金華市街道灰塵磁學參數(shù)的時空變化與環(huán)境意義
發(fā)布時間:2019-03-12 15:29
【摘要】:隨著經(jīng)濟發(fā)展和城市化進程的不斷加快,城市已然成了人類與自然環(huán)境聯(lián)系最密切同時也是矛盾最集中的區(qū)域,有關于環(huán)境污染方面的相關案例在城市更集中,特別是城市顆粒物污染,在世界各個地區(qū)的研究越來越被重視,在城市中生活的人們的健康以及整個區(qū)域的環(huán)境健康均暴露在不安與危險中;街道灰塵是一種固體顆粒物,存在于街道路面,多數(shù)聚集分布於道路邊緣,它在風力、交通、清掃過程中被揚起、攜帶、聚攏,進一步可能會漂浮在大氣中或者進入室內(nèi)或者從道路兩側(cè)的下水道排到農(nóng)田,成為面狀污染源,是含有重金屬以及多環(huán)芳烴等多種污染物的源與匯,在城市生態(tài)環(huán)境中具有環(huán)境指示作用。城市灰塵的獲得更多的研究者的關注是在20世紀70年代中期,相對來說,城市街道灰塵的研究的理化性質(zhì)的研究已經(jīng)比較成熟,其研究方法比較詳實,可靠;另一方面來講,也有不足地方,即分析周期較長,花費較大,對樣品損傷較大,與之不同的是,近幾年逐漸興起的磁學測試有比較明顯的優(yōu)勢:首先測試不會破壞樣品,可以保持樣品完整性,其次過程比較簡單易操作易控制,結(jié)果比較快的獲得,因此,研究者傾向于用環(huán)境磁學手段分析街道灰塵。本論文采樣點覆蓋城區(qū)交通、工業(yè)、居民等幾大區(qū)域,主干道與非主干道,相異的土地覆被區(qū)。經(jīng)試驗測得磁學參數(shù),分析其特征,結(jié)果如下:(1)全年χlf均值為340.35×10-8m3·kg-1,變化范圍在89.49×10-8-853.91×10-8m3·kg-1之間,變異系數(shù)為0.405,具有磁性增強效應;頻率磁化率平均值為1.475%,變化范圍為0.07%-4.24%,變異系數(shù)為0.64,最高值與最低值相差較大;冬(01月)季χlf平均值為:322.55×10-8m3·kg-1,春(04月)季χlf平均值為358.16×10-8m3·kg-1,夏(09月)季χlf平均值為368.31×10-8m3·kg-1,秋(11月)季χlf平均值為324.13×10-8m3·kg-1,變異系數(shù)分別為0.41、0.38、0.4、0.43;四季的值均較高,指示都具有磁性增強效應,其中季節(jié)之間,冬季值最小,夏季最大;頻率磁化率χlf%均值分別為1.55、1.58、1.18和1.59,變異系數(shù)分別為0.63、0.6、0.68和0.65,均值和變異系數(shù)很接近,差異性不大;金華市街道灰塵的磁化率(杪)與頻率磁化率(χfd%)之間基本呈負相關關系。(2)從全年來分析:金華市街道灰塵飽和等溫剩磁SIRM的變化范圍為1910.17×10-5-12631.4×10-SAm2·kg-1,平均值為5576.68×10-SAm2·kg-1,變異系數(shù)為0.52,變異系數(shù)較高,揭示出金華市城區(qū)街道灰塵樣品中,不完全反鐵磁性和亞鐵磁性礦物含量較多,單疇磁性礦物含量頗豐,金華市街道灰塵樣品的磁性礦物來源較單一;非磁滯剩磁磁化率χ ARM的變化區(qū)間為11.64×10-8~2001.58×10-8m3·kg-1,平均值為426.78×10-8m3·kg-1,變異系數(shù)為0.74,變異系數(shù)較高,年季變化較大,樣品中單疇準單疇的含量較高,具有磁性增強效應,進一步揭示以亞鐵磁性礦物和不完全反鐵磁性礦物為主。(3)其他磁學參數(shù):S-mio的變化區(qū)間為0.65-1.95,均值為0.97,變異系數(shù)為0.08,可以說明街道灰塵樣品中軟磁組分較多,亞鐵磁性礦物占主要部分;SIRM/χlf的變化范圍為4.64×103~99.21×103m·A-1,均值為17.53×103m·A-1,變異系數(shù)為0.56,可以一定程度上說明樣品中幾乎不含超順磁性顆粒,并且顆粒相對較細,集中在單疇。XARM/SIRM和XARM/χlf的均值分別為0.09×10-3m·A-1和1.49,進一步說明金華市街道灰塵樣品磁性礦物顆粒較細,亞鐵磁性礦物含量為主;磁學參數(shù)分析可知,空間分布上高值區(qū)集中在工業(yè)區(qū)、交通密集區(qū)以及其它人為活動劇烈區(qū),季節(jié)差異性主要是高值集中在夏秋季節(jié),這與北方城市街道灰塵的研究不同。(4)SIRM分別在0.03um和50um左右有兩個峰值出現(xiàn),而名ARM只在0.03um左右有一個峰值,即SIRM卻主要對較粗單疇礦物靈敏,zARM對穩(wěn)定單疇及較細的準單疇較敏感,本次測試,SIRM秋季值最低,χARM秋季值最高;同時,SIRM/Xif、XARM/SIRM、XARM/Xif值越高,表明樣品中磁性礦物顆粒越細,而三個參數(shù)最高值均出現(xiàn)在秋季,表明秋季樣品中磁性礦物組成以較細顆粒為主,因此可以推測,金華市街道灰塵夏秋季磁化率升高主要貢獻組分應為粒徑在0.03um附近的穩(wěn)定單疇或準單疇。(5)剩磁參數(shù)飽和等溫剩磁SIRM和χlf以及非磁滯剩磁磁化率χARM和χlf均具有較強的線性正相關,因此磁化率與區(qū)域因素的關系和剩磁與區(qū)域因素的關系具有一致性,磁化率就具有較好的指示意義。(6)金華市街道十字路口的磁化率高于非十字路口,主干道、路網(wǎng)密度大的區(qū)域的磁化率高于非主干道、路網(wǎng)密度小的區(qū)域,灰塵磁化率和路網(wǎng)密度呈正相關。交通(包括交通行為和交通流量)是影響金華市街道灰塵磁化率的一個主要因素,金華街道地表灰塵磁化率(z)可以指示金華城區(qū)交通污染狀況;金華市街道灰塵磁化率的高值區(qū)與城區(qū)工業(yè)區(qū)的分布相吻合,結(jié)合模型參數(shù)分析可得,工業(yè)是導致灰塵產(chǎn)生磁性增強效應的因素之一磁化率可以很好的解釋金華市街道灰塵和研究區(qū)區(qū)域因素相互作用的現(xiàn)象,可以有效的反映灰塵的分布、污染狀況。
[Abstract]:......
【學位授予單位】:浙江師范大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:X513
本文編號:2438910
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【學位授予單位】:浙江師范大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:X513
【參考文獻】
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1 潘虹梅;金華城市灰塵的理化特征及環(huán)境影響[D];浙江師范大學;2009年
,本文編號:2438910
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