从沙尘暴降尘中元素的富集因子追踪元素的来源及对环境的影响

采用中子活化法和X射线吸收-沉降法对发生在中国甘肃武威地区的一次沙尘暴降尘中的29种元素的含量进行了分析,并分别以此次沙尘暴源区、传输过程中经过地区的不同土壤类型的元素背景值为参考,分别计算了沙尘暴降尘中29种元素的富集因子,研究了不同土壤类型间元素富集因子的相关性,探讨了各元素的主要来源:元素As,Br,Ca,Cr,K,La,Sm,Ta,U,W,Zn的富集因子均大于2,说明它们可能有外来源。外来源主要是由采矿等人类活动造成。过量的这些元素随风迁移并沉积有可能污染环境并产生危害;元素Ce,Co,Cs,Dy,Fe,Mn,Na,Rb,Sc,Tb,Th,Ti,V,Yb的富集因子均接近于1(0.8～2),说明这些元素主要来自自然界本身,而且性质较稳定;元素Eu,Mg,Hf的富集因子均小于0.8,说明这些元素可能随水平移或向土壤深处下移。研究结果可作为沙尘暴对环境的影响的科学依据。     

兰州市城区空气气溶胶中PM_(2.5)和PM_(10)污染状况分析

为了调查兰州市空气中颗粒物PM2.5的污染水平,于2008年夏秋、冬季在兰州市一交通主干道附近使用大气采样仪采集了32个样品。结果表明:兰州市PM2.5、PM10的污染状况严重,超标率分别为32.3～167.7%和23.1～480%;对人体和环境影响较大的PM2.5占PM10的比例范围从62.10～77.41%,而且呈现逐年增加的趋势。我国目前对于PM2.5的相关控制标准尚处于论证、试点研究阶段,使得对它的控制越发困难,应当引起公众和相关部门的高度重视。     

2001-2015年兰州市主城区环境空气质量变化的模糊评价

利用2001-2015年环境空气质量自动监测数据,采用模糊综合评价法分析了影响兰州市空气质量的主要因子SO2、NO2和PM10。通过计算各评价因子年际和季节变化的隶属度与权重分配系数,对15年来兰州市环境空气质量进行了模糊综合评价。结果表明:兰州市空气质量具有明显的季节性变化特征,冬春季污染严重,秋季次之,夏季最好;15年来兰州市空气环境质量以三级为主,空气质量较好,其中PM10的含量是影响环境空气质量的主要因素;近几年空气中SO2的含量下降趋势明显,NO2的含量呈现稳中有升的趋势,表明影响兰州市空气质量的因子由原来的煤烟型向混合型的结构发展。     

兰州市PM_(2.5)无机化学组分特征及来源解析

在兰州市5个监测点采集了2013年各季节典型月大气PM_(2.5)样品,对PM_(2.5)的质量浓度、无机水溶性离子及无机元素进行了测定。结果显示:兰州市PM_(2.5)平均质量浓度是标准限值1.8倍。其中无机水溶性离子SO_4~(2-)、NO_3~-、Cl~-、Ca~(2+)、Na~+、NH_4~+、K~+和无机元素B、V、Mn、Fe、Cu、Pb、As随季节的变化明显。利用正交矩阵因子分析法(PMF)对兰州市PM_(2.5)的来源进行解析,结果表明兰州市PM_(2.5)各来源因子中人为因素造成的来源因子分担率整体上高于自然因素,影响PM_(2.5)来源的主要是人为因素。     

兰州市地下水中“三氮”污染特征及成因

以兰州市41组浅层地下水样品水化学组分测试结果为依据,研究兰州市地下水中"三氮"污染特征。结果表明:兰州浅层地下水中"三氮"污染较严重,NO_3-N超标率最高,超标率为51. 2%; NO_2-N和NH_4-N次之,超标率分别为26. 8%和12. 2%。"三氮"污染分布不均,局部区域呈面状污染。NO_3-N重污染区主要分布于兰州市城关区的掩埋垃圾填埋场和受地表排污沟渠污染区域,西固区的石油化工区,以及七里河区西南部的污灌区。兰州断陷盆地"三氮"超标点相对较少。含氮化肥使用、污水灌溉及生活污水入渗是地下水中NO_3-N的主要来源;工业废水入渗是地下水中NH_4-N的重要来源。污染源类型不同,地下水"三氮"污染程度和空间分布特征亦不同;氧化还原条件、包气带岩性结构特征、补径排条件是"三氮"迁移转化及其空间分布的主要影响因素。     

兰州市TSP时空分布特征及防治措施

通过对兰州市1990—2000年TSP的年变化,2000年内TSP的日变化和冬、夏两季一天的时变化分析,揭示了兰州市TSP的污染现状和时空变化规律,指出了造成兰州市严重污染的原因,提出了防治措施。     

兰州市表层土壤Cu、Zn、Pb污染评价及成因分析

本文通过调查研究分析 ,对兰州市表层土壤重金属 (Cu、Zn、Pb)含量的空间变化及污染程度进行了评价 ,探讨分析了交通、工业活动以及绿化带对城市重金属污染的影响。结果表明 ,兰州市表层土壤除个别点外均已受到重金属污染 ,其污染程度取决于交通所产生的汽车尾气、扬尘 ;另外 ,工业活动和绿化带对重金属污染的影响也是相当明显的     

石羊河流域典型工业区土壤重金属污染状况研究

以石羊河流域典型工业区土壤为对象,研究了土壤中重金属污染的状况和特征,用富集系数进行了评价和分析。结果表明:研究区土壤重金属已受到严重污染,污染最重的Ni、Co、Cu的浓度以冶炼厂为中心呈扇形分布,距离越远,浓度越小。污染程度与研究区的气象条件有很大的关系,下风向污染程度大,背风向小。其污染程度顺序为:Ni>Co>Cu>Cd>As>Hg>Cr。污染源的空间差异性引起不同功能区土壤中重金属元素的含量不同,不同功能区达到生态危害程度的顺序依次为:农业土壤>工业土壤>住宅土壤。石羊河流域典型工业区土壤中存在着潜在的化学定时炸弹,多年来研究区大气中二氧化硫浓度居高不下,二者协同作用的结果,增加了起爆的危险性。     

新疆污灌区重金属含量及形态研究

本文对新疆污灌区土壤中Cu、Zn、N i、Cr、Pb五种重金属元素的含量和形态特征进行了研究。结果表明,Cu、Zn、N i、Cr、Pb主要富集在0—20cm表土中。以《土壤环境质量标准》GB15618—1995二级标准为评价标准,污染综合指数评价均为安全级。新疆污灌表土中Cu、Zn、N i、Cr、Pb以残渣态为主,水溶态和可交换态比例低,其中Cu、Zn、Pb的潜在生物可利用性较高。     

河北省某铅锌矿区周边耕地土壤重金属污染评价及来源分析

文中对河北省某铅锌矿区周边耕地150组土壤(0～20cm)进行取样分析,采用富集因子、地累积指数、Hankanson潜在生态风险指数评估模型评价了7项重金属污染状况和潜在生态风险并应用多变量分析了重金属来源。结果显示：Cd、Pb、Zn、Hg显著高于土壤元素背景值;重金属污染程度大小依次为Cd> Pb> Hg> Zn> Cu> As> Cr, Cd、Pb、Hg和Zn显示中度污染,Cu和As为轻微污染,总体属于多种金属复合污染;Er和RI评价重金属结果整体处于强生态风险水平,主要贡献因子为Cd和Hg。相关分析、聚类分析和主成分分析结果基本一致,土壤中重金属污染来源比较清晰,受到人类活动不同程度的影响。污染严重的Cd、Pb、Zn主要是由上游铅锌矿开采废弃物和废水受自然应力(河流、强降雨)迁移至土壤;Hg和Cu是大气降尘、交通运输和工矿活动多重因素的混合污染源;As和Cr主要由成土母质和农业活动控制。研究表明,矿区外围耕地有必要针对重金属污染程度和来源进行修复治理和水土监测来降低污染风险。     

兰州市大气降尘中的多环芳烃特征及其与地形和气候因素之间的关系

兰州的石油化工产业以及燃煤排放的污染物中含有较多的多环芳烃 ,而兰州市特殊的狭长河谷盆地地理环境 ,污染物很难通过自然扩散消除 ,尤其是冬季的污染更加严重。本文通过对兰州市大气降尘在地表沉积样品的分析 ,了解兰州市多环芳烃的主要成分 ,以及与地理特征和气候因素之间的关系。在兰州市区及郊区共采七个地表土样 ,用气相色谱法分析测定土样中的多环芳烃 ,其中乙基芘在兰州市广泛分布 ,而在西固石油化工炼制区和阿干镇煤矿区有较多的甲基硫芴、甲基苯并硫芴 ;在城关区东岗镇、兴隆山旅游区的PAHs化合物则表现出明显的差异性 ,氧芴、萘、萤蒽等系列化合物占主要。由于在城关区和七里河区之间的兴隆山、白塔山形成一狭口地形 ,西风或西北风使西固石油化工炼制区产生的污染物从兴隆山后山的阿干镇山谷带走 ,从而减少了对城关区的污染。     

兰州市区地下水矿化度分布特征及成因分析

以兰州市地下水样宏量化学组分测试结果为依据,采用统计分析和对比分析方法,研究了兰州市区地下水矿化度的分布及其成因。结果表明:现状条件下研究区地下水矿化度(TDS)普遍偏高,变化范围在340至18300mg/L之间,平均值为2212mg/L。广泛分布的第三系地层是地下水盐分的重要来源,开采引起的地下水位下降是引起市区水源地地下水矿化度升高的重要驱动因素,工业污染是引起地下水矿化度升高的潜在因素。     

Toxic metal enrichment characteristics and sources of arid urban surface soil in Yinchuan City,China

To investigate the environmental quality of the urban surface soil in Yinchuan City, the capital of Ningxia Hui Autonomous Region(Ningxia), China, we sampled surface soil and measured the concentrations of 8 toxic metals(Pb, Cr, Cu, Zn, Co, Bi, Ni and V) using X-ray fluorescence spectrometry. The enrichment characteristics and sources of these toxic metals in the soil were analyzed by the enrichment factor(EF) and multivariate statistical analysis. The results showed that the mean concentrations of these toxic metals in the soil samples were 25.0, 109.1, 16.8, 26.0, 37.2, 2.7, 25.3 and 59.9 mg/kg for Pb, Cr, Cu, Zn, Co, Bi, Ni and V, respectively, which were 1.2, 1.8, 0.8, 0.4, 3.2, 8.7, 0.7 and 0.8 times of the corresponding background values of Ningxia soil, respectively. The variations of Pb, Zn, Co, Bi and Ni concentrations in the surface soil of Yinchuan were larger than those of the other metals. Our results also showed that the toxic metals investigated in the soil had different enrichment levels. Both Co and Bi were significantly enriched, whereas Cr was only moderately enriched in the soil. There was a deficiency or minimal enrichment of the other toxic metals in the soil. Source analysis results based on the concentration, enrichment characteristics and multivariate statistical analysis indicated that Cr, V and Ni originated from a combination of fossil fuel combustion, traffic pollution and natural occurrence. Pb, Cu and Zn were predominantly derived from natural and traffic sources, while Co and Bi primarily originated from construction sources.     

中国北方典型城市API特征分析

根据中国北方9个典型城市(北京、哈尔滨、青岛、太原、沈阳、大连、呼和浩特、兰州、乌鲁木齐)2002-2008年连续7年的空气污染指数(API)资料,对各月空气污染指数大于200的天数和首要污染物以PM10和SO2出现的天数进行了分析,结果表明冬季污染最为严重,PM10为我国北方9个典型城市(北京、哈尔滨、青岛、太原、沈阳、大连、呼和浩特、兰州、乌鲁木齐)首要污染物。研究还结合北方典型城市空气污染指数的月均值,分析了各地污染的成因;并对环境因素:温度、降水、湿度与空气污染的相关性进行了研究,结果表明:温度、降水与空气污染指数呈负相关;大部分城市湿度与其呈负相关,而乌鲁木齐则为显著的正相关。此外,还以兰州市为例分析比较了不同类型降水对空气污染指数的影响。最后通过比较2006年3月份的一次强沙尘暴期间空气污染指数与2007年同期空气污染指数,讨论了沙尘暴对我国北方空气质量的影响。     

冷锋天气过程大气边界层特征与颗粒物污染

利用兰州大学半干旱气候与环境观测站边界层铁塔梯度观测、湍流观测和PM₁₀浓度资料,分析一次典型冷锋天气过程兰州大气边界层结构和湍流输送特征及其与PM₁₀浓度的关系。结果表明：冷锋过境前边界层有逆温层出现。随着锋面过境,逆温层完全被破坏、消失,混合层迅速发展,边界层低层温度和湿度垂直梯度变得很小,风速垂直梯度则明显增大;PM₁₀浓度先升后降。冷锋过境时垂直湍流输送强烈,经向和纬向动量均向下输送。动量下传使地表尘沙大量扬起,造成冷锋过境初期颗粒物浓度骤升。     

兰州城市环境污染效应研究

兰州市在快速的城市化进程中,城市环境污染比较严重。污染的城市环境不但进一步加剧了像热岛、干岛、逆温、城市风等城市气候现象,而且还对城市经济造成了巨大的损失。研究发现,2002年兰州市因环境污染而造成的经济损失高达15.2亿元,占当年GDP的3.93%。此外,城市环境污染还对兰州市民的日常生活、生理心理、工作学习、休闲娱乐、居住工作地的选择、子女的去留和兰州外来高新企业数量和效益及其城市企业正常的生产经营活动等产生了一系列的负面影响。因此,加强兰州市城市环境治理已刻不容缓。     

兰州市春季沙尘气溶胶的监测与分析

通过对兰州市2005年春季大气气溶胶监测资料的计算,分析得到了该地区春季大气气溶胶质量浓度和色度随时间的分布及其相互关系,结果表明:有大风时,沙尘浓度较高,红度、黄度也高,相应地污染物比例就小,明度就高;有降水、阴天和多云天气时,空气中沙尘和污染物少,明度高,而沙尘和污染物的比例变化比较小,所以红度和黄度也高;无降水且风速小时,污染物比例大,则明度低,相应地沙尘比例小,红度、黄度也低。本文还分析计算了沙尘暴发生时沙尘粒径的分布、PM10和PM2.5的质量分数以及PM2.5在PM10中的比重;粗细粒子比重不同说明沙尘来源不同。     

兰州市空气质量状况及与常规气象条件的关系

根据兰州市空气质量日报数据和同期的常规气象资料,研究了2001～2009年该市的空气质量特征,探讨了气象要素和城市空气质量之间的相互关系。结果表明：随着近年来该市开展大规模的环境综合治理工作,空气质量有了明显得改善。研究期间的空气质量以Ⅱ和Ⅲ级天气为主。主要污染物PM10、SO2、NO2年平均浓度在大部分年份超过国家空...     

大气降尘磁学特征对城市污染源的指示

本文应用环境磁学方法研究了兰州市区大气自然降尘的磁学特征。结果表明:兰州市大气降尘中磁性矿物含量较高,主要含有磁铁矿和磁赤铁矿,并伴有少量赤铁矿,磁性矿物颗粒较粗,为准单畴颗粒;兰州市自然粉尘背景值较高,但市区污染物仍以人为源为主,尤其在冬季采暖期间最为显著,且在春、夏季节,兰州市的污染仍以人为源为主,与通常认为兰州市污染冬季以燃煤为主,春、夏季以粉尘为主的模式有较大差异。