南方某工业区大气总悬浮颗粒物重金属来源解析及其对土壤环境质量的影响.pdfVIP

2016年 1月 岩 矿 测 试 Vo1．35．No．1 January2016 R0CK AND MINERALANALYSIS 82～89 文章编号：0254—5357(2016)01—0082—08 DOI：10．15898／j．cnki．11—2131／td．2016．01．014 南方某工业区大气总悬浮颗粒物重金属来源解析及其对 土壤环境质量的影响 王 结 ，谭科艳 ，陈燕芳 ，刘斯文 ，朱晓华 ，刘久臣 ，汤奇峰 ，袁 欣 (1．中国地质科学院研究生部，北京 100037； 2．国家地质实验测试中心，国土资源部生态地球化学重点实验室，北京 100037； 3．浙江省地质矿产研究所，浙江 杭州 310007) 摘要：解析大气总悬浮颗粒物(TSP)的重金属来源可为重金属生态风险评价和环境修复提供理论依据。 本文研究了中国南方某工业城市冶炼厂周边冬季TSP和表层土壤 (0～20em)中的重金属环境效应。采用 大气主动采样技术收集TSP样品，原子荧光光谱法和电感耦合等离子体质谱法测定其中重金属的含量，结 合富集因子法和Pearson系数法分析重金属含量特征及其来源。结果表明，研究区TSP中zn、Ph、Cd含量最 高达到30809．06×10～、9902．91×10I¨、1011．21×10～，分别是中国土壤背景值的201．43、222．53、5616．20 倍，属于污染严重级别；Ni、Cr含量分别是 中国土壤背景值的1．83倍和2．96倍。冶炼厂、火力发 电厂和4~-z- 厂等人为源是 zn、Pb、Cd、Hg、As等重金属富集的主导因素；土壤重金属含量与TSP重金属含量呈显著正相 关，可判定研究区土壤的重金属来源主要为大气沉降。 关键词：工业区；总悬浮颗粒物 ；重金属；富集因子；土壤质量 中图分类号：X513；S151．93 文献标识码：A 大气总悬浮颗粒物(TSP)是存在于大气中微小 大气 中重金属的来源可分为地壳元素、污染元 颗粒物，其粒径一般≤100 m。重金属是大气颗粒 素两大类 J，又分为 自然背景来源和人为来源两 物污染的重要组成之一，对人体健康所产生的危害 种。地壳中的污染元素包括 cd、cr、Pb、cu、Ni、Hg、 已受到国际社会 的共 同关注 J。重金属通过人体 As等；自然背景来源包括火山灰、自然力作用下的 的呼吸系统、消化系统和表皮直接接触进入人体 中 沙土扬尘等；人为来源包括工矿企业生产、机动车尾 大量累积，同时又与人体 内的有关物质 (如有机物) 气排放和汽车橡胶轮胎与地面摩擦产生的含重金属 相结合，转化为毒性更强、成分更复杂的金属有机化 的尘土等。除了上述颗粒物来源 ，在大气 中经过复 合物，导致人体功能性障碍，引发一系列伤害效 杂的相互作用或协同反应衍变而成的二次污染物也 应 J，其中以致癌、致畸、致突变 “三致作用”最受 是大气重金属的重要来源 。开展 TSP的来源解 关注。粒径越小的大气颗粒物吸附的重金属离子越 析和沉降分析对于探究重金属污染对水土、人体的 多，危害就越严重 J。因TSP粒径较小，在大气中 危害有重要的溯源作用，尤其是针对重金属污染高 没有雨水冲刷的作用下，较长时间内不会沉降到地 风险地区，厘清 TSP的重金属来源是人为源还是 自 表 ，所以TSP除了对地球表面的生物产生直接伤害 然背景 ，对于研究重金属污染 的生态风险评价和土 以外，更重要的是通过光化学反应或协同作用产生 壤修复工作具有重要的现实意义。 间接的化学危害，在一定程度上能够造成大气的二 对于大气 TSP的重金属来源与大气重金属沉 次污染。 降分析，在重点地区开展相关研究已成为必然趋势， 收稿 日期：2014—09—22；修回日期：2015—12—25；接受 日期：2016—0l一09 基金项目