【摘要】：汞作為一種毒性極強的痕量重金屬污染物,它廣泛存在于大氣、陸地、水體和海洋生態(tài)系統(tǒng)中,對人類的健康和生態(tài)系統(tǒng)安全構(gòu)成了很大的威脅。我國的燃煤單位是重要的大氣汞排放源,占我國人為源大氣汞排放量的47%,其中,燃煤電廠消耗量占到了煤炭消耗總量的一半,成為汞最大排放源之一。本文選取貴州省畢節(jié)地區(qū)金沙縣黔北發(fā)電廠作為研究對象,對周邊不同方位和距離的5個采樣點進(jìn)行不同粒徑大氣顆粒物(TSP、PM_(10)、PM_(2.5))樣品的采集,使用冷原子熒光汞分析儀對大氣顆粒物中總汞及其ExPM(可交換態(tài)汞)、HPM(酸溶態(tài)汞)、EPM(元素汞)、RPM(惰性汞)4種形態(tài)汞的濃度進(jìn)行測定,分析了大氣顆粒物污染水平與特征、大氣顆粒物中總汞及其形態(tài)汞的時空分布特征,并探討大氣顆粒物中形態(tài)汞的粒徑分布及占比,以期為深入開展燃煤電廠大氣顆粒物中汞的研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù),對區(qū)域環(huán)境汞污染預(yù)防和控制具有重要意義。主要研究結(jié)果如下:(1)采樣期間,研究區(qū)TSP、PM_(10)、PM_(2.5)的質(zhì)量濃度變化范圍分別為53.28~405.32μg/m~3、40.30~341.39μg/m~3、37.26~206.41μg/m~3,平均值分別為156.50±63.53μg/m~3、103.08±43.46μg/m~3和82.53±30.95μg/m~3;超標(biāo)率分別為15%、39%、70%,大氣顆粒物污染程度呈PM_(2.5)PM_(10)TSP。時空分布顯示,TSP、PM_(10)、PM_(2.5)平均質(zhì)量濃度呈現(xiàn)出冬季和秋季高于春季和夏季;TSP、PM_(10)、PM_(2.5)濃度空間分布整體呈上風(fēng)向低于下風(fēng)向,主導(dǎo)風(fēng)向高于非主導(dǎo)風(fēng)向,受燃煤電廠、當(dāng)?shù)仫L(fēng)向和采樣點位置影響較大。(2)TSP、PM_(10)、PM_(2.5)中總汞的年均體積濃度范圍分別為171.15~324.40pg/m~3、97.46~233.30pg/m~3、91.37~183.39pg/m~3,平均值分別為262.39±59.82pg/m~3、190.27±57.31pg/m~3、139.85±33.50pg/m~3;年均質(zhì)量濃度范圍分別為0.90~1.99μg/g、1.04~2.25μg/g、1.16~2.62μg/g,平均值分別為1.42±0.43μg/g、1.81±0.49μg/g、2.11±0.59μg/g,表明大氣顆粒物中總汞的體積濃度呈TSPPM_(10)PM_(2.5),較國內(nèi)國外一些城市較高,且高于背景點濃度,說明研究區(qū)已受到汞污染。汞在大氣顆粒物中的PM_(2.5)/PM_(10)和PM_(10)/TSP平均比值范圍分別為35.41%~99.64%、48.11%~99.80%;PM_(2.5)/PM_(10)和PM_(10)/TSP平均比值范圍分別為55.74%~95.67%、46.70%~88.46%,表明汞更易富集在PM_(2.5)中。時空分布顯示,TSP、PM_(10)、PM_(2.5)中總汞的體積濃度在冬季和秋季明顯高于春季和夏季,這與當(dāng)?shù)仫L(fēng)向、氣象因素、采樣點位置、鍋爐運行情況有關(guān);TSP、PM_(10)、PM_(2.5)中總汞的體積濃度空間分布整體呈現(xiàn)出與大氣顆粒物相似的規(guī)律。(3)利用化學(xué)連續(xù)浸提法對大氣顆粒物中不同形態(tài)汞進(jìn)行提取,TSP、PM_(10)、PM_(2.5)中ExPM、HPM、EPM、RPM的濃度與國內(nèi)其他地區(qū)大氣顆粒物中形態(tài)汞的濃度有差異,這與采樣點位置、污染源、氣象因素等差異性有關(guān)。季節(jié)性分布顯示,TSP、PM_(10)、PM_(2.5)中ExPM、HPM、EPM、RPM的濃度呈現(xiàn)出冬季和秋季明顯高于春季和夏季。其中,大氣顆粒物中ExPM、HPM、EPM、RPM的最大體積濃度分別為86.59pg/m~3(冬季)、243.84pg/m~3(冬季)、107.10pg/m~3(秋季)、58.05 pg/m~3(秋季);質(zhì)量濃度分別為0.51μg/g(秋季)、1.25μg/g(冬季)、1.02μg/g(冬季)、0.77μg/g(秋季)。(4)形態(tài)汞粒徑分布及占比顯示,TSP、PM_(10)、PM_(2.5)中HPM所占比例較大(平均值為50.18%),EPM(平均值為21.03%)次之,而ExPM和RPM所占比例相對較低(平均值為15.58%、13.21%)。其中,ExPM、EPM主要集中在粒徑≤10μm的顆粒物(平均值為15.92%、21.53%)上�？臻g分布顯示,TSP、PM_(10)、PM_(2.5)中ExPM、HPM的年均濃度在2~#、3~#、4~#較高,EPM在2~#、3~#、5~#較高,RPM在3~#、4~#、5~#較高。其中,ExPM、HPM、EPM、RPM的最大濃度分別出現(xiàn)在冬季4~#(133.13pg/m~3)、冬季2~#(370.28pg/m~3)、秋季5~#(145.79pg/m~3)、秋季4~#(94.42pg/m~3)。
【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X773;X513
【圖文】：

貴州大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文表 2-1 研究區(qū)采樣點經(jīng)緯度Table 2-1 Latitude and longitude of sampling sites in the study area采樣點 方位 采樣點經(jīng)緯度1#NE E 106°15'54″，N 27°28'50″2#SW E 106°14'29″，N 27°27'56″3#SW E 106°13'28″，N 27°27'23″4#W E 106°13'58″，N 27°28'21″5#S E 106°15'11″，N 27°27'34″

圖 3-1 各采樣點不同粒徑顆粒物質(zhì)量濃度分布Fig. 3-1 Distribution of mass concentration of different size particles at each sampling site由圖 3-1 可知，季節(jié)分布顯示，研究區(qū) TSP、PM10、PM2.5的質(zhì)量濃度整體呈冬季和秋季高于夏季和春季，其中，TSP、PM10、PM2.5在冬季的平均質(zhì)量濃度分別為 205.45±77.37μg/m3、142.61±43.08μg/m3、112.19±32.55μg/m3；秋季的分別為 172.43±73.40μg/m3、108.03±55.51μg/m3、84.05±38.11μg/m3；夏季的分別為 132.58±40.00μg/m3、70.27±12.39μg/m3、62.86±15.21μg/m3；春季的分別為115.54±8.64μg/m3、96.28±9.53μg/m3、66.14±6.30μg/m3�？傮w來說，冬季和秋季相對污染較嚴(yán)重，這是由于秋季和冬季為居民的采暖期，燃煤電廠發(fā)電量增高，通過燃煤排放的大氣顆粒物濃度隨之上升。此外，秋季和冬季降雨、刮風(fēng)少，逆溫出現(xiàn)的頻率較高，大氣對流不活躍不利于空氣中污染物的擴(kuò)散，導(dǎo)致大氣污染加重；而春季和夏季由于太陽輻射較強，大氣對流活動旺盛，且降雨量較大，對大氣顆粒物有沖刷作用，使空氣污染程度相對減輕。

圖 4-1 大氣顆粒物中總汞的平均體積濃度（A）和質(zhì)量濃度（B）季節(jié)變化Fig.4-1 Seasonal change of the average volume concentration(A) and mass concentration(B)of total mercury in particulate matters由圖 4-1 可知，在不同的季節(jié)，大氣顆粒物中總汞的體積濃度和質(zhì)量濃度也隨之變化，TSP、PM10、PM2.5中總汞平均體積濃度和質(zhì)量濃度均整體呈冬季和秋 季 明 顯 高 于 夏 季 和 春 季 。 其 中 ， TSP 中 總 汞 的 濃 度 均 在 冬 季（ 450.20±120.48pg/m3、 2.11±1.22μg/g ） 最 大 ， 春 季 （ 80.90±13.77pg/m3、0.69±0.09μg/g）最小，冬季 TSP 中總汞體積濃度是春季的 5.56 倍；PM10中總汞的 濃 度 均 在 冬 季 （ 343.57±136.32pg/m3、 3.09±1.75μg/g ） 最 大 ， 春 季（72.48±10.82pg/m3、0.76±0.12μg/g）最小，冬季 PM10中總汞體積濃度是春季的4.74 倍；PM2.5中總汞的濃度在秋季（220.68±67.69pg/m3）和冬季（3.58±1.89μg/g）最高，春季（58.31±12.70pg/m3、0.87±0.14μg/g）最小，秋季 PM2.5中總汞體積濃度是春季的 3.78 倍。整體來看，大氣顆粒物 PM2.5中總汞質(zhì)量濃度比 TSP、PM10

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2807269