【摘要】：大氣氣溶膠氣溶膠能夠影響大氣的輻射平衡,從而改變自然界的能量收支平衡,對全球氣候變化產(chǎn)生直接的影響；氣溶膠顆粒物表面為氣固、氣液等異相反應提供了場所,對平流層和對流層的化學反應都有巨大的影響；大氣氣溶膠的濃度直接影響空氣質(zhì)量,其中混合和吸附的各種污染物,尤其是有毒有害的金屬元素(Pb、Zn、Cu、Cd以及類金屬As等)、PAHs、農(nóng)藥等等會對人體健康和生活質(zhì)量造成嚴重的危害。因此,氣溶膠研究已經(jīng)成為全球大氣科學家、各國政府及各國際組織關注的焦點。 重金屬是大氣氣溶膠的重要化學組分,其對環(huán)境危害的持久性、對人體健康的致毒致癌等毒害作用、以及因其對海洋浮游生物毒害作用而潛在的氣候效應,使得深入系統(tǒng)了解重金屬污染狀況、時空分布及來源具有重要的現(xiàn)實意義。本研究的主要成果： 1.中國各地大氣氣溶膠中都有嚴重的重金屬(含As)污染。重金屬在TSP中的濃度大小順序為ZnPbAsCuCrNiVCdCo。不同類型的金屬元素具有明顯不同的空間分布。在沙塵源區(qū)塔中、榆林、多倫等地,礦質(zhì)元素V、Co的濃度遠高于城市地區(qū),在TSPPM2.5中的最高濃度分別達到了V-0.13150.0947、Co-0.01850.0122μgm-3;在烏魯木齊、北京、上海等城市,污染元素Cu、Pb、Zn、As、Cd、Ni、Cr的濃度遠高于偏遠地區(qū),在TSPPM2.5中的最高濃度依次為Cu-0.16160.0493、Pb-0.83830.4846 Zn-4.61911.0334、As-0.2190.068、Cd-0.00940.0049、Ni-0.09300.0777、Cr-0.12270.0313μgm-3。與世界其他城市相比較,中國各地氣溶膠中的重金屬污染比較嚴重,主要污染元素As、Cd、Pb、Zn等的濃度高出歐美其他城市一個數(shù)量級之多。 2.重金屬具有比較明顯的季節(jié)分布特征：春冬季節(jié)濃度高于夏秋季節(jié),不同元素的季節(jié)差異大小不同,約為2～7倍。重金屬的季節(jié)變化是受各地氣象條件和人為活動共同作用的結(jié)果,反映冬季出燃煤活動對重金屬的顯著貢獻。 3.闡釋了沙塵暴期間氣溶膠中重金屬的污染特征變化,在沙塵氣團控制下,重金屬的質(zhì)量濃度會在很短的時間內(nèi)升高幾倍到幾十倍。提出了氣溶膠長途傳輸是影響局地氣溶膠中重金屬的重要過程,也是人為排放的重金屬傳輸和擴散的主要途徑。 4.提出了生物質(zhì)燃燒是夏季氣溶膠中重金屬As、Cd、Cu、Ni、Pb等的重要來源。通過對生物質(zhì)燃燒事件中上海氣溶膠的跟蹤研究發(fā)現(xiàn),在源于生物質(zhì)燃燒的污染氣團控制下,氣溶膠中幾種重金屬的濃度快速升高至平時的數(shù)倍。 5.在2008年北京奧運會、2010年上海世博會期間進行的人為控制措施,對改善當?shù)貧馊苣z中重金屬的污染水平有顯著的影響。表明道路揚塵、建筑揚塵及工業(yè)排放、污染物的區(qū)域傳輸是北京、上海氣溶膠中重金屬的主要來源。 6.東海海島花鳥島的氣溶膠濃度比陸地城市上海略低。東海在春季易受到亞洲沙塵的影響,使得氣溶膠總質(zhì)量濃度和其中水溶性礦質(zhì)元素Na、Ca、Mg等的濃度都較高；在夏季仍會受到陸地污染氣溶膠的明顯影響。夏季氣溶膠總質(zhì)量濃度和水溶性礦質(zhì)元素的濃度相對春季顯著降低,但主要污染元素As、Zn、Pb、Cr、Cd的濃度不降反增,表明了陸地污染源的持續(xù)影響。 7.花鳥島春季氣溶膠中可溶性Cr、Co、As、Cd、Ni、Fe、Pb、Cu、Mn、V等的沉降Zn的沉降通量分別為：158.92、28.41、25.69、54.44、67.22、469.92、186.19、349.58、308.20、492.08、3514.7μgm-2d-1。夏季分別為：25.86、31.05、42.78、33.63、132.25、117.91、131.92、351.64、182.21、1788.0、3209.3μg m-2d-1。春季,亞洲沙塵的影響對高沉降通量有所貢獻。夏季總氣溶膠的沉降通量略小于春季,水溶性Ni、Cr、Cd、Co、Mn、Cu、Fe、Pb、As、Zn、V通量范圍分別為：2.39～86.78、0.27-9、87.91、33.16～61.83、2.88～64.50、42.56～354.8、65.2～198.4、19.4～266.8、90.4-674.3、52.5-396.2、448.4～3825.3、1709.9～3979.6μgm-2 d-1。其中As、V(?)口Pb的沉降通量較春季有所升高,Cd春夏兩季的沉降通量相當,表明城市污染氣溶膠對東海氣溶膠中污染物質(zhì)的貢獻。
【學位授予單位】：復旦大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：X513

【引證文獻】

相關期刊論文 前1條

1 戰(zhàn)雯靜;張艷;馬蔚純;盧士強;陳立民;;長江口大氣重金屬污染特征及沉降通量[J];中國環(huán)境科學;2012年05期

相關碩士學位論文 前1條

1 耿檸波;鄭州市高新區(qū)大氣顆粒物PM_(2.5)中金屬元素分析及污染源解析[D];鄭州大學;2012年

本文編號：2740451