沈阳市街道灰尘中重金属的空间分布特征研究

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1、李崇等：沈阳市街道灰尘中重金属的空间分布特征研究563沈阳市街道灰尘中重金属的空间分布特征研究李崇1，李法云1,2*，张营1，刘桐武3，侯伟11.辽宁大学环境学院，辽宁沈阳110036；2.湖南农业大学资源环境学院，辽宁长沙410128；3.沈阳市环境卫生工程设计研究院，辽宁沈阳110013摘要：对沈阳市区街道灰尘中Cd、Cu、Pb、Zn的含量水平进行了研究，并分析了重金属的空间分布特征。结果表明：市区街道灰尘中Cd、Cu、Pb、Zn的含量范围分别为2.29～15.04mg·kg-1、46.96～204.29mg·kg-1、62.76～509.48mg·kg-1、277.41～422.89

2、mg·kg-1，平均值为4.35mg·kg-1、81.33mg·kg-1、106.26mg·kg-1、334.47mg·kg-1，是沈阳市土壤背景值的27.18、3.31、4.80、5.67倍；市区西部重金属污染程度高于东部，东、西部污染程度高于南、北部；街道灰尘中Cd、Pb空间分布差异较大，Zn分布较均匀；除Cd以外，铁西区重金属含量均最高，特别是Pb含量明显高于其他区，这与其工业区性质密不可分；Cd在大东区含量最高，这应与东部的汽车产业特征有密切关系；Cd－Zn，Cu－Pb，Cu－Zn，Pb－Zn之间都有着极显著的相关性；地积累指数法的评价结果表明：Cd处于重污染水平，其余3种重金属处

3、于偏中度污染水平。研究结果以期为沈阳市的城市环境污染防治和城市规划提供重要的科学依据。关键词：街道灰尘；重金属；空间分布特征；沈阳中图分类号：X513文献标识码：A文章编号：1672-2175（2008）02-0560-05李崇等：沈阳市街道灰尘中重金属的空间分布特征研究563城市灰尘是指粒径小于20目(<0.920mm)，分散于城市不同区域的表面固体颗粒物[1]，按照其来源和颗粒物性质，划分为街道灰尘、区域灰尘、大气灰尘[2]。本文的研究对象为街道灰尘，它的主要来源为建筑工地、裸露地表、各种沉降在路面上的气溶胶粒子和交通工具的磨损等[3]。由于其受到人流车流的影响，有害重金属会大量吸附在

4、颗粒物表面，从而成为潜在污染源，对人类和环境都有着相当大的危害。一方面，街道灰尘在一定外动力条件下较易扬起，从而通过呼吸道和皮肤被人体吸收，在人体内被消化、吸收、积累，对人体健康产生危害；另一方面，它在降水的冲刷作用下进入河道，对城市水环境造成了直接的污染。国外学者对街道灰尘中重金属的研究较多，方法也比较成熟，如Emanuela[4]对西西里市不同功能区、不同形态及不同粒径中的重金属进行了研究，Serife[5]研究了土耳其内一工业区各重金属元素的相关性，并对街道灰尘作了主成分分析。相比之下，国内主要侧重于灰尘对大气颗粒物的贡献率及防尘措施的研究[6]，而对街道灰尘中重金属的研究才刚起步，

5、仅有西安、上海有初步研究，在东北地区尚属空白。拥有“东方鲁尔”之称的沈阳市是中国典型的老工业基地，也是全国重要的有色金属冶炼与工业加工基地，目前已形成东部汽车、西部重化、南部高新技术和北部农产品加工四大工业经济布局。沈阳市又是东北地区的交通枢纽，公路密集。因此，针对沈阳市的典型特征来研究街道灰尘中重金属的空间分布特征有着十分重要的意义。1样品采集与实验分析1.1研究区概况沈阳市是辽宁省的政治、经济核心，人口近800万，市区面积217km2[7]。1950年起，沈阳市就是我国重要的重工业基地之一，其产业结构具有东北老工业基地典型的重化工业特点，主要以机械加工为主，包括冶金、化工、医药、纺织、

6、建材等[8]。目前该市有5个市区和4个工业区：市区包括和平区、沈和区、皇姑区、铁西区、大东区；工业区包括铁西工业区、大东工业区、陈相工业区、沈海工业区，其中铁西工业区规模最大，发展最早[9]。近几年，沈阳市机动车数量增加迅速，到2006年末全市有机动车578676辆。1.2样品采集2006年4月在晴朗无风的天气下，用小刷子和塑料小铲子在沈阳市一环一周及环内五条主要交通街道进行采样。每个采样点均用GPS定位，采样间距约为1km，共采集61个样品。采样点位置详见图1(注：H、HY为环路；BT为长江街；B为北陵大街；W为望花街；C为市府大路；R为热闹路)。1.3实验分析1.3.1样品的预处理李崇

7、等：沈阳市街道灰尘中重金属的空间分布特征研究563将采集的样品自然风干10d后，除去其中石050010002000m图1沈阳市街道灰尘采样点位置Fig.1SamplingsitesofstreetdustsinShenyangcity表1街道灰尘中重金属含量Table1Thecontentsofheavymetalsinstreetdustmg·kg-1重金属平均值中位数最小值最大值变异系数对照值沈阳市土壤背景值Cd4.