長(zhǎng)株潭地區(qū)大氣沉降中重金屬污染特征及來源分析
本文選題:大氣沉降 + 重金屬; 參考:《中國(guó)海洋大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:有色金屬冶煉、火電廠等行業(yè)排放廢氣是大氣中重金屬的主要來源,大氣重金屬通過湍流、重力和降水過程沉降到地面,成為土壤中重金屬的重要外源因子之一,對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和人體健康構(gòu)成潛在威脅。長(zhǎng)株潭已成為中國(guó)中部新崛起的城市群,是由國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)的“兩型社會(huì)”(資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì))綜合配套改革試驗(yàn)區(qū),也是中國(guó)老工業(yè)基地之一。之前由于存在眾多有色冶煉小企業(yè),造成本地區(qū)環(huán)境中重金屬污染嚴(yán)重,,針對(duì)土壤和水體重金屬的研究早在“六五”、“七五”就已有研究,但大氣重金屬研究較少。本文通過對(duì)湖南省長(zhǎng)沙株洲湘潭地區(qū)2011年11月-2012年10月大氣沉降的現(xiàn)場(chǎng)采樣,分析了大氣沉降及其所含Cr, As, Cd, Pb, Zn五種重金屬的沉降量和沉降通量、大氣重金屬污染特征和等級(jí),研究了大氣重金屬的來源、潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)及對(duì)土壤的影響。主要的研究結(jié)論有:(1)計(jì)算了長(zhǎng)株潭地區(qū)、長(zhǎng)株潭主城區(qū)大氣沉降及其中所含重金屬的沉降量和沉降通量、在大氣沉降中的含量。各重金屬的年沉降通量在100-103mg/(m2·yr)之間,Zn最高、Cd最低,As、Cr和Pb量級(jí)差別不大;干沉降中的重金屬含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于濕沉降;株洲市12點(diǎn)降塵年沉降通量的分布基本上呈現(xiàn)出隨著離清水塘工業(yè)區(qū)距離的增加而逐漸減小的趨勢(shì),從西北向東南方向遞減;各重金屬在干沉降中的含量基本上是秋冬較高,春季次之,夏季較低。(2)與其他地區(qū)比較,長(zhǎng)株潭地區(qū)的大氣降塵沉降通量較低。除Cr外,其他四種重金屬的沉降通量及含量均是株洲市遠(yuǎn)大于長(zhǎng)株潭主城區(qū)遠(yuǎn)大于長(zhǎng)株潭地區(qū),株洲市大氣重金屬沉降通量及含量偏高,長(zhǎng)株潭地區(qū)大氣重金屬沉降通量及含量和國(guó)內(nèi)其他主要城市的研究結(jié)果差別不大。(3)用富集因子法、單因子污染指數(shù)、內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法、污染負(fù)荷指數(shù)法、地累積指數(shù)法等多種方法分析了重金屬對(duì)土壤的污染程度。長(zhǎng)株潭地區(qū)的主要污染元素為Zn,其次為Cd,而長(zhǎng)株潭主城區(qū)的主要污染元素為Cd,其次為Pb和Zn, Cr和As的污染較輕,只有瀏陽(yáng)采樣點(diǎn)As的污染較嚴(yán)重;長(zhǎng)株潭主城區(qū)除了沙坪采樣點(diǎn)污染較輕以外,其他8個(gè)采樣點(diǎn)都存在較嚴(yán)重的污染,特別足株冶醫(yī)院和天臺(tái)山莊采樣點(diǎn)。(4)用主因子分析法、相關(guān)性分析法、聚類分析法、后向軌跡法等分析方法分析了重金屬的可能來源。長(zhǎng)株潭地區(qū)元素Cd、Pb相關(guān)性最強(qiáng),可能受工業(yè)、汽車尾氣的影響;長(zhǎng)株潭主城區(qū)元素Zn、As、Cd、Pb可能受工業(yè)、燃煤等大為因素影響較大;而Cr來源與其他四種重金屬元素有明顯不同,可能主要來源于地殼等自然源;冬季大氣沉降中的重金屬可能受北方污染源的影響,而夏季受東南方向海洋氣團(tuán)的影響較多,重金屬含量較低;Cd的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)因子最高,特別是株冶醫(yī)院和天臺(tái)山莊采樣點(diǎn),處于極強(qiáng)的生態(tài)危害。(5)分析了大氣降塵對(duì)土壤中重金屬元素的影響。降塵中Cr的質(zhì)量濃度與土壤中差別不大,Cd、Pb、Zn都大于土壤中的含量;除了Cr外土壤中大多數(shù)重金屬元素的含量都會(huì)因大氣沉降而增加,長(zhǎng)株潭地區(qū)及主城區(qū)土壤中Cd的年變化率最大,Zn次之,As和Pb土壤中年變化率較低。
[Abstract]:The main sources of heavy metals in the atmosphere , such as ferrous metal smelting and thermal power plant , are the main sources of heavy metals in the atmosphere .
The content of heavy metals in dry deposition is basically higher in autumn and winter and lower in spring than in summer . ( 2 ) The sediment flux and content of heavy metals in Changsha - Zhuzhou - Tan region are much larger than those in other regions .
The elements Zn , As , Cd and Pb in the main urban area of Changsha - Zhuzhou - Tan area may be affected by the major factors such as industrial and coal - burning ;
The Cr source is different from the other four heavy metal elements , which may be mainly derived from natural sources such as the crust and the like ;
The heavy metals in the atmospheric sedimentation in winter may be affected by the sources of the northern pollution , but the heavy metal content is lower in the south - east direction of summer .
The potential ecological risk factors of Cd are the highest , especially the plant and metallurgy hospital and Tiantai Mountain Villa sampling point , which are very strong ecological hazard . ( 5 ) The influence of atmospheric dust on heavy metal elements in soil is analyzed . The content of Cd , Pb and Zn in the soil is not large , Cd , Pb and Zn are larger than those in the soil . In addition to Cr , the annual rate of change of Cd in the soil of Changzhutan area and main urban area is the largest , and the annual rate of change of Cd , As and Pb in the soil of Changzhutan area and main urban area is lower .
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:X51
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本文編號(hào):2078937
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