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随着城市化的进程,人口剧增,工业和道路交通的加速发展,城市中的环境污染也日趋严重,据统计,全世界约有1/3的人口生活在城市中。由于重金属元素其对人体和生物的特殊毒理性,以及它在生物体内的聚积作用,研究它在城市环境中的迁移转化规律显得尤为重要。城市中在建筑、设施等处土壤样品无法采取,而且重金属元素在土壤和外部环境之间的循环周期比较长,对反映一个地区的环境污染状况具有延迟效应,所以我们尝试采集城市尘土做为研究城市重金属污染研究的的介质,研究它在城市环境中的迁移规律,进而了解城市中重金属元素的污染状况,为城市环境保护、城市规划和可持续发展建设提供科学的依据。本研究采集北京市市区五环内地表尘土和表层土壤样品,分析了北京市尘土的物质组成、化学成分及尘土的粒径分布特征,并根据尘土和土壤中Cu、Pb、Zn、As、Cd、Hg等重金属元素含量特征,及它们在北京市市区内的空间分布特征。使用内梅罗单因子污染评价方法评价了它们在尘土和土壤中的污染程度,并使用ArcInfo软件进行数据处理和成图。此外,对这些元素在北京市环境中的污染来源进行了初探。
通过本论文研究得出以下主要认识:北京市城区尘土中的主要矿物为石英、斜长石、白云石、方解石、角闪石,占尘土总量的80~90﹪,此外还有一些少量的云母、微斜长石、绢云母化的长石、碳质颗粒物、玻璃等。粒径在20~100目颗粒占北京市尘土的主要部分。北京市尘土中19种元素含量中,K2O、Na2O在粗颗粒中的平均含量值比在细颗粒中的大,Pb在两种不同粗细颗粒中的含量值相等,而其余16种元素含量在细颗粒中的平均值都要大于在粗颗粒尘土中的平均值。
北京市重金属元素污染环境的状况比20年前有所加剧。土壤中Cu、Pb、Zn、As、Cd和Hg元素受污染程度从大到小依次为;尘土中为Cd>Hg>Zn>Pb>Cu>As,土壤中为Hg>Pb>Cd>Zn>Cu>As。元素在空间分布上多有相似性,且它们在尘土和土壤中污染严重地带都分布在市区中心或沿主要交通要道分布。造成北京市环境中Cu、Pb、Zn、Hg和Cd元素污染的主要来源为冬季取暖烧煤、汽车尾气排放、使用含这些元素的金属材料的工业加工、生活中使用含这些元素的材料磨损造成。此外Cd和Hg元素受污染的另一来源为古建筑上油漆和颜料脱落造成。其次,热释汞方法测定100℃下原子态和吸附态汞汞含量,其空间分布趋势与600℃下汞含量空间分布趋势相同,在600℃下尘土中的汞基本能够完全释放。
此外借助Arcinfo软件绘制元素污染评价等级图,使用方法简单,表现直观,可以做为绘制这类图形的一种新方法。