大气干湿沉降样品收集方法及应用实例.pdf

矿 床 地 质 2012 年 MINERAL DEPOSITS 第 31 卷 增刊 大气干湿沉降样品收集方法及应用实例* 路 璐1，朱立新2，岑 况3，赵伦山3，毛景文1，赵元艺1，杜海燕4 （1 中国地质科学院矿产资源研究所，北京 100037；2 中国地质科学院，北京 100037； 3 中国地质大学，北京 100083；4 广东省地质局，广东 广州 510000） 重金属因其来源广泛、迁移转化复杂、存在形式多样、影响范围广、修复处理难以及对人体健康和生态环境的危害大从而比其他污染物质更加受到人们的广泛关注近年来不少城市（如香港、广州、成都等）已出现了不同程度的重金属污染（Wong et al.，2003） 长期以来，人们对土壤普遍关注而忽略大气干湿沉降和灰尘在环境中的重要作用，它们作为环境中除土壤外重金属的主要赋存介质，吸附着大量重金属污染物，这些重金属污染物通过大气沉降等途径持续地大量输入到地表环境中，对环境的生物地球化学循环造成持久的负面影响（Kelly et al.，1996） 。

并且，相比较土壤中的重金属而言，人体更易通过手、口和直接吸入等方式摄取吸附在大气干湿沉降和灰尘中的重金属，在某种程度上说它们对人体和环境的危害比土壤更大（杜佩轩等，2004） 1 大气干湿沉降样品收集方法 大气降尘包括干降尘和湿降尘，干降尘形式包括自然灰尘和尘暴湿降尘则为降雨、雪雹等形式从大气中清洗下来的粉尘目前总的来说干沉降过程的研究明显弱于湿沉降，对大气粉尘干沉降的认识是不充分的就采样介质和方法来说，研究大气干湿沉降重金属污染应用最广泛的方法是最早由 Rühling 和 Tyler提出的，他们提倡以苔藓为监测物质的生物监测技术（Rühling et al.，1968） 但这种技术方法的局限性是在受污染较为严重的条件下， 苔藓的正常生长受到抑制而不能有效地监测大气重金属沉降 鉴于以上原因，一些研究者采用各种流量的主动式采样器或各种形式的被动采样装置进行样品的采集（Pereira et al.，2007） 这种方法相比苔藓植物采样的优点是采样周期短、便携、所采集的大气干湿沉降样品仅受周围自然环境（如气候条件等）控制等，且能较准确地反映大气悬浮颗粒物中重金属的含量水平，缺点是其沉降通量只能根据模型或者计算公式来进行粗略估算。

针对大气干湿沉降的研究现状，本文提出了一种收集、处理干湿沉降样品的方法以满足生态地球化学对大气中重金属污染评价的需要，并应用于珠江三角洲经济区大气干湿沉降的实例研究 首先对于布置采样点，需按照不同景观和行政区布置干湿沉降采集位置，空间上要求样点能覆盖整个研究区，均匀布点，要注意的是在大气污染较严重城市的下风郊区，样点加密布置集尘罐建议根据研究区年降雨量以及收集样品的频率，选用合适大小的容器，防止雨水太多溢出罐体具体放置集尘罐时，位置要选择开阔平台上，主要避开烟囱、交通、道路等点、线污染源，并要确保固定好罐体防止被风移走，为防止异物进入还需用尼龙丝网罩封罐口最后还需在罐内加入一定量的蒸馏水以防由于降雨少而使沉积在罐内的干沉散逸 对于样品的回收方法，根据实际情况分为以下两种分别处理： （1）当沉降物被蒸发干或近于蒸干：需要加入定量蒸馏水，用器壁刷清扫沉降物，并涮净罐壁，将全部悬浊液移入塑料瓶中，封装好送测试分析本文得到国土资源部公益性行业科研专项《德兴铜矿集区地球化学环境累积效应与预警方法研究》 （编号：201111020-05） 、 《江西德兴斑岩铜矿科学基地研究》 （编号：200911007-01）以及国土资源部 “两权”专项项目《矿床地质环境模型与环境评价研究》 （编号：30302408-02） 、广东省地调院 承担完成的部省合作项目《广东省珠江三角洲经济区农业地质与生态地球化学调查》 （编号：1212010511216 ）联合资助 1158 矿 床 地 质 2012 年 （2）当集尘罐中除固相沉降物外还余有上清液：用虹吸法吸取上清液，用量杯量取总体积，取足够上清液装入塑料瓶中，加入定量的浓度比为 1∶1 的 HCl 防止重金属元素形态改变，作为上清液封装好送测试分析；桶底沉降物清刷干净、涮集尘罐移入广口塑料瓶中，作为悬浊液封装送测试分析。

2 应用实例 广东省珠江三角洲经济区今年随着经济的发展，当地环境保护局对珠江三角洲各中心城市的颗粒物、酸雨、SO2等污染状况进行系统地连续观测，但对于整个珠江三角洲经济区为期一年的大气干湿沉降研究在广东省乃至全国尚未开展过，这也是本次研究的主要内容 研究区调查面积约为 41 698 km2，主要包括佛山、广州、东莞、肇庆、深圳、珠海、中山、惠州、江门九个中大型城市及周边地区 大气干湿沉降样点密度为 10～20 个样∕万 km2， 并在重点区域样品点加密，共布置样点 172 处集尘罐选用塑料化工容器桶，放置前用蒸馏水清洗桶壁，罐高 76 cm，开口直径 23.58 cm，受尘面积 436.74 cm2 3 结 论 鉴于大气中重金属对生态环境的危害，本文在整理国内外目前大气干湿沉降样品采集方法的基础上，提出了适合区域性大范围的大气干湿沉降年度监测的样品布置、采集的具体方法并应用于广东省珠江三角洲经济区 2008 年度的大气干湿沉降收集工作中取得预期效果 参 考 文 献 杜佩轩, 田 晖, 韩永明. 2004. 城市灰尘概念、研究内容与方法[J]. 陕西地质，22(1)：73-79. Kelly J, Thornton I, Simpson P R. 1996. Urban geochemistry: a study of the influence of anthropogenic activity on the heavy metal content of soils in traditionally industrial and non-industrial areas of Britain [J]. Applied Geochemistry，11：363-370. Rü hling A, Tyler G. 1968. An ecological approach to the Lead problem [J]. Botaniska Notiser，121：321-342. Wong C S C, Li X D, Zhang G, Qi S H, Peng X Z. 2003. Atmospheric deposition of heavy metal in the Pearl River Delta[J]. China Atmospheric Environment，37：767-776. Pereira De P P A, Lopes W A, Carvalho L S. 2007. Atmospheric concentrations and dry deposition fluxes of particulate trace metals in Salvador, Bahia. Brail[J]. Atmospheric Environment，41：7837-7850. 。