城市环境大气降尘重金属研究进展

大气降尘重金属研究是对城市环境及其生态效应评估的重要手段之一。概述了大气降尘来源,对比了国内外降尘重金属含量及通量、重金属源的解析方法。同时指出了关于大气降尘重金属的国内外研究概况和进展,为今后城市环境大气降尘研究等相关领域提供借鉴。     

铜陵市大气降尘中Cd元素污染特征及其对土壤的影响

为了评价有色金属矿山城市大气降尘中重金属元素的污染状况、来源及其对土壤重金属累积的影响,分析测试了铜陵市大气降尘样品中Cd元素的含量.分析结果表明,降尘样品中Cd元素的平均含量为16.44/μg/g,明显高于安徽省江淮流域多目标调查中铜陵土壤Cd元素的平均含量;降尘中Cd元素含量较高的样品出现在矿山和冶炼厂附近.用富集...     

攀枝花矿区大气降尘中重金属的分布特征分析

降尘是大气中粒径大于10μm的固体颗粒物的总称,是大气污染的重要污染物之一,而大气降尘中的重金属更是严重的污染物.随着城市化和工业化的不断推进,城市降尘量明显增加,降尘中各种重金属含量也不断增加,特别是矿业城市,大气降尘中的重金属污染更为严重.     

延吉市城市生态地球化学研究

本文对延吉市区及建成区范围内的不同城市功能区进行大气降尘采样,对采集到的污染源样品进行化学组分分析;以Al为参比元素,以中国土壤A层元素背景值进行大气降尘重金属元素富集特征分析;采用地积累指数评价土壤、大气降尘沉积物中重金属的污染状况。研究表明,延吉市的降尘具有多源性特征,降尘对表层土壤元素质量分数的影响小,土壤中重金属污染物检出种类较少、浓度低且呈点状污染、部分地区集中检出的分布特征。     

太原盆地农田区大气降尘对土壤重金属元素 累积的影响及其来源探讨

通过研究太原盆地大气干湿沉降中重金属元素的含量分布特征及年输入通量,讨论其对土壤中重金属元素累积的影响。同时采用富集因子法探讨降尘物质的来源。研究结果表明,降尘中重金属元素As、Cd主要来源于人为活动,Pb的来源可能是人为源和自然源。而Hg则主要来源于自然源。     

TCLP法评价泉州市大气降尘重金属的生态环境风险

对泉州市不同功能区大气降尘中的重金属(Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、As、Fe、Mn、Co、Ni、V)含量进行了分析测定,采用由美国环保署(USEPA)提出并被广泛推荐采用的TCLP法对泉州市不同功能区大气降尘中的重金属元素(Cu、Zn、Pb、Cd、Cr)的生态环境风险进行评价。以TCLP法提取的泉州市大气降尘重金属Cu、Cd、Zn、Pb、Cr、As、Fe、Mn、Co、Ni和V含量分别在2.592～63.20、0.084～2.978、9.276～3141、0.147～345.0、0.628～9.696、0.019-5.152、5.037-248.9、55.00-1261、0.040-63.56、0.735-37.43和0.020-24.07 mg/kg之间。根据TCLP法测定项目的法定阈值,泉州市大气降尘不同程度地受到Cu、Zn、Pb、Cd、Cr的污染,其中以Pb、Zn污染最为严重,其次为Cu、Cd、Cr。相关性分析结果显示,Fe、Mn、Ni、Cr、V的TCLP法提取量受样品pH值的显著影响;Pb、Cd、Mn、Co、Ni、As提取量除了受金属本身的总量影响外,还受到其它元素总量和TCLP提取量的影响。主成分分析结果表明,交通尾气尘、燃油尘、装饰材料尘、地面土壤尘、工业粉尘、建筑尘和燃煤烟尘等是泉州市大气降尘的主要来源,占总贡献率的86.01%。     

江苏地区大气降尘元素地球化学特征与城市地质调查有关问题研究

通过对江苏南京市等典型地区大气降尘样品微量元素分布数据的分析研究,总结了上述各地大气降尘的元素含量分布等地球化学特征,发现不同地区大气降伞的微量元素分布存在明显差异,Cd、Ph、Zn、Se、S等元素在大气降尘中呈相对寓集趋势,城市地区大气降尘污染程度总体要高于乡村,部分降尘样品中Cd、Pb、Zn、Cr、Nj等重金属元素的超量富集与人为活动有关.认为大气降尘环境地球化学调查可在城市土地资源规划利用与保护、产业合理布局、地表物质循环研究、居民健康等方面发挥独特作用,建议今后江苏城市地质调查工作增加这方面的研究内容.     

石家庄市大气降尘重金属元素来源分析

本文对石家庄市大气降尘重金属含量水平进行了研究,从2007年11月起连续收集一年的大气降尘样品,分析了As、Cd、Hg、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni、Mo、Mn、Al2O3、K2O等12项。结果表明,与土壤背景值相比,石家庄市大气降尘中除Al2O3外的重金属含量总体明显升高。采用相关分析和主成分分析,对降尘重金属元素来源进行解析,认为有3种主要来源:一是Pb、Cr、As、Hg、Mo、Cd、Mn与燃煤活动、道路交通有关;二是Ni、Cu、Zn除与燃煤活动有关外,还与工矿企业废气排放有关;三是Al2O3主要与土壤颗粒物有关(自然来源)。以Al作为参考元素计算重金属的富集因子表明,受工业活动影响的Cd、Hg、Zn具有较大的富集因子,大气降尘中的重金属含量高值区与工业区域的分布相吻合。     

基于层次聚类法和主成分分析法的铜陵市大气降尘污染元素来源解析研究

本文采用层次聚类法和主成分分析法对有色金属矿山城市-铜陵市的大气降尘中污染元素,主要是重金属元素的来源进行了识别,并分析了各来源所占的比例。结果显示,铜陵市大气降尘中污染物主要来源于冶金和采矿,其次为燃煤、交通和土壤扬尘等,其贡献率分别为冶金源+采矿源43.29%,燃煤源32.23%,交通源和土壤源10.53%,其他源13.94%。因此,优先控制冶金尘、采矿尘和燃煤尘,可以有效降低铜陵市大气降尘中污染元素的含量。     

唐山市曹妃甸地区大气降尘矿物学特征及环境意义——以华北理工大学校区为例

大气降尘矿物学特征研究具有重要的环境学意义。文章以华北理工大学校区采集样品为例,应用激光粒度分析仪、扫描电镜、X射线粉末衍射、电感耦合等离子体质谱等对河北省唐山市曹妃甸地区大气降尘矿物学特征进行了初步分析研究。结果表明,曹妃甸地区大气降尘粒径较粗,颗粒物包括块状、柱状、片状、球状及不规则粒状集合体,主要由石英、长石、石膏、云母、绿泥石、角闪石、白云石、方解石和赤铁矿等矿物组成;降尘样品中Cr、Cu、Zn、As、Cd、Pb等重金属元素含量均较高。研究分析表明,降尘样品中硅酸盐矿物主要源自地面扬尘,而石膏、方解石等碳酸盐矿物可能为环境中的次生矿物,样品中重金属污染主要来源于燃煤、工矿企业生产排放和少部分汽车尾气排放。     

攀枝花市大气降尘的地球化学特征

运用ICP-MS和ICP-OES分析了攀枝花市不同时段不同地点大气降尘中重金属元素含量,并对大气降尘中重金属的地球化学特征进行了分析,得出以下结论:①攀枝花市大气尘中As、Co、Mn、Pb、Ti、V的含量,与四川省其他城市相比均偏高,Zn的含量相对较低;②Cd、Mn、Pb主要分布在冶炼区和石灰石矿区,Co、Cu、Ti主要分布在石灰石矿区,Cr和V主要分布在冶炼区,As在仁和河富集较为富集,Zn集中在排土场附近,Fe集中在冶炼区和煤矿区;③除Pb外,其余十种元素旱季含量基本都高于雨季,而雨季Pb的含量却明显高于旱季。通过主成份分析,得出了在攀枝花市大气降尘中,重金属元素的来源主要为矿山污染和开采过程中产生的废水、废气。     

利用原子荧光光谱-电感耦合等离子体质谱法研究济南市大气干湿沉降重金属含量及年沉降通量特征

大气降尘是地表土壤重金属元素的重要来源,研究大气降尘中重金属元素的地球化学特征并进行源解析对制定污染防控政策具有重要的指导作用。本文采用原子荧光光谱法、电感耦合等离子体质谱法、X射线荧光光谱法分析济南市大气干湿沉降中8种重金属(砷镉铬铜汞镍铅锌)含量特征;采用相关分析及主成分分析方法对大气干湿沉降重金属进行源解析。结果表明,大气干湿沉降物中镉铬铜汞镍铅锌平均含量分别为2.07 mg/kg、135.9 mg/kg、65.7 mg/kg、218.6μg/kg、110.7 mg/kg、380 mg/kg,显著高于土壤背景值,且富集程度高,明显受人为活动污染。镉铜汞铅主要来源于燃煤,砷铬来源于道路尘,镍来源于土壤,锌来源于交通尘;燃煤和道路尘对大气降尘的贡献率为50.13%,两者是济南市大气降尘污染的主要来源。大气干湿沉降对城区表层土壤中镉汞铬铅锌及砷的含量水平影响显著,其中锌年沉降通量最高(均值148 mg·m-2·a-1),汞年沉降通量最低(均值0.085 mg·m-2·a-1),且镉汞含量增长速率较高;大气干湿沉降对砷铬在土壤中的累积影响显著。     

唐山市区近地表降尘重金属的分布特征及成因

通过对唐山近地表降尘中8种重金属元素含量的统计与分析,发现重金属元素存在着较强的差异,表明重金属污染的分布极不均匀;应用地统计模块中的Kriging空间插值分析方法,对这8种重金属元素含量进行插值成图,结果表明,8种重金属元素的分布特征都存在一个相似的高值异常区,此异常区出现在以南湖公园为中心的区域上,向东北、西北方向延伸;利用因子分析法,得出唐山市区近地表降尘重金属的主要贡献源以燃煤和交通为主。这些研究为全面了解唐山市区的空气质量状况和该市大气环境污染治理、城市规划提供基本信息。     

南京市大气降尘重金属含量特征及来源研究

文中对南京市大气降尘重金属含量水平进行了研究,从2006年12月起连续收集一年的大气降尘样品,分析了As、Cd、Cr、Cu、Hg、Mn、Mo、Ni、Pb、Se、Zn等11个元素。结果表明,与土壤背景值相比,南京市大气降尘中除Cr、Fe、Mn外的重金属含量总体明显升高。采用相关分析和主成分分析,对降尘重金属元素来源进行解析,认为有三种主要来源:一是As、Cu、Hg、Pb、Se与燃煤活动、汽车尾气排放有关。二是Cd、Ni、Zn、Mo可能与化学工业有关,但Mo还受工业活动、土壤颗粒物的影响。分析还表明,在化工业园附近的样点,这些元素含量普遍较高。三是Mn、Cr主要与土壤颗粒物有关(自然来源)。以Fe作为参考元素计算重金属的富集因子表明,自然来源的Cr、Mn具有较小的富集因子,而受工业活动影响的Cd、Pb、Se、Zn具有较大的富集因子。     

铅同位素示踪在大气降尘重金属污染来源解析中的应用

为了分析大气降尘中铅的污染来源,解析各污染源对大气降尘铅的相对贡献值,在厦门市不同功能区采集了29个大气降尘样品。用热电质谱仪测定了大气降尘的总铅同位素组成,用ICP-MS测定样品酸可溶相铅同位素组成。结果表明,厦门市大气降尘铅同位素²⁰⁶Pb/²⁰⁷Pb值变化较大,为1.111 9~1.173 8;酸可溶相铅²⁰⁶Pb/²⁰⁷Pb值与福建土壤残渣相²⁰⁶Pb/²⁰⁷Pb值相差较大,表明厦门市大气降尘受人类活动来源铅的影响较大;酸可溶相铅²⁰⁶Pb/²⁰⁷Pb值明显小于总量铅²⁰⁶Pb/²⁰⁷Pb值。铅同位素示踪表明,厦门市大气降尘铅主要来源是燃煤,其次是自然来源和汽车尾气。三元混合模型分析表明,燃煤、自然来源、汽车尾气对厦门市大气降尘总量铅的贡献率分别为48.57%、20.29%、31.14%。     

淄博市大气降尘矿物组合特征及其环境意义

用多晶X-射线衍射法对淄博市中心城区逐月采集的大气降尘矿物组成及其含量进行了分析。研究结果表明:淄博市大气降尘的矿物组合比较稳定,降尘中以源于自然成因的石英、长石和粘土质矿物为主,质量分数变化范围为59.1%～95.1%。降尘中的石膏和方解石与大气化学反应有关,其中石膏质量分数为36.3%～1.0%,反映了大气SO₂污染具有明显的时间性特征。降尘中的赤铁矿源于高温工业活动,含量变化幅度最小。气象因素可能是导致降尘中石膏含量变化的主要原因,降尘中石膏含量的变化是大气酸污染程度的重要矿物指示剂。     

硝酸水浴消解-冷原子荧光光谱法测定植物中的总汞

汞是有毒的重金属元素，汞污染问题已经引起全世界的关注。植物是陆地生态系统中汞的重要输入与输出途径，通过根系吸收土壤中的汞，通过叶片与大气进行汞交换。植物位于食物链的最底层，它对汞的富集作用威胁着人类与动物的健康与安全。植物总汞的测定是陆地生态系统中汞分析的一项重要内容。目前国内常用的测定植物总汞的方法为直接加热酸消解法，包括HNO3-H2SO4-V2O5法、HNO3-HClO4法和HNO3-H2SO4-HClO4法。然而，这些方法消解过程中试剂加入比例调配操作繁琐。本文在前人试验的基础上，改HNO3-H2SO4混合酸水浴一次消解为HNO3水浴一次消解，降低了取样量，简化了操作步骤。     

等离子体发射光谱法测定大气颗粒物中的无机元素

建立了用等离子体发射光谱（ＩＣＰ－ＡＥＳ）测定大气颗粒物中无机元素的分析方法,包括样品消解体系的选择,仪器的操作条件及采样滤膜的选择,产对自行采样分析测得的无机元素数据作了初步的讨论。实验结果表明：采用ＨＮＯ３－ＨＣｌＯ４消解体系,操作方便,样品消解较完全;选用石英滤膜查减低空白值,保证测定质量以及同时在一张滤膜上测定大气颗粒物中的有机碳、元素碳及无机元素;内标法可有效降低由于仪器漂移等因素对测定     

沈阳细河地区土壤镉污染源地球化学研究

镉是一种毒性很大、在自然界中分布广泛的重金属元素。利用辽河流域生态地球化学调查中取得的土壤、大气干湿沉降、灌溉水及农药化肥等样品,对沈阳细河地区土壤中镉污染源进行了甄别及追踪。结果表明: 沈阳细河地区土壤中镉元素污染是由人为源引起,且镉元素污染源主要为污水灌溉、大气降尘及磷肥三种途径。     

西安市大气降尘中石膏的成因与环境意义

运用X射线粉末衍射、红外光谱、扫描电镜、激光粒度仪和硫同位素分析等方法对西安市11个采样点大气降尘中石膏等矿物进行研究,表明石膏矿物是在大气环境中形成。西安市大气降尘中石膏含量范围0～20％,平均6．3％,多为呻级自形微晶。降尘中硫同位素组成与其硫含量负相关;同时,降尘硫含量（平均SO2含量6％）远远高于源区物质（平均0．94％）,说明其主要来自大气气相硫。结合降尘微形貌特征与SO2含量的关系分析,降尘中的SO2含量不仅受粒度控制,还与大气降尘的种类和性质有关。降尘对空气中SO2的“捕捉作用”具有不均匀性,可以影响和改变城市大气中S元素的分布、传输路径和沉积方式。加强对大气降尘环境矿物学研究,查清大气降尘矿物成分及其组合的时空变化,对探索含硫污染物的演化轨迹和评价含硫污染物的环境危害性具有重要意义。