太原市地表灰尘重金属的污染状况及环境风险
本论文以北方工业城市—太原市为研究对象，采集了太原市工业区、商业区、经济开发区、交通要道、居民区、校园、公园7大功能区的33个地表灰尘样品，测定了其地表灰尘中重金属元素Cr、Cu、Ni、Pb、Mn的含量，探讨了太原市地表灰尘重金属的空间分布特征及可能成因，结合统计分析方法进行判源分析;在此基础上，对太原市地表灰尘重金属的污染水平、潜在生态风险、人体健康风险进行评价;运用Tessier五步连续提取法对太原市地表灰尘重金属的形态进行分析，并评价其生物活性;利用SBET体外模拟法对太原市地表灰尘重金属的生物可给性进行分析;得到以下主要结论: 太原市地表灰尘重金属Cr、Cu、Ni、Pb、Mn的含量均超过了山西土壤背景值，出现了不同程度的累积。地表灰尘重金属的空间差异比较明显，Cr、Ni、Mn含量的最大值出现在工业区，分别为1731.85，251.83，1238.53 mg/Kg; Cu在经济开发区的污染比较严重，最大值为684.24 mg/Kg。Pearson相关性分析和主成分分析共同表明，太原市地表灰尘重金属污染主要来源于工业活动。 太原市地表灰尘重金属Cr、Cu、Ni、Pb、Mn的形态分析结果表明:Cr、Ni、Mn三种元素在其五种形态中重金属残渣态所占的百分比最高;Cu的有机结合态、Pb的铁锰氧化态所占的比例略高于其相应的残渣态。太原市地表灰尘重金属生物活性由大到小顺序为:Pb、Mn、Ni、Cu、Cr，其中Pb的生物可利用最大，迁移能力最强。 运用地累积指数法评价太原市地表灰尘重金属的污染状况，除Mn和Ni外其它重金属元素在各功能区都存在一定程度的污染，污染程度顺序表现为:Cu＞Pb＞Cr＞Ni＞Mn;运用潜在生态风险指数法评价发现:太原市地表灰尘五种重金属都存在一定程度的污染，污染程度顺序同地累积指数法的结果。 潜在生态风险评价结果表明:太原市地表灰尘五种重金属都存在不同程度的生态危害，其中，Cu和Pb的生态危害最大，Mn的生态危害最小。各功能区的潜在生态风险水平都达到了中等以上。 健康风险评价结果表明，太原市地表灰尘重金属的非致癌风险大小依次为:Cr＞Pb＞Mn＞Cu≈Ni;儿童的非致癌风险高于成人的。综合污染指数(HI)计算结果表明，在经济开发区和工业区对儿童存在非致癌风险。Cr、Ni的致癌风险均低于阈值，不具有致癌风险。 太原市地表灰尘五种重金属的生物可给性均低于50％，强度顺序为:Pb＞Mn＞Cu＞Ni＞Cr。其中，Mn和Ni在工业区的生物可给度最低，Pb、Cu、Cr在经济开发区最低。摄入地表灰尘每日可被吸收的重金属量的分析结果为:重金属Mn的日可吸收量最高，为其它元素的10倍以上，其它元素的日吸收量都低于10μg/d。
地表灰尘;重金属污染;化学形态;风险评价;生物可给性
山西大学
硕士
分析化学
张勇
2012
中文
X513;X820.4
85
2015-04-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）