论文部分内容阅读
本论文以南华大学红湘校区作为研究对象,校内总悬浮颗粒物(TSP)和细颗粒物(PM2.5)的采样点设在南华大学一教学楼顶,分别于2014年冬季、2015年春、夏、秋季采集TSP、PM2.5样品,分析了TSP和PM2.5质量浓度、重金属含量和主要水溶性离子污染的季节变化特征,并进行了PM2.5中重金属的健康风险评价。另外,研究了校园周边商业区、生活区、交通区、工业区等四个功能区2015年冬季大气颗粒物粒径分布特征。主要研究结果如下:(1)校内TSP在冬、春、夏、秋季的平均浓度依次为:380.7μg/ m3、157.8μg/ m3、100.1μg/ m3、331.3μg/ m3。冬、秋季超出《环境空气质量标准》(GB3095-2012)规定的TSP的二级标准浓度限值分别为300μg/ m3。PM2.5在冬、春、夏、秋四个季节的平均浓度依次为:179.5μg/ m3、80.8μg/ m3、46.8μg/ m3、161.2μg/ m3。冬、春、秋季超出《环境空气质量标准》(GB3095-2012)规定的PM2.5二级标准浓度限值75μg/ m3。(2)校内TSP和PM2.5中重金属(Fe、Pb、Cu、Cr、Ni、Cd)浓度大小顺序为:Fe>Pb>Cu>Ni>Cr>Cd。各种重金属含量的PM2.5/TSP值均大于其大气颗粒物质量浓度PM2.5/TSP值,说明重金属容易富集在细颗粒物中。(3)校内TSP和PM2.5中重金属总的潜在生态危害程度均属于极强,且PM2.5>TSP。重金属的潜在生态危害程度的大小为:Cd>Cr>Pb>Cu>Ni。Pb、Cd、cr的潜在生态危害程度均属于极强。(4)富集因子法的计算结果表明:校内TSP和PM2.5中,重金属在PM2.5中的富集强度更大。冬、春季重金属的富集程度大小为:Cd>Cr>Pb>Cu>Ni;夏、秋季重金属的富集程度的顺序为Cd>Cr>Cu>Pb>Ni。重金属的ef值大于1,说明其相对富集受到了人为活动的影响。重金属的ef值大于1,说明其相对富集受到了人为活动的影响。(5)校内PM2.5中,重金属元素通过呼吸途径对暴露人群的年均超额危险度为:Pb>Cu>Ni>cr>cd。3种致癌重金属(Cd、cr、ni)对3种人群的终生增量致癌风险超过可接受危险度水平10-6/年,存在潜在致癌风险。2种非致癌重金属元素(Pb、cu)综合非致癌风险指数都低于人体可接受的上限值1,表明非致癌风险处于可接受的范围内。(6)校内TSP和PM2.5中,水溶性离子(SO42-、NH4+、NO3-)的浓度大小顺序均为:SO42->NH4+>NO3-。季节变化规律为:冬季>春季>秋季>夏季。TSP、PM2.5中SO42-/NO3-的年平均比值分别为0.317和0.329,说明是以固定污染源(如燃煤)为主。TSP和PM2.5样品中的水溶性离子间都呈现出了很好的相关性,表明离子来源相似。(7)校外四个功能区大气颗粒物的粒子总个数大小为:工业区>交通区>商业区>生活区。粒子总表面积大小为:工业区>交通区>商业区>生活区。总质量浓度大小为:工业区>交通区>生活区>商业区。校外四个功能区PM2.5和pm10的质量浓度均超过了国家二级标准浓度限值。四个功能区的PM2.5和pm10浓度的比值均超过了50%,表明可吸入颗粒物中主要以细颗粒物为主。