大气沉降重金属污染特征及生态风险研究进展-麻将游戏平台官网

本文摘要:摘要:近年来,我国空气污染事件频发。

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摘要:近年来,我国空气污染事件频发。其中,大气中的重金属因其无法生物降解且具有生物累积性而引起广泛关注,这是威胁人类健康所必需的。寒区沉降是去除大气中重金属的重要途径。

通过采集大气寒区的粉尘样品,检测重金属的含量和形态,分析大气中重金属的污染特征和时空分布,可以分析研究区大气沉降中重金属的来源和环境效应。指出与其他国家相比,我国大部分城市大气沉降中重金属含量较高。能源自燃、交通运输、金属冶金等生产生活活动是大气沉降中重金属的主要来源。大气降尘中重金属含量随季节和地区变化显著。

综述了近年来国内外大气寒带沉降的研究成果,包括镉、铅、锌、铜、铬、汞、镍等重金属的来源、污染特征、化学形态和生态风险评价,并针对该研究领域明确提出了今后的发展方向。对大气污染控制规划和综合污染控制具有最重要的指导意义。大气沉降是指人类活动产生的废气粉尘和地面风力将地面颗粒自然带到地面,或随着雨、雪、雾或冰雹等降水形式间接下沉到地面的现象,可分为蜡沉降和滑动沉降。

大气沉降具有明显的区域性,需要反映该地区的大气污染情况。重金属是大气沉降污染物中最重要的成分之一,可通过呼吸系统直接影响人体健康。同时,重金属不可水解,沉降后不会长期积累,对土壤、植物和水体造成二次污染,并通过食物链危害人体健康。国外对大气沉降中重金属污染的研究始于20世纪70年代和80年代,并在20世纪末达到顶峰。

其研究对象主要包括湖泊、沿海地区、重金属矿区、偏远山区和海域。中国对大气沉降引起的重金属污染的研究始于20世纪末。

目前,对一些大中城市大气降尘的时空发生、特征和来源进行了系统的分析和研究。与欧美国家相比,我国大部分城市大气沉降中重金属含量较高。大气中的重金属主要来源于能源自燃、交通运输、金属冶金等生产生活活动,通过结蜡和滑动沉降转移到土壤和水中。

影响大气沉降量和速率的主要因素是废气源、距废气源的距离和气象条件(盛行风向、风频等)。)在采样点。近年来,大量研究指出,大气沉降是农田生态系统中最重要的轻金属元素来源。

通过采集寒区灰尘,可以分析重金属含量,识别研究区大气中重金属的污染特征,分析颗粒物中重金属的来源。阐述了近年来大气降尘中轻金属元素的污染源、沉降通量、污染特征和生态风险,为大气沉降中重金属污染的综合评价和防治提供了依据。2大气沉降中重金属污染的来源及分析方法2.1大气沉降中重金属污染的来源分析方法污染源分析的数学模型分为扩散模型(以污染源为对象)和受体模型(以污染区域为对象)。其中,受体模型主要用于空气污染物的来源分析,包括显微镜法和化学法。

微观方法是通过显微镜仔细观察单个粒子的大小、形状、颜色和表面特征等物理特征,并通过融合象征性的矿物成分来判断其来源
化学质量平衡法(CMB)是美国环保局推荐的污染源分析方法。通过对废气源进行分类,自由选择合适的化学质量平衡方法模型,建立各废气源与环境质量的输出调用关系,定量评价各污染源的贡献率。陆美娇等。用化学质量平衡法分析了长春市大气沉降中重金属的来源,发现铝主要来自土壤风和灰尘;铅和锌来自机动车尾气粉尘。

富集因子是定量评价污染程度和污染源的最重要指标。通过将样品中元素的测量值与背景质量分数进行比较,可以识别出表生环境介质中元素的人为影响。在研究中,主要以铁和钛作为参考。化学法非常简单,操作难度大,评价结果具有可比性,在国内外得到了广泛应用。

此外,大气中重金属污染源的研究还包括元素同位素示踪技术,如Pb。自然界中的铅有四种稳定同位素:208Pb、207Pb、206Pb和204Pb。由于Pb同位素分子质量大,不同同位素分子之间的质量差异小,在自然环境和工业应用中不会发生同位素蒸馏。

不同来源的铅同位素组成没有差异。铅的来源可以通过测量四种稳定同位素的比值来区分。Wong等人发现Pb的同位素金属比值为206Pb/207Pb1.14~1.18、1.14~1.22和1.06~1.08,说明重金属Pb分别来自燃煤飞灰、工业生产和含铅汽油。

2.2大气沉降中重金属来源分析重金属是地质的天然成分,一般产生于土壤基质中。因此,大气中的金属主要来自地质(土壤)来源或人类活动。近年来,国内外越来越多的学者对城市或郊区大气降尘中的重金属污染及其来源进行了研究。

表3列出了一些学者的研究成果。表3显示,大气中重金属的人为来源很多,包括燃料自燃、工业生产、交通运输、采矿冶金和土壤粉尘。杨丽萍等人发现,燃煤、沙尘、汽车尾气和建筑材料是主要来源,其贡献率依次为41.04%、22.97%、18.67%和12.84%。

此外,大气沉降中重金属的影响因素包括人口密度、远距离来源的运输、垃圾焚烧以及木材和秸秆的自燃。其中重金属铅、锌、铜主要来自燃煤燃料、工业生产、汽车零部件磨损和废气;镍和铬主要来自煤的燃烧。汞污染主要来自燃料自燃、采矿和废物焚烧。

中国是一个燃煤大国,67%的能源供应来自燃煤。街道等研究指出,中国大气中38%的重金属汞来自煤炭燃烧。随着工业化的发展,燃煤量急剧增加。

1999年,中国燃煤排放的重金属汞减少了202吨。大气沉降中另一个最重要的重金属污染源是交通运输,主要来自以下五个方面:(1)必要的废气;(2)汽车尾气中富含粉尘的二次扬尘;(3)含铅、锰的燃料添加剂;(4)含锌、镉的润滑添加剂;(5)车轮和制动系统磨损。锰和铝主要来自土壤粉尘。

4大气沉降对农作物的影响大气沉降中的重金属污染对植物的影响主要有两种途径:一是必须通过沉降到植物茎叶表面而被植物吸收并转移到植物体内;第二,通过污染植物周围的土壤和水,被根系吸收并转移到植物体内。近年来,许多学者指出,大气沉降是植物重金属污染的最重要来源。

De Temmerman等人检测了胡萝卜和根芹菜的叶片和贮藏器官中砷、镉和铅的浓度,发现贮藏器官中重金属砷和镉的含量与大气沉降中的重金属有很好的相关性。刘绍德等研究了灰树花的根、茎、叶、果实和种子中的重金属
柯城等人通过研究天津郊区叶菜类蔬菜(油菜、芹菜、大白菜、莴苣和洋葱)中的重金属含量与降水中低浓度的重金属ti相比,发现洋葱、油菜和大白菜中重金属As、Pb、Cr和Ti的含量均呈显著的线性关系,这说明当地蔬菜中重金属As、Pb和Cr主要来源于大气沉降和土壤粉尘。

冯金飞等人在沪宁高速公路旁调查了水稻叶片、秸秆和水稻中的重金属含量,通过同位素示踪发现水稻中46%的Pb和41%的Cd来自大气沉降。张明奎等人指出,大气沉降是大白菜地上部分镉、铅、汞等重金属的主要来源,室外条件下生长的大白菜地上部分镉、铅、汞、锌、铜等轻金属元素含量分别比地膜覆盖条件下的平均值低152.63%、129.52%、90.64%、10.01%和0.44%。大气寒区沉降未来发展中重金属污染对人体和环境的影响不容忽视。目前,在大气沉降中重金属污染的检测、源识别、污染特征、化学形态、迁移转化及其生物有效性等方面已经积极开展了一些研究,取得了一定的成果,为今后的研究奠定了坚实的基础。

然而,以下问题仍然不存在,必须进一步研究。(1)标准的检测方法和标准尚未形成,有利于不同研究成果的比较和整合。在我国,大气寒区洼地对重金属污染的关注度太低,国家法律标准仅限于部分行业(如金属冶金行业、火力发电厂)的废气标准和2000年实施的空气质量标准。检测设备和方法不同,检测结果差异小,不采用综合集成和评价。

(2)大气沉降重金属在环境中的迁移转化及其在动物、植物和人体中的丰度,对生物机体的生理生态影响研究较少,尤其是大气沉降重金属的生态毒理学研究。(3)建立完善的网络监测系统,从整体、系统的角度研究大气降尘的物质循环。目前,大气降尘研究的各个部分相对独立,缺乏系统的网络监测。大气沉降与环境因素的关系是一对相互影响、相互作用的简单系统。

因此,大气沉降与环境因素的时空关系也是一个简单的多尺度过程,必须在时空系统中进行研究。

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