不同粒径近地表大气尘元素分配规律研究——以成都经济区为例

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1、施泽明等：不同粒径近地表大气尘元素分配规律研究：以成都经济区为例1595不同粒径近地表大气尘元素分配规律研究——以成都经济区为例施泽明1*，倪师军1，张成江1，陈德友2，刘应平21.成都理工大学地球化学系，四川成都610059；2.四川省地质调查院，四川成都610081摘要：将不同地貌单元和城市不同功能区的近地表大气尘机械筛分，分析其粒度组成和化学组成特征及其相互关系，以探讨元素在不同粒径大气尘颗粒中的分配规律。研究结果表明：近地表大气尘颗粒粒径主要集中在300~400目（38.5~54µm），其中城市和丘

2、陵地区质量分数最高，达56.596％~68.493％。化学组成上，人为扰动重金属元素，除Pb本底值比较高外，总体上城市高于丘陵和山区；Al2O3、Na2O、SiO2、Ti、Zr等稳定元素总体上，随粒径的减小，元素含量逐渐增大；Mn、P、S等元素，总体上随粒径的减小，元素含量逐渐减小。Pb、Zn、Cr等人为扰动元素，大粒径近地表大气尘元素含量稍大于小粒径元素含量，但小粒径元素含量总体上仍呈现随粒径的减小而逐渐增大的趋势。关键词：近地表大气尘；粒径组成；化学组成；分配规律中图分类号：X131.1文献标识码：A文

3、章编号：1672-2175（2007）06-1590-07施泽明等：不同粒径近地表大气尘元素分配规律研究：以成都经济区为例1595大气颗粒物粒径研究结果表明，10μm以下的颗粒物可以进入鼻腔，7μm以下的颗粒物可以进入咽喉，小于2.5μm的颗粒物则可以深达肺泡并沉积,进而进入血液循环中[1]。不同粒径颗粒的物理特性和化学组成与人体健康密切相关。由于小颗粒具有比较大颗粒更大的比表面积，因而其吸附性也更强，更容易成为空气中各种毒害物质的载体[2]。国内外对大气颗粒物粒度组成及其分布特征进行了大量的研究[3-9]

4、，研究内容主要是总颗粒物化学组成、粒度分布、矿物学特征及其来源解析等，研究对象已经从TSP转向可吸入颗粒物PM10、PM2.5甚至更小级别上。但有关近地表大气尘的相关研究还未见报导。近地表大气尘采集于人的平均呼吸高度（1.5m左右），是较长时间累积的大气颗粒物和地表扬尘的混合物。本文在成都市和成都经济区（另文报导）近地表大气尘地球化学特征的基础上[10-11]，选择典型区域，从粒径和化学组成的相互关系，探讨了元素在不同粒径近地表大气尘中的分配规律。1研究区概况成都经济区包括成都市、绵阳市、德阳市、眉山市、乐

5、山市及雅安市，地处四川盆地西部，是“天府之国”的核心地带，城市化水平居全省之首，在四川省经济发展中具有举足轻重的地位。区内交通方便，气候温和，雨量充沛，湿度大、云雾多、日照少、年平均湿度为70%～80%，无霜期长。地势西高东低、北高南低。从地理地貌分区来看，成都市、德阳市属于平原区，眉山市属丘陵区，雅安市、乐山市属盆周山区。本文选择经济区内大型综合性城市－成都，中等重工业城市－德阳，眉山部分丘陵区及雅安部分山区近地表大气尘进行研究。2实验部分2.1样品的采集样品的采集：在中低层（1~2层）建筑物，主要是居民

6、楼窗户及公用设施上，用毛刷扫集累积时间较长的灰尘于洁净的纸上，然后转移至聚乙烯样品袋中，编号，封口。城市按1件/km2、丘陵按1件/100km2、部分山区按1件/400km2密度采样，采样时，尽量避开直接污染源（如工业污染、民用燃煤及油漆剥落等），每个样品由3～4个子样等量混合而成，采集量约20g。2.2样品的处理和分析样品的处理：按照城市功能区和不同的地貌单元，将同一范围内不同样品再次多点等量混合成成都市工业区、成都市商业区、德阳市，眉山丘陵地区、雅安山区五个大点，用100目、200目、300目、400目

7、和500目的尼龙套筛，经反复机械过筛，分别取得100～200目、200～300目、300～400目、400～500目及500目以下5个不同粒径大气尘样品，用聚乙烯塑料袋送样分析。施泽明等：不同粒径近地表大气尘元素分配规律研究：以成都经济区为例1595样品的分析：分析以X荧光光谱法和电感耦合等离子体分析法为主，辅以无火焰原子吸收、火焰原子吸收、原子荧光法等。其中对于个别样品量较少的点，用有机纤维垫底制片方法进行X荧光光谱法分析，各元素的分析方法、检出限详见表1。3结果与讨论3.1粒径组成特征不同研究区不同粒径

8、近地表大气尘的组成见表2。由表2可见，各区近地表大气尘颗粒粒径主要集中在300～400目（38.5～54µm），其中城市和丘陵地区质量分数最高，达56.596%～68.493％；丘陵和山区由于采集于农村，其100～200目及200～300目含量明显高于成都和德阳城市；眉山丘陵区采样范围主要在仁寿，该区矿业生产和个体工业较多、人为扰动较大，其300～400目颗粒含量与城市相当；雅安山区主要采集自宝兴县，属于典型山区