城市環(huán)境地球化學(xué)調(diào)查研究方法綜述(1)的論文

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公式(2)為陸地源的計(jì)算公式, 以al 為參考元素。(x/na)氣、(x/na)海、(x/na)殼分別代表元素x在大氣顆粒物、海水及地殼中的含量。通常將ef10 作為大氣顆粒物的人為源標(biāo)志。但在粒徑為m 的大氣顆粒物中, ef5 即為人為源的標(biāo)志12。元素分布類(lèi)型及成因在世界范圍內(nèi)的城市土壤中重金屬元素含量普遍偏高, 但在不同的城市中變化很大, 這依賴(lài)于城市的歷史年代、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度、代寫(xiě)碩士論文 不同的用地類(lèi)型、汽油的添加濟(jì)成分、車(chē)輛元件的組成等, 在城市環(huán)境元素分布及成因的解釋中應(yīng)綜合分析以上各種因素。城市交通是產(chǎn)生重金屬元素的重要途徑之一, 如cu 通常是汽車(chē)潤(rùn)滑劑的組分, 而pb 曾一度是汽油的防爆劑, sb 可以作為閘墊材料。因此, 交通是城市中cu、pb、zn、sb 等元素的主要來(lái)源。romic 等發(fā)現(xiàn), 燃燒和道路交通, 尤其是輪胎的磨損和消耗是城市區(qū)域內(nèi)cd 的主要污染源7;moller 等在大馬士革調(diào)查時(shí)認(rèn)為交通是表層土壤中cu、pb、zn 等重金屬元素富集的主要原因9。與歷史久遠(yuǎn)的工業(yè)化城市相比, 相對(duì)年輕的城市具有較低的重金屬含量, 如非洲的哈博羅內(nèi)市4比悠久的重工業(yè)城市倫敦2、柏林3的表層土壤的重金屬含量偏低9, li 等發(fā)現(xiàn), 城市公園土壤中cu, pb和zn 的含量與公園的年齡之間具有明顯的相關(guān)性1,即城市歷史越長(zhǎng), 重金屬含量越高。元素在表層土壤中的分布明顯依賴(lài)于城市用地及工業(yè)類(lèi)型, 如birke 等3在柏林市調(diào)查中發(fā)現(xiàn), al,k, si, na, sc 和ti 主要是自然源, 即與母質(zhì)的組成有關(guān); 工業(yè)區(qū)域傾向于被cu, cd, zn, pb, hg 污染; 農(nóng)業(yè)區(qū)由于大量使用化肥和污泥, 富集cd, f, cr, hg, ni,zn 和p 元素。盡管非洲的哈博羅內(nèi)市比較年輕, 但它的不同區(qū)域仍然受cr, co, ni, cu, zn 和pb 等元素不同程度的污染。如城市中心和工業(yè)區(qū)的co, cu, pb,zn 等元素污染, 農(nóng)業(yè)土壤中的cr,ni 污染, 居民區(qū)及工業(yè)區(qū)的zn 污染4。城市環(huán)境地球化學(xué)評(píng)價(jià)污染程度評(píng)價(jià)將郊區(qū)土壤背景值與城市各功能區(qū)含量進(jìn)行比較是了解城市環(huán)境污染水平最常用、最直接的方法。如瑞典斯德哥你摩市hg 在市中心土壤中的含量是郊區(qū)背景值的20 倍, pb 和zn 在市區(qū)中的含量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于背景值5; 在柏林老工業(yè)區(qū), cu 的最大值是背景值的2050 倍, cd 是1638 倍, hg 是1780 倍3。通過(guò)同一城市不同功能區(qū)內(nèi)元素含量的對(duì)比以及不同城市之間的對(duì)比, 也常用來(lái)評(píng)價(jià)城市環(huán)境的污染水平。農(nóng)業(yè)土壤與城區(qū)內(nèi)土壤不同, 除了農(nóng)用化學(xué)品外,大氣沉降、污水灌溉、垃圾填埋場(chǎng)等都會(huì)對(duì)農(nóng)田中的重金屬積累產(chǎn)生重要影響。對(duì)這部分的污染評(píng)價(jià), 比較有效的評(píng)價(jià)方法是地質(zhì)積累指標(biāo)法(igeo)和富集因子法(ef)。對(duì)大氣污染物的評(píng)價(jià), 富集因子法尤為有效。 生態(tài)效應(yīng)評(píng)價(jià)( 1) 氣溶膠的生態(tài)效應(yīng)評(píng)價(jià)。大氣固體懸浮物的粒徑大小具有來(lái)源特征, 粗粒源于陸地塵埃, 而細(xì)粒源于燃料的燃燒13。顆粒越細(xì), 危害越大, 極細(xì)的顆粒物可通過(guò)呼吸進(jìn)入人體, 粒徑小于10m (pm10), 尤其是小于m()的粒子, 會(huì)導(dǎo)致哮喘, 甚至死亡14。因此, 生物圈氣溶膠中的重金屬含量具有高度的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)性。( 2) 元素生物有效性評(píng)價(jià)。研究元素生態(tài)效應(yīng)的常規(guī)方法是連續(xù)偏提取法, 在城市環(huán)境調(diào)查中, 也有相關(guān)的研究實(shí)例, 如zhai等調(diào)查發(fā)現(xiàn), 代寫(xiě)醫(yī)學(xué)論文 由交通引起的人為源的pb主要以有機(jī)質(zhì)吸附和鐵- 錳氧化物態(tài)存在4; 香港和倫敦的路塵中, pb, zn主要以鐵錳氧化物相存在, cu主要以有機(jī)質(zhì)吸附態(tài)存在15。影響降塵中元素有效性的重要因素是降雨的ph值。一般情況下,在較低ph條件下元素易于溶解, alloway等報(bào)道其可溶性cd平均為總量( 降塵量) 的60%16; 這可能是由于人類(lèi)活動(dòng)輸入的硫和氮的氧化物使雨水酸化。因此,在易出現(xiàn)酸雨的城市區(qū)域具有較大的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)性。3 城市環(huán)境地球化學(xué)調(diào)查應(yīng)解決的重點(diǎn)問(wèn)題開(kāi)展城市環(huán)境的立體空間調(diào)查目前城市環(huán)境地球化學(xué)調(diào)查主要集中在土壤和大氣, 缺乏系統(tǒng)的地下水及地表水資料。在城市環(huán)境的地球化學(xué)元素循環(huán)過(guò)程中, 起源于自然地質(zhì)作用和人類(lèi)活動(dòng)的元素在土壤- 大氣- 水- 生物系統(tǒng)內(nèi)遷移轉(zhuǎn)化, 借風(fēng)力作用進(jìn)入大氣中的元素通過(guò)干濕沉降進(jìn)入土壤和水體。世界各國(guó)所進(jìn)行的城市環(huán)境地球化學(xué)調(diào)查, 獲得了大量土壤和大氣顆粒物等方面的資料, 但結(jié)合水體和生物樣的調(diào)查不多。如果采樣介質(zhì)涵蓋環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)中的各個(gè)環(huán)境因子, 將有助于綜合分析重金屬元素在城市環(huán)境系統(tǒng)中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律, 建立元素在城市環(huán)境系統(tǒng)中的循環(huán)演化模型。確定城市環(huán)境調(diào)查的污染指示物城市區(qū)域內(nèi)淺層土壤樣及農(nóng)業(yè)土壤深、淺層樣是目前國(guó)際上廣泛使用的城市環(huán)境調(diào)查指示物, 但是,以何種粒度的樣品作為指示物尚沒(méi)有統(tǒng)一。birke等在柏林市的土壤調(diào)查中分析了2mm粒度樣品3, 代寫(xiě)職稱(chēng)論文 而有的作者用沉積物中2m的粘土組分進(jìn)行污染評(píng)價(jià), 而用63m的泥粒作相態(tài)分析17。細(xì)粒組分含有更多的粘土礦物和有機(jī)質(zhì), 對(duì)重金屬元素的吸附力強(qiáng), 使重金屬元素傾向于在細(xì)粒組分中富集1, 所以表層土壤的細(xì)粒組分, 如63m適于作為污染評(píng)價(jià)的指示物。其次是大氣顆粒物或是氣溶膠。由工業(yè)排污、燃料燃燒、機(jī)動(dòng)車(chē)交通等引起的污染物, 多以氣態(tài)、顆粒物或氣溶膠等形式存在5。一般情況下, 污染物含量依賴(lài)于粒徑大小, 顆粒越細(xì), 越具有毒性效應(yīng)16, 因此fairley等認(rèn)為, 適于作為顆粒物質(zhì)引起的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估17。另外, 重金屬通過(guò)自然作用和人類(lèi)活動(dòng)進(jìn)入大氣圈, 它們主要以分子或顆粒物形式通過(guò)大氣圈進(jìn)行大規(guī)模的遷移18。在英國(guó)城市區(qū)域內(nèi)cd 的大氣沉降速率為/hm2a, 郊區(qū)為19g/hm2a7。所以,城市區(qū)域內(nèi)的表層土壤和路邊塵土是大氣沉降污染的有效指示物。城市環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的建立城市環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是城市環(huán)境污染評(píng)價(jià)、城市環(huán)境監(jiān)測(cè)、保證大眾身心健康的重要依據(jù), 環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的建立, 依賴(lài)于大量的調(diào)查資料、科學(xué)的工作方法和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。上已述及, 城市環(huán)境地球化學(xué)調(diào)查的指示物包括表土、降塵、大氣顆粒物等, 不同的指示物應(yīng)有各自的限度值。2000年, 世界衛(wèi)生組織制定了大氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn), 如pb, cd的大氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)分別為500, 5ng/m3(who, 2000)。作為城市環(huán)境污染重要指示物的塵埃及表土等介質(zhì)中的污染限度值還沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。參考文獻(xiàn)1 xiangdong li, chi - sun poon, pui sum liu. heavy metal contamination of urban soils and street dusts in hong kong j. applied geochemistry, 2001,16 : 1361- 1368.2 thorntoni. soils in the urban environmentm. blackwell, bullock p., gregory (eds.), 1991.3 birke m, rauch u. urban geochemistry: investigations in the berlin metropolitan areaj. environmental geochemistry and health, 2000,22: 233- 248.4 zhai m, kampunzu h a b, modisi m p, et al. distribution of heavy metals in gaborone urban soils (botswana) and its relationship to soil pollution and bedrock composition j. environmental geology,2003,45:171- 180.5 lind m, bengtsson h. concentrations and pools of heavy metals in urban soils in stockholm, swedenj. water, air and soil pollution, 2001,1: 83- 101.6 rasmussen p e, subramanian k s, jessiman b j. a multielement profile of housedust in relation to exterior dust and soils in the city of ottawa, canadaj. the science of the total environment,2001, 267: 125- 140.7 romic m, romic d. heavy metals distribution in agricultural topsoils in urban areaj. environmental geology,2003,43:795- 805.8 manta d s, angelone m, bellanca a, et al. heavy metals in urban soils: a case study from the city of palermo(sicily),italy j . the science of the total environment , 2002 :229- 243.9 moller a, mller h w, abdullah a, et al. urban soil pollution in damascus, syria: concentrations and patterns of heavy metals in the soils of the damascus ghoutaj. geoderma,2005,124: 63- 71.10 mustafa y, semra t, namik k, et al. atmospheric trace elements in ankara, turkey:1. factors affecting chemical composition of fine particlesj. atmospheric environment,2000, 34: 1305- 1318.11 chabas a, lefevre r a. chemistry and microscopy of atmospheric particulates at delosj. atmospheric environment,2000, 34: 225- 238.12 gao y, nelson e d, field m p, et al., characterization of atmospheric trace elements on particulate matter over the new york- new jersey harbor estuaryj. atmospheric environment, 2002,36:1077- 1086.13 gnter j k, komarnicki. lead and cadmium in indoor air and the urban environmentj. environmental pollution, 2005, 136:47- 61.14 dockery d w, pope c a. acute respiratory effects of particulate air pollution. annual reviews of public healthj.atmospheric environment ,1994,35:2045- 2051.15 wang w h, wong m h, lehar