论文部分内容阅读
城市是人类活动最为密集的场所,其环境质量与人类的健康关系密切。城市街道尘埃是污染物传播的重要载体,会对城市生态系统以及人类健康产生直接或间接的危害。白银市是我国西北地区重要的工矿型城市之一,长期以来,有色金属冶炼等工业活动造成的重金属污染已成为白银市的主要环境问题。为此,本文选取白银市主城区为研究区域,以城市街道尘埃为研究对象,采集了2013年四个季节共174个街道尘埃样品,并进行了环境磁学、地球化学的分析。利用Origin软件、ArcGIS软件对白银城区四季街道尘埃的磁学特征和重金属元素含量的时空分布规律进行了探讨,并运用多元统计方法分析了磁学参数与重金属元素之间的内在联系,以及白银城区街道尘埃重金属污染来源的空间分布。主要有以下结论:（1）白银城区四季街道尘埃磁化率总体较高,呈现出12月(329.82×10-8m3/kg)>10月(284.62×10-8 m3/kg)>3月(245.98×10-8 m3/kg)>7月(149.24×10-8m3/kg)的季节变化特征。磁性矿物均以低矫顽力的磁铁矿和磁赤铁矿为主,磁性颗粒以假单畴和多畴颗粒为主。四个季节磁性矿物含量呈现出一致的空间分布差异,高值区分布在工业区和带状交通区,商业区和新城区磁性矿物含量较低。（2）白银城区四季街道尘埃重金属含量总体偏高,存在不同程度的富集,且有一定的季节变化,其中Fe元素与背景值相当,Cu、Pb、Zn、As元素累积趋势明显,Cu、Zn元素尤为显著。白银城区街道尘埃重金属元素空间分布特征因季节变化略有差异,但总体而言,均以城区东北部西北铅锌冶炼厂为高值点并向外呈放射状递减,城区南部109国道为核心的带状交通区为另一高值区,北部建设路沿线重金属含量也较高,相对而言,中部的商业区和东部的新城区街道尘埃重金属元素含量较低。（3）富集因子表明白银城区四季街道尘埃中Cu、Pb、Zn、As元素存在不同比重的外源输入组分,受人类活动影响明显,人为干扰严重,污染程度较高。PLI指数显示,3月、10月、12月白银城区街道尘埃重金属污染较严重,7月较轻;且工业区高于带状交通区,带状交通区高于商业区,新城区较轻。此外,白银城区北部建设路街道尘埃样品的PLI值也较高。总体而言,白银城区街道尘埃普遍受到重金属污染的影响,有一定的季节变化特征且空间分布差异极为显著。（4）白银城区四季街道尘埃磁学参数χlf、χARM、SIRM、SOFT、HIRM与PLI高度相关,且与Cu、Pb、Zn、As重金属元素以及PLI值空间分布较为一致。聚类分析、因子分析都表明白银城区四季街道尘埃的强磁性矿物和重金属元素主要来自于工业污染和交通污染。综合运用χlf、χARM、SIRM、SOFT、HIRM磁性矿物含量参数可以有效监测城市重金属污染状况,圈定城市重金属综合污染区域和范围。（5）与国内综合型大城市相比,白银城区街道尘埃样品磁性矿物含量相对较低,这主要和城市规模、人口密度有密切联系。相比而言,白银城区各功能区污染源相对单一,其中工业污染占主导地位,污染程度空间分布差异更加显著,体现了典型工矿型城市街道尘埃重金属污染的特点。