上饶市中心城区道路积尘和叶面尘重金属含量特征及健康风险评价

采集了上饶市中心城区6大功能区中37个点位的道路积尘和叶面尘样品,对样品中重金属Cr、Cu、Ni、Pb和Zn含量进行了分析,并采用地累积指数法和美国环保署推荐的健康风险评价法进行了评价。结果表明:上饶市中心城区道路积尘中各重金属含量为Zn(282.8 mg/kg)>Cu(71.0 mg/kg)>Cr(64.7 mg/kg)>Pb(51.0 mg/kg)>Ni(23.0 mg/kg),叶面尘中各重金属的含量为Zn(427.8 mg/kg)>Cu(208.7 mg/kg)>Pb(121.1 mg/kg)>Cr(94.2 mg/kg)>Ni(30.8 mg/kg);叶面尘各重金属平均含量均高于道路积尘,其中Zn、Cu和Pb均显著高于江西省土壤背景值。商业区和经济开发区道路积尘中各重金属平均含量显著更高,文化教育区最低;而经济开发区和居住区叶面尘中重金属含量较高,公园绿地区和商业交通区较低。道路积尘中Zn、Cu和Pb主要来自工业污染源和交通排放尾气,叶面尘中Zn、Cu和Pb主要来源于工业污染源和生活污染源,Cr和Ni主要受到有色金属生产与深加工污染来源的影响。叶面尘重金属污染大于道路积尘,其中Cu、Zn和Pb的污染在轻度污染水平以上;道路积尘中的Zn和叶面尘中的Zn、Cu通过手-口摄入途径具有一定的非致癌风险;两种灰尘中的Cr、Ni均无致癌风险。

北京城区行道树国槐叶面尘分布及重金属污染特征

叶面尘分布范围广、累积时间长,能够较好地指示近地面大气颗粒物污染特征和累积状况。为揭示城市道路交通的大气颗粒物污染特征,研究了北京城区不同类型道路两侧行道树国槐(Sophora japonica)的叶面滞尘量,分析了叶面尘主要重金属的浓度和污染特征,采用相关分析和主成分分析法探讨了颗粒物重金属的主要来源。结果表明:国槐叶面滞尘量在快速路、主干路、次干路、支路上的比值为100∶84∶75∶75,受车流量影响较大。行道树国槐的平均叶面滞尘量为0.68 g/m2,庭院树国槐(远离交通)叶面滞尘量是0.51 g/m2,两者差异显著。行道树叶面尘重金属元素Cu、Zn、Pb在叶面尘中的浓度达到土壤背景值的6倍,空间分布较均匀,主要来自交通排放,庭院树叶面尘重金属污染也受到交通排放的重要影响。

叶面尘对作物反射光谱及氮营养监测的影响

光谱检测技术已成为作物营养诊断的重要手段,但复杂的大田环境也增加了光谱的不确定性。以叶面尘对国道旁玉米反射光谱的影响为研究内容,分析了除尘前后叶片反射率及一阶导数光谱的差异,进而考察了叶面尘干扰下的氮营养光谱监测模型预测精度。结果表明:相对于无尘叶片,叶面尘使得叶片在可见光和短波红外光区的反射率增加,而在近红外光区的反射率减少;三边位置、蓝边斜率和黄边斜率在除尘前后无变化,而有尘叶片的红边斜率和三边面积均较无尘叶片减小;叶面尘干扰下的全氮含量光谱监测模型R2减小,预测精度降低。试验对叶面尘作为光谱检测干扰条件作了初步探讨,为今后叶面尘影响评价及建立修正模型提供理论依据。

城市不同功能区内叶面尘与地表灰尘的粒径和重金属特征

在城市粉尘污染研究中,叶面尘与地表灰尘被认为是新的切入点。以南京市不同功能区为例,分别收集了各功能区典型绿化树种的叶面尘与同区域的地表灰尘,采用激光粒径分析仪测定了叶面尘与地表灰尘的粒径分布规律,应用ICP-AES对样品重金属含量进行了测定,并以此为基础,对重金属的生态风险进行了评价,最后分析了叶面尘与地表灰尘所含重金属元素之间的相关性。结果表明,叶面尘与地表灰尘中颗粒物粒径集中分布于100μm以内,两者粒径累积曲线均呈现正态单峰分布,其中商业区和工业区颗粒物粒径较小。不同功能区重金属含量差异显著,污染水平递减顺序为:商业区、工业区、交通枢纽区、街道复层绿化区、科教生活区。潜在生态危害评价表明,叶面尘的生态危害大于地表灰尘,除科教生活区外,叶面尘在其余四个功能区均产生中等生态危害。重金属Pearson相关分析发现,叶面尘与地表灰尘存在相似来源,即主要来自交通排放、工业污染等人为源。粒径与重金属两方面的研究指示出南京市粉尘污染最严重的是商业区与工业区,这为进一步控制城市粉尘污染提供了有力依据。

城区叶面尘特性及其多环芳烃含量

用多步连续洗脱方法采集了干线道路路侧和远离道路校园内冬青卫矛叶面积尘 ,研究了叶面尘的采集方法 .测定了 2类叶面尘的粒径分布、有机碳含量和多环芳烃含量 .结果表明 ,所测样品上的叶面尘可以在超声条件下 4min一步洗脱 .路边样品叶面尘积累量几乎是校园样品的 2倍 .2样品粒径分布基本形态非常相似 ,包括 2 0 0 μm以上和以下 2个组分 .后者占绝对优势 .但校园内样品叶面尘粒径明显小于路边样品 ,两者粒径中位数分别为 17 2 μm和 2 3 1μm .路边样中相对较粗部分显然来自机动车行驶扰动 .由于颗粒较细 ,采自校园叶面尘中多环芳烃含量略高于路边样品 .

城市植物叶面尘中痕量元素分布特征及其生态风险评价

为了解城市植物叶面尘中痕量元素的分布规律及污染特征,以南京市5个典型区域植物叶面尘作为研究对象,应用ICP-AES(电感耦合等离子体发射光谱仪)对其中As、Cr、Cu、Pb、Zn、Ti、Mn等痕量元素质量比进行测定,并运用地质积累指数法和Hakanson潜在生态风险法评价重金属污染程度和存在的潜在生态风险。结果表明:商业区和交通枢纽区各重金属的质量比均较高,尤其是Pb、Cu污染最为严重;工业区Cu、Zn等重金属污染较为严重;城郊结合部重金属污染相对较轻;风景名胜区部分重金属元素质量比高于南京市背景值。地质积累指数表明,南京市典型区域植物叶面尘重金属As、Cr、Cu、Pb、Zn、Ti存在着不同程度的污染,Ph、Zn和Ti元素污染最严重,已经达到了偏中度污染水平。潜在生态危害指数表明,5个区域的植物叶面尘中重金属潜在生态危害均属于中等风险等级。

叶面尘土量对大叶黄杨叶片图像的影响

采用典型的城市绿化树种大叶黄杨叶片图像为研究对象,用1种将均值偏移与边缘置信度相结合的聚类算法对大叶黄杨叶片图像进行分割,建立线性模型和对数模型对图像信息与叶面尘土量进行拟合,分析叶面尘土量对叶片图像RGB(红、绿、蓝)三分量和HSI(色调、饱和度、亮度)等参量的影响。结果表明:采用均值偏移与边缘置信度相结合的聚类算法能够有效分割出大叶黄杨叶片图像;以色调H为自变量的对数模型可较好地拟合叶面尘土量与叶片图像参数间的关系,在一定范围内,随着叶面尘土量的增加,叶片图像H参数值减小。研究结果可为树木图像校正及叶面尘土对叶片反射光谱的影响等研究提供参考。

厦门市行道树芒果和高山榕叶面尘理化特性研究

选取滨海城市厦门的沧虹路(工业区)、仙岳路(商贸区)、厦门大学(文教区)和汀溪水库(农业区)4个功能区为研究对象,对该市主要行道树种芒果和高山榕的滞尘能力、叶面尘粒径分布以及叶面尘水溶性离子含量进行测定,比较不同树种的环境滞尘效应。结果显示:芒果和高山榕单位叶面积滞尘量分别为(2.2020±1.08)g.m-2和(1.2979±0.61)g.m-2,芒果显著高于高山榕(P<0.05);高山榕总体上比芒果更易吸附较小粒径颗粒物;受车流量大及道路施工的影响,商贸区滞尘量较大但颗粒偏大,工业区不仅滞尘量大且粒径偏小,说明工业区粉尘污染状况比其他功能区严重;2个树种的叶面尘来源基本一致,主要为海盐颗粒、机动车尾气以及燃煤,其中商贸区和工业区受自然源影响较其他功能区大,文教区和工业区交通尾气对叶面尘来源的贡献高于农业区。

基于叶面尘的银杏叶片光谱变化特征研究

沿北京市主道路网二、三、四、五环路均匀设置12个采样点，采集银杏叶片样本120片，研究其反射光谱与叶面尘土量的关系。利用光谱仪和电子分析天平获取除尘前后叶片反射光谱及叶面尘土量，分析数据并寻求银杏叶片光谱变化特征波段，筛选出与叶面尘土量相关性高的光谱反射率，利用传统回归和偏最小二乘（PLS）回归方法分别建立模型。结果表明：除尘前后叶片光谱曲线在300-710 nm范围内，叶面尘土量与叶片反射光谱特征呈负相关关系；在710～850 nm范围内，有尘叶片光谱率〉无尘叶片；在叶面尘土量与叶片光谱各波段组合关系研究中，红边面积和归一化指数与叶面尘土量具有相对较好的相关性，基于可见光波段与部分近红外波段的银杏叶片叶面尘土量预测结果较准；在叶片表面尘土量反演研究中，用偏最小二乘算法可在一定程度上提高叶面尘土量反演精度，在3种回归模型中偏最小二乘法反演效果相对较好。

淮南城区小学校园石楠叶面尘重金属污染特征及健康风险评价

叶面尘能够反映一定区域及时间内近地面大气颗粒物污染情况,可以模拟儿童在特定区域的灰尘暴露情况。以典型煤矿资源型城市淮南城区小学校园中石楠叶面尘及地表灰尘为研究对象,对比分析了其重金属含量、污染特征及来源的差异,并对叶面尘中重金属含量进行健康风险评价。结果表明:叶面尘重金属污染程度为Zn>Pb>As>Cu>Ni>Co>Cr,其中Zn和Pb为中度污染,As和Cu为轻度-中度污染;地表灰尘中重金属污染程度为Zn>Pb>Cr>Cu>Ni>Co>As,其中Zn为中度—强度污染,Pb为中度污染,Cr和Cu为轻度—中度污染。校园地表灰尘中重金属含量一般高于叶面尘。叶面尘主要来源于工业、交通排放、煤炭燃烧,还可能来自于二次扬尘和土壤母质。地表灰尘的来源主要为交通排放,其次是建筑物及公共设施磨损和土壤母质。手-口摄入是儿童灰尘重金属暴露的主要途径,重金属非致癌风险大小为Pb>As>Cr>Cu>Zn>Co>Ni,均不构成健康威胁,As、Co、Cr和Ni致癌风险均低于风险阈值,不存在致癌风险。

城市植物叶面尘粒径和几种重金属(Cu、Zn、Cr、Cd、Pb、Ni)的分布特征

为研究城市植物叶面尘粒径及重金属元素(Cu、Zn、Cr、Cd、Pb、Ni)的分布规律和污染特征,以西安市不同功能区大叶女贞(Ligus-trum lucidum)和小叶女贞(Ligustrum quihoui)叶面尘为研究对象,用激光粒度分析仪测定叶面尘的粒径分布,用原子吸收分光光度计测定叶面尘重金属质量比,并探讨了叶面尘重金属的可能来源。结果表明,大叶女贞和小叶女贞叶面尘粒径小于50μm。前者叶面尘粒径累积曲线呈双峰分布,平均粒径和粒径峰值从大到小为相对清洁区、工业区、居住文教区、交通枢纽区、商业区;后者呈单峰分布,平均粒径和粒径峰值由大到小为工业区、居住文教区、交通枢纽区、商业区和相对清洁区。不同功能区叶面尘中Cu、Zn、Cr、Cd、Pb、Ni有明显的富集,其质量比分别为(325.5±72.6)mg/kg、(3 965.6±1 112.9)mg/kg、(349.2±149.3)mg/kg、(35.3±6.8)mg/kg、(1 182.0±355.1)mg/kg、(324.1±129.5)mg/kg,为陕西省土壤背景值的7.9～20.8、29.7～77.9、2.6～11.1、262.8～489.4、26.4～71.8和6.9～18.9倍。不同功能区2物种叶面尘各重金属质量比差异显著(p<0.001),物种间差异不显著(p>0.05)。叶面尘中Zn、Pb、Ni、Cr的质量比以工业区最高,Cu、Cd以交通枢纽区最高,其次为商业区,居住文教区和相对清洁区负荷最低。研究认为,叶面降尘中的重金属可能来自外源输入。

植物叶片及叶面尘的铅含量协同监测大气铅浓度研究

用多重比较法分析比较豫北地区不同功能区杨树、悬铃木、国槐、白蜡4种树木叶片铅含量与叶面尘中铅含量有无显著性差异,拟合4种叶片铅含量与大气铅浓度以及叶面尘中铅含量之间一元生物检测的数学模型,利用多元回归分析法建立三者之间的联系。结果表明,一元生物监测数学模型均显示,不同地区的4种树木的叶片与叶面降尘中含铅量、叶片与大气中铅含量均呈显著相关(悬铃木、白蜡)或极显著相关(杨树、国槐)。二元生物监测数学模型显示,杨树和国槐叶片的铅含量与叶面尘的污染元素铅含量以及大气污染物铅浓度均呈极显著相关(R^2=0. 779 2、0. 771 3),悬铃木、白蜡叶片的铅含量与叶面尘的污染元素铅含量以及大气污染物铅浓度均呈显著相关(R^2=0. 736 8、0. 733 3)。

策勒绿洲天然环境中几种乔木叶面滞尘特征

基于对策勒地区12种乔木天然环境中叶面滞尘和大气降尘的测试分析,揭示了不同乔木叶面对自然沙尘的滞留特征。结果表明:不同的乔木叶面滞尘能力有所差异,其中新疆杨、苹果、红枣和核桃的叶面滞尘能力相对较强(7~18g/m^2),而银白杨、胡杨、梨树、沙枣、杏树、榆树、灰杨和桑树的叶面滞尘能力相对较弱(2~7g/m^2)。不同乔木叶面滞尘均为单峰态粒度分布,众数、均值、不同粒级组分含量等差异较大,且区别于研究区大气降尘双峰态粒度分布特征,表明植物叶面对大气降尘具有选择性滞留的特点。叶面滞尘能力较强的,其倾向于滞留较粗的颗粒(砂含量较高),而叶面滞尘能力较弱的,则倾向于滞留较细的颗粒(粉砂和粘粒含量相对较高),表明植物叶面滞尘能力与叶面滞尘颗粒粗细呈一定的相关关系。综合分析发现,植物各种生理特征共同作用,是叶面滞尘能力及滞尘粒度特征主要的影响因素。

叶面尘对植物反射光谱及生理生态的影响研究进展

随着人类活动对环境影响的加剧,细小颗粒物群体逐渐变得庞大,成分变得复杂,危害程度也渐渐增强.细小颗粒物或粉尘与雾霾天气现象联系紧密,给人类健康带来巨大的负面影响,同时颗粒物在重力等因素的作用下附着于植物叶片表面形成叶面尘,导致植物的反射光谱和生理生态有所改变.本文综述了叶面尘对植物反射光谱及生理生态的影响研究,叶面尘与植物叶片反射光谱和叶片图像各参数具有明显的相关性,叶面尘使植物光谱反射率下降,影响其营养指标的测定以及影响植物生长、叶片形态结构及其光合效率,此外还对植物造成病理危害.叶面尘对植物叶片反射光谱及生理生态的影响是一个复杂并较新的研究领域,但当前存在涉及范围不够广泛、研究程度不够深入、研究方法和策略不够先进完善等不足,叶面尘对植物各方面的影响还需要大量的实验进一步测量验证;建议将叶面尘与植物反射光谱、生理生态等的相关关系作为森林经营管理、林木生态功能的一个重要组成部分,开展更加系统全面深入的研究.

阿克苏市常见绿化树种叶面尘粒径特征

行道树拦截了近地面大气PM的迁移,被叶面滞留的PM难以重新扬起,从而降低对人类的危害。不同绿化树种的滞尘能力及叶面尘粒径特性有所差异,且树种滞尘受到自身、自然及人为等多种因素的干扰。该试验对阿克苏11种树种叶面尘及自然降尘进行了采集,并对其进行了粒度分布特征分析,得出了其PM2.5、PM10含量,与自然降尘粒度分布进行了相应比较。结果表明:与二球悬铃木、圆冠榆和新疆杨的叶面尘颗粒物附着密度高,滞尘稳定性较强相比之下,沙枣、梨树和槐树叶面尘颗粒物附着密度低;叶面尘PM2.5、PM10含量最高的树种分别为沙枣、葡萄,含量分别为0.68%、3.59%;自然降尘中细小颗粒物所占体积分数较小,而叶面尘中细小颗粒物所占体积分数较大,叶面尘粒径中值表现为工业区>交通枢纽区>居民区>清洁区。自然降尘的粒径中值为清洁区>交通枢纽区>工业区>居民区,二者差异较大。

太原市叶面尘中重金属分布特征及其健康风险评价

微量金属污染普遍存在于城市环境的各个区域,了解城市痕量重金属污染现状,对污染控制和城市发展具有重要的意义.为探讨太原市叶面尘中重金属的污染水平及其对人类健康的影响,以太原市5个不同功能区冬青卫矛(Euonymus japonicus Thunb.)叶面尘为研究对象,采用ICP-MS测定了As、Cd、Cr、Pb、Zn、Cu的含量,通过地积累指数法和Hankanson潜在风险指数法对重金属的生态风险进行了评价,并采用美国EPA健康风险评价模型对重金属的儿童致癌和非致癌健康风险进行了评估.结果表明,太原市居民区冬青卫矛叶面滞尘量最高为47.18 mg·g^(-1),文教区最低为11.92 mg·g^(-1),其中,Cd、Cr和Zn为叶面尘的主要污染物,平均含量分别为土壤背景值的8.00、2.69和2.04倍.地积累指数和生态风险因子分析表明,Cd是叶面尘中主要的生态风险因子,其生态风险贡献率在不同功能区的叶面尘中占比为78.47%~87.19%.非致癌风险评价表明,Cr、Cd和As的风险均小于1.0,非致癌总风险值在不同功能区的叶面尘中为1.03~1.77,均超过了阈值1.0,表明对儿童健康存在一定的风险.而儿童致癌风险评价表明,Cr、Cd和As无致癌风险.Pearson相关性分析及主成分分析表明,叶面尘中重金属的来源为煤燃烧、交通排放和金属冶炼.

淮南市不同功能区叶面尘和地表灰尘中重金属分布特征、来源及健康风险评价

以淮南市叶面尘及对应地表灰尘为研究对象,采集了6个不同功能区的石楠叶面尘和相应地表灰尘,研究了Cr、Cu、Zn、Pb、As、Ni、V的分布特征及其来源,并采用美国EPA人体暴露风险评价模型,对不同功能区、不同暴露途径的儿童重金属致癌和非致癌健康风险进行评估.结果表明:淮南市叶面尘中重金属含量显著高于地表灰尘,叶面尘主要污染元素为Zn、Pb、Cu、As、Ni,地表灰尘中主要污染元素为Cu、Zn、Pb.不同功能区重金属来源存在差异,商业交通区、经济开发区和煤炭运输区,交通排放是其主要来源,文教区、公园绿地、居住区来源较为复杂,除来自于交通排放,还可能来自于工业排放、燃煤燃烧、炊事活动和公共设施的磨损.叶面尘和地表灰尘中Ni、As、Cr的致癌风险均小于安全阈值,地表灰尘中非致癌总风险为0.58,叶面尘为1.36,超出了安全阈值1.0,已经对儿童健康构成危害,手-口摄入是主要暴露途径;各功能区叶面尘重金属非致癌风险除煤炭运输区外,均大于1.0,排序为:文教区>公园绿地>居住区>经济开发区>商业交通区>煤炭运输区,地表灰尘均小于1.0,排序为:公园绿地>经济开发区>文教区>商业交通区>煤炭运输区>居住区.叶面尘中重金属的非致癌风险排序为:As>Pb>Cr>V>Ni>Cu>Zn,地表灰尘为:As>Cr>Pb>V>Cu>Ni>Zn.

草地早熟禾对叶面尘与土壤重金属的吸收作用

选择青岛市4条主干道和青岛农业大学校园路段作为具有不同交通流量的采样地区,以草地早熟禾为试材,研究了草地早熟禾的叶片、根和相应的叶面尘、土壤的Pb、Zn、Cu、Cd重金属含量的关系。结果表明:随着距道路边缘水平距离的增加,叶面尘Pb、Zn、Cd含量呈减少趋势,其中Pb含量在0.5m和10.5m处差异显著(P<0.05),Zn、Cd含量在0.5m处显著高于5.5m和10.5m处(P<0.05);Cu含量随距离的增加无明显变化规律;随水平距离的增加草地早熟禾叶片的Pb、Zn、Cu、Cd含量均呈减少趋势,其中Pb、Zn、Cu含量在0.5m处与10.5m处差异显著(P<0.05);叶面尘Pb、Zn、Cd含量与滞尘量极显著或显著相关;叶片Pb、Zn、Cu含量与滞尘量呈极显著或显著相关关系,Cd含量与滞尘量相关性不明显;不同道路叶面尘Pb、Zn、Cd含量与叶片Pb、Zn、Cd含量极显著或显著相关,叶面尘Pb、Zn、Cu、Cd含量与根重金属含量无显著相关关系;不同道路土壤Pb含量与根Pb含量极显著相关,土壤Cd含量与根Cd含量呈负极显著相关关系;土壤Pb、Zn、Cu、Cd含量与叶片重金属含量无显著相关关系。

开封市不同功能区叶面尘重金属含量及潜在生态风险

以开封市5个功能区(文教区、旅游区、居民区、闹市区、工业区)叶面尘为研究对象,获得冬青(Ilex chinensis Sims.)及石楠(Photinia Lindl.)叶面尘样品22个.采用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)测定叶面尘Cd、Cr、Cu、Pb、Zn和Ni含量,用相关性分析对叶面尘重金属来源进行解析,同时应用地积累指数及潜在生态风险评价法分析不同功能区叶面尘重金属污染及潜在生态风险.结果表明:叶面尘Cd、Pb、Zn、Cu和Cr含量均显著高于开封市周边灰尘背景值.叶面尘Pb、Zn、Cd属于人为源重金属,Cr、Cu、Ni属于混合源重金属.叶面尘不同重金属地积累指数的大小顺序为Cd>Pb>Zn>Cu>Cr>Ni,Cd为重污染,Pb和Zn为中污染,Cu和Cr为偏中污染,Ni无污染.7种重金属的单项潜在生态风险指数(Er)的顺序依次为Cd>Pb>Cu>Zn>Cr>Ni,Cd达到极高生态风险,Pb达到中等生态风险,其余重金属为低生态风险.不同功能区潜在生态风险(RI)的顺序为工业区>闹市区>居民区>文教区>旅游区.所有功能区的RI均属于极高生态风险,Cd是最主要的致险因子.

北京城区公园及其邻近道路国槐叶面尘分布与重金属污染特征

叶面尘可以反映一段时间、一定区域内空气颗粒物的污染状况.为了探究城市公园环境和道路环境的空气颗粒物污染差异,同时采集了北京市12座公园及邻近道路的国槐(Sophora japonica)叶面尘,对比分析其滞尘量、粒径分布、重金属含量的差异,并探讨了重金属的可能来源.结果表明:行道树国槐滞尘量显著高于公园国槐(p=0.041),但后者富集了更多粒径范围在2～20μm之间的颗粒物.叶面尘中的重金属污染程度表现为Cu>Pb>Zn>Cr>Ni>Mn,其中,Cu、Pb和Zn达到中度污染水平,公园国槐叶面尘重金属元素的含量一般高于行道树国槐.公园国槐叶面尘重金属主要来源于交通排放,其次来自土壤母质,小部分来自工业排放和化石燃料燃烧排放等;行道树国槐叶面尘重金属最重要的来源是交通排放,其次是非特定源(工业排放、化石燃料燃烧排放、地面灰尘的二次扬尘及土壤母质等).本文的研究结果表明,严格控制交通排放是缓解北京城市灰尘污染的重要途径.