轻度污染,综合污染评价结果显示包头市区道路可悬浮灰尘中重金属呈现重度污染。多元统计分析结果表明,Ba、Pb和Zn显著正相关,属于同一主成分,且在聚类分析中为同一类;V、Mn、Ni、Cu和Cr为同一类、同一主成分,且显著正相关;Co与其他重金属不相关。结合样品中各重金属元素的含量、分布特征,推断出包头市区道路可悬浮灰尘中的重金属主要有3种来源:V、Mn、Ni、Cu和Cr主要来自自然与工业混合源,Ba、Pb和Zn主要来源于化石燃料-交通源,Co主要来自建筑源。自然与工业混合源、化石燃料-交通源及建筑源对包头市区道路可悬浮灰尘中重金属的贡献分别为34.8%、62.6%和2.6%。研究表明包头市道路可悬浮灰尘中重金属污染严重,化石燃料、交通和工业排放是造成环境污染的主要来源。