沈陽市街道灰塵中NiCr的含量水平研究

摘 要：本實驗共采集沈陽市一環及其內主要街道的灰塵樣品61個，分析測試了Ni、Cr的含量。結果表明：這2種重金屬的外源部分占有相當比重，受人類活動影響較大；與國內外其它城市相比，沈陽市街道灰塵中Ni、Cr含量處于國內中等偏上水平。

關鍵詞：沈陽；街道灰塵；Ni、Cr；含量

中圖分類號：X513 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20160332075

城市灰塵是指粒徑小于20目（<0.920mm），分散于城市不同區域的表面固體顆粒物，主要來源于建筑工地、裸露地表、各種沉降在路面上的氣溶膠粒子和交通工具的磨損等。按照其來源和顆粒物性質，劃分為街道灰塵、區域灰塵、大氣灰塵。本文主要研究街道灰塵，該類灰塵受人流車流影響，重金屬會大量吸附在顆粒物表面。

1 研究區樣品采集

1.1 研究區概況

沈陽市是遼寧省的政治、經濟核心，也是我國重要的重工業基地。市區面積為21700hm2，包括和平區、沈河區、鐵西區、皇姑區、大東區。沈陽市是東北地區的交通樞紐，市區道路總長度3000km。至2014年末，全市已擁有機動車140萬輛。沈陽市地貌以沖積平原為主，地勢平坦，平均海拔50m左右。氣候條件屬于溫帶半濕潤大陸性氣候，受季風影響較大。四季分明，冬季干燥漫長，逆溫出現幾率較高，不利于污染物擴散；夏季高溫多雨。

1.2 樣品采集

在天氣持續晴朗3d后，選擇無風的時間，用小刷子和塑料小鏟子在沈陽市一環一周及環內5條主要交通街道進行采樣。采樣間距約為1km，共采集61個樣品，見圖1。

2 結果與分析

按照國家標準方法，采用TAS 990型原子吸收光譜儀測定樣品中的Ni、Cr含量，統計結果見表1。

沈陽市街道灰塵中Ni、Cr含量范圍分別為55.62～128.82 mg/kg、152.65～582.36 mg/kg，2種重金屬元素質量大小排序為：Cr>Ni。Ni、Cr空間分布差異較大，帶有明顯的地域特征，最大值分別為最小值的2.32、3.82 倍。Ni、Cr平均含量分別為62.75mg/kg、326.28mg/kg，分別是沈陽市土壤重金屬元素背景值的2.25、5.66 倍。可見，這2種重金屬的外源部分占有相當比重，受人類活動影響較大。與對照值（北陵公園）相比，Ni、Cr的平均值分別為對照值的1.77、4.44 倍，說明沈陽市一環路以內的街道灰塵中Ni、Cr含量與北陵公園內各元素含量成一致比例，同時也說明北陵公園內土壤已經受到周圍環境的影響。

由表2可以看出，與國內外其它城市相比，沈陽市街道灰塵中Ni、Cr含量處于國內中等偏上水平，是北京（2012年）的1.53、3.84 倍；是上海（2005年）的0.97、3.11倍。沈陽市街道灰塵中Ni含量與國內其它城市相比，相差不多；但Cr含量明顯高于國內其它城市。

經研究表明：Ni、Cr為金屬冶煉的指示元素，主要來源于多金屬冶煉，在街道灰塵中，一部分主要來源也包括交通道路的車輛尾氣和輪胎磨損，或源于建筑工地的揚塵顆粒沉降。由此說明了人類活動尤其是交通運輸對街道灰塵中重金屬具有較大影響。沈陽市與國內其它城市相比，Cr含量過高是因為沈陽是東北老工業基地的核心，未搬遷前的鐵西區是工業區，有許多涉Cr企業，比如冶煉廠、鉛蓄電池廠、電鍍廠、汽配廠等等，會遺留Cr元素。

經研究表明：街道灰塵重金屬含量與城市機動車數量有著密不可分的關系。近年來，由于沈陽市經濟發展較快，居民生活水平大幅提高，沈陽市機動車保有量增長迅猛。近三年新增機動車數量達57萬輛。從幾年前的機動車保有量80多萬輛，到現在的140萬輛，增幅超過50%。機動車增多導致路況擁堵時，車速度低于15km/h。加之，路網運行效率低和出現道路維修等一些客觀原因，汽車停留在街道上的時間相對變長，尾氣排放量和輪胎磨損量明顯增多。

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作者簡介：李崇（1982-） ， 男， 碩士研究生 ， 遼寧省環境科學研究院，主要從事環境規劃方面的研究工作。