基于降尘法的石家庄市夏冬两季道路扬尘排放特征研究

摘要

为了解石家庄市夏冬季节铺装道路扬尘的排放特征，利用降尘缸收集市区4种类型道路1.5m和2.5m高处的扬尘样品并对PM2.5和PM10中无机元素、碳组分及水溶性离子等3种化学组分进行仪器检测和数据分析。分析的元素为K、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb、Mg、Ca、Fe、Si，碳组分有OC和EC，水溶性离子包括Ca2+、Mg2+、Na+、K+、NH4+、SO42-、Cl-、NO3-、NO2-和F-。结果如下： 1）夏冬季节的元素质量浓度大小顺序均为：Si＞Ca、Fe＞Mg＞K、Cr＞Cu、Zn、Pb＞Ni、As＞Co、Cd；夏季13种元素在主干道含量最高，冬季主干道和支路的元素含量相对较大；从高度差异看，低处更易富集地壳元素，高处多为人为污染元素；两个季节Cd和Cr的富集因子均大于40，富集程度极强，夏季Pb和Zn元素的富集程度也达到极强，K、Mg、Fe等地壳元素富集程度低；地累积指数结果，夏季Cd、Cr、Pb、Zn及Cu的污染程度达到极强，冬季Cr元素为极强污染，Cd、Pb、Zn、Cu等4种元素为强污染；主因子分析显示：两个季节元素污染主要来自机动车（尾气、零件磨损、燃油），道路扬尘和燃煤也有贡献。 2）OC和EC的质量浓度季节差异较大，冬季明显高于夏季；OC在快速路浓度大于其他类型道路，EC规律性不大；OC与EC相关性分析结果表明OC和EC来源相似，OC/EC比值分析表明降尘法收集的道路扬尘中碳元素主要来自燃煤和生物质燃烧产物的沉降。 3）夏冬两季道路降尘中水溶性离子按质量浓度大小排序均为Ca2+＞SO42-＞Cl-＞NO3-＞NO2-＞Na+＞NH4+＞Mg2+＞K+＞F-；冬季SO42-在总离子中占比明显偏大，可见燃煤污染相对较重。夏季，离子浓度在快速路和次干道最大；冬季除SO42-外，离子浓度在次干道和支路相对较大；阴阳离子平衡方程结果表明市区阳离子均过剩，夏冬季节颗粒物整体显碱性。

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摘 要

Abstract

1.1 研究背景

1.2 道路扬尘概述及危害

1.3 国内外研究现状

1.4 研究内容目的及意义

2.1 研究区域概况

2.2 样品采集及处理

2.2.4 样品采集

2.2.5 样品预处理

2.2.6 实验室分析

2.2.6.3 水溶性离子检测

2.2.7 数据分析方法

2.2.7.1 元素分析方法

2.2.7.2 碳组分分析方法

2.2.7.3 水溶性离子分析方法

3.1.1 PM2.5中元素质量浓度分析

3.2 道路扬尘PM10中元素排放特征分析

3.3 本章小结

第4章 夏冬两季道路扬尘碳组分排放特征

4.1.1 OC与EC浓度分析

4.2 道路扬尘PM10中碳组分排放特征分析

4.3 本章小结

第5章 夏冬两季道路扬尘离子排放特征

5.1.1 质量浓度特征分析

5.2.2 阴阳离子平衡性分析

5.2.1 质量浓度特征分析

5.2.2 阴阳离子平衡性分析

5.3 本章小结

结 论

参考文献

硕士学位期间所发表的论文

致 谢