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1. 研究目的与意义
目的:城市植物能通过粗糙湿润的叶面能有效地滞留大气颗粒物,庞大的植被表面是大气颗粒物进入地表的重要过渡环节,也是颗粒物与植物相互作用的界面。目前国内外研究主要集中在叶面尘粒径,叶面尘中重金属成分方面,但是对于颗粒物所含重金属和水溶性离子在不同介质的差异少有报道。
意义:大气污染是当今社会高度关注的重大环境问题,水溶性离子是大气颗粒物的成分之一,危害很大。特别是硫酸盐和硝酸盐会影响人体健康,降低大气能见度、酸化大气降水、改变大气幅射平衡。人类活动还导致大量重金属元素存在于周围环境中,有的进入并积累在人体,给人类生命和健康带来巨大威胁。如果so2和多种污染物共存,特别是以重金属离子为主的飘尘气溶胶离子把so2 带入呼吸道,其刺激作用会增强10倍。
研究重金属离子从叶面到地面,从地面到土壤的浓度变化,我们可以知道重金属离子在城市环境中的迁移规律,从而思考一些控制其扩散的对策,以达到保护城市土壤资源,保护城市生态环境的目的。
2. 国内外研究现状分析
大气总悬浮颗粒物中离子主要有:SO42-、NH4 、Ca2 、NO3-、K 、Na 、Cl-、Mg2 、F-等,国内的一些城市也都进行过类似的研究,如长沙、贵阳、南京、宝鸡市等。得出结论总结起来有:①城市中大气污染物主要是PM10,PM2.5,以及一些可以和它们结合的金属离子。②颗粒物的来源主要是城市中尤其是工业区的一些生产活动,如合金制造、燃煤、燃油尘、水泥制造、金属冶炼等。以及非工业区也有的汽车尾气排放、风沙尘等。③PM10,PM2.5结合的可溶离子在时间上有着一定的分布规律,如白天和夜晚,夏季和冬季等。④金属离子在空间上分布也有着特点,微观上来看,分易吸附在细粒子上的和粗离子上的。宏观来看,有着城市中心、工业区、城市边缘等地区的分异。⑤有些离子还体现出酸碱性,可能会有溶解后的二次转变,继而引发如酸雨等各种次生的环境问题。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:(1)南京交通区的3种环境介质(植物叶面,路面,表层土壤)所含颗粒物的重金属及水溶性阴离子F-,Cl-,NO3-, SO42-的含量进行测定(2)评价各环境介质重金属元素的污染程度;通过不同环境介质的颗粒物NO3-/SO42-(质量比)的相对大小综合反映交通区移动排放源和固定排放源排放强度
计划:(1)选取交通区,确认交通区采样点数量及分布(2)对其主要优势树种的叶面,附近路面及表层土壤进行采样,获取叶面颗粒物,路面颗粒物及表层土壤样品(3)测交通区植物叶面,路面颗粒物及表层土壤的水溶性离子F-,Cl-,NO3-, SO42-及重金属铜铅镉含量。(4)内梅罗指数分析重金属污染状况,NO3-/SO42-(质量比)的相对大小反映交通区移动排放源和固定排放源排放强度。
4. 研究创新点
在以往的研究中研究大多关注大气而没有关注金属离子在城市生态系统中的移动过程,本次研究着眼过去的盲点,研究了金属离子在溶解,降落到叶面,降落到地面,渗透进土壤整个过程中浓度的变化。更动态地了解了城市中金属离子的浓度分布。
