（自然地理學(xué)專(zhuān)業(yè)論文）上海城市街道灰塵重金屬污染研究.pdf

摘要 近十年來(lái)，有關(guān)城市街道灰塵( u r b a ns t r e e td u s t ) 重金屬污染的研究逐漸 成為一個(gè)熱點(diǎn)。與城市土壤和大氣顆粒物相比，城市街道灰塵是一種物質(zhì)組成和 來(lái)源復(fù)雜的環(huán)境介質(zhì)，由于受到汽車(chē)交通運(yùn)輸、工、世生產(chǎn)和城市建設(shè)等人類(lèi)活動(dòng) 的影響，街道灰塵累積了大量的重金屬，從而成為城市環(huán)境重金屬污染的一個(gè)重 要來(lái)源。國(guó)內(nèi)外的研究結(jié)果表明，城市街道灰塵中的重金屬對(duì)人體健康構(gòu)成危害， 對(duì)城市大氣環(huán)境和水環(huán)境造成污染。由人類(lèi)活動(dòng)帶給上海城市環(huán)境的重金屬污 染，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展勢(shì)必逐漸加劇，丌展上海城市街道灰塵重金屬污染研究 具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義和科學(xué)意義。 在國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“長(zhǎng)江三角洲水土資源環(huán)境演變與調(diào)控研究” 和“長(zhǎng)江口濱岸潮灘復(fù)雜環(huán)境條件下物質(zhì)循環(huán)研究”的資助下，本文共采集了 3 9 4 個(gè)街道灰塵樣品，在分析獲得3 6 4 6 個(gè)有效數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，對(duì)上海城市街道 灰塵重金屬的含量水平、分布特征、來(lái)源判析、賦存形態(tài)和生物有效性等方面進(jìn) 行了研究。本文的研究結(jié)果不僅填補(bǔ)了目前上海市在城市街道灰塵重金屬污染研 究方面的空白，而且為上海市的城市環(huán)境污染防治、環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)和城市規(guī)劃提 供了可靠的科學(xué)依據(jù)。 本文取得的主要研究結(jié)果如下： 1 上海城市街道灰塵具有獨(dú)特的理化性質(zhì)，p h 平均值為9 5 2 ，范圍在 7 8 6 - 1 2 4 5 之間：有機(jī)質(zhì)的平均含量為6 3 ，范圍在1 3 1 4 7 之間；街 道灰塵的平均粒徑和中值粒徑分別為1 6 3 7 和1 3 6 3 9 m ，粒徑分布主要表現(xiàn) 為雙峰和多峰的非正態(tài)分布。 2 上海市區(qū)街道灰塵重金屬c r 、c u 、n i 、p b 和z n 的平均含量分別為1 0 5 、1 5 2 、 6 5 、1 9 6 和5 8 4m g k g ，分別為環(huán)境背景值的1 ，4 、5 4 、2 1 、7 9 和6 9 倍； 郊區(qū)城鎮(zhèn)中心街道灰塵重金屬c r 、c u 、n i 、p b 和z n 的平均含量分別為1 1 0 、 2 5 3 、1 0 0 、2 3 7 、7 2 1r n g k g ，分別為環(huán)境背景值的1 5 、8 9 、3 1 、9 f 3 和8 4 倍。 3 上海城市街道灰塵重金屬的空間分布差異較大，局部區(qū)域污染嚴(yán)重。市區(qū)尤 其是內(nèi)環(huán)線(xiàn)以?xún)?nèi)區(qū)域街道灰塵重金屬c u 、p b 和z n 污染嚴(yán)重，其平均含量分 別為2 4 6 、3 5 9 和9 1 2 m g k g ，污染中心主要位于i n j i l = f k 路、徐家匯、陸家嘴 等商業(yè)區(qū)和交通要道；市區(qū)街道灰塵重金屬c r 和n i 的污染相對(duì)較輕，c r 和n i 的污染中心主要位于外環(huán)線(xiàn)附近和浦東新區(qū)陸家嘴商貿(mào)區(qū)( 近內(nèi)環(huán)線(xiàn)) 。 郊區(qū)城鎮(zhèn)中心的商業(yè)區(qū)和居住區(qū)街道灰塵各重金屬含量明顯高于鎮(zhèn)級(jí)( 高 速) 公路街道灰塵各重金屬的含量，城鎮(zhèn)周邊鄉(xiāng)村地區(qū)街道灰塵重金屬含量 明顯較低。 4上海郊區(qū)城鎮(zhèn)街道灰塵重金屬c d 、c u 、p b 、z n 、f e 和m n 含量無(wú)顯著的季 節(jié)性變化，c r 和n i 含量季節(jié)性變化顯著，表現(xiàn)為夏季含量較高，春季含量 較低，夏季c r 的含量為春季含量的l9 - - - 3 4 倍，夏季n i 的含量為春季含量 的19 38 倍。 5上海市區(qū)和郊區(qū)城鎮(zhèn)街道灰塵重金屬和有機(jī)質(zhì)的相關(guān)分析和主成分分析的 結(jié)果表明：市區(qū)街道灰塵重金屬主要來(lái)源于汽車(chē)交通污染，其次來(lái)源于工業(yè) 污染；郊區(qū)城鎮(zhèn)街道灰塵重金屬主要來(lái)源于汽車(chē)交通污染，其次來(lái)源于巖石 和土壤的風(fēng)化，一些未知的污染源對(duì)街道灰塵重金屬有特殊貢獻(xiàn)。 6上海城市街道灰塵中重金屬c r 、n i 、p b 和z n 主要以殘?jiān)鼞B(tài)和鐵錳氧化物結(jié) 合態(tài)的形式存在，其含量占總量的8 0 以上：c u 主要以有機(jī)物結(jié)合態(tài)的形 式存在，占總量的6 1 9 ；只有少量的( 平均不到1 0 ) 的重金屬結(jié)合在碳 酸赫結(jié)合態(tài)和可交換態(tài)中。市區(qū)和郊區(qū)城鎮(zhèn)街道灰塵重金屬具有相似的形態(tài) 分布，但市區(qū)街道灰塵中c r 、c u 和n i 的殘?jiān)鼞B(tài)含量明顯高于郊區(qū)城鎮(zhèn)街道 灰塵中殘?jiān)鼞B(tài)的含量。根據(jù)重金屬的賦存形態(tài)得出上海城市街道灰塵重金屬 的生物有效性表現(xiàn)為：p b n i c u z n c r 。 7 采用地積累指數(shù)法和潛在生態(tài)危害指數(shù)法的評(píng)價(jià)結(jié)果表明：上海城市街道灰 塵重金屬c r 位于清潔水平，n i 位于輕度污染水平，c d 、c u 、p b 和z n 均位 于偏中度污染水平以上，其中，內(nèi)環(huán)線(xiàn)以?xún)?nèi)市區(qū)街道灰塵重金屬c u 、p b 和 z n 污染較為嚴(yán)重，位于中度污染以上水平；上海城市街道灰塵重金屬潛在 生態(tài)危害中等，其中，內(nèi)環(huán)線(xiàn)以?xún)?nèi)市區(qū)和郊區(qū)城鎮(zhèn)中心街道灰塵重金屬的潛 在生態(tài)危害達(dá)到了較高水平；重金屬c u 和p b 對(duì)街道灰塵重金屬的潛在生態(tài) 危害貢獻(xiàn)較大。 關(guān)鍵詞：城市街道灰塵，重金屬，分布特征，賦存形態(tài)，生物有效性，污染評(píng)價(jià)， 上海 i i a b s t r a c t i n t e r e s ti nt h el e v e l so f h e a v ym e t a lc o n t a m i n a n t sa s s o c i a t e dw i t hu r b a n s t r e e t d u s th a sr i s e ni nr e c e n tt e n y e a r s c o m p a r e d w i t hu r b a ns o i la n da t m o s p h e r i c p a r t i c l e s ，u r b a ns t r e e td u s ti sc h a r a c t e r i z e da sa ne n v i r o n m e n t a lm e d i u mc o m p o s e do f c o m p l e xs u b s t a n c ea n do r i g i n a t i n g f r o mm u l t i s o u r c e s i n f l u e n c e d b yt h eh u m a n a c t i v i t i e si n c l u d i n gt r a f f i ct r a n s p o r t a t i o n ，i n d u s t r i a lp r o d u c t i o na n dc i t yc o n s t r u c t i o ne t a l ，u r b a ns t r e e td u s ti t s e l fh a sa c c u m u l a t e dal a r g ea m o u n to fh e a v ym e t a l sa n dh a s b e e ni d e n t i f i e da sas i g n i f i c a n tp o l l u t i o ns o u r c ei nu r b a ne n v i r o n m e n t ，j u s ta sw h a t h a sb e e nf o u n di nm a n ys t u d i e st h r o u g h o u tt h ew o r l d ，u r b a ns t r e e td u s tn o t o n l yh o l d s at h r e a tt oh u m a nh e a l t hd u et oi t se l e v a t e d h e a v ym e t a lc o n c e n t r a t i o n ，b u t a l s o p r o v i d e sc o n s i d e r a b l el o a d i n g so fh e a v y m e t a l st ot h ew a t e rb o d i e so fu r b a nr i v e r sb y s t o r mw a t e rr u n o f f i th a ss i g n i f i c a n t l yr e a l i s t i ca n ds c i e n t i f i cm e a n i n gt os t u d y h e a v y m e t a l p o l l u t i o ni nu r b a n s t r e e td u s t t h i sd i s s e r t a t i o ni ss u p p o r t e db yt h en a t i o n a ln a t u r es c i e n c ek e yf o u n d a t i o n ： e n v i r o n m e n t a le v o l u t i o no fw a t e r l a n dr e s o u r c e sa n di t sc o n t r o li nc h a n 西i a n g d e l t a ( n o 4 9 8 31 0 7 0 ) a n db i o g e o c h e m i c a lc y c l i n g o fp o l l u t a n t si n c o m p l e x e n v i r o n m e n t so ft i d a lf i a t si nt h ey a n g t z ee s t u a r y ( n o 4 0 1 3 1 0 2 0 ) r e s p e c t i v e l y b a s e do nt h es a m p l i n go f3 9 4s t r e e td u s ts a m p l e sa n dt h ea n a l y s i so f3 6 4 6e f f e c t i v e d a t a ，t h ec o n t e n ta n dd i s t r i b u t i o nc h a r a c t e ro f h e a v y m e t a l sa sw e l la st h e i rs p e c i a t i o n a n db i o a v a i l a b i l i t yi nu r b a ns t r e e td u s to f s h a n g h a ia r em a i n l ys t u d i e d ，t h ep o l l u t i o n s o u r c e so ft h eh e a v ym e t a l sa r ea l s od i s c u s s e d t h e s er e s u l t sc a nn o to n l yf l uu dt h e b l a n ki nt h er e s e a r c ho f h e a v ym e t a lp o l l u t i o ni nu r b a ns t r e e td u s to fs h a n g h a i ，b u t a l s op r o v i d er e l i a b l ea n d s c i e n t i f i cb a s i sf o rt l l eu r b a ne n v i r o n m e n t a lp o l l u t i o nc o n t r 0 1 e n v i r o n m e n t a lq u a l i t ya s s e s s m e n ta n d c i t yp l a n n i n go f s h a n g h a i t h em a i nc o n c l u s i o n so f t h i ss t u d yc a r lb es u m m e d u p a sf o l l o w s 1 t h ep h y s i c a la n dc h e m i c a lc h a r a c t e r i s t i co ft h eu r b a ns t r e e td u s ti n s h a n g h a ii s u n i q u e ：t h ea v e r a g ep hi s9 。5 2w i t ht h er a n g eb e t w e e n7 8 6a n d1 2 4 5 ；t h e a v e r a g ec o n t e n to fo r g a n i cm a t t e ri s6 3 ，w i t ht h er a n g eb e t w e e n1 3 a n d 1 4 7 ；t h ea v e r a g ea n dm e d i a ng r a i ns i z eo ft h eu r b a ns t r e e td u s ta r e1 6 3 7 9 m a n d13 6 - 3 9 m r e s p e c t i v e l y , m o s t l yw i t hd o u b l e a p i c e so rm u l t i ，a p i c e sn o n n o r m a l d i s t r i b u t i o n 2 t h e a v e r a g ec o n t e n to fc r , c u ，n i ，p ba n dz ni ns t r e e td u s to f u r b a na r e ai s 1 0 5 1 5 2 ，6 5 ，1 9 6a n d 5 8 4 m g & gr e s p e c t i v e l y ，w h i c hi s1 4 ，5 4 ，2 1 ，7 9a n d6 9t i m e s t h es o i l b a c k g r o u n dv a l u e s ，t h ea v e r a g ec o n t e n to fc r , c u ，n i ，p ba n dz ni n i i i 3 4 5 6 s t r e e td u s to ft h es u b u r b a nt o w n s c e n t e r si s 110 ，2 5 3 ，1 0 0 ，2 3 7 ，7 2 1 m g k g r e s p e c t i v e l y , w h i c h i s 1 5 ，8 9 ，3 1 ，9 3 a n d8 4t i m e so ft h es o i lb a c k g r o u n d v a l u e s t h es p a t i a ld i s t r i b u t i o no fe a c hh e a v ym e t a li nu r b a ns t r e e td u s to fs h a n g h a ih a s m u c hd i f f e r e n c ea n dt h ep a r t i a lp o l l u t i o ni ss e r i o u s h e a v ym e t a lp o l l u t i o no fc u ， p ba n dz na r es e r i o u si nt h eu r b a na r e ae s p e c i a l l yw i t h i nt h ei n n e rr i n g ，a n dt h e p o l l u t i o nc e n t e r sl o c a t em a i n l y i nt h ec o m m e r c i a la r e aa n dm a j o r r o a d s ；t h eh e a v y m e t a lp o l l u t i o no fc ra n dn ia r er e l a t i v e l yl e s ss e r i o u sw i t ht h ep o l l u t i o nc e n t e r s s i t u a t e dm a i n l yn e a rt h eo u t e rr i n ga n dt h el uj i a z u if i n a n c i a la n dc o m m e r c i a l a r e a ( n e a rt h ei n n e rr i n g ) a sf o rt h es u b u r b a nt o w n s ，t h eh e a v y m e t a lc o n t e n ti n t h es t r e e td u s to fc o m m e r c i a lo rr e s i d e n t i a la r e ai nt o w n sc e n t e ra r eo b v i o u s l y h i g h e rt h a nt h a ti nt o w n g r a d e ( h i g h w a y ) r o a d ；t h eh e a v ym e t a lc o n t e n ti nr u r a l a r e ao fs u b u r b a nt o w n sa r el o w e s t t h ec o n t e n to f c d ，c u ，p b ，z n ，f ea n dm n i ns t r e e td u s to fs u b u r b a nt o w n ss h o w s n os i g n i f i c a n ts e a s o n a lc h a n g e s ，a n do n l yt h es e a s o n a lc h a n g e so fc ra n dn ia r e o b v i o u s ，s h o w i n gh i g h e rc o n c e n t r a t i o n i ns u m m e ra n dl o w e rc o n c e n t r a t i o ni n s p r i n g t h ec o n t e n to fc r i ns u m m e ri s1 9 3 4t i m e so ft h a ti ns p r i n g ，a n dt h e c o n t e n to f n ii ns u m m e ri s1 9 - 3 8t i m e so f t h a ti ns p r i n g t h r o u g h t h em e t h o d so f t h ec o r r e l a t i v ea n a l y s i sa n d p r i n c i p a lc o m p o n e n ta n a l y s i s o ft h eh e a v ym e t a l sa n do r g a n i cm a r e ri nu r b a ns t r e e td u s to fs h a n g h a i ，t h e p o l l u t i o ns o u r c e so ft h eh e a v ym e t a la r ea n a l y z e dp r i m a r i l y t h eh e a v ym e t a l si n t h es t r e e td u s to fu r b a na r e am a i n l yo r i g i n a t ef r o mt h et r a f f i c r e l a t e ds o u r c ea n d i n d u s t r i a ls o u r c es e c o n d l y t h eh e a v ym e t a l si nt h es t r e e td u s to fs u b u r b a nt o w n s a l s om o s t l yc o m ef r o mt r a f f i c r e l a t e ds o u r c e ，b u ts e c o n d l yf r o mt h ee r o s i o na n d w e a t l l 【e r i n go f t h e r o c ka n ds o i l ，a n ds o m es o u r c e sr e m a i nu n k n o w nw h i c hm a k ea s p e c i a lc o n t r i b u t i o n t ot h eh e a v ym e t a l si nt h es t r e e td u s to fs u b u r b a nt o w n s t h e h e a v ym e t a l sc r , n i ，p ba n dz ni nu r b a ns t r e e td u s to fs h a n g h a ia r ep r e s e n t m a i n l yi nt h er e s i d u a lf r a c t i o na n df e m no x i d ef r a c t i o n ，w h i c ha c c o u n tf o r8 0 o ft h et o t a lc o n t e n t ；c ui st h eo n l ym e t a lp r e d o m i n a n t l ya s s o c i a t e dw i t ho r g a n i c f r a c t i o nw i t ht h ep e r c e n t a g ec o n t e n t6 1 9 ：o n l yal i t t l ea m o u n to f h e a v ym e t a l s ( 1 e s st h a n10 ) i sb o u n d 協(xié)e x c h a n g e a b l ef r a c t i o na n dc a r b o n a t ef r a c t i o n t h e h e a v ym e t a l si nt h es t r e e td u s to fu r b a na r e aa n ds u b u r b a nt o w n sh a v eas i m i l a r s p e c i a t i o nd i s t r i b u t i o n ，e x c e p tt h a tt h ep e r c e n t a g ec o n t e n to ft h er e s i d u a lf r a c t i o n o f c u ，n ia n dc ri ns t r e e td u s to fu r b a na r e ai sh i g h e rt h a nt h a to fs u b u r b a nt o w n s a c c o r d i n g t ot h e s p e c i a t i o n d i s t r i b u t i o no fe a c hh e a v ym e t a l ，t h ei n d e xo f b i o a v a i l a b i l i t yo f h e a v y m e t a l s i n u r b a ns t r e e t d u s t i s ：p b n i c u z n c r 7 b yu s i n gt h em e t h o do fg e o a c c u m u l a t i o ni n d e xa n dp o t e n t i a le c o l o g i c a l r i s k i n d e xt oa s s e s st h eh e a v ym e t a lp o l l u t i o ni nu r b a ns t r e e td u s to fs h a n g h a i ，t h e r e s u l t ss h o w ：c ri sa tac l e a nl e v e l ，n ii sa ta l i g h tp o l l u t i o nl e v e l ，c d ，c u ，p ba n d z na r ea l la b o v el o wt om i d d l ep o l l u t i o nl e v e l ；e s p e c i a l l yi nt h ea r e aw i t h i nt h e i n n e rr i n g ，c u ，p ba n dz na r ea l la b o v em i d d l ep o l l u t i o nl e v e l t h ep o t e n t i a l e c o l o g i c a lr i s ko fu r b a ns t r e e td u s to fs h a n g h a ii sg e n e r a l l ya tm i d d l ep o l l u t i o n l e v e l ，e s p e c i a l l yi nt h eu r b a n a r e aw i t h i nt h ei n n e rr i n ga n dt h et o w n s c e n t e r st h e p o t e n t i a le c o l o g i c a lr i s kr e a c h e sm i d d l et oh i g hp o l l u t i o nl e v e l ；a m o n gt h ef o u r h e a v ym e t a l s ，c ua n dp bm a k et h em a i nc o n t r i b u t i o nt ot h ep o t e n t i a le c o l o g i c a l r i s ko f1 1 r b a ns t r e e td u s t k e yw o r d s ：u r b a ns t r e e td u s t ，h e a v ym e t a l s ，d i s t r i b u t i o nc h a r a c t e r , s p e c i a t i o n ， b i o a v a i l a b i l i t y , p o l l u t i o na s s e s s m e n t ，s h a n 曲a i v 答辯委員會(huì)成員名單 姓名單位職稱(chēng)備注 劉敏華東師范大學(xué)教授主席 鄭祥民華東師范大學(xué)教授 范安康華東師范大學(xué)副教授兼秘書(shū) 學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明 本人所呈交的學(xué)位論文是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研 究成果。據(jù)我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含其他個(gè)人已 經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已 在義。p 作了明確說(shuō)明并表示謝意。 作者簽名：獨(dú)墊日期：童煎! ! ：! 學(xué)位論文使用授權(quán)聲明 本人完全了解華東師范大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，學(xué)校有權(quán)保 留學(xué)位論文并向國(guó)家主管部門(mén)或其指定機(jī)構(gòu)送交論文的電子版和紙質(zhì)版。有權(quán) 將學(xué)位論文用于非贏利目的的少量復(fù)制并允許論文進(jìn)入學(xué)校圖書(shū)館被查閱。有 權(quán)將學(xué)位論文的內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索。有權(quán)將學(xué)位論文的標(biāo)題和摘要 匯編出版。保密的學(xué)位論文在解密后適用本規(guī)定。 學(xué)位論文作者簽名：弓拚暫 日期：巡：! 導(dǎo)師簽名 日期： 舷淄 華東師范人學(xué)2 0 0 5 屆碩士學(xué)位論文 緒論 1 緒論 l 。l 城市街道灰塵重金屬污染的研究意義 1 1 1 城市街道灰塵的定義 1 9 7 5 年，自然雜志上刊登了一篇關(guān)于城市灰塵的論文，“城市街道灰塵 中的鉛”( d a y e ta l ，1 9 7 5 ) ，由此首次提出了“城市街道灰塵”的名稱(chēng)( 杜佩軒 等，2 0 0 4 ) 。2 0 世紀(jì)7 0 年代中期國(guó)外開(kāi)始了對(duì)城市街道灰塵的研究，但至今， 對(duì)于城市街道灰塵的概念和研究對(duì)象還沒(méi)有取得統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，國(guó)內(nèi)外研究中所采 用的研究對(duì)象術(shù)語(yǔ)各不相同：s t r e e td u s t 、r o a dd u s t 、o u t d o o rd u s t 、d e p o s i t e ds t r e e t d u s t 、u r b a nd u s t 、e x t e r i o rd u s t 、r o a d s i d ed u s t 、r d s ( r o a d d e p o s i t e ds e d i m e n t ) 、 路邊塵j t 、街心塵土、街道揚(yáng)塵、道路揚(yáng)塵、城市灰塵等。 根據(jù)杜佩軒等( 2 0 0 4 ) 的定義：城市灰塵是指粒徑小于2 0 目( c u 。 t e s s i e r 連續(xù)提取法雖然被廣泛應(yīng)用于街道灰塵中重金屬的賦存形態(tài)分析和 生物有效性評(píng)價(jià)，但該方法也存在著再吸附、非專(zhuān)一性的問(wèn)題( s u t h e r l a n de ta 1 ， 2 0 0 4 ) ，并且這種分析方法較費(fèi)時(shí)費(fèi)力 有效性的種替代方法是部分消解法。 評(píng)價(jià)城市街道灰塵重金屬污染及其生物 不同的研究者對(duì)于提取劑的選取各不相 9 竺查塹蔓叁堂! ! ! ! 晝堡主竺垡堡苧 ! ! 堡 同，但主要還是采用稀鹽酸或5 稀硝酸進(jìn)行重金屬有效態(tài)的提取( h a r r i s o n ， 1 9 7 9 ：g i b s o n f a r m e r ，1 9 8 4 ；l a t i m e r e ta t ，1 9 9 0 ；s t o n e & m a r s a l e k ，1 9 9 6 ； s u t h e r l a n d t o l o s a ，2 0 0 0 ) 。s u t h e r l a n d 等( 2 0 0 4 ) 對(duì)比了9 種部分消解法和全 量消解法，發(fā)現(xiàn)o 5 mh c i ( 樣品與提取劑之比為0 。5 9 ：1 0 m l ，在室溫下振蕩i h ) ， 能夠較好的提取城市街道灰塵中除殘?jiān)鼞B(tài)的生物可利用態(tài)重金屬。 1 2 4 城市街道灰塵重金屬的判源分析 國(guó)內(nèi)外的研究表明( 王金達(dá)等，2 0 0 3 ；a i r a j h ie ta 1 ，1 9 9 6 ；a n j ue ta 1 ，2 0 0 3 ： l i x e ta 1 2 0 0 l ；s u t h e r l a n de ta 1 ，2 0 0 3 ；y e u n ge ta 1 ，2 0 0 3 ) 城市街道灰塵中 重金屬主要來(lái)源于汽車(chē)交通污染、工業(yè)污染和城市建設(shè)。汽車(chē)交通污染主要表現(xiàn) 為汽車(chē)尾氣排放、汽車(chē)橡膠輪胎老化磨損、車(chē)體自身的磨損、路面材料的老化磨 損等，目前得到普遍公認(rèn)的是含鉛汽油和柴油燃燒后尾氣排放是城市街道灰塵重 金屬p b 的主要來(lái)源，事實(shí)上，燃料中除p b 外，還含有多種微量元素，車(chē)輛輪 胎中亦含有多種重金屬元素( 張輝等，1 9 9 8 ) ，其中，z n 和c d 可能來(lái)源于汽車(chē) 橡膠輪胎的磨損。工業(yè)污染主要表現(xiàn)為金屬冶煉廠以及電鍍廠、軋鋼廠等金屬加 工廠的廢氣排放。城市建設(shè)主要表現(xiàn)為建筑揚(yáng)塵、建筑物金屬部分的腐蝕脫落、 各種建筑材料( 如油漆) 的老化脫落等。 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法如相關(guān)性分析、主成分分析法、因子分析、聚類(lèi)分析等被廣泛的 應(yīng)用到城市街道灰塵重金屬的判源分析上。a i r a j h i 等( 19 9 6 ) 研究發(fā)現(xiàn)沙特阿 拉伯r i y a d h 市室內(nèi)灰塵和室外街道灰塵中重金屬的含量均主要來(lái)源于汽車(chē)尾氣 排放。a n i u 等( 2 0 0 3 ) 通過(guò)元素相關(guān)性分析以及主成分分析，得出街道灰塵中 的c u 、c r 和n i 主要來(lái)源于工業(yè)污染源，p b 和c d 主要來(lái)源于不同污染源所排 放的廢氣，而z n 來(lái)源于工業(yè)和交通污染的混合源。d em i g u e l 等( 1 9 9 7 ) 通過(guò) 多元素分析、主成分分析和聚類(lèi)分析將街道灰塵中重金屬元素分為自然源元素、 城市源元素以及混合源元素。y e u n g 等( 2 0 0 3 ) 采用因子分析得出香港街道灰塵 來(lái)源于四個(gè)方面：金屬顆粒物和地殼物質(zhì)的混合物、汽車(chē)尾氣排放、路面材料以 及海洋氣溶膠和地殼物質(zhì)的混合物。x i e 等( 2 0 0 1 ) 通過(guò)相關(guān)分析和因子分析研 究了利物浦市街道灰塵的磁化率與灰塵中重金屬t i 、f e 、p b 和z n 之間的聯(lián)系， 發(fā)現(xiàn)灰塵主要來(lái)源于城市污染源。 1 2 5 存在的問(wèn)題 1 2 5 1 街道灰塵在環(huán)境中的滯留時(shí)間 城市街道灰塵的一個(gè)重要特征就是其在環(huán)境中的滯留時(shí)間( r e s i d e n c et i m e ) 非常短，h a r r i s o n 等( 1 9 8 1 ) 指出雖然灰塵中可能會(huì)含有大量的重金屬污染物， 但是它們只能代表一個(gè)近期內(nèi)的污染物累積狀況。a l l o t t 等( 1 9 9 3 ) 計(jì)算出英國(guó) b a r r o w i n f u r n e s s 的街道灰塵的滯留時(shí)間最長(zhǎng)可達(dá)2 5 0 天，但同時(shí)指出街道灰塵 1 0 。牛東師范人學(xué)2 0 0 5 舸煩卜學(xué)位論文 緒論 的滯留時(shí)間具有很大的空間差異性，干燥晴朗的天氣的長(zhǎng)短會(huì)影響街道灰塵在環(huán) 境中的停留時(shí)問(wèn)，從而影響灰塵中的重金屬濃度。詹金秋等( 1 9 9 8 ) 對(duì)于環(huán)境狄 塵中鉛含量連縷5 1 天的監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)環(huán)境灰塵中的鉛含量與監(jiān)測(cè)時(shí)聞無(wú)關(guān)，各采樣 點(diǎn)主要受不同污染源的影響。風(fēng)的搬運(yùn)、南水的沖刷以及人工的清掃都能縮短灰 塵在環(huán)境中的滯留時(shí)削( a k h t e r & m a d a n y ， 1 9 9 3 ；c h a r l e s w o r t he ta l ，2 0 0 3 ) ， 同時(shí)由于扶塵本身的物質(zhì)組成就具有多源性，有關(guān)灰塵在環(huán)境中的滯留時(shí)i 白i 這方 面研究的丌展具有一定難度。 1 252 粒徑的劃分 研究表明城市街道灰塵中重金屬含量隨著粒徑的減小而增加，目前的研究對(duì) 于街道灰塵粒徑的選擇沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)不利于各研究結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，并最終影 響對(duì)灰塵中重金屬污染作出恰當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)( a i r a j h ie ta l ，1 9 9 6 ) 。a i r a j h i 等( 1 9 9 6 ) 提出在粒徑劃分的基礎(chǔ)上表示街道扶塵中重金屬含量，并提出了相應(yīng)的計(jì)算公式 ( 式l 一1 ) 。 孔糾 ( 式1 1 ) 其中：f 為粒徑劃分的等級(jí)( i = 1 ，2 x ) ； z 為總共劃分的粒徑等級(jí)數(shù)： 為樣品的編號(hào)( n = l ，2 ) ； 口。表示第 個(gè)樣品粒徑等級(jí)為i 時(shí)重金屬的濃度； | v 為樣品的數(shù)量。 但由此又出現(xiàn)另一個(gè)問(wèn)題，即如何劃分粒徑等級(jí)，而且在實(shí)際研究中，對(duì)灰 塵進(jìn)行粒徑劃分在實(shí)驗(yàn)操作上也比較繁瑣，這個(gè)公式就顯得不太實(shí)用了。目前研 究