長株潭地區(qū)大氣沉降中重金屬污染特征及來源分析.pdf

1、有色金屬冶煉、火電廠等行業(yè)排放廢氣是大氣中重金屬的主要來源，大氣重金屬通過湍流、重力和降水過程沉降到地面，成為土壤中重金屬的重要外源因子之一，對生態(tài)系統(tǒng)和人體健康構成潛在威脅。長株潭已成為中國中部新崛起的城市群，是由國務院批準的“兩型社會”（資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會）綜合配套改革試驗區(qū)，也是中國老工業(yè)基地之一。之前由于存在眾多有色冶煉小企業(yè)，造成本地區(qū)環(huán)境中重金屬污染嚴重，針對土壤和水體重金屬的研究早在“六五”、“七五”就已有研究，但

2、大氣重金屬研究較少。本文通過對湖南省長沙株洲湘潭地區(qū)2011年11月-2012年10月大氣沉降的現(xiàn)場采樣，分析了大氣沉降及其所含Cr, As，Cd，Pb，Zn五種重金屬的沉降量和沉降通量、大氣重金屬污染特征和等級，研究了大氣重金屬的來源、潛在生態(tài)風險及對土壤的影響。主要的研究結論有:
　　(1)計算了長株潭地區(qū)、長株潭主城區(qū)大氣沉降及其中所含重金屬的沉降量和沉降通量、在大氣沉降中的含量。各重金屬的年沉降通量在100-103mg/(

3、m2·yr)之間，Zn最高、Cd最低，As、Cr和Pb量級差別不大;干沉降中的重金屬含量遠遠高于濕沉降;株洲市12點降塵年沉降通量的分布基本上呈現(xiàn)出隨著離清水塘工業(yè)區(qū)距離的增加而逐漸減小的趨勢，從西北向東南方向遞減;各重金屬在干沉降中的含量基本上是秋冬較高，春季次之，夏季較低。
　　(2)與其他地區(qū)比較，長株潭地區(qū)的大氣降塵沉降通量較低。除Cr外，其他四種重金屬的沉降通量及含量均是株洲市遠大干長株潭主城區(qū)遠大于長株潭地區(qū)，株洲市大

4、氣重金屬沉降通量及含量偏高，長株潭地區(qū)大氣重金屬沉降通量及含量和國內其他主要城市的研究結果差別不大。
　　(3)用富集因子法、單因子污染指數(shù)、內梅羅綜合污染指數(shù)法、污染負荷指數(shù)法、地累積指數(shù)法等多種方法分析了重金屬對土壤的污染程度。長株潭地區(qū)的主要污染元素為Zn，其次為Cd，而長株潭主城區(qū)的主要污染元素為Cd，其次為Pb和Zn，Cr和As的污染較輕，只有瀏陽采樣點As的污染較嚴重;長株潭主城區(qū)除了沙坪采樣點污染較輕以外，其他8個采

5、樣點都存在較嚴重的污染，特別是株冶醫(yī)院和天臺山莊采樣點。
　　(4)用主因子分析法、相關性分析法、聚類分析法、后向軌跡法等分析方法分析了重金屬的可能來源。長株潭地區(qū)元素Cd、Pb相關性最強，可能受工業(yè)、汽車尾氣的影響;長株潭主城區(qū)元素Zn、As、Cd、Pb可能受工業(yè)、燃煤等人為因素影響較大;而Cr來源與其他四種重金屬元素有明顯不同，可能主要來源于地殼等自然源;冬季大氣沉降中的重金屬可能受北方污染源的影響，而夏季受東南方向海洋氣團的