大气重金属浓度分布特点
工业区大气PM2.5中金属元素分布特征及影响因素分析

Me t a l l i c e l e me n t s i n P M2 . 5 p a r t i c l e s a n d i n l f u e n c i n g f a c t o r s i n a n i n d u s t r i a l a r e a o f N a n j i n g , J i a n g s u WAN G Q i n g - q i n g , Z H O U L i a n ,C HE N X i ,C HE N X i a o - d o n g . J i a n g s t t P r o v i n c i a l C e n t e r f o r Di s e a s e re P v e n t i o n a n d C o n t r o l ,N a n j i n g ,
灰霾~ 轻度灰霾 ) 增 加而升高的趋势 。 结论 气金属元素含量较高 。 关键词 : P M2 . 5 ; 金属 ; 空气污染 中图分类号 : R 1 2 2 . 2 文献标志码 : A 文章编号 : 1 0 0 1 — 5 9 1 4 ( 2 0 1 3 ) 0 9 — 0 7 7 7 — 0 5 P M2 . 5中金属 质量浓度 与季节 、 P M2 . 5浓度 、 风速 、 湿度有关联 , 灰霾天气时大
测其 中铝 、 钛、 钒、 铬、 锰、 钴、 镍、 铜、 锌、 砷、 硒、 钼、 银、 镉、 锡、 锑、 钡、 铊、 铅 1 9种元素质量浓度 。结果
P M2 . 5年均浓度分别为 1 1 3 、 7 6 g / m, 。 1 9种金属元 素中 , 锌、 铝、 铅、 锰、 铬的质量浓度 占所检测金属总质量浓度 的 9 5 . 5 %,
J i a n g s u 2 1 0 0 0 9, C h i n a
长春市大气降尘中重金属的分布特征和来源分析

关键词 :大气降尘 ;重金属 ;分布特征 ;富集因子 ;来源 ;长春
中图分类号 : X513
文献标识码 : A
文章编号 : ( K) 09088 (原 1002- 1264) (2009) 04- 0030- 03
D istr ibution Character istics and Sources Ana lysis of Heavy M eta l
元素
项目
表 1 长春市不同功能区大气降尘中重金属元素的浓度
居民区
工业区
商业区
交通区
文化区
农村地区
mg/ kg
全市金属 浓度区间
Pb
范围 平均值
32. 02~61. 96 34. 58~108. 56 38. 42~79. 83
39. 25
71. 38
40. 22
35. 56~99. 68 58. 55
crust dust, coal ash dust and fossil fuels ash dust were the m ajor sources of Pb, Cd and also contributes to Cu, Zn, M n
in a certain extent. N i was generally from crustal soil. Compared w ith other cities both domestically and abroad, the
Zn
范围 平均值
67. 28~99. 44 84. 14~110. 97 58. 78~99. 24
84. 1
110. 89
78. 18
68. 2~123. 35 92. 71
大气环境中重金属元素的分布与迁移

大气环境中重金属元素的分布与迁移重金属元素是指相对密度较大,具有有毒或致癌性质的金属元素,如铅、汞、铬等。
这些重金属元素广泛存在于自然界中,在人类活动中也产生了大量的排放。
它们对大气环境污染和生态系统健康有着不可忽视的影响。
本文将从大气中重金属元素的分布、迁移和影响等方面展开探讨。
首先,大气环境中重金属元素的分布是不均匀的。
重金属元素的分布受多种因素的影响,如气象条件、人类活动和地理位置等。
研究表明,城市和工业区通常是重金属元素污染较为严重的地区,而农村和森林地区相对较少受到污染。
这是因为工业排放和交通运输等活动会释放大量的重金属元素,而乡村和森林地区的生态系统能够吸收和净化一部分重金属元素。
其次,大气环境中重金属元素的迁移是一个复杂的过程。
重金属元素在大气中主要以颗粒物和溶解态的形式存在。
颗粒物指的是悬浮在空气中的微小固体颗粒,它们可以通过风力和降雨等作用迁移和沉降。
溶解态的重金属元素则主要通过湿沉降的方式进入地表水和土壤,并可能对水生生物和土壤微生物造成毒害。
此外,重金属元素还可以被植物吸收,进而进入食物链,给人类和动物的健康带来潜在风险。
另外,大气环境中重金属元素的迁移还受到大气污染物的影响。
气象条件对重金属元素的迁移具有重要影响,如风向和风速等因素决定了重金属元素的传输方向和速率。
此外,大气中的污染物也可以与重金属元素发生吸附和反应,改变其迁移特性。
例如,二氧化硫和氮氧化物等污染物可以与重金属元素形成稳定的化合物,从而影响其分布和迁移路径。
此外,在大气环境中,重金属元素的分布和迁移还会对生态系统和生物多样性产生不可逆转的影响。
重金属元素可以积累在土壤中,进而对作物生长和土壤质量产生负面影响。
同时,它们还可以通过大气沉降的方式进入水体,对水生生物造成毒害,破坏水生生态系统的平衡。
此外,重金属元素对动物的生理和生态健康也具有潜在的危害,可能导致生物多样性的下降。
综上所述,大气环境中重金属元素的分布和迁移是一个复杂而严峻的问题。
焦作市大气降尘重金属分布特征及健康风险评价

焦作市大气降尘重金属分布特征及健康风险评价大气降尘做为有害物质的载体,不仅会对生态环境造成危害,其内含有的重金属还会通过手-口、呼吸和皮肤接触等途径进入人体,威胁人类的健康,因此大气降尘中的重金属污染深受人们的关注。
焦作市是中部地区的燃煤城市,大气污染问题突出,开展该区域大气降尘重金属分布特征及健康风险评价研究具有重要的科学价值和现实意义。
本研究于采暖期在焦作市中心城区采集降尘样品,采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定了样品中重金属元素Cr、Co、Ni、Cu、As、Cd和Pb的含量,采用X射线荧光光谱法(XRF)测定了样品中Ca、Si、Al、Fe、K、Mg和Zn的含量,进而分析了焦作市采暖期大气降尘的来源及重金属的分布特征,并采用EPA推荐的模型评价了焦作市大气降尘重金属的健康风险。
焦作市采暖期大气降尘量平均值为20.51 t?km-2?month-1,高于全国14.73 t?km-2?month-1的平均水平。
其中Cr、Co、Ni、Cu、As、Cd、Pb、Zn的含量范围为14.18~136.97、3.40~13.98、15.57~63.28、15.05~150.00、19.86~71.49、1.23~22.36、105.52~213.18、487.00~2180.00mg?kg-1。
以河南省土壤元素含量为背景值,潜在生态风险评价结果显示:焦作市采暖期大气降尘Cd的潜在生态风险级别为极强,远远超出潜在风险极强级别的下限,As和Pb最大值的潜在生态风险指数较高,达到中等污染水平;地积累指数法分析结果显示:焦作市采暖期大气降尘中,Cd的污染级别最高,达到严重程度;其次为Zn元素,污染级别为4级,Pb元素污染级别为3级。
富集因子法和因子分析法结果显示,焦作市采暖期采暖期大气降尘主要有四个来源:土壤尘、工业尘、燃煤燃油尘和道路扬尘,分别占到焦作市采暖期大气降尘比重的24.89%、19.33%、16.89%、9.51%,大气降尘中重金属元素大多为人为来源。
大气降水中重金属的特征及来源分析

大气降水中重金属的特征及来源分析随着工业化和城市化进程的加速发展,大气降水中的重金属污染越来越引起人们的关注。
这些重金属对环境和人类健康造成的潜在威胁不容忽视。
因此,深入了解大气降水中重金属的特征及来源分析显得尤为重要。
首先,大气降水中的重金属具有一定的空间和时间分布特征。
研究表明,重金属在城市地区的降雨中浓度往往高于农村地区。
这是由于城市地区工业、交通和生活废气的排放造成的。
此外,重金属在降雨过程中也会受到一系列气象因素的影响,如风向、温度和湿度等。
因此,不同季节和不同地理位置的大气降水中重金属的含量有很大差异。
其次,大气降水中的重金属主要来源于人类活动和自然过程。
人类活动中的工业排放、交通尾气和废弃物处理等过程会释放出大量的重金属,进而进入大气中。
例如,焚烧燃煤的发电厂和钢铁厂排放的二氧化硫、氮氧化物等气体,会使大气中的重金属含量升高。
此外,冶炼、制造和废弃物处理等过程也会释放出重金属污染。
与此同时,自然过程如火山喷发、风化和沉积等也会导致环境中的重金属含量上升。
再次,大气降水中重金属的来源分析可以通过化学分析和同位素示踪等方法进行。
化学分析可以通过测定降水中重金属的浓度、形态和空间分布来揭示其来源。
例如,重金属存在于大气颗粒物中的比例较高,表明它们主要来自于空气悬浮颗粒物的沉降。
而同位素示踪则可以通过分析重金属同位素的比例来推断其来源。
不同来源的重金属同位素比例存在差异,可以利用这个特征来判断重金属的来源。
最后,为了减少大气降水中重金属污染,我们可以采取措施从源头上减少重金属的排放。
工业企业可以加强治理设施的建设,采用清洁生产技术,减少废气和废水中重金属的排放量。
此外,交通运输部门可以鼓励使用环保汽车,控制汽车尾气污染。
个体和家庭也应加强环保意识,减少使用化学品和有毒材料。
综上所述,大气降水中重金属的特征和来源对环境与人类健康具有重要影响。
通过深入研究大气降水中重金属的含量、分布和来源,我们可以更好地了解重金属污染问题,并采取有效的措施来减少污染。
城市街道领域空气重金属污染特征及风险评价

城市街道领域空气重金属污染特征及风险评价随着城市化的快速发展,城市街道领域空气重金属污染问题逐渐引起人们的关注。
重金属污染对人类的健康和生态环境造成了严重的威胁。
因此,对城市街道领域空气重金属污染的特征及风险进行评价,具有重要的科学意义和实践价值。
城市街道领域空气重金属污染特征主要表现在以下几个方面。
首先,城市街道领域空气中重金属元素含量较高。
重金属元素如铅、镉、铬、汞等在燃煤、工业生产、车辆排放等过程中释放到空气中,然后经过大气扩散和降尘作用,最终沉积到地表土壤上。
由于城市街道领域的人口密度较大,人类活动和交通运输频繁,空气中重金属元素的含量相对较高。
其次,城市街道领域空气重金属污染具有时空分布不均的特点。
城市中的工厂、道路、建筑等人类活动产生了大量的污染源,导致空气重金属污染在不同区域之间存在差异。
此外,不同气象条件和季节变化也会对空气重金属污染的分布产生影响。
因此,了解城市街道领域空气重金属污染的时空分布特征对科学评估相关风险至关重要。
再次,城市街道领域空气重金属污染主要来源于人类活动。
人类的工业生产、能源消耗、交通运输和废物处理等活动释放了大量的重金属污染物,进而影响了城市街道领域的空气质量。
针对污染源进行监测和控制是减少空气重金属污染的关键措施之一。
最后,城市街道领域空气重金属污染会对人类健康和生态环境造成潜在风险。
空气中的重金属污染物可以通过呼吸途径进入人体,并对呼吸道、心血管系统、神经系统等健康产生不良影响。
同时,空气重金属污染物还会沉积到土壤中,从而进一步威胁生态环境的稳定性。
针对城市街道领域空气重金属污染的风险评价是对空气质量管理和环境保护的重要工作。
风险评价的核心是确定重金属污染物的暴露水平和潜在风险。
通过在不同区域设立监测站点,采集空气样品并进行化学分析,可以获得各重金属污染物的浓度数据。
然后,结合人体暴露途径和暴露时间等因素,通过模型计算和风险分析,可以评估空气重金属污染对人体健康和环境的潜在风险水平。
成都市东区大气总悬浮颗粒物(TSP)质量浓度及其重金属分布特征

物探化探计算技术
Vol.40 No.1
2018 年 1 月
COMPUTING TECHNIQUESFOR GEOPHYSICAL AND GEOCHEMICALEXPLORATION Jan.2018
文 章 编 号 :10011749(2018)01010207
关 键 词 : 总 悬 浮 颗 粒 物 ;质 量 浓 度 ;重 金 属 元 素 ;分 布 特 征 中 图 分 类 号 :X82 文 献 标 志 码 :A 犇犗犐:ห้องสมุดไป่ตู้0.3969/j.issn.10011749.2018.01.15
0 引言
大 气 颗 粒 物 (AtmosphericParticulateMatters) 中含有酸性氧化 物、重 金 属、有 害 有 机 物、细 菌 和 病 菌等有害组分,对人 和 环 境 都 会 带 来 十 分 不 利 的 影 响 。 [1] 大气颗粒物中所含的重金属元素如汞、镉、铅 等不能被微 生 物 降 解,会 在 生 物 体 内 不 断 扩 散、转 移 、分 散 、富 集 ,对 生 物 体 的 生 物 特 性 产 生 重 大 影 响 。 现代医学研究证明,大 气 颗 粒 物 的 小 幅 增 加 会 造 成 呼吸系统和心血管系统等疾病的增加 。 [2]
成都市作为西南地区的工业城市具有特殊的盆 地气候,静风 频 率 高 达 43%,风 速 较 低,逆 温 层 低, 研究区为成 都 市 东 区,该 地 区 为 老 工 业 区,交 通 复 杂,人口密集,是仓 库 集 中 区,容 易 导 致 污 染 事 件 的 发生 。 [3] 学者们对 研 究 区 TSP 进 行 了 研 究[4-8],李 晓等 对 [4] 研 究 区 TSP 进 行 了 研 究,结 果 表 明,研 究
我国重金属污染物的分布特征及来源分析

241管理及其他M anagement and other我国重金属污染物的分布特征及来源分析张宝强1,2,3,4(1.陕西省土地工程建设集团有限责任公司,陕西 西安 710075;2.陕西地建土地工程技术研究院有限责任公司,陕西 西安 710075;3.自然资源部退化及未利用土地整治工程重点实验室,陕西 西安 710075;4.陕西省土地整治工程技术研究中心,陕西 西安 710075)摘 要:随着社会经济的快速发展,人类活动所排放的不同类型污染物严重超过了环境自我修复能力,对人类的生活、生存以及生态环境造成了严重的影响。
基于重金属污染物的分布情况,本文深度分析了重金属污染物在大气、水体、土壤的分布特征及其来源,为重金属的修复治理提供了参考依据。
关键词:重金属;分布特征;来源中图分类号:X50 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2019)05-0241-2收稿日期:2019-05作者简介: 张宝强,陕西省土地工程建设集团有限责任公司。
自然界的重金属主要分布在自然界的大气、水体以及土壤中。
大气中重金属的浓度已成为评判大气污染程度的重要指标,随着我国经济建设进程的加快,重金属污染会愈发严重。
大气中重金属对人体的危害主要体现在两个方面,一是通过呼吸途径直接进入人体,二是重金属颗粒物以迁移扩散的形式在植物叶片中富集,从而通过沉降作用转移到地表土壤以及地表的水体,对地表土壤以及地表水体形成了二次污染,经过长时间的生物化学作用后进入到动植物体内,最终进入人的身体[1]。
重金属污染物通过各种形式进入水体内,经过长期的积累,水体中所含有的重金属会不断增加,从而导致水体中的水质受到极大的影响[2]。
相关数据表明,目前我国土壤环境中存在较大的污染问题,尤其是土壤重金属污染,已对我国土壤的安全产生了极大的威胁[3]。
因此,当前的重金属污染的问题亟待整治解决,早日恢复生态健康。
1 大气重金属大气重金属是在一定的环境条件下,依靠自身的重力因素自然降落的颗粒物所导致,其所含重金属元素浓度随着季节和时间的改变呈规律性的变化;由于空间的差异导致大气颗粒物的排放量会随着区域的不同而影响其暴露水平;大气颗粒物重金属中所含化学形态不同,影响着其重金属的生物有效性和化学活性,很大程度上决定着大气中所含重金属可能产生的毒害效应;不同的粒径决定着大气颗粒物在空气中的含量,粗粒径的颗粒物含量明显不及细粒径的,大气颗粒物的75﹪~90﹪为细颗粒物。
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大气重金属浓度分布特点本文作者:伊丽米热・阿布达力木迪丽努尔・塔力甫阿布力孜・伊米提作者单位:新疆大学化学与化工学院石油天然气教育部重点实验室工业化,城市化,经济增长和能源需求增加导致城市空气质量深刻恶化[1]。
经过多年对大气颗粒物进行的深入研究表明,其对环境的影响很大,比如能够改变太阳辐射的平衡并且降低能见度等,由于地区环境、经济的发展存在着差异,大气颗粒物的化学成分、组成具有很大变化[2]。
空气中的悬浮颗粒物通常分为总悬浮颗粒物(TSP)和可吸入颗粒物[3]。
可吸入颗粒物是指空气动力学粒径小于10μm 的分散在大气中呈固态或液态的颗粒状物质,是目前大气环境质量评价中的一个通用的重要污染指标。
在PM10中,小于2.5μm的颗粒物(PM2.5)称为细颗粒物,介于2.5~10μm之间的颗粒物(PM2.5~10)称为粗颗粒物[4]。
这些细颗粒物粒径小,在大气中滞留时间长,通过呼吸作用进入人体后可以沉积在肺泡内,从而危及人类健康。
PM2.5由于其比表面积较大,携带有大量重金属、PAHs、诱变剂以及病菌等有毒有害物质,比起粗颗粒物更容易对人体健康构成威胁。
研究表明,PM2.5与人类呼吸道疾病、心肺疾病引起的死亡率呈正相关关系[5]。
大气颗粒物中的重金属进入人体的途径主要有呼吸作用[6]、吞食作用[7]和皮肤接触。
大气气溶胶是影响辐射传输的一个重要因素,它不但吸收和散射太阳辐射,影响大气的光学性质,改变大气能见度,而且对地气系统的辐射能量平衡也有重要影响。
PM2.5细粒子污染对城市灰霾的形成及能见度的恶化有极大贡献。
气溶胶粒子数浓度日际变化,主要受降水、风速、风向及相对湿度等气象条件的影响。
偏东风有助于气溶胶浓度的增加[8]。
能见度和细粒子质量浓度呈现较好的负相关,而与PM10质量浓度的相关性就差一些。
细粒子质量浓度的高低是决定能见度好坏的主要因子。
可以尝试利用细粒子质量浓度的观测结果来估算大气能见度。
1999年6月持续高温期间即使细粒子质量浓度很高,能见度并不很低,而2000年1月细粒子质量浓度在并不高的情况下,能见度却较低。
这可能是因为细粒子中的成分不同的缘故,因为能见度的细粒子中主要的化学组分具有密切关系。
活跃的光化学可能是前者的主要来源,燃煤可能是后者的主要来源,二者在化学成分上具有很明显的差别[9]。
有研究表明:全球变暖会导致地表水分蒸发的增加,从而引发全球干旱化的发展和加剧,干旱半干旱区问题将变得更为严重。
对1970-1990年中国大气水分的变化研究表明:大气水分在20年中是增长的,其中增长多在对流层低层,主要增长地区在东北、西南和南部沿海地区,在华北和中南部分地区却呈下降趋势。
大气水分与地面气温的关系取决于地区与季节。
在东北地区,大气水分的增长与地面气温增暖相一致,华北地区则不然;在西南地区只有秋、冬两季的大气水分与地面气温有明显的相关关系。
大气水分与降水具有密切的正相关关系。
美国的相对湿度也呈下降趋势,与水滴蒸发成负相关关系。
蒸发增加40%,相对湿度减少25%~45%,湿度减少是造成干旱的原因之一[10]。
乌鲁木齐市由于其特殊的地理位置、气象因素等条件使得其冬季采暖期风速变为全年最小,极易出现阴雾天气。
此种气象现象经常持续数天使得大气污染物不易水平运动和扩散稀释,随大气污染物不断累积,阴雾范围也随之扩大,导致采暖期内的乌鲁木齐市经常笼罩在烟雾之中[11]。
可吸入颗粒物又是乌鲁木齐市最为严重的大气污染物。
过去几年,政府采取了一系列污染治理措施,但是到后期可吸入颗粒物浓度变化不明显。
到目前为止,关于乌鲁木齐市大气颗粒物中可吸入颗粒物的污染特征和源解析研究较少,而对于与人体健康和大气能见度密切相关的细粒子(PM2.5)的研究则更少。
本实验通过采集乌鲁木齐市一年的可吸入颗粒物并对其进行分析研究,探讨了大气可吸入颗粒物中重金属在采暖期和非采暖期的变化规律,并对不同的重金属的来源进行了解析,同时还对其污染水平进行了评价。
1材料和方法1.1样品采集本研究从2009年7月-2010年4月,在新疆大学5号楼楼顶(北纬43°77′、东经87°61′)采集大气可吸入颗粒物样品。
采样设备有日本产NL20型撞击式大气颗粒物采样头、转子流量计、真空泵组成。
采样头设定流量为20L/min,样品的采集时间设定为24h,总共81个样品。
该采样头共有3层构成,第一层放有2500QAT-UP型环形滤膜可以截留dp>10μm的颗粒;第二层放有2500QAT-UP型环形滤膜可以截留2.5~10μm的颗粒(PM2.5~10);最底一层放有QR-100型滤膜,可以截留dp<2.5μm的颗粒,采样介质为玻璃纤维膜,采样前后滤膜均恒温恒湿48h(温度25℃,湿度50%)并称重以确定可吸入颗粒物的质量浓度。
1.2样品的前处理将1/2的样品滤膜剪碎,放入消解瓶内,加人6mLHNO3,3mLHClO4。
瓶口放置小玻璃漏斗,放置过夜后在电板上加热至近干,取下小玻璃漏斗。
电板上再加热至HClO4耗尽,取下样品冷却。
用10mL左右的1%HNO3淋洗瓶壁,继续于电板上加热,保持微沸10min,取下冷却,微孔滤纸过滤,用1%HNO3定容至25mL容量瓶中,摇匀待测。
取同批号,等面积空白滤膜按样品超声波提取及消解过程消解,测定空白值[12]。
1.3重金属测定待测样品中Mn、Cr、Pb、Ni和Cu,Fe采用原子吸收分光光度法测定;Hg、As 检测用双道原子荧光光谱法检测定。
2结果与讨论2.1PM2.5~10和PM2.5质量浓度的分析PM2.5和PM2.5~10样品的质量浓度变化如图1所示,PM2.5-10质量浓度范围为12.3~138.9μg/m3平均值为79.85μg/m3,PM2.5质量浓度的变化范围为36.6~406.6μg/m3,平均值为222.40μg/m3,超过美国EPA1997年颁布的PM2.5日平均值35μg/m3的6.4倍[13]。
由2010年7月-2011年4月采样的可吸入颗粒物的日平均值可知,乌鲁木齐市PM2.5的月平均浓度最高的是2011年1月为406.25μg/m3;最低是2010年9月为36.7μg/m3。
PM2.5~10的月平均浓度最高的是2011年1月为138.9μg/m3;最低是2010年9月为12.3μg/m3。
由于乌鲁木齐市雾天气集中出现在冬季,从而导致颗粒物浓度较高,特别是由于可吸入颗粒的富集作用,导致1月的浓度最高。
乌鲁木齐从12月开始进入深冬季节,光照较弱、日照时间短、逆温出现频率增大及大气对流不活跃等不利于空气中污染物质扩散的因素较多,因此空气质量维持在严重污染的水平。
乌鲁木齐市的6、7、8月是较典型的夏季季节,温暖、湿润雨量充,雨水的冲刷及其他气象因素使得大多时候的空气质量较好[14]。
2.2PM2.5~10和PM2.5季节性变化图2表示的是不同季节的PM2.5~10、PM2.5的浓度和气象因素的关系,从图2中可以看出在冬季浓度较大,这可能是由于在冬季风速低和湿度高于其他的季节(易发生相际反应);夏季可吸入颗粒物浓度较小,这可能是夏季的温度高、湿度低、风速较高,粒子干燥。
环境对粗颗粒的贡献比在其他的两个季节中的要高[1]。
2.3PM2.5和PM2.5~10中重金属的浓度分布特征2.3.1采样期间PM2.5和PM2.5~10中重金属的总浓度分布特征图3给出了PM2.5~10、PM2.5中重金属在采样期内的总平均含量。
由图3可知:乌鲁木齐市PM2.5~10和PM2.5中7种金属元素的浓度顺序排列为Cr>Pb>Mn>Cu>Ni>As>Hg。
Cr、Pb和Mn的含量也较高,平均浓度分别为195.43、120.15、100.03ng/m3和327.57、295.89、145.31ng/m3;Ni、Cu、As和Hg的含量较低,平均浓度分别为57.74、47.96、35.22、0.99ng/m3和59.55、81.88、30.78、2.03ng/m3,而且重金属在PM2.5中的含量均高于PM2.5~10中的含量,特别Mn、Cr、Pb、Hg、Cu和As。
说明对人体危害较大的金属元素主要富集在小于2.5μm的细颗粒上,即重金属在细离子中易于富集。
2.3.2采暖期、非采暖期PM2.5和PM2.5~10中重金属的总浓度分布特征由表1、2可知,除Ni之外其他重金属的浓度采暖期均高于非采暖期。
2.4重金属污染水平的评价为了进一步了解乌鲁木齐市采暖期可吸入颗粒物中重金属污染水平及其对人体的危害,本研究采用评价沉积物重金属污染常用的地积累指数法,对重金属污染进行了评价。
Mull污染指数Igeo的数学表达式为:Igeo=log2(Cn/1.5Bn)式中,Cn表示元素n在沉积物中的含量(mg/kg);本研究中为各重金属元素在颗粒物中的含量;Bn表示沉积物中该元素的地球化学背景值。
这几种重金属取其在乌鲁木齐市土壤背景平均值,其值分别为Mn688.00、Cr47.40、Ni28.95、Pb11.20、Ni28.95、Cu26.70、Hg0.06、As10.78mg/kg,Fe3.60(百分数)为中国土壤背景平均值[15]。
Igeo≤0被列为无污染,0≤Igeo≤1为无污染到中等污染,1≤Igeo≤2为中等污染,2≤Igeo≤3为中等至重污染,3≤Igeo≤4为重污染,4≤Igeo≤5为重污染至严重污染,Igeo≥5为严重污染[16]。
2.4.1采暖期、非采暖期PM2.5~10中重金属污染水平的评价由图4污染指数可以看出,无论是采暖期还是非采暖期,污染指数的最高点及最高平均值都落在了Pb、Hg上,两者采暖期的污染指数均高于非采暖期且为严重污染;Cr、Ni、As、Cu在非采暖期污染指数分别为5.42、4.64、4.5、4.48,在采暖期分别为5.48和4.06、4.89,4.08为重污染至严重污染,其中Cr采暖期及非采暖期的污染指数相当,Ni、Cu在非采暖期的污染指数高于采暖期,而As与Pb、Hg相同采暖期高于非采暖期;Mn的最小为非采暖期时的0.5,在采暖期时的0.90为无污染。
2.4.2采暖期、非采暖期PM2.5中重金属污染水平的评价在PM2.5中Hg和Pb的最大值仍出现在采暖期,在非采暖期污染指数分别为6.36和6.44,采暖期分别为8.41和6.61并为严重污染;Cr和Ni、As在非采暖期的Igeo值分别为5.31和5.20、4.80,在采暖期分别为4.64和3.62、3.65判断为重污染至严重污染,并且这3种金属在非采暖期的污染水平高于采暖期;Cu 在非采暖期的Igeo值为4.54判定为重污染至严重污染,而在采暖期为3.15,为重污染;Mn的污染指数最小,非采暖期为0.15,采暖期为-0.29,无污染(图5)。