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《中南大学》 2006年
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韶关市大气颗粒物地球化学特征与源解析研究

罗莹华  
【摘要】:为了查明韶关市不同功能区春、夏、秋、冬四季大气颗粒物的浓度、化学组成、矿物成分及重金属元素化学形态分布,并对可能产生贡献的源进行分类研究,根据源解析结果,确定大气颗粒物的来源以及各源类对环境的贡献,为韶关市全面、综合、合理地制定空气污染防治对策和措施奠定基础。论文应用地球化学和矿物学的基本原理和方法,采用ICP与XRF、气相色谱-质谱法(GC-MS)、X粉晶衍射和扫描电镜等现代分析技术手段对大气颗粒物的地球化学特征进行了全面、系统的研究,并应用化学质量平衡模型(CMB)的方法对韶关市大气颗粒物的来源进行了解析。 韶关市大气污染主要以细颗粒物(粒径10μm)为主,颗粒物中的主要组成元素是Si、S、Ca、Fe、AL、K、Na、Pb、Zn、Mg等。这10种元素的质量浓度总和约占23种元素总质量浓度的90%以上。Cu、Cr、Na、Sn、Se、Pb、S等7种元素是城市中的污染元素,他们主要包含在PM2.5中。 韶关市大气颗粒物中有机物污染浓度与颗粒物质量浓度具有一致性,在颗粒物质量浓度大的地方,有机污染物浓度也大,说明各功能区采样点有机污染源具有一致性。其中,荧葸、苯并[a]蒽、苯并[k]荧蒽三种有机物的含量最高,表明多环芳烃的污染主要以含四苯环的苯并[a]蒽、苊、芘等为代表,说明其污染来源于高温燃烧。 大气颗粒物的微观形貌可分为六种类型:链状集合体、簇状集合体、圆球状颗粒物、不规则粒状集合体、长条状集合体和和片状颗粒物。主要矿物成分为伊利石、斜长石、绿泥石、石英、方解石、白云石和无定型非晶质物等。矿物颗粒表面有硫化现象,说明大气中SO_x的污染严重。 对重金属化学形态的研究表明重金属存在的形态与颗粒大小具有相关性,颗粒粒径分布是影响重金属环境活性的重要因素。 韶关市大气污染物排放源依次是汽车尾气尘、冶金尘、扬尘、煤烟尘、建筑水泥尘。除夏、秋两季扬尘的贡献明显增大以外,其它源类在四季中对受体的贡献呈现出相对平均的状态。 春、夏、秋、冬四季比较表明,除扬尘和建筑水泥尘的贡献有明显季节波动外,其它各源类对受体贡献的相对关系变化较小,说明季节的变化对其它各源类的影响不明显。夏季污染比较严重,跟气候条件和人群活动量大有关系,而不是污染源有明显变化造成的。
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