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自从城市化开始后,大气气溶胶就成为城市空气污染的重要对象。现如今,可吸入颗粒物已成为很多城市大气的首要污染物,大气气溶胶的污染问题已被提到议事日程上来,杭州大气中可吸入颗粒物浓度超过了国家二级标准,与杭州这一中国最著名的旅游城市身份不甚相称,同时至今没有对杭州大气气溶胶中化学元素特别是重金属元素的系统研究,本文的工作就是争取填补这一空白。
本文利用ICP—AES等金属元素检测手段,对2004年8月~2005年5月间在杭州市浙江大学紫金港校区采集的大气气溶胶样品进行了元素组成、形态等方面的分析测定,总结了TSP及其中各元素浓度的季节变化、形态分配比例和影响因素,计算了各元素在四季的干湿沉降量;通过富集因子分析、相关分析和聚类分析等统计手段定性分析了气溶胶中化学元素在大气中的富集程度、元素间的相关性和来源分类;运用化学质量模型计算了各来源对采样区域大气气溶胶的贡献率。
研究表明:杭州大气中各元素的含量水平相对稍高,但均处于正常浓度水平,不超标。各元素含量的季节变化在人为源和天然源以及气候条件等综合作用下具有一定的规律性,总体而言,春秋季高于夏冬季。各元素的形态分配比例跟它们本身的环境地球化学性质密切相关,同时也会受到气象和人为因素的影响。一般情况下,湿沉降比干沉降的清除效果好,但受降水量的影响,就一年的总沉降量而言,干沉降对金属元素的清除更为重要。As和Cd在大气中的富集因子(以Fe为参考元素)极高,Zn、Pb和Cu三种元素的富集因子在100~500之间,富集程度较高,其他元素富集程度低。Fe和Mn呈现出很强的正相关,同时它们还跟Cr和K等地壳元素存在良好的正相关关系,以及和Cd、Zn等人为源元素有着不错的正相关关系。冶炼烟尘、建筑扬尘、燃煤烟尘、土壤扬尘、机车尾气和燃油烟尘对采样点所在区域上空的TSP的贡献率分别为:27%、26%、18%、15%、10%和4%,基本跟本区域的实际情况相符。