株洲市大气降尘及其重金属元素污染特征研究

摘要

大气降尘及其所携带的重金属元素对土壤、水体、植物和人体都有一定的危害，株洲是国家“一五”、“二五”期间的老工业基地，环境问题比较突出。
　　本研究于2012年1月～12月在株洲市区12个采样点进行了大气干湿沉降样品采集，利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)分析了大气降尘中铬(Cr)、砷(As)、镉(Cd)、汞(Hg)和铅(Pb)等五种重金属的含量，对大气降尘及其中重金属元素的沉降通量、时空分布、富集特征等进行了研究。
　　研究结果表明，株洲市大气降尘的年沉降通量为50.79 g/m2/yr，Cr、As、Cd、Hg、Pb的年沉降通量分别为9.80、59.69、140.09、0.87、1074.91 mg/m2/yr。大气降尘与国内其他城市的年沉降通量相比，株洲市大气降尘的污染水平低于其他工业城市，但Cd的沉降通量大于国内外的城市，是株洲市大气污染典型的重金属元素;株洲市大气降尘沉降通量的季节特征表现为春秋季＞冬夏季，11、12月As的沉降通量明显高于其他月份，Cd和Pb的月沉降通量变化趋势基本一致，均在2月和11月达到两个峰值，Cr全年变化不大;株洲清水塘工业区大气降尘中重金属季节变化趋势为秋冬季＞春夏季，且工业区内采样点的变化趋势为源区内＞源区下风向＞源区侧风向。
　　应用富集因子法和指数法分析株洲市大气降尘中重金属的富集特征可知，株洲市大气降尘中Cd的富集因子最大，其次为Hg、Pb和As，均远大于10，主要来源于人类活动;Cr的富集因子小于10，主要来源于自然源。根据单因子指数法、内梅罗指数法和污染负荷指数法对株洲市大气降尘中重金属的污染等级分析可知，整个株洲市的大气降尘易对城市土壤造成重度污染，且污染最严重的元素为Cd，其次为Pb、As、Hg，Cr的污染较轻。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 课题背景与研究意义

1．2 国内外研究进展

1．3 研究内容与技术路线

2 研究区概况

2．1 自然环境状况

2．2 气象条件介绍

2．3 社会经济概况

2．4 环境污染特征

2．5 清水塘工业区介绍

3 实验方法

3．1 降尘样品的采集

3．2 降尘样品的前处理

3．3 样品分析

4 株洲市大气降尘中重金属的沉降通量

4．1 国内外大气降尘沉降通量的比较

4．2 株洲市大气降尘中重金属的月沉降通量

4．3 小结

5 株洲市大气降尘中重金属的时空分布

5．1 株洲市大气降尘中重金属的时间分布

5．2 株洲市大气降尘中重金属的空间分布

5．4 小结

6 株洲市大气降尘中重金属的因子分析

6．1 富集因子法分析大气降尘中的重金属元素

6．2 指数法分析大气降尘中的重金属元素

6．3 小结

7 结论与展望

7．1 主要研究结论与创新点

7．2 问题、前景与展望

参考文献

攻读硕士学位期间主要工作与成果

致谢