南昌市大气颗粒物污染特征和重金属形态分析

论文摘要

大气颗粒物污染是我国大部分城市空气质量污染主要问题,而其中大气重金属的研究是当代环境科学界的研究热点,也是引起环境变化的主要因素。重金属元素的环境危害性大小在很大程度上取决于重金属元素的存在形态。大气中重金属形态受颗粒物粒径和时空等各种因素的影响,污染特征较为复杂。因此研究大气颗粒物中的重金属形态对进一步完善大气空气质量标准、对城市大气环境危害性评价提供科学依据,对于大气重金属环境危害性评价具有较大意义。本文在南昌市市区（鄱阳湖研究中心六楼）和郊区（南昌大学前湖校区环境楼六楼）两个监测点所采集大气颗粒物为样本,以大气总悬浮颗粒物（TSP）和可吸入颗粒物（PM10）为研究对象,系统地研究了这两个监测点大气颗粒物的污染特征以及重金属的形态分布,并结合以往研究者对重金属的研究成果,利用生物有效性对各种时期的重金属有效性系数进行分析。本文首先利用减重法对采集的滤膜进行重量分析,结果表明在不同的地方不同时间,颗粒物中重金属含量的相差比较大,对南昌市夏季市区和郊区的PM10和TSP的质量浓度而言,南昌市的PM10整体日平均浓度为132.29μg/m3,浓度范围为98.10-165.78μg/m3；TSP整体日平均浓度为132.29μg/m3,浓度范围为118.86-581.39μg/m3；而冬季南昌市的PM10整体日平均浓度为145.17μg/m3,浓度范围为101.34-228.75μ/m3；TSP整体日平均浓度为357.48μg/m3,浓度范围为136.74-615.60μg/m3；在此基础上用富集因子特征分析的方法,分析不同重金属的来源情况。结果表明南昌市市区Ca、Pb、Zn、Cu元素元素大部分来自于人为源；Mg、Mn元素既有自然来源也有人为来源；郊区的结果是Ca、Pb、Zn、Cu元素大部分来自于人为源,TSP中的的Mn即来自人为也是有来自于自然的,PM10中的Mg主要是来自于天然,和TSP中的Mg元素既有自然来源也有人为来源。接着采用五步四态分级连续提取法将提取物分为水溶态、醋酸可提取态、可还原态、可氧化态及残渣态各种形态,并用ICP-AES法进行测定,在本论文中对不同的颗粒物进行了形态分析,并分析了不同重金属占总体重金属的比例,以及对产生这种的原因进行了说明。最后利用生物有效性对各种时期的重金属有效性系数进行分析,由于生物有效性系数越大,重金属活性越强,反之,则重金属比较稳定,结果表明市区的生物有效性系数普遍比郊区的大,说明市区的重金属释放出来以后在空气中容易发生变化。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 目前国内外大气颗粒物的有关研究现状
• 1.2.1 大气颗粒物对人体健康影响的研究现状
• 1.2.2 大气颗粒物的源解析研究现状
• 1.2.3 大气颗粒物污染状况与气候条件的研究现状
• 1.2.4 大气颗粒物中的水溶性离子的研究现状
• 1.2.5 大气颗粒物粒径与浓度的关系研究
• 1.2.6 大气颗粒物中多环芳烃的研究现状
• 1.2.7 大气颗粒物中重金属的研究现状
• 1.3 本论文研究目的和内容
• 1.3.1 研究目的
• 1.3.2 研究内容
• 第二章 实验方法和材料
• 2.1 采样点的布置
• 2.1.1 南昌市气候等污染条件
• 2.1.2 南昌区域采样点设置
• 2.2 样品的采集
• 2.2.1 采样时间
• 2.2.2 采样设备
• 2.3 样品的处理
• 2.4 标准溶液的配制
• 2.5 主要仪器和试剂
• 10和TSP污染情况分析'>第三章 南昌市市区和郊区冬夏季PM₁₀和TSP污染情况分析
• 10和TSP浓度水平'>3.1 PM₁₀和TSP浓度水平
• 10和TSP浓度时空分布特征'>3.2 南昌市PM₁₀和TSP浓度时空分布特征
• 10和TSP浓度时间分布特征'>3.2.1 南昌市PM₁₀和TSP浓度时间分布特征
• 10和TSP浓度空间分布特征'>3.2.2 南昌市PM₁₀和TSP浓度空间分布特征
• 3.3 小结
• 10和TSP中重金属总量分析'>第四章 南昌市PM₁₀和TSP中重金属总量分析
• 4.1 重金属总量分析
• 4.2 富集因子分析
• 4.2.1 基本原理
• 4.2.2 富集因子的特征分析
• 4.3 小结
• 10和TSP中重金属形态分析'>第五章 南昌市PM₁₀和TSP中重金属形态分析
• 10和TSP中重金属形态分析'>5.1 南昌市市区夏季PM₁₀和TSP中重金属形态分析
• 10和TSP中重金属形态分析'>5.2 南昌市市区冬季PM₁₀和TSP中重金属形态分析
• 10和TSP中重金属形态分析'>5.3 南昌市郊区PM₁₀和TSP中重金属形态分析
• 5.4 小结
• 第六章 重金属的生物有效性评价
• 6.1 南昌市市区重金属的生物有效性评价
• 6.2 南昌市郊区重金属的生物有效性评价
• 6.3 小结
• 第七章 总结和展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果