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由于大气颗粒物(尤其是可吸入颗粒物)对环境及人体健康造成严重危害,研究大气颗粒物的污染状况、理化性质及来源对预防和治理大气颗粒物污染有着重要的现实意义。目前,随着贵阳市城市化进程的加快、人口增加以及机动车保有量的快速增长,市区空气质量又面临新的问题。针对目前贵阳市在大气颗粒物研究领域的不足,本研究选择贵阳市贵州大学蔡家关校区、市区、甘荫塘水泥厂和贵州大学花溪南校区(分别代表四个具有不同大气污染状况的区域)作为重点研究区域,以大气总悬浮颗粒物(TSP)尤其是大气可吸入颗粒物(PM10)作为研究对象,通过一年多的实地采样和样品的系统分析,分析了贵阳市大气TSP和PM10质量浓度的时空变化规律,并分析了PM10与主要气象因素的相关性,应用高分辨率的SEM-EDX技术对贵阳市PM10的物理微观特征进行分析,利用ICP-AES测定了三个区域(贵州大学蔡家关校区、市区、甘荫塘水泥厂)大气PM10中水溶性重金属元素的含量,并对水溶性重金属元素的污染特征进行分析,用富集因子法和主因子分析法对此三个区域大气PM10中水溶性重金属的污染来源进行了探讨。本论文主要获得如下结论: 1.贵阳市TSP与PM10日均浓度范围分别是:48.1~985.8μg/m3,32.5~595.4μg/m3;超标率分别达到2%,45%。对贵阳市PM10、TSP的质量浓度作相关性分析,PM10/TSP比值范围主要在0.55~0.80之间,约占0.68,贵阳市PM10在TSP中的比重较大。贵阳市TSP和PM10浓度在季节变化上的变化规律均为:冬季>秋季>春季>夏季;在昼夜变化上的变化规律均为白天较夜间易存在高浓度污染,在空间变化上的变化规律均为:水泥厂>蔡家关>市区>花溪。结合采样时的主要气象因素,贵阳市PM10浓度与相对湿度、气压、温度呈正弱相关关系,与风速呈弱负相关关系。 2.根据SEM图像中颗粒物呈现出的不同颗粒物形貌特征,贵阳市PM10中主要包括三种不同类型的颗粒:燃煤飞灰、烟尘及其集合体、不规则矿物和规则矿物。贵阳市蔡家关采样点春、夏、秋、冬四季PM10中烟尘及其集合体的数量百分比均超过62.92%,其市区、水泥厂和花溪采样点分别均超过56.69%、51.36%、67.45%。贵阳市PM10中颗粒物以烟尘及其集合体为主,最大值达82.97%。不规则矿物占次要组成部分,飞灰和规则矿物占的比例最小,甚至规则矿物占的比例为零。在数量-粒度分布上,贵阳市PM10呈双峰型分布,主峰在0.1~0.6μm范围内,主要是烟尘及其集合体,次峰在1.0~2.5μm范围内,主要是矿物颗粒。颗粒物的等效球直径大部分在2.5μm以下,所占的百分比达到99.1%。 3.贵阳市PM10中水溶性重金属元素Al、Mn、Zn、Fe、As有明显的季节变化规律,其他水溶性重金属元素Pb、Cd、Co、Cu、Sb、Ti、V含量较低,季节变化规律不明显。从总体上看,贵阳市PM10中水溶性重金属元素浓度的变化规律是秋、冬季>春、夏季。贵阳市PM10中水溶性重金属元素浓度水平在空间上的变化规律整体上表现为:水泥厂>市区>蔡家关,夏季和冬季的这种空间分布特征最为显著。 4.富集因子分析结果表明,富集因子大于10的元素主要有As、Cd、Cu、Mn、Pb、Sb、Zn,富集因子小于1的元素主要是Fe、Ti,而富集因子介于1到10之间的元素主要是Co、V。说明贵阳市大气PM10中水溶性重金属元素As、Cd、Cu、Mn、Pb、Sb、Zn(尤其是元素As、Cd、Sb、Zn)的污染较为严重,主要受人为源的影响,来源于燃煤、机动车尾气和工业排放粉尘。而Fe、Ti、Co、V主要来自土壤源,有少量为人为贡献。 5.通过主因子分析发现,贵阳市大气PM10中水溶性重金属的来源按照贡献率大小依次是汽车尾气和土壤扬尘的混合源、汽车尾气和燃煤的混合源、燃煤,其贡献率分别是42.33%,33.19%,17.97%,但仍有6.51%的未知源有待于进一步的研究中去探讨。