為研究濟(jì)南市大氣降塵污染特征,本研究采集了濟(jì)南市區(qū)及縣區(qū)2018年1月至12月21個點(diǎn)位的降塵樣品。對各個點(diǎn)位降塵量進(jìn)行統(tǒng)計(jì),測定了降塵樣品中水溶性離子以及無機(jī)元素的含量,研究了濟(jì)南市大氣降塵通量、降塵中水溶性離子和無機(jī)元素的時間和空間分布特征。對水溶性離子進(jìn)行了來源解析和酸堿性分析。并且進(jìn)行了8種重金屬元素(Cr、Pb、As、Hg、Ni、Zn、Cu和Mn)的污染評價(jià)和風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)。得出的主要結(jié)論如下:1濟(jì)南市大氣降塵通量的時間和空間分布特征2018年1月至12月濟(jì)南市全市月降塵通量為4.15~11.65 t/(km~2·30d),全市年平均降塵通量7.3±2.9t/(km~2·30d),未超過環(huán)保部在2018年頒布的標(biāo)準(zhǔn)9 t/(km~2·30d)。降塵通量在3月份和4月份為全年峰值,分別為10.36±2.4 t/(km~2·30d)和12.12±3.7t/(km~2·30d),在9月份為全年最低值為4.21±1.1 t/(km~2·30d)。濟(jì)南市春季、夏季、秋季和冬季的全市平均塵通量分別為9.62±3.4t/(km~2·30d)、7.58±2.6t/(km~2·30d)、4.88±1.7t/(km~2·30d)和7.10±1.6t/(km~2·30d)。降塵通量大小順序?yàn)?春季夏季冬季秋季。居住區(qū)、縣區(qū)、工業(yè)區(qū)、文教區(qū)和商業(yè)區(qū)2018年全年平均降塵通量分別為:6.89±2.3t/(km~2·30d)、7.36±3t/(km~2·30d)、8.09±3.9 t/(km~2·30d)、7.84±3.3 t/(km~2·30d)和6.37±2.1 t/(km~2·30d)。不同功能區(qū)中年平均降塵通量最大的是工業(yè)區(qū),最小的是商業(yè)區(qū)。2018年全年平均降塵通量總體分布規(guī)律為:D_(f工業(yè)區(qū))D_(f縣區(qū))D_(f市區(qū))D_(f清潔)。市區(qū)、縣區(qū)、工業(yè)區(qū)和清潔對照年均值分別為:7.37±2.72t/(km~2·30d)、7.92±3.2 t/(km~2·30d)、9.56±4.55t/(km~2·30d)和4.71±2.21t/(km~2·30d)。濟(jì)南市大氣降塵通量主要受風(fēng)速和相對濕度的影響,這兩種氣象因素對降塵通量的相對貢獻(xiàn)率分別為48.9%和28.6%,兩者的相對貢獻(xiàn)率之和占到了77%以上。氣溫和大氣壓對降塵通量的貢獻(xiàn)率相對較小,分別為5.6%和16.9%。2濟(jì)南市大氣降塵中水溶性離子和無機(jī)元素的分布特征濟(jì)南市大氣降塵中水溶性離子濃度范圍為1893-54530 mg/kg,全市全年平均含量大小順序?yàn)?SO_4~(2-)Ca~(2+)Cl~-Na~+NO_3~-K~+Mg~(2+)F~-NH_4~+。水溶性離子以SO_4~(2-)和Ca~(2+)濃度最高,百分含量分別占降塵的5.45%和4.89%,遠(yuǎn)高于其它水溶性離子的濃度。SO_4~(2-)全市平均濃度在秋季最高,在春季最低,百分含量分別占降塵的8.15%和2.71%。Ca~(2+)全市平均濃度在冬季最高,在春季最低,百分含量分別占降塵的4.59%和3.55%。對于不同功能區(qū)中不同離子的全年平均值來說,F~-和SO_4~(2-)在工業(yè)區(qū)濃度最高;Cl~-、NO_3~-、NH_4~+、Na~+和Mg~(2+)均在商業(yè)區(qū)濃度最高。K~+和Ca~(2+)在不同功能區(qū)濃度分布基本一致。建筑大學(xué)采樣點(diǎn)2018年12月份的降塵和該點(diǎn)位環(huán)境空氣中PM_(2.5)的水溶性離子含量對比發(fā)現(xiàn):PM_(2.5)中水溶性離子以二次離子(NO_3~-、NH_4~+和SO_4~(2-))為主,占水溶性離子總量的86%,而在降塵中,含量最高的為SO_4~(2-)和Ca~(2+)分別占水溶性離子總量的45%和35%。對比濟(jì)南市11月份建筑大學(xué)采樣點(diǎn)位降塵和降雨中水溶性離子含量發(fā)現(xiàn):在降塵和降水中,占主導(dǎo)地位的水溶性離子大致相同。但是比例相差較大的為NH_4~+。濟(jì)南市降塵所有點(diǎn)位在不同季節(jié)的AE/CE的值均小于1,表明降塵呈堿性。對于全市平均值來說,AE/CE值在秋季最大(0.7),在夏季最小(0.23)。顆粒物粒徑越大,AE/CE的值越小,堿性越大。濟(jì)南市降塵中無機(jī)元素全市全年平均含量大小順序?yàn)?SiCaNaFeAlMgKZnMnTiCrBaBSrCuPbNiVHgAs。含量最高的無機(jī)元素為Si元素,其次為Ca元素,濃度分別為:95626±6344 mg/kg和65135±3889 mg/kg。對于主要重金屬的全市全年平均值來說,Cr、Ni、Zn、Mn、As、Pb、Cu和Hg的濃度分別為:48.87±16.21 mg/kg、57.74±21.60 mg/kg、527.07±146.29 mg/kg、444.52±105.19 mg/kg、5.55±2.61 mg/kg、75.72±23.66 mg/kg、74.37±20.79 mg/kg和0.31±0.22 mg/kg,各種重金屬濃度大小順序?yàn)?ZnMnPbCuNiCrAsHg。Ni、Zn、Pb、Cu和Hg分別高于土壤背景值1.94、7.16、2、2和7.28倍。其中Cr超過土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)中篩選值的7.6倍,其它重金屬均低于該標(biāo)準(zhǔn)中的篩選值。對比濟(jì)南市11月份建筑大學(xué)采樣點(diǎn)位降塵和降雨中無機(jī)元素含量發(fā)現(xiàn):在降水中,Ca、K、Mg和Na含量較高。在降塵中,含量較高的是地殼元素Ca、Fe、Mg、Al和Ni。3濟(jì)南市降塵中重金屬元素的形態(tài)分析和生物有效性評價(jià)不同功能區(qū)降塵中,Zn和Cd主要以乙酸可提取態(tài)形式存在。Hg、Cu主要以可氧化態(tài)形式存在。As和Cr主要以殘余態(tài)形式存在。Hg在縣區(qū)中生物有效性最大,在居住區(qū)生物有效性最小。As在工業(yè)區(qū)生物有效性最大,在文教區(qū)生物有效性最小。Cu在居住區(qū)生物有效性最大,縣區(qū)生物有效性最小。Pb在居住區(qū)生物有效性最大,在文教區(qū)生物有效性最小。Zn在工業(yè)區(qū)生物有效性最大,在文教區(qū)生物有效性最小。Cd在商業(yè)區(qū)生物有效性最大,在縣區(qū)生物有效性最小。Cr在工業(yè)區(qū)生物有效性最大,在縣區(qū)生物有效性最小。Ni在工業(yè)區(qū)生物有效性最大,在商業(yè)區(qū)生物有效性最小。4濟(jì)南市降塵中重金屬元素的污染水平評價(jià)及潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評估不同功能區(qū)降塵中Cr、Mn和As均不造成污染。Zn造成的污染程度為中度毒污染-重度污染。Hg造成的污染程度為中度毒污染-重度污染。Cu和Pb造成的污染程度為輕度污染。濟(jì)南市降塵中重金屬潛在風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)(E_i)平均水平為HgCuPbNiZnAsCrNi。其中Hg造成的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)達(dá)到了強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)程度。重金屬Cr、Ni、Zn、Mn、As、Pb和Cu的潛在風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)均處于輕微生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)程度。濟(jì)南市綜合潛在風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)RI處于中等風(fēng)險(xiǎn)程度。不同功能區(qū)綜合潛在風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)RI大小順序?yàn)?郊區(qū)工業(yè)區(qū)商業(yè)區(qū)文教區(qū)居住區(qū)。5濟(jì)南市大氣降塵的來源解析降塵中水溶性離子主要來源于土壤及建筑揚(yáng)塵、工業(yè)及燃煤源、生物質(zhì)燃燒源、機(jī)動車源、二次源和其它源。在春季對水溶性離子貢獻(xiàn)最大的是土壤及建筑揚(yáng)塵比例為29.5%。在夏季對水溶性離子貢獻(xiàn)最大的是土壤及建筑揚(yáng)塵比例為26.3%。在秋季對水溶性離子貢獻(xiàn)最大的是機(jī)動車源比例為26.5%。在冬季對水溶性離子貢獻(xiàn)最大的是土壤及建筑揚(yáng)塵比例為28%。對降塵中無機(jī)元素進(jìn)行來源解析,確定了降塵中對無機(jī)元素貢獻(xiàn)主要來源于土壤塵、工業(yè)混合源、移動源、生物質(zhì)燃燒源和其它源,其中貢獻(xiàn)最大的是土壤塵貢獻(xiàn)率為39.2%。
【學(xué)位單位】：山東建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：X513
【部分圖文】：

圖 2.1 降塵缸及擺放位置2.3 實(shí)驗(yàn)試劑和采用的儀器設(shè)備2.3.1 實(shí)驗(yàn)試劑10%（m/v）硫酸鋅溶液;25%氫氧化鈉溶液; 硫酸(ρ=1.84); 0.1mol/L 的鹽酸; 濃 HC濃HNO3; 0.11mol/L 的 HAc 溶液; 0.5mol/L NH2OH5mol; 0.05mol HNO3; 30% H2O2; 1mol/LPH 為 2 的醋酸銨溶液; HF; HClO4; 12MHCl; 25%NaOH; H2SO4; KI; HgI; 酒石酸鉀鈉; 無水乙醇。上述試劑級別均為優(yōu)級純。實(shí)驗(yàn)用水均為高純水，電導(dǎo)值：18.2MΩ·cm。2.3.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器

在 PMF 模型計(jì)算中，進(jìn)過多次嘗試，最終確定 6 個因子能合理解釋其污染源類別，且此時解析結(jié)果穩(wěn)定。利用濟(jì)南市春季降塵中水溶性離子成分譜進(jìn)行PMF來源解析，所得結(jié)果如圖4.3所示。由圖 4.3 可以發(fā)現(xiàn)，因子 1 對降塵中的 Ca2+和 Mg2+有較大的貢獻(xiàn)。Mg2+和 Ca2+二者均為2i 1 1= ( / )m nijjQ E Eij （ ）

山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文綜合以上分析，濟(jì)南市春季降塵中水溶性離子主要來源于土壤及建筑揚(yáng)塵、工煤源、生物質(zhì)燃燒源、機(jī)動車源、二次源和其它源。同時 PMF 模型計(jì)算出了各種源塵中水溶性離子的貢獻(xiàn)率，結(jié)果見圖 4.4。各種源對水溶性離子貢獻(xiàn)大小順序?yàn)椋和两ㄖ䲟P(yáng)塵（29.5%）＞工業(yè)及燃煤源（25%）＞生物質(zhì)燃燒源（17.8%）＞機(jī)動車源（1＞二次源（6.1%）＞其它源（3.8%）。

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉安康;王紅磊;陳魁;盧文;施雙雙;劉貞;;南京市一次霾污染過程中水溶性離子分布特征[J];中國環(huán)境科學(xué);2019年05期

2 呂睿;于興娜;馬佳;安俊琳;肖思晗;趙麗霞;;南京北郊冬春季大氣顆粒物中含氮無機(jī)水溶性離子組分特征[J];生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào);2017年01期

3 趙敏;周賢思;;雅安市夏季顆粒物水溶性離子組成特征[J];四川環(huán)境;2016年06期

4 蘇躍進(jìn);;水蒸氣和水溶性離子排放對霧霾暴發(fā)的影響分析[J];科學(xué)與管理;2019年02期

5 林昕;曹芳;翟曉瑤;鮑孟盈;俞紹才;王京鵬;章炎麟;;中國典型城市冬季大氣細(xì)顆粒物水溶性離子特征及來源分析[J];生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào);2019年02期

6 周盼;秦偉;郭碩;安塞;肖捷穎;劉娟;姬亞芹;;石家莊冬季道路積塵水溶性離子污染特征及來源分析[J];環(huán)境化學(xué);2018年05期

7 亞力昆江·吐爾遜;迪麗努爾·塔力甫;阿布力孜·伊米提;阿不力克木·阿布力孜;;烏魯木齊市可吸入顆粒物水溶性離子特征及來源解析[J];中國環(huán)境監(jiān)測;2012年01期

8 周震峰;劉康;孫磊;;蘇南農(nóng)村地區(qū)大氣細(xì)顆粒物中水溶性離子特征[J];環(huán)境化學(xué);2007年04期

9 何俊杰;吳耕晨;張國華;王伯光;畢新慧;盛國英;傅家謨;;廣州霧霾期間氣溶膠水溶性離子的日變化特征及形成機(jī)制[J];中國環(huán)境科學(xué);2014年05期

10 高明軒;水溶性離子型切削液的應(yīng)用[J];煤礦機(jī)械;2004年05期

相關(guān)會議論文 前10條

1 鄧學(xué)良;石春娥;吳必文;;合肥市水溶性離子觀測研究[A];2016中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集（第三卷）[C];2016年

2 趙普生;張小玲;孟偉;楊斌云;樊文雁;劉懷玉;;京津冀區(qū)域氣溶膠中無機(jī)水溶性離子污染特征分析[A];第27屆中國氣象學(xué)會年會城市氣象，讓生活更美好分會場論文集[C];2010年

3 董鑫媛;郭慶軍;魏榮菲;陶正華;韓曉昆;王子騰;;北京地區(qū)大氣氣溶膠中水溶性離子特征及示蹤研究[A];中國礦物巖石地球化學(xué)學(xué)會第17屆學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2019年

4 狄一安;周瑞;于躍;馬志強(qiáng);張樂堅(jiān);楊勇杰;;北京夏季城區(qū)大氣粒徑顆粒物中水溶性離子的分布特征[A];2014中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)年會（第六章）[C];2014年

5 蔡俊鴻;張立鵬;廖哲甫;;冬季大陸沙塵暴事件大氣微粒水溶性離子組成研究[A];第九屆全國氣溶膠會議暨第三屆海峽兩岸氣溶膠技術(shù)研討會論文集[C];2007年

6 張程;于興娜;安俊琳;;南京北郊霾天氣下水溶性離子粒徑分布特征[A];第35屆中國氣象學(xué)會年會 S12 大氣成分與天氣、氣候變化與環(huán)境影響暨環(huán)境氣象預(yù)報(bào)及影響評估[C];2018年

7 張洋洋;唐傲寒;劉學(xué)軍;;2015年北京市PM_(2.5)污染特征分析[A];第二十屆SO_2、NO_X、PM_(2.5)、Hg 污染控制技術(shù)研討會論文集[C];2016年

8 姚青;李偉芳;黃鶴;孫玫玲;;天津冬春季大氣細(xì)粒子水溶性組分污染特征[A];中國氣象學(xué)會2008年年會大氣環(huán)境監(jiān)測、預(yù)報(bào)與污染物控制分會場論文集[C];2008年

9 楊小菊;武發(fā)思;徐瑞紅;李潮流;賀東鵬;康世昌;汪萬福;;莫高窟環(huán)境氣溶膠中水溶性離子分析[A];第十二屆全國氣溶膠會議暨第十三屆海峽兩岸氣溶膠技術(shù)研討會論文集[C];2015年

10 劉鵬飛;張成龍;牟玉靜;;北京大氣顆粒物水溶性離子污染特征及可能來源[A];中國礦物巖石地球化學(xué)學(xué)會第15屆學(xué)術(shù)年會論文摘要集（2）[C];2015年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前8條

1 高曉梅;我國典型地區(qū)大氣PM_(2.5)水溶性離子的理化特征及來源解析[D];山東大學(xué);2012年

2 王芳;蘭州市大氣顆粒物及其化學(xué)組分污染特征和成因研究[D];蘭州大學(xué);2014年

3 田平;北京市夏季氣溶膠物理化學(xué)特性和來源分析[D];北京師范大學(xué);2014年

4 郭勇濤;沙塵天氣對我國北方和鄰國日本大氣環(huán)境影響的初步研究[D];蘭州大學(xué);2013年

5 程慧波;蘭州市主城區(qū)大氣顆粒物污染特征和健康風(fēng)險(xiǎn)研究[D];蘭州大學(xué);2016年

6 陶燕;蘭州市大氣顆粒物理化特性及其對人群健康的影響[D];蘭州大學(xué);2009年

7 付曉辛;珠江三角洲地區(qū)PM_(2.5)濃度組成變化及其對粒子酸度和消光的影響[D];中國科學(xué)院研究生院(廣州地球化學(xué)研究所);2015年

8 張帆;武漢大氣PM_(2.5)的化學(xué)特性及其在典型灰霾過程中的污染特征[D];武漢大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 楊留明;基于在線監(jiān)測的鄭州市PM_(2.5)中水溶性離子特征研究[D];鄭州大學(xué);2019年

2 肖浩;貴陽市PM_（2.5）水溶性無機(jī)離子組成特征及氮源解析[D];貴州大學(xué);2019年

3 李少洛;濟(jì)南市降塵污染特征及組分來源解析[D];山東建筑大學(xué);2019年

4 黃思瑞;2015年南京北郊大氣PM_(2.5)中水溶性離子污染特征及來源分析[D];南京信息工程大學(xué);2017年

5 楊雪;泰安市PM_(2.5)污染特性及人群健康防控策略[D];山東大學(xué);2018年

6 龔宇麟;基于在線觀測的南京北郊PM_(2.5)中水溶性離子化學(xué)成分及來源解析[D];南京信息工程大學(xué);2018年

7 嚴(yán)沁;民用燃煤排放顆粒物中水溶性離子粒徑分布及清單構(gòu)建[D];南京信息工程大學(xué);2018年

8 張溪;北京市不同污染等級大氣顆粒物及其水溶性離子的粒徑分布特征及成因分析[D];山東建筑大學(xué);2018年

9 唐凱杰;杭州市大氣細(xì)顆粒物中水溶性離子和重金屬元素的污染特征研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2016年

10 陳曉峰;蘭州市區(qū)大氣PM_(2.5)中16種多環(huán)芳烴與4種水溶性離子污染組成分析初探[D];西北師范大學(xué);2018年

本文編號：2828556