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《陕西师范大学》 2011年
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西安城市道路灰尘中多环芳烃污染的评价

曾龙浩  
【摘要】:多环芳烃是一类重要的环境污染物,其具有强致畸性、致癌性和致突变性,广泛分布于环境中,且能够在环境中持久存在。因此,多环芳烃引起了人们的广泛关注,被许多国家列为优先检测的污染物。道路灰尘是空气中颗粒污染物的重要来源,也是空气中多环芳烃的主要来源之一。对于西安城市道路灰尘的研究主要在无机元素和元素碳方面,其中多环芳烃的研究还未见报道。此外,对于大气降尘中多环芳烃的研究多为区域性的,还未见研究不同高度大气降尘中多环芳烃的报道。本文旨在评价西安城市道路灰尘中多环芳烃的污染状况,为西安市的环境评价和治理工作提供可参考的资料。同时,在本小组前期对不同高度大气降尘的研究基础上,本文还研究了不同高度大气降尘中多环芳烃的分布状况。 本论文分为两章。第一章为引言,介绍了空气污染物的种类和危害,多环芳烃的性质和危害,道路灰尘中多环芳烃的研究现状,以及本论文的研究目的和研究内容。第二章为研究报告:首先,根据实验室的自身条件,建立了一种测定环境颗粒物中16种多环芳烃(荼,苊烯,苊,芴,菲,蒽,荧蒽,芘,苯并(a)蒽,苣,苯并(b)荧蒽,苯并(k)荧蒽,苯并(a)芘,二苯并(a,h)蒽,苯并(ghi)苝,茚苯(1,2,3-cd)芘)含量的分析方法。其次,采集了西安市区不同功能区域内13条道路的76个道路灰尘样品;检测了其粒度分布,28种元素(N、P、S、Cl、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、As、Br、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Cs、Ba、La、Ce、Hf、Pb和Th)的含量,以及细颗粒(30.8μm)和粗颗粒(30.8μm-154μm)中16种多环芳烃的含量;并对道路灰尘的粒度分布,元素的分布和富集状况,以及多环芳烃的分布状况、含量水平和来源进行了研究。最后,选取了西安市区内相邻两栋不同高度的建筑物(B1和B2),对其不同楼层大气降尘中多环芳烃的含量水平和分布状况进行了研究。我们得出以下主要结论: (1)所建立的检测环境颗粒物中16种多环芳烃含量的分析方法,其检出限在0.001μg/g至0.04μg/g之间(干重)。对标准物质(土壤基质)平行6次实验,所得16种多环芳烃的含量均在标准物质的预测区间内。在95%的置信度下,除苊烯外的其余15种多环芳烃的测定值与标准值之间均无显著性差异。 (2)对西安城市道路灰尘的研究表明,粒度在10.0μm至250μm之间的道路灰尘占其总体积的85.0%-93.1%。但由于影响道路灰尘的原因复杂,使得道路灰尘的粒度分布没有明显的分布特征,仅交通繁忙的商业区道路其粗颗粒所占的比例略大。除元素N、P、S、C1和Nb未给出背景值外,将道路灰尘中其余元素按平均富集因子(以Ti为参比元素)的升序排列为As、La、Rb、Ga、Hf、Th、Cs、Co、Y、Mn、V、Ni、Ce、Sc、Zr、Ba、Br、Sr、Cr、Cu、Pb和Zn,其中元素As、La、Rb、Ga、Hf、Th、Cs、Co、Y、Mn、V、Ni、Ce、Sc、Zr、Ba和Br未受污染或仅受轻度污染,Sr、Cr和Cu属于中度污染,而Pb和Zn属于重度污染。交通运输过程中机动车器件的损耗和尾气的排放可能是造成元素Sr、Cr、Cu、Pb和Zn污染的主要原因。道路灰尘中的16种多环芳烃总含量在2.78μg/g至10.4μg/g之间,平均值为5.88μg/g,且细颗粒和粗颗粒的道路灰尘中多环芳烃含量相近。西安的城市道路灰尘中多环芳烃总含量平均值与其它城市的相比,要高于埃及开罗,巴西尼泰罗伊和新西兰达尼丁,但要低于大连、上海、台湾台中和韩国蔚山。西安城市道路灰尘中多环芳烃含量的分布可能主要受交通运输与烹饪取暖等燃烧活动两方面的影响;其来源的主成分分析也显示机动车尾气排放,煤制品和木材的燃烧,以及天然气和油制品的燃烧为多环芳烃潜在的主要来源。 (3)对西安市不同高度大气降尘的研究表明,大气降尘中的16种多环芳烃总含量在3.32μg/g至11.5μg/g之间,平均值为6.25μg/g。除B2的第23层外,菲的含量最高,占多环芳烃总含量的30.2%-44.3%。其中菲、荧蒽和芘的浓度较高,说明焚烧活动可能是其主要的污染源。所研究区域的大气降尘中多环芳烃总含量平均值要低于更为繁华的上海市区。不同高度的大气降尘,其多环芳烃含量随高度升高的变化不是简单的升高或降低趋势,而可能是由被多环芳烃污染的颗粒物的迁移途径所决定的。且多环芳烃的来源较多,将会形成一个较为复杂的分布状况。
【学位授予单位】:陕西师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:X823

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