长沙市大气颗粒物中重金属形态分析和污染研究

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1、长沙市大气颗粒物巾重金属的形态分布和污染研究摘要本文使用TH—150C中流量采样器对长沙市夏季和秋季大气颗粒物(TSP)样品分别进行采样，使用重量法测定颗粒物的质量浓度，并使用BCR和Tessier形态分析法对TSP中的重金属元素的浓度和形态分布进行了定量分析研究。结果表明长沙市夏季大气颗粒物污染较为严重，平均浓度值为220．7--4--_42Irtg／m3，超过国家二级标准(2001ag／m3)，但四个采样点均未超出国家三级标准(300pg／m3)。从站点来看，TSP浓度高低顺序为：经开区>开福区>高开区>马坡岭；颗粒物中

2、重金属含量高，浓度高低顺序为：Zn>Pb>Cu>Mn>Cd。从站点分布来看，重金属总浓度值大小顺序为：经开区>马坡岭>高开区>开福区，表明TSP浓度与重金属浓度关系不大。从四个站点来看，重金属的形态分布比较相似，但在含量方面还是有很大的不同；从污染因子计算中可以得出：重金属的迁移大小为：Cu>Zn>Cd>Pb>Mn；从因子分析中可以得出，这五种重金属元素主要来自于人为污染源，长沙市TSP中重金属元素在3个主要影响因子占总成因率达85％。长沙市秋季大气颗粒物污染较为严重，雨花区和火车站的TSP浓度超过大气环境质量年平均浓度二级

3、标准200}lg／m3，但三个采样点均没有超过年平均浓度三级标准；颗粒物中重金属含量高，Zn和Pb的浓度远远高于Cu和Cd的含量，其中Zn的平均浓度为2．528州m3，Pb为2．347州m3，Cu为O．187pg／m3，Cd为0．002I_tg／m3；颗粒物重金属的形态分析表明Cu的可生物利用态含量最高，Zn、Pb、Cd的可生物利用态含量稍低，除火车站Pb和Zn，其余的均超过了50％；在生物有效性评价中，Cu和Cd的生物有效性要大于Zn和Pb。本文还采用扫描电镜和其配套的能谱分析仪对长沙市TSP的微观形态特征进行分析研究。研

4、究表明：硅铝酸盐类颗粒是主要成分，可能的来源是土壤扬尘和燃煤过程的一次粒子排放；长沙市TSP主要来自于土壤的扬尘、燃烧飞灰和石膏等含Ca的矿物颗粒，并且颗粒物由两种以上矿物组成；长沙市TSP中细颗粒数比粗颗粒数要多，不规则形状较多。关键词：大气颗粒物；重金属形态分析；源解析；生物有效性评价；微观结构Il硕．Jj学位论文AbstractTheTSPsamlpesbeingsampledinsummerandautumnrespectivelyofChangshabytheTH一150Cmiddlevolumetotalsusp

5、endedparticulates(TSP)samplerswereusedtoanalysetheparticulateconcentrationsbytheweightmethodandthespeciationanalysisofheavymetalelementofTSPwerecarriedoutusingtheBCRandTessierspeciationmethod．Theresultsshowthattheatmosphericparticulatepollutionisserioushvaingaavera

6、geconcentrationvalueof220．74-4299／m’，morethanthenationalsecondarystandard(20099／m’)，butnoneofthefoursamplingsitesexceedingthenationalthirdarystandard(30099／m’)．TheconcentrationofTSPisintheorderof．Jinkai>Kaifu>Gaokai>MaPolingandthatofheavymetalsis：Zn>Pb>Cu>Mn>Cd．The

7、totalconcentrationofheavymetalsindifferentspotsisintheorderof．Jinkai>MaPoling>Gaokai>Kaifu．showingthattheconcentrationofTSPhaslittlerelationshipwiththatofheavymetal．Infoursites，thespeeiationofheavymetalsissimilar,butincontentisquitedifferent．Pollutionfactorcalculat

8、ionresultsshowthatthemetalmigrationsize：Cd>Cu>Zn>Mn>Pb；factoranalysisresultsshowthatthefivekindsofheavymetalsarefromhumanactivitiesandinthethreem