長沙市大氣顆粒物中重金屬形態(tài)分析和污染研究.pdf

1、本文使用TH—150C中流量采樣器對(duì)長沙市夏季和秋季大氣顆粒物(TSP)樣品分別進(jìn)行采樣,使用重量法測定顆粒物的質(zhì)量濃度,并使用BCR和Tessier形態(tài)分析法對(duì)TSP中的重金屬元素的濃度和形態(tài)分布進(jìn)行了定量分析研究。結(jié)果表明長沙市夏季大氣顆粒物污染較為嚴(yán)重,平均濃度值為220.7±42μg/m3,超過國家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(200μg/m3),但四個(gè)采樣點(diǎn)均未超出國家三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(300μg/m3)。從站點(diǎn)來看,TSP濃度高低順序?yàn)?經(jīng)開區(qū)>開福區(qū)

2、>高開區(qū)>馬坡嶺；顆粒物中重金屬含量高,濃度高低順序?yàn)?Zn>Pb>Cu>Mn>Cd。從站點(diǎn)分布來看,重金屬總濃度值大小順序?yàn)?經(jīng)開區(qū)>馬坡嶺>高開區(qū)>開福區(qū),表明TSP濃度與重金屬濃度關(guān)系不大。從四個(gè)站點(diǎn)來看,重金屬的形態(tài)分布比較相似,但在含量方面還是有很大的不同；從污染因子計(jì)算中可以得出:重金屬的遷移大小為:Cu>Zn>Cd>Pb>Mn；從因子分析中可以得出,這五種重金屬元素主要來自于人為污染源,長沙市TSP中重金屬元素在3個(gè)主要影

3、響因子占總成因率達(dá)85％。長沙市秋季大氣顆粒物污染較為嚴(yán)重,雨花區(qū)和火車站的TSP濃度超過大氣環(huán)境質(zhì)量年平均濃度二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)200μg/m3,但三個(gè)采樣點(diǎn)均沒有超過年平均濃度三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；顆粒物中重金屬含量高,Zn和Pb的濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于Cu和Cd的含量,其中Zn的平均濃度為2.528μg/m3,Pb為2.347μg/m3,Cu為0.187μg/m3,Cd為0.002μg/m3；顆粒物重金屬的形態(tài)分析表明Cu的可生物利用態(tài)含量最高,Zn、Pb、Cd

4、的可生物利用態(tài)含量稍低,除火車站Pb和Zn,其余的均超過了50％；在生物有效性評(píng)價(jià)中,Cu和Cd的生物有效性要大于Zn和Pb。本文還采用掃描電鏡和其配套的能譜分析儀對(duì)長沙市TSP的微觀形態(tài)特征進(jìn)行分析研究。研究表明:硅鋁酸鹽類顆粒是主要成分,可能的來源是土壤揚(yáng)塵和燃煤過程的一次粒子排放；長沙市TSP主要來自于土壤的揚(yáng)塵、燃燒飛灰和石膏等含Ca的礦物顆粒,并且顆粒物由兩種以上礦物組成；長沙市TSP中細(xì)顆粒數(shù)比粗顆粒數(shù)要多,不規(guī)則形狀較多。