淮南市大气颗粒物中汞的分布及其污染特征研究

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汞作为一种全球性的污染物,即使是在浓度非常低的情况下,它对人类和野生动植物都有相当大的毒性。大气中的汞主要以各种气态化合物存在,只有小部分呈颗粒态,而颗粒汞对于汞在大气中的循环演化意义重大,因此颗粒汞的研究在汞的循环链条中占有重要的地位。以往对颗粒汞的研究主要集中在国内较大城市中,尚缺乏对矿业城市颗粒汞的精细研究。已有研究表明,燃煤排放是造成大气环境汞污染的重要因素。淮南市作为典型的以燃煤作为工业能源的城市,其空气质量状况备受社会各界关注。为了了解汞在大气颗粒物中的浓度变化以及颗粒汞污染的分布特征,对淮南市6个功能区7个监测点PM10、PM2.5中的汞进行为期一年的采样分析。实验主要分为三个部分:PM10和PM2.5质量浓度监测,PM10和PM2.5中汞浓度的监测,降尘中汞含量的监测。研究结果表明:(1)淮南市PM10和PM2.5质量浓度范围分别为0.0547~0.6790 mg/m3和0.0373~0.2895 mg/m3,细颗粒物在PM10中的比重大于粗颗粒物。PM2.5具有与PM10相类似的浓度变化趋势,颗粒物的质量浓度受到气象条件的制约。整体来说,淮南市可吸入颗粒物污染较严重。(2)淮南市PM10和PM2.5中汞的体积浓度的平均值分别为1.1269 ng/m3和0.7354 ng/m3,PM10中汞的浓度达到空气中气态汞含量的量级水平。从季节变化来看,颗粒汞浓度大小是:冬季>春季>秋季>夏季。从空间分布来看,PM10和PM2.5中汞的体积浓度以及质量浓度最高值均出现在化工区,最小值分别出现在居民区和文教区。结果反映了不同功能区间的颗粒汞浓度差异较大。此外,化工燃煤及废气排放对颗粒汞的贡献较大,地面扬尘也是颗粒汞的主要来源,而燃煤对汞的贡献明显高于扬尘。(3)对颗粒汞质量浓度的分析结果表明,PM2.5由于表面积大,结合汞的能力比PM10强,因此PM2.5汞含量高于PM10。且颗粒汞浓度与颗粒物质量浓度密切相关。此外,湿度、温度、风速以及降水对颗粒汞浓度的影响较大。(4)对文教区、化工区和交通区降尘的监测分析表明,交通区的降尘粒度较文教区和化工区大。降尘中的含汞量远远低于颗粒物含汞量。
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