西安市大氣降塵污染特征研究.pdf

1、隨著我國工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的深入推進，人類活動使得城市區(qū)域的大氣降塵污染問題日益突出。而城市范圍內(nèi)的大氣干、濕沉降降塵，其產(chǎn)生的污染不僅僅局限于大氣環(huán)境，同時也是城市地表徑流的一個重要污染來源。研究大氣降塵污染對改善城市環(huán)境空氣質(zhì)量和地表水環(huán)境質(zhì)量均具有非常重要的意義。本文選擇對西安市區(qū)不同功能區(qū)域大氣降塵污染特征以及生態(tài)風(fēng)險進行細致研究和討論，以期揭示該地區(qū)降塵污染特征和變化規(guī)律，探明大氣降塵對城市路面徑流污染的貢獻，對以后制定大氣環(huán)境和

2、水環(huán)境保護對策和污染防治措施提供科學(xué)依據(jù)。主要研究結(jié)論和結(jié)果如下：
　　通過采集西安市常年累積的大氣降塵樣品，研究大氣降塵污染特征、重金屬的形態(tài)及其生物有效性、西安市大氣降塵生態(tài)風(fēng)險評價及重金屬源解析等內(nèi)容，得到以下結(jié)論：
　?。?）西安市大氣降塵中的總COD、淋溶COD、無機氮素以及金屬元素元素的質(zhì)量濃度變化較大，且在空間分布上極不均勻，除COD以外，它們的污染程度均隨著功能區(qū)的潔凈程度而不斷減弱。降塵中的無機氮主要由氨氮

3、和硝態(tài)氮這兩種形態(tài)組成，氨態(tài)氮與硝態(tài)氮的比值普遍大于2；Cu、Pb、Zn這三種城市元素的濃度在工業(yè)區(qū)最高，Ni和Cd元素主要集中于工業(yè)、商業(yè)和居民文教區(qū)且各區(qū)的濃度變化不大，西安市大部分地區(qū)遭受Cd污染。
　?。?）西安市大氣降塵中Pb、Cr和Ni主要以殘渣態(tài)形式存在，重金屬比較穩(wěn)定。Cu主要以殘渣態(tài)和可氧化態(tài)為主，Zn主要以殘渣態(tài)和酸溶態(tài)存在，降塵中的Cd酸溶態(tài)較高。由計算的生物有效性系數(shù)可知，Zn和Cd的生物有效性系數(shù)K均大于

4、0.2，其可遷移部分、生物可利用部分高，對環(huán)境的影響較大。
　　（3）西安市大氣降塵中的Cu、Zn、Cr和Ni生態(tài)風(fēng)險指數(shù)較小，生態(tài)危害等級低；其次，Pb和As生態(tài)風(fēng)險等級為中等；Cd的生態(tài)風(fēng)險指數(shù)遠遠高于其他重金屬，其生態(tài)危害最為嚴重。由富集因子的計算結(jié)果亦可知，Cd在各功能區(qū)富集因子均大于20，在所有重金屬中最高，富集程度較強。而Pb和Zn的富集因子在4-10之間，富集顯著。
　?。?）由主成分分析得出，Cu、Fe、Cr

5、和Zn以上元素可能來源于金屬冶煉、機械制造、汽車尾氣排放以及輪胎、發(fā)動機等機械磨損；Cd、Pb以及As是由燃煤及工業(yè)生產(chǎn)因子貢獻；Al、Ca、Ni則來自于地殼土壤和揚塵，屬于自然來源。
　　通過采集西安市2014年全年的大氣降塵樣品，對大氣降塵量的時空分異特征和大氣降塵污染的時空分異特征進行細致討論，得到以下結(jié)論：
　?。?）西安市各功能區(qū)在冬春兩季降塵量超標嚴重；夏秋兩季降塵相比參考標準增量也較大，污染比冬春兩季稍弱。西安

6、市大氣降塵通量在不同季節(jié)有顯著差異，在總體上表現(xiàn)出：冬季>春季>夏季>秋季。而不同功能區(qū)降塵量也存在顯著性差異，總體來看，降塵量在功能區(qū)的變化為：工業(yè)區(qū)>商業(yè)區(qū)>居民區(qū)>旅游區(qū)。
　?。?）西安市大氣降塵中各形態(tài)氮素的濃度存在明顯季節(jié)性差異，硝態(tài)氮在冬季氨氮濃度為全年最高，而對于氨氮的增加不太明顯。西安市大氣降塵中各金屬元素在四個季度的質(zhì)量濃度差異明顯，主要表現(xiàn)為冬春兩季高，夏秋兩季較低，且夏秋兩季含量差距很小。西安市不同功能區(qū)各

7、形態(tài)氮素的濃度存在明顯差異，且在不同季節(jié)內(nèi)均表現(xiàn)出相似的分布特征。即：工業(yè)區(qū)>商業(yè)區(qū)≈居民區(qū)>旅游區(qū)。四個功能區(qū)的氨氮濃度占有絕對優(yōu)勢，說明西安市的無機氮沉降以氨態(tài)氮為主。
　　（3）西安市大氣降塵中金屬元素在不同功能區(qū)的濃度分布有較大的差異。Cu、Pb、Zn、Cd在工業(yè)區(qū)的含量比其他功能區(qū)高出1.3-1.4倍，而As、Ba、Fe的濃度則比其他功能區(qū)低，除Cu、Pb、Ba外，商業(yè)區(qū)，居民區(qū)和旅游區(qū)各金屬元素元素含量相對均勻。各金屬