成都市中心城區(qū)大氣重金屬污染特征分析與區(qū)域擴散預(yù)測.pdf

1、隨著城市工業(yè)快速發(fā)展和機動車的大量增加，重金屬這個隱形殺手已經(jīng)在不知不覺中滲透到生活中的每一個環(huán)節(jié)，侵蝕著我們的軀體。近年來重金屬污染事件屢見不鮮，從湖南兒童血鉛超標事件，陜西鳳翔數(shù)百兒童鉛超標到重金屬污染“菜籃子”等等，2009年全國重金屬污染事件致使4035人血鉛超標、182人鎘超標，可見重金屬污染離我們并不遙遠，已影響到我們的生活環(huán)境。重金屬元素具有不可降解性，可以長期存在于環(huán)境中，人體通過呼吸將大氣中的重金屬污染物吸入體內(nèi)，一旦

2、在人體內(nèi)蓄積量達到某個閾值，就會對人體產(chǎn)生毒害，大氣中重金屬的長期存在可能對環(huán)境和人類構(gòu)成極大的潛在危害。
　　 城市大氣中的重金屬元素主要以大氣顆粒物與大氣水為重要載體，以不同的化學形態(tài)進入城市環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)，在不同氣象條件影響下伴隨著載體在各環(huán)境因子之間遷移、富集和轉(zhuǎn)化。本文在成都市中心城區(qū)不同環(huán)境功能區(qū)域設(shè)置抽樣監(jiān)測點，并以東西兩個監(jiān)測點為長期監(jiān)測點，采集大氣顆粒物(TSP、PM10、PM2．5)和大氣水(水汽、雨水、霧水)

3、作為分析樣本，以Cu、Pb、Fe、Mn、Zn、Cd、Hg、As、Cr9種重金屬元素為研究對象，結(jié)合以往研究者對重金屬的研究成果，對區(qū)域大氣重金屬污染源和能源消耗結(jié)構(gòu)進行調(diào)查統(tǒng)計，根據(jù)排放系數(shù)法估算大氣重金屬污染源的源強，系統(tǒng)地分析大氣顆粒物和大氣水中重金屬元素隨時問和空間變化差異所呈現(xiàn)的污染特征，并應(yīng)用大氣擴散模型對區(qū)域大氣重金屬在不同污染源和不同氣象條件下重金屬在中心城區(qū)中的遷移擴散進行預(yù)測分析，還應(yīng)用污染指數(shù)法和模糊數(shù)學評價法對區(qū)域

4、大氣中重金屬污染影響程度進行評價。
　　 研究表明，中心城區(qū)中污染行業(yè)能源消耗以煤炭為主，工業(yè)源排放的煙塵粉塵與交通源的尾氣和揚塵是大氣重金屬的主要來源，其次為生活排放源和秸稈焚燒帶來的。通過對各監(jiān)測點TSP、’Pmlo、PM2 5和水汽、雨水、霧水的檢測分析，顆粒物中主要污染重金屬元素為Fe、Zn、Pb、Mn、Cu，從時間分布來看，在冬春季、霧霾的條件下各元素濃度較高，且夜間濃度高于白天，從總體區(qū)域污染程度上說，工業(yè)區(qū)>交通區(qū)

5、>商業(yè)區(qū)>農(nóng)業(yè)區(qū)>文化區(qū)>居住區(qū)，重金屬濃度從東至西、從南至北逐漸加重趨勢，擴散有向南延伸的趨勢。大氣水中主要污染重金屬Cu、Zn、Fe，霧水中重金屬離子濃度明顯高于水汽和雨水，從時間分布來看，其中在冬季和霧霾的特殊天氣條件下尤其高，從區(qū)域污染程度上說，交通區(qū)>工業(yè)區(qū)>商業(yè)區(qū)>農(nóng)業(yè)區(qū)，各區(qū)域濃度差異不大，但大氣水重金屬元素的污染水平明顯受氣象條件的影響，由東至西污染有逐漸加重的趨勢。
　　 大氣重金屬在氣象條件和下墊面影響下在城

6、市區(qū)域環(huán)境中作水平和垂直擴散，通過選取單個工業(yè)點源、道路線源和區(qū)域生活面源對顆粒物與Fe、Zn、Cu擴散地面濃度進行預(yù)測，平均風速下Pmlo、Fe、Zn、Cu在弱不穩(wěn)定狀態(tài)時距點源中心362m處達到峰值，地表濃度達到峰值的距離排序為穩(wěn)定>強不穩(wěn)定>中性>弱不穩(wěn)定>不穩(wěn)定，各穩(wěn)定度狀態(tài)下，靜風時地面濃度峰值高于小風速時的峰值，可見成都市中心城區(qū)靜風條件對區(qū)域擴散的影響很大。成都市中心城區(qū)東西軸線上靜風時的顆粒物與重金屬元素的濃度分布狀況為

7、在擴散中心軸線400m附近達到峰值，擴散濃度迅速降低，污染擴散橫向剖面濃度呈正態(tài)分布。對比晴天、陰天、霾天、霧天與雨天不同濕度條件下，濕度越大重金屬元素的地面濃度越小。
　　 通過使用污染指數(shù)法、潛在生態(tài)危害指數(shù)法與模糊數(shù)學綜合評價法，中心城區(qū)大氣顆粒物中重金屬的污染水平很高，重金屬潛在生態(tài)危害程度為TSP和PM2 5較嚴重，且TSP的總的潛在生態(tài)風險程度達到中度，大氣水中重金屬元素的污染綜合水平排序依次為霧水>雨水>水汽。