降雨前后城市地表灰尘重金属含量对比研究——以贵阳市城区为例

摘要

为了探究降雨对城市地表灰尘重金属分布的影响，以贵阳市中心城区为研究区域，采集市区内20个主干道十字路口的两次降雨过程前后地表灰尘样品。将分布于不同方位的三典型采样区的共12份样品依次过425、250和105μm尼龙筛，其余样品全部直接过105μm筛，以研究降雨前后地表灰尘重金属水平变化情况及粒级效应。结果表明： 1）两次降雨过程前后灰尘粒级变化规律具有一致性，具体表现为雨后粗颗粒比例增加明显，两次降雨前后其平均质量百分数平均变化情况是从8.3%上升到17.7%。两次降雨后，细颗粒的质量百分数下降明显，两次降雨前后其平均质量百分数从56.8%下降到44.1%，中颗粒的质量百分数在两次降雨前后变化不明显。 2）两次降雨过程前后，不同重金属含量平均值变化存在差异。降雨前小于105um粒级灰尘中As、Cd、 Cu、 Ni、 Pb和Zn的含量平均值9.41、0.637、141、24.7、67.7和276 mg/kg。降雨后灰尘中As、Cd、 Cu、 Ni、 Pb和Zn的含量平均值为9.21、0.675、129、25.4、69.2和346 mg/kg。两次降雨过程前后，仅Cu和Zn的表现具有一致性，Cu雨前高于雨后，Zn雨后高于雨前，而元素差异性分析显示，仅有第二次降雨过程中雨后Zn的含量显著高于雨前，其余元素在两次降雨过程前后灰尘中的含量不存在显著差异。总体上来说，雨后灰尘重金属含量略高于雨前。 3）两次降雨过程前后。地表灰尘重金属粒级载荷与粒级效应表现为：降雨后Zn在地表灰尘中的含量增加且略微倾向于富集在粗颗粒中，Cu则更多的富集在中颗粒和细颗粒中，其余元素粒级效应在降雨前后变化各不相同，没有表现出明显的规律性。除Ni外，雨前雨后各粒级颗粒物对重金属的贡献的大小依次为细颗粒，中颗粒，粗颗粒。雨后重金属在粗颗粒中的载荷增加。 4）降雨对地表灰尘重金属水平的影响与诸多因素有关，地表灰尘重金属的粒级效应、降雨的强度、时间、外来污染、环境pH的变化以及灰尘重金属的赋存形态都是可能造成影响的的因素。重金属的粒级效应并不是一种既定的必然规律，其粒级富集情况受到多方面因素的影响。 5）贵阳市地表灰尘重金属降雨后在粗颗粒中的载荷增加可能与重金属在不同粒级灰尘中富集状况及降雨对不同粒径灰尘中元素的影响差异有关。不同降雨过程对地表灰尘重金属分布的影响各有差异。

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ABSTRACT

第一章：绪论

1.1城市地表灰尘的概念与性质

1.1.1城市地表灰尘的概念

1.1.2城市地表灰尘的性质

1.2城市地表灰尘重金属的来源分析

1.2.1城市地表灰尘重金属的交通来源

1.2.2 城市地表灰尘重金属的工业来源

1.2.3 城市地表灰尘重金属的建筑来源

1.3城市地表灰尘重金属的危害

1.4城市地表灰尘重金属在环境中的迁移转化

1.5国内外关于地表灰尘重金属的研究概况

1.5.1 国外对地表灰尘重金属的研究概况

1.5.2 国内关于地表灰尘重金属的研究概况

1.6论文的选题依据、研究意义和研究目标

1.6.1 论文的选题依据、研究意义

1.6.2论文的研究目标

第二章 材料与方法

2.1 研究区域概况

2.2样品的采集与处理

2.2.1样品采集

2.2.2样品处理

2.2.3样品分析

2.2.4数据分析

第三章 降雨前后地表灰尘粒级组成与重金属含量变化

3.1降雨前后地表灰尘粒级质量变化

3.2 降雨前后地表灰尘重金属含量变化

3.2.1降雨前后地表灰尘重金属含量变化

3.2.2不同降雨过程前后地表灰尘重金属含量变化差异

第四章 降雨前后地表灰尘重金属含量粒级效应及载荷

4.1降雨前后地表灰尘重金属粒级效应

4.1.1 降雨前后As的粒级效应

4.1.2降雨前后Cd的粒级效应

4.1.3降雨前后Cu的粒级效应

4.1.4降雨前后Ni的粒级效应

4.1.5降雨前后Pb的粒级效应

4.1.6降雨前后Zn的粒级效应

4.2降雨前后地表灰尘重金属粒级载荷

4.2.1降雨前后地表灰尘As的粒级载荷变化

4.2.2降雨前后地表灰尘Cd的粒级载荷变化

4.2.3降雨前后地表灰尘Cu的粒级载荷变化

4.2.4降雨前后地表灰尘Ni的粒级载荷变化

4.2.5降雨前后地表灰尘Pb的粒级载荷变化

4.2.6降雨前后地表灰尘Zn的粒级载荷变化

第五章 降雨对地表灰尘重金属的影响。

5.1降雨对地表灰尘重金属含量的影响

5.1.1 降雨过程中重金属粒级效应对灰尘重金属含量影响

5.1.2降雨过程中雨水特征及颗粒物在地表径流中的迁移特点对地表灰尘重金属含量的影响

5.1.2.1降雨过程中雨水特征对地表灰尘重金属含量的影响

5.1.2.2颗粒物在地表径流中的迁移特点对地表灰尘重金属含量的影响

5.1.3降雨过程中外来污染源对地表灰尘重金属含量的影响

5.1.3.1 降雨过程中大气沉降及交通活动对地表灰尘重金属含量的影响

5.1.3.2 降雨过程中径流pH值变化对地表灰尘重金属含量变化的影响

5.2降雨对地表灰尘粒径及地表灰尘重金属粒级效应的影响

5.3 两次降雨过程对地表灰尘及重金属含量影响的差异性分析

6.1结论

6.2展望

参考文献

攻读硕士期间主要科研工作和成果

主要科研项目：

科研成果：

致谢

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