南京重工业园区周边区域地表灰尘重金属污染调查研究

针对2020年9月至2020年10月在南京钢铁集团外采集的25个地表灰尘样品,使用手持式X射线荧光光谱仪(XRF)分析其中Cr、Mn、Fe、Cu、Zn、Hg、Pb、Sr、Zr、Mo这10种重金属元素含量,运用统计学方法、单因子指数、地累积指数对研究区土壤重金属污染程度进行评价,并采用正定矩阵因子分解模型解析了重金属污染源。结果表明,地表灰尘重金属平均含量为:Cr(260±14 mg·kg^(−1))、Mn(1550±22 mg·kg^(−1))、Fe(165000±1000 mg·kg^(−1))、Cu(67±9 mg·kg^(−1))、Zn(600±13 mg·kg^(−1))、Hg(16±6 mg·kg^(−1))、Pb(102±7 mg·kg^(−1))、Sr(275±10 mg·kg^(−1))、Zr(302±5 mg·kg^(−1))、Mo(13±3 mg·kg^(−1)),地累积指数平均值为2.13,区域整体呈中度污染,其中Hg为严重污染,Mo为重污染,Zn为中度污染,Cr、Fe、Pb为偏中污染,Mn、Cu、Sr为轻度污染,Zr无污染。研究区西北部及北部为重金属含量高值区,地表灰尘中重金属有较多富集。源解析分析表明研究区内地表灰尘重金属有3个主要来源:一是工业排放源,二是自然源及生活源,三是机动车排放源。其中工业排放源为主要来源,对重金属的贡献率为49.3%;其次为自然源及生活源和机动车排放源,贡献率分别为30.7%和20.0%。

基于气溶胶质谱的二次有机气溶胶识别

二次有机气溶胶(SOA)是大气气溶胶十分重要的组成部分,也是目前人们认识最为薄弱的气溶胶组分.由于有机气溶胶化学组成的复杂性,对SOA进行有效的识别和估算一直是国际气溶胶研究领域的热点和难点问题.本研究尝试使用一种新方法来定量识别深圳冬季大气中的SOA:利用气溶胶质谱仪在线观测的高时间分辨率优势和质谱中的特征碎片离子,应用正定矩阵因子解析(PMF)模型对细粒子组分的主要来源进行解析,识别出其中的二次有机物.结果表明:深圳冬季大气细粒子中SOA浓度平均为9.41±6.33μg/m3,占总有机物质量的39.9±21.8%;相比于一次有机气溶胶(POA),SOA浓度水平变化较为平缓,体现了区域性二次污染物的特征.SOA/BC比值具有鲜明的日变化规律,且与Ox(O3+NO2)的日变化规律相似,说明SOA的生成过程显著地受控于大气光化学活性.深圳冬季大气SOA生成最活跃的时段约为9～15时,期间SOA/BC比值增长了122%.本文为研究我国大气二次有机气溶胶提供了一种新的技术方法和思路.