北方典型城市降尘时空分布特征及影响因素分析

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1、蔺昕等：北方典型城市降尘时空分布特征及影响因素分析147北方典型城市降尘时空分布特征及影响因素分析蔺昕1，李晓军2*，胡涛3，程昕41.沈阳大学环境工程重点实验室，辽宁沈阳110044；2.中国科学院沈阳应用生态研究所，辽宁沈阳110016；3.辽宁省环境保护局，辽宁沈阳110033；4.沈阳市环境监测中心站，辽宁沈阳110015摘要：降尘部分反映大气污染情况，是土壤中污染物的主要来源之一，分析其分布特征并探明其影响因素将为区域环境质量改善提供数据支持。文章通过对1997—2006年沈阳市81个大气降尘监测点位数据进行统计分析发现，沈阳市降尘量总体呈下降趋势，月

2、平均降尘量由1997年的23.05t·km-2·month-1下降至2006年的17.36t·km-2·month-1，采暖期降尘量高于非采暖期；沈阳市各城区降尘量大小顺序为：于洪区>沈河区>和平区>大东区>铁西区>东陵区>皇姑区；对比同期环境质量公报与气象数据，推断燃煤和区域气象条件是影响沈阳市降尘的重要内在和外来因素。关键词：沈阳市；降尘；时空分布；影响因素中图分类号：X144文献标识码：A文章编号：1672-2175（2008）01-0143-04蔺昕等：北方典型城市降尘时空分布特征及影响因素分析147图1沈阳市降尘采集样点分布示意图Fig.1Descri

3、ptionofdustfallsamplingsitesinShenyang作为城市大气环境研究的重要内容之一，大气降尘指大气中重力作用下自然降落于地面的颗粒物，其粒径多在l0μm以上[1]，降尘量是大气污染监测的参考性指标之一，常作为空气质量评价的选择参数。近年来，由于人类活动的加剧，脆弱生态系统受到了剧烈扰动，扬沙、浮尘和沙尘暴等恶劣天气现象频繁出现，由此带来的大量降尘对大气环境质量、土壤性质和人群健康产生了显著影响[2-7]。同时，降尘作为环境污染物质生物地球化学循环过程中，土壤污染物的重要外源之一，一直受到科学家的关注。吴水平等（2004年）在2002—

4、2003年对天津地区采暖与非采暖期降尘样品中16种优控多环芳烃(PAHs)含量研究发现，采暖期降尘中PAHs含量高于非采暖期，且主要成分不同，降尘中PAHs主要都是来源于燃煤和交通污染源等[8]。祁士华等（2001年）发现广州市降尘中优控多环芳烃的高含量相对集中于荧蒽至苯并(b)荧蒽之间[9]。降尘不仅吸附有机物，而且也存在大量的重金属污染物，华北地区重工业城市唐山市区降尘中的主要污染元素为Fe、Ca、sr等[10]；焦作市Hg、Cd、Pb三种重金属大气沉降对土壤重金属的年输入量分别为Hg4.43g·hm-2·a-1、Cd5.70g·hm-2·a-1、Pb394

5、.6g·hm-2·a-1[11]；成都经济生态区降尘中的镉主要以残留态形态存在[12]。控制大气降尘，对于其主要来源进行分析至关重要，科学家研究发现汽油和煤的燃烧、风沙扬尘和汽车排气是大气降尘的主要来源[13-15]。生态环境问题已成为东北老工业基地振兴可持续发展的关键制约因子，大气环境的改善日益得到了民众和政府的关注，沈阳市位于东经122°25′9″~123°48′24″和北纬41°11′51″~43°2′13″之间，是我国东北老工业基地典型的重工业城市之一，曾在20世纪80年代因为严重的污染问题而位列全球十大污染城市。掌握大气降尘的时空分布特征和变化规律，了

6、解影响自然降尘量的主要因子，可以在沈阳市针对性开展有效环境管理，减轻降尘对水、土壤和大气污染的贡献，改善区域环境质量，具有重大生态意义和社会价值。1材料与方法1.1样点的布设和样品采集样点布设：样点按照1.5km×1.5km网格布设，共81个监测点位，其中皇姑区（15个）、铁西区（19个）、和平区（9个）、沈河区（8个）、大东区（20个）、于洪区（6个）和东陵区（4个）（见图1）。采集时间自1997—2006年，每月采集一次。采集方法：用内径15cm，高30cm蔺昕等：北方典型城市降尘时空分布特征及影响因素分析147圆形镀锌铁皮降尘缸，靠空气中的尘、沙重力现象沉

7、降在集尘缸内，空气湿度≤80，进行全程采样[16]。1.2数据处理数据的统计处理和制图运用spss13.0、orgin7.5和Excell软件进行处理。2结果2.1沈阳市市区降尘的时间分布特征2.1.1年际变化由图2可以看出，自1997年以来，沈阳市市区降尘量总体呈现下降趋势，但在2000—2003年出现波动，呈上升趋势，并且在2002年达到近十年最高，为25.8t·km-2·month-1；除2000—2003年外，采暖期（11月至次年3月）市区降尘量大于非采暖期（4—10月），约为非采暖期的1~1.5倍，其中2000—2003年非采暖期的降尘量高于采暖期。图

8、21997—2006年沈