環(huán)境空氣顆粒物中二次粒子與重金屬污染特征及危害性評價.pdf

1、大氣顆粒物是影響城市環(huán)境空氣質量的首要污染物，會對生態(tài)環(huán)境和人體健康產(chǎn)生嚴重影響，大氣顆粒物的污染防治已成為我國目前及將來所面臨的嚴峻挑戰(zhàn)。因此，對大氣顆粒物的污染進行研究并提出防治建議，具有重要意義和應用價值。
　　本論文以德州市為研究區(qū)域，于2012年2月～2012年9月分三個采樣季節(jié)六個采樣點位同步采集了TSP、PM10、 PM2.5樣品，通過對顆粒物化學組成的測定，研究了大氣顆粒物中二次粒子污染特征以及重金屬污染特征，并利

2、用模型對重金屬的危害性做了評價，具有一定的創(chuàng)新性。依據(jù)德州市大氣顆粒物組分的污染特征及其對環(huán)境和人體健康的危害風險提出針對德州市大氣顆粒物的污染防治對策。主要結論如下:
　　(1)顆粒物中的主要水溶性無機離子(SO42-、NO3-、NH4+)的濃度值在TSP、PM10、PM2.5中分別為52.68μg/m3、51.56μg/m3和44.73μg/m3。SO42-、NO3-、NH4+的PM10/TSP和PM2.5/PM10中濃度的比

3、值范圍為0.54～1.19和0.56～0.90，表明二次離子更容易富集在細顆粒物中。SO42-的平均濃度值季節(jié)變化特征為非采暖季＞風沙季＞采暖季;NH4+為采暖季＞風沙季＞非采暖季;NO3-沒有呈現(xiàn)出明顯的季節(jié)變化特征。在TSP中SO42-和NO3-對城區(qū)的污染更嚴重，NH4+的污染更多的在郊區(qū);而在PM10和PM2.5中這三種離子無明顯空間分布特征。NO3-/SO42-的比值范圍為0.11～0.29，平均值為0.17。表明德州市的大氣

4、顆粒物中N和S元素的污染源以固定源燃煤污染為主。
　　(2)各點位OC、EC在PM10/TSP和PM2.5/PM10中濃度的比值均大于0.5，表明OC、EC的粒徑分布表現(xiàn)為更容易富集在細粒子中。OC、EC的季節(jié)分布特征均為采暖季＞風沙季＞非采暖季。OC/EC的比值均大于2.0，表明SOC對OC有一定的貢獻。SOC濃度范圍采暖季為2.86μg· m-3～27.79μg· m-3，風沙季為2.38μg· m-3～10.62μg· m-

5、3，非采暖季為0.02μg· m-3～7.35μg· m-3。SOC濃度值的季節(jié)變化特征為采暖季＞風沙季＞非采暖季。SOC/OC在TSP、PM10、 PM2.5中的年均值分別為16.65、22.15、19.27，說明SOC在OC中占有較大比例。
　　(3)在TSP、PM10和PM2.5三種不同粒徑中主要污染重金屬是Zn、Pb、Mn、Ba。V、Mn、Co、Ni、As、Sr和Zn主要分布在TSP中，Cu、Cd、Ba、Sn、Sb、Pb和

6、Cr主要分布在PM10中，Hg則主要分布在PM2.5中。重金屬的污染情況受時間季節(jié)的影響比較大，重金屬在非采暖季污染最嚴重，其次是風沙季，即使排在最后的采暖季，重金屬污染也不容忽視。不同采樣點受重金屬污染情況不一樣，重金屬在城區(qū)分布比較多，而在郊區(qū)分布則比較少，因而重金屬在德州市城區(qū)污染要比在郊區(qū)嚴重。
　　(4)本文重金屬的環(huán)境危害性評價采用了地累積指數(shù)法、生態(tài)危害指數(shù)法和元素富集系數(shù)法。結果表明:Hg、 Co、Ba、V、Mn5

7、種重金屬的污染危害程度為無或輕度污染;Zn、Cd、Pb、Sb4種重金屬的污染危害程度為及其嚴重，且主要來源為人類活動;多種重金屬的污染危害程度的粒徑分布為PM2.5＞PM10＞TSP，表明重金屬在細顆粒中有更大的危害性。
　　(5)重金屬的人體健康風險評價采用了致癌風險和非致癌風險指數(shù)。其中V、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Hg這7種重金屬在三種粒徑對兒童產(chǎn)生的非致癌風險較小或可以忽略，重金屬Sn、Pb和TSP中的Cr、TSP和P

8、M10中的Cd對兒童存在一定的非致癌風險。V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Hg這9種重金屬在三種粒徑中對成人造成的非致癌健康風險較小或可以忽略。重金屬Sn和TSP、PM10中的Hg對成人存在一定的非致癌風險。與成人相比，重金屬對兒童存在更大的非致癌風險。Cr、Co、Ni、As、Cd這5種重金屬污染物致癌風險值Risk均比重金屬致癌風險閡值范圍10-6～10-4要低，不會對人體健康造成癌癥危害。但這5種重金屬總的致癌風險值R