北京灰塵及其附含重金屬空間分布及其降雨沖刷特征研究——以海淀區(qū)為例.pdf

1、隨著城市化率的提高，城市灰塵及其徑流沖刷引起的重金屬污染日顯突出，而城市灰塵是徑流污染物的主要載體。本文以城市灰塵為研究對(duì)象，通過(guò)對(duì)“水平”方向—不同功能區(qū)和“豎直”方向—不同高度下墊面城市灰塵的研究，分析研究區(qū)域城市灰塵中粒徑分布規(guī)律。通過(guò)對(duì)重金屬貢獻(xiàn)率公式的演變和創(chuàng)新，探討不同高度下墊面對(duì)不同種類重金屬的貢獻(xiàn)率。結(jié)果表明，隨著粒徑的增大，灰塵各粒徑段攜帶重金屬濃度呈減小趨勢(shì)。對(duì)重金屬貢獻(xiàn)較大的粒徑段主要分布在44-250μm，特別是

2、44-105μm粒徑段，對(duì)重金屬貢獻(xiàn)率高達(dá)45％；在密集商業(yè)區(qū)和主要交通干道，路面機(jī)動(dòng)車道對(duì)重金屬的貢獻(xiàn)率最大，但是在旅游休閑區(qū)，樓頂對(duì)重金屬的貢獻(xiàn)率則最大。
　　單位面積灰塵質(zhì)量在不同下墊面的分布趨勢(shì)為：在地面機(jī)動(dòng)車道上，商業(yè)區(qū)>主要交通道路>休閑區(qū)；在公交候車亭層面，主要交通道路>休閑區(qū)>商業(yè)區(qū)；在過(guò)街天橋?qū)用?，商業(yè)區(qū)>休閑區(qū)>主要交通道路；在樓頂，休閑區(qū)>主要交通道路>商業(yè)區(qū)。隨著灰塵粒徑的增大，單位面積灰塵量基本出現(xiàn)先增大

3、后減小、再增大再減小的雙峰趨勢(shì)，峰底一般出現(xiàn)在105-149μm粒徑段。
　　降雨徑流中，同一粒徑顆粒物從“靜態(tài)”街塵到“動(dòng)態(tài)”徑流中的顆粒物，重金屬濃度呈下降趨勢(shì)。街塵中重金屬在徑流沖刷過(guò)程中，存在溶解與解吸現(xiàn)象，顆粒物粒徑越小，減少比率越大，5種重金屬（Cr、Cu、Ni、Pb、Zn）的減少比率分別為24.3%、56.8%、34.3%、22.8%、27.3%。街塵中的弱酸可提取態(tài)比例要略大于徑流顆粒物中弱酸可提取態(tài)比例，部分以水

4、溶態(tài)進(jìn)入水體中。在徑流沖刷過(guò)程中，水相溶解態(tài)重金屬變化不大，水相顆粒態(tài)重金屬含量隨降雨時(shí)間徑流過(guò)程迅速降低。固相顆粒物的重金屬濃度隨降雨時(shí)間總體上呈下降趨勢(shì)。粒徑越小，沖刷率越大，最大為62.1%，最小為4.6%。地表街塵在徑流沖刷過(guò)程中，小粒徑顆粒物具有較強(qiáng)的遷移能力，較容易進(jìn)入水體造成污染。
　　根據(jù)基于形態(tài)學(xué)的RAC風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)法分析重金屬賦存形態(tài)發(fā)現(xiàn)：街塵和徑流顆粒物中重金屬的RAC風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)順序?yàn)椋篫n>Ni>Pb>Cu>