石家莊市街道積塵重金屬污染研究.pdf

1、街道積塵是指城市街道表面的一層松散沉積物，在外力擾動下易反復揚起-沉降，對行人呼吸健康產(chǎn)生危害。探討街道積塵的粒度分布和重金屬污染狀況對城市環(huán)境問題基礎(chǔ)研究和環(huán)境質(zhì)量改善均有幫助。本研究以環(huán)境空氣污染嚴重的代表性城市石家莊市為研究區(qū)，分析街道積塵顆粒粒度特征、重金屬元素含量特征及近地表環(huán)境顆粒物(以大葉黃楊葉片為載體)粒度的空間分布特征，為石家莊市進一步生態(tài)環(huán)境規(guī)劃和污染防治提供了基礎(chǔ)。 本研究采集了63個街道積塵和大葉黃楊葉

2、片滯塵樣品，利用原子吸收光譜儀(AA2042和AA240FS，美國)測試積塵樣品重金屬元素含量，利用粒度粒形分析儀(CIS-50，荷蘭產(chǎn))測試樣品粒度分布。并利用ArcGIS9.0及EXCEL2000分析積塵重金屬含量、粒度參數(shù)的空間分布特征。 結(jié)果顯示，石家莊市街道積塵的粒徑均值為1.52～2.29μm，PM10占街道積塵中顆粒個數(shù)總量的95％以上；街道積塵中重金屬元素中Pb、Zn、Cr、As的平均含量均高出河北省土壤背景值

3、的2～3倍，Cd高出7.5倍，說明在城市化進程中，石家莊市出現(xiàn)Cd的富集。 利用地積累指數(shù)評價法和生態(tài)危害性指數(shù)評價法對街道積塵中重金屬元素的健康風險性進行了分析。地積累指數(shù)評價結(jié)果顯示，各元素中Cd的地積累指數(shù)最大，為4.14；Pb的地積累指數(shù)最小，為-5.39。由于受人為污染程度和重金屬元素地球化學環(huán)境背景值的影響，Cd出現(xiàn)極強的風險程度；生態(tài)危害性指數(shù)評價結(jié)果顯示，Cd生態(tài)危害性指數(shù)最大，為225.17；Zn的最小，為3

4、.10。雖然兩種方法結(jié)果略有差異，但總體看兩種評價方法均得出Cd元素健康危險程度最大，這與Cd元素在石家莊市的富集程度以及它的生物毒性有關(guān)。在空間變化上，Pb元素的污染在空間上變化要大于其它重金屬元素，這由Pb的多源性決定的。除研究區(qū)域的東北部外，環(huán)路以內(nèi)的主城區(qū)街道積塵重金屬元素的健康風險性指數(shù)明顯高于環(huán)路以外的城鄉(xiāng)過渡帶。 利用大葉黃楊葉片滯塵效益推演近地表顆粒物懸浮狀況的研究結(jié)果表明，大葉黃楊葉片滯塵量平均為0.3843

5、 g·m-2·d-1，其中約80％～90％來自近地表環(huán)境中的局地污染源，并且在空間上存在差異性，能夠反映街道積塵被揚起后的空間分布狀況。同時大葉黃楊葉片滯塵顆粒物粒度均值僅為1.9185μm，且98.27％的顆粒物小于10μm，說明大葉黃楊對滯塵顆粒物的尺度具有分選性，這種分選性使之成為城市環(huán)境中消除、過濾可吸入顆粒物的良好載體。 綜合街道積塵重金屬元素健康風險性和大葉黃楊葉片滯塵量空間分布進行比對，得出三類不同的積塵重金屬污