重慶市主城區(qū)街道灰塵的污染分析研究.pdf

1、本文從城市地表積聚物入手，由城市地表積聚物的概念、源與匯及其危害逐漸引出本文重點(diǎn)研究的對象——街道灰塵。首先從歷史上灰塵對人類的影響等方面簡單論證了對街道灰塵進(jìn)行研究的必然性，并對街道灰塵的研究內(nèi)容進(jìn)行了總結(jié)，指出街道灰塵環(huán)境污染是研究街道灰塵的物質(zhì)來源、物質(zhì)成分、分布分配、遷移演化、污染效應(yīng)、質(zhì)量評價(jià)、防治治理的理論與方法的科學(xué)，屬城市環(huán)境學(xué)研究的范疇。本文對街道灰塵的分類也有所論述。城市灰塵主要分為：粗粒城市灰塵：中粒城市灰塵；細(xì)粒

2、城市灰塵：極細(xì)粒城市灰塵。本文將城市灰塵污染類型主要分為：城市灰塵重金屬污染、城市灰塵顆粒物污染、城市灰塵地理污染、城市灰塵動(dòng)力污染、城市灰塵循環(huán)污染、城市灰塵人體污染，并簡單論述了幾種污染不同的特點(diǎn)和危害。本文還簡單介紹了一下將用到的幾種環(huán)境評價(jià)的模型，包括：單因子指數(shù)模型、多因子指數(shù)評價(jià)、潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)性指數(shù)、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)。 與城市大氣、土壤污染相比，地表灰塵具有分布廣、取樣方便、代表性強(qiáng)、與非點(diǎn)源污染聯(lián)系緊密等獨(dú)特的環(huán)境特征

3、。鑒于此，城市地表灰塵應(yīng)該成為我國環(huán)境研究的一個(gè)新的切入點(diǎn)。國內(nèi)對城市地表灰塵的關(guān)注起始于1990初成都開展的一系列有關(guān)“街道地表物”的研究，之后陷入沉寂，近年在西安、北京、上海、重慶等地才陸續(xù)開展了相關(guān)研究。 目前結(jié)合城市區(qū)域特征對地表灰塵進(jìn)行有側(cè)重的研究，加強(qiáng)地表灰塵生態(tài)效應(yīng)及其安全風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)研究是研究灰塵對環(huán)境污染貢獻(xiàn)大小的新方向，本試驗(yàn)正式從上述兩方面進(jìn)行了針對性的研究。 本試驗(yàn)在主城區(qū)內(nèi)主要布置了16個(gè)采樣點(diǎn)、采

4、用人工清掃的方法收集樣品后，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行處理。處理方法主要包括粒徑分級、純水浸提、酸雨浸提、Tessier法對地表灰塵重金屬的形態(tài)分級、TCLP法提取地表灰塵重金屬以及磷形態(tài)分級。樣品經(jīng)過上述處理后，分別測定其中7種重金屬Cr、Cd、Cu、Ni、Pb、Zn、As和N、P。 通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，重慶市主城區(qū)街道灰塵中各重金屬含量大小按功能區(qū)排列為：工業(yè)區(qū)>交通區(qū)>居民區(qū)>旅游區(qū)；Cr、Ni、As、Zn、Pb、Cu、Cd在同一功能區(qū)中的

5、平均值分別為：233.4μg/g、61.37μg/g、898.57 ng/g、296.3μg/g、254.64μg/g、261.4μg/g、12.7μg/g。各功能區(qū)的街道灰塵對N、P、氨氮的貢獻(xiàn)率排序?yàn)槁糜螀^(qū)>居民區(qū)>交通區(qū)>工業(yè)區(qū)：不同粒徑街道灰塵對重金屬的貢獻(xiàn)率順序?yàn)椋杭?xì)顆粒>中顆粒>粗顆粒。重慶市主城區(qū)街道灰塵含有的重金屬、氮、磷溶出效率受pH的影響比較大；三種粒徑顆粒物中含有的相同形態(tài)的重金屬含量變化規(guī)律為：旅游區(qū)<居民區(qū)<交

6、通區(qū)<工業(yè)區(qū)；主要以殘留態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)、有機(jī)結(jié)合態(tài)存在：TCLP法溶出的重金屬在個(gè)別功能區(qū)均出現(xiàn)超標(biāo)情況，Cu在居民區(qū)超標(biāo)1.4％；Cd在各功能區(qū)均超標(biāo)，最高為旅游區(qū)超標(biāo)82％；Cr在交通區(qū)和工業(yè)區(qū)超標(biāo)，最高為工業(yè)區(qū)超標(biāo)50.2％；Pb在各個(gè)功能區(qū)均超標(biāo)，最高為居民區(qū)，超標(biāo)51％；Zn在各功能區(qū)均超標(biāo)，最高為旅游區(qū)，超標(biāo)95.16％。街道灰塵中含有的水溶態(tài)磷和殘留態(tài)磷按照旅游區(qū)、居民區(qū)、交通區(qū)、工業(yè)區(qū)呈遞減的趨勢，其對水體的富營養(yǎng)

7、化的貢獻(xiàn)也微乎其微。不同粒徑街道灰塵中磷的貢獻(xiàn)率為細(xì)顆粒>中顆粒>粗顆粒。各功能區(qū)街道灰塵對各形態(tài)P的貢獻(xiàn)率為：旅游區(qū)>居民區(qū)>交通區(qū)>工業(yè)區(qū)，這與TP的變化規(guī)律一致，各形態(tài)P在旅游區(qū)、居民區(qū)、交通區(qū)主要以非包裹的Al-P、Fe-P和Ca-P存在，工業(yè)區(qū)主要以Ca-P存在。采用環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)模型對各功能區(qū)街道灰塵進(jìn)行了單因子指數(shù)評價(jià)、內(nèi)梅羅指數(shù)評價(jià)、潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)性評價(jià)、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)后分別作出了灰塵對環(huán)境影響程度的分析。在單因子指數(shù)反映出各

8、功能區(qū)均受到重金屬污染。水溶態(tài)重金屬、氨氮雖不會直接污染地表水，但水溶態(tài)N、P會對水體造成污染。內(nèi)梅羅指數(shù)反映出除As外，重金屬及其水溶態(tài)主要對交通區(qū)和工業(yè)區(qū)造成污染較嚴(yán)重；水溶態(tài)氮、磷對旅游區(qū)和居民區(qū)都造成較嚴(yán)重污染：水溶態(tài)氨氮在各功能區(qū)都屬于安全范圍。潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)反映出不同功能區(qū)潛在生態(tài)危害程度的順序?yàn)椋汗I(yè)區(qū)>交通區(qū)>居民區(qū)>旅游區(qū)，多種重金屬潛在生態(tài)危害很強(qiáng)，水溶態(tài)重金屬的平均潛在生態(tài)危害程度基本屬于輕微的范圍；多種重金屬潛