随着我国工业化和城镇化的深入推进,人类活动使得城市区域的大气降尘污染问题日益突出。而城市范围内的大气干、湿沉降降尘,其产生的污染不仅仅局限于大气环境,同时也是城市地表径流的一个重要污染来源。研究大气降尘污染对改善城市环境空气质量和地表水环境质量均具有非常重要的意义。本文选择对西安市区不同功能区域大气降尘污染特征以及生态风险进行细致研究和讨论,以期揭示该地区降尘污染特征和变化规律,探明大气降尘对城市路面径流污染的贡献,对以后制定大气环境和水环境保护对策和污染防治措施提供科学依据。主要研究结论和结果如下:通过采集西安市常年累积的大气降尘样品,研究大气降尘污染特征、重金属的形态及其生物有效性、西安市大气降尘生态风险评价及重金属源解析等内容,得到以下结论:(1)西安市大气降尘中的总COD、淋溶COD、无机氮素以及金属元素元素的质量浓度变化较大,且在空间分布上极不均匀,除COD以外,它们的污染程度均随着功能区的洁净程度而不断减弱。降尘中的无机氮主要由氨氮和硝态氮这两种形态组成,氨态氮与硝态氮的比值普遍大于2;Cu、Pb、Zn这三种城市元素的浓度在工业区最高,Ni和Cd元素主要集中于工业、商业和居民文教区且各区的浓度变化不大,西安市大部分地区遭受Cd污染。(2)西安市大气降尘中Pb、Cr和Ni主要以残渣态形式存在,重金属比较稳定。Cu主要以残渣态和可氧化态为主,Zn主要以残渣态和酸溶态存在,降尘中的Cd酸溶态较高。由计算的生物有效性系数可知,Zn和Cd的生物有效性系数K均大于0.2,其可迁移部分、生物可利用部分高,对环境的影响较大。(3)西安市大气降尘中的Cu、Zn、Cr和Ni生态风险指数较小,生态危害等级低;其次,Pb和As生态风险等级为中等;Cd的生态风险指数远远高于其他重金属,其生态危害最为严重。由富集因子的计算结果亦可知,Cd在各功能区富集因子均大于20,在所有重金属中最高,富集程度较强。而Pb和Zn的富集因子在4-10之间,富集显著。(4)由主成分分析得出,Cu、Fe、Cr和Zn以上元素可能来源于金属冶炼、机械制造、汽车尾气排放以及轮胎、发动机等机械磨损;Cd、Pb以及As是由燃煤及工业生产因子贡献;Al、Ca、Ni则来自于地壳土壤和扬尘,属于自然来源。通过采集西安市2014年全年的大气降尘样品,对大气降尘量的时空分异特征和大气降尘污染的时空分异特征进行细致讨论,得到以下结论:(1)西安市各功能区在冬春两季降尘量超标严重;夏秋两季降尘相比参考标准增量也较大,污染比冬春两季稍弱。西安市大气降尘通量在不同季节有显著差异,在总体上表现出:冬季>春季>夏季>秋季。而不同功能区降尘量也存在显著性差异,总体来看,降尘量在功能区的变化为:工业区>商业区>居民区>旅游区。(2)西安市大气降尘中各形态氮素的浓度存在明显季节性差异,硝态氮在冬季氨氮浓度为全年最高,而对于氨氮的增加不太明显。西安市大气降尘中各金属元素在四个季度的质量浓度差异明显,主要表现为冬春两季高,夏秋两季较低,且夏秋两季含量差距很小。西安市不同功能区各形态氮素的浓度存在明显差异,且在不同季节内均表现出相似的分布特征。即:工业区>商业区≈居民区>旅游区。四个功能区的氨氮浓度占有绝对优势,说明西安市的无机氮沉降以氨态氮为主。(3)西安市大气降尘中金属元素在不同功能区的浓度分布有较大的差异。Cu、Pb、Zn、Cd在工业区的含量比其他功能区高出1.3-1.4倍,而As、Ba、Fe的浓度则比其他功能区低,除Cu、Pb、Ba外,商业区,居民区和旅游区各金属元素元素含量相对均匀。各金属元素的浓度从高到低依次为Al>Fe>Ba>Zn>Pb>Cr>As>Cu>Ni>V>Cd,这与常年累积降尘中金属元素浓度的高低规律基本一致。