【正文】 BACHELOR ’S THESIS 2 引言 大氣 是人類(lèi)及一切生物賴以生存必不可少的物質(zhì)和基本的環(huán)境要素之一，是自然環(huán)境的重要組成部分。由于大氣直接參與人和其他生物的物質(zhì)和能量代謝， 清潔的空氣是一切生物生存的 保證。 環(huán)境八大公害事件中的馬斯河谷煙霧事 件、洛杉磯光化學(xué)煙霧事件、倫敦?zé)熿F事件以及多諾拉煙霧事件 都是與大氣有關(guān)的污染事件，環(huán)境八大公害事件對(duì)于全世界都產(chǎn)生了極大的影響，并且危害都極其嚴(yán)重。 TSP 是粒徑小于 100um顆粒物的總稱 [1]，它妨礙視線，影響人和動(dòng)物呼吸系統(tǒng)的健康，影響植物正常光合作用。 大氣顆粒物是大氣污染中數(shù)量最大、成分復(fù)雜、性質(zhì)多樣、危害較大的一種物質(zhì)、大氣顆粒物中的重金屬污染具有不可降解性，重金屬的長(zhǎng)期存在可能對(duì)環(huán)境構(gòu)成極大的潛在威脅 [3]。因此，關(guān)于 TSP 的研究，是當(dāng)今氣候和環(huán)境領(lǐng)域的核心內(nèi)容之一。 交通污染源是指交通運(yùn)輸工具如汽車(chē)、摩托、飛機(jī)、 火車(chē)及船舶等。 喀什的主要交通工具是 汽車(chē)， 隨著喀什這幾年來(lái)的發(fā)展，汽車(chē)數(shù)量開(kāi)始增加， 因此排放的污染物也開(kāi)始增多， 甚至是 成為 主要的大氣污染源。其余的交通工具數(shù)量也相當(dāng)大，流動(dòng)性來(lái)往頻繁，故排出的污染物總量也是不容忽視的。 近年來(lái)我國(guó)環(huán)境工作者對(duì)大氣顆粒物開(kāi)展了許多研究， 并取得了一定的成果，主要集中在大氣顆粒物的健康效應(yīng) [5]、化學(xué)成分 [6]、微貌形態(tài) [ 8]、來(lái)源 [ 10]、影響因素 [4]、含量及其分布特征 [11]等方面，對(duì)大氣顆粒物及其重金屬時(shí)空分布特征也取得一系列成果。 此外 大多數(shù)學(xué)者 對(duì)道路灰塵、道路兩側(cè)土壤和農(nóng)作物的重金屬污染程度及分布規(guī)律研究較多 ， 韓東昱等測(cè)定了北京公園道路粉塵中的 Cu、 Pb、 Zn 的含量 [14]， 李波等采集滬寧高速公路兩側(cè)土壤及小麥樣品進(jìn)行重金屬污染監(jiān)測(cè) [15]， Sternbeck 等測(cè)定了瑞典兩個(gè)交通流量很大的隧道中的大氣顆粒物及其中的重金屬濃度 [6]， 然而對(duì)公里兩側(cè)大氣顆粒物、重金屬污染特征的研究不多，特別是 5m 以下高度人類(lèi)活動(dòng)頻繁的交通沿線的研究更是鮮為報(bào)道。 然而由于 喀什 位于新疆西南角 ， 地處喀什噶爾沖積大平原，是塔里木盆地西緣最古老、最富饒的綠洲之一。 本文 選擇喀什 人民東西路、解放南北路及車(chē)流量較少的班超為 研 究對(duì)象，對(duì)公路兩側(cè)大氣顆粒物及其重金屬的含量分布特征 進(jìn)行研究，并探討車(chē)流量、天氣及距公路距離等因素對(duì)其的影響，可以了解引起其變化的主要因素，從而進(jìn)行有效的控制 ,這對(duì)于城市環(huán)境保護(hù)、污染治理具有理論和實(shí)際 意義。 表 1 采樣點(diǎn)概況 采樣交通干道 采樣路段 采樣點(diǎn)個(gè)數(shù) 車(chē)流量 輛 /h（不分車(chē)種） 人民西路 大十字 環(huán)疆轉(zhuǎn)盤(pán) 3 2 3248 大十字 大十字 1 2 4044 解放北路 大十字 艾提 尕 爾 廣場(chǎng) 3 2 2388 解放南路 大十字 體育館 3 2 2452 人民東路 大十字 石榴轉(zhuǎn)盤(pán) 3 2 2384 班超路 喀什通工 盤(pán)橐城 3 2 1176 濾膜的準(zhǔn)備 取濾膜進(jìn)行編號(hào)，采樣前將濾膜放在烘箱內(nèi)平衡 24h 后轉(zhuǎn)移至干燥器中進(jìn)行冷卻，待冷卻到室溫， 使用電子天平（ FAN/JAN 型）迅速稱量，記 下質(zhì)量 W0（ g），將濾膜平展的放在光滑潔凈的自封袋內(nèi)， 備用。 ） 進(jìn)行采樣，在晴天、陰天條件下均進(jìn)行采樣。 待采樣結(jié)束后，用鑷子輕輕將濾膜取出，采樣面 向里折疊放入編號(hào)相同的自封袋內(nèi)，拿回實(shí)驗(yàn)室在烘箱內(nèi)平衡 24h 后轉(zhuǎn)移至干燥器中進(jìn)行冷卻，待冷卻到室溫后 ,迅速稱量，記下質(zhì)量 W1（ g） 。 TSP 中重金屬含量的測(cè)定 樣品的預(yù)處理 將稱重后的濾膜置于 100ml 錐形瓶中，加 10ml 硝酸（ 16mol/l）浸泡過(guò)夜，再加 2ml 高氯酸（ ），瓶口插入一短頸玻璃漏斗于通風(fēng)櫥內(nèi)，在電熱爐上加熱至近干時(shí)取下冷卻。此溶液即為試樣溶液，過(guò)濾，取續(xù)濾液分析。 樣品的測(cè)定 配制 Cu、 Cr、 Pb、 Zn 四種重金屬元素 不同 濃度的 標(biāo)準(zhǔn)溶液，使用 原子吸收分光光度計(jì) （ TAS986 型 ） 進(jìn)行測(cè)定，得到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度，作吸光度 — 濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線。 數(shù)據(jù)分析與評(píng)價(jià) 數(shù)據(jù)分析與 TSP 污染評(píng)價(jià) 用 EXCEL 軟件 整理 ， 采用單因子污染評(píng)價(jià)指數(shù) 法進(jìn)行 TSP 評(píng)價(jià)。 表 2 單項(xiàng)污染指數(shù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn) Pi 污染水平 Pi≤1 非污染 1＜ Pi≤2 輕污染 2＜ Pi≤3 中污染 Pi＞ 3 重污染 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》和《中華人民共和國(guó)大氣污染防治法》，為改善環(huán)境空氣質(zhì)量，防止生態(tài)破壞，創(chuàng)造清潔適宜的環(huán)境，保護(hù)人體健康，特制定本標(biāo)準(zhǔn) [16]。39′～ 79176。28′～40176?？κ彩械靥幙κ哺翣枦_積大平原，是塔里木盆地西緣最古老、最富饒的綠洲之一，喀什市 東靠塔克拉瑪干大 沙漠，西倚帕米爾高原，北靠古瑪塔格山與克孜勒蘇柯?tīng)柨俗巫灾沃莅D什是毗鄰，南與疏勒縣隔克孜河相望， 東北與阿克蘇地區(qū)的 柯坪縣 、阿瓦提縣相連，西北與 克孜勒蘇柯?tīng)柨俗巫灾沃?的 烏恰縣 和阿克陶縣相連，東南與和田地區(qū)的 皮山縣 相連 。周邊鄰近國(guó)家還有 吉爾吉斯斯坦 、烏茲別克斯坦、 印度 3 個(gè)國(guó)家。諸山和沙漠環(huán)繞的 葉爾羌河 、喀什噶爾河 沖積平原 猶如綠色的寶石鑲嵌其中。地貌輪廊是由穩(wěn)定的塔里木盆地、 天山 、昆侖山地槽褶皺帶為主的構(gòu)造單元組成。而山區(qū)的冰雪 融水 給綠洲的開(kāi)發(fā)創(chuàng) 造了條件，形成較集中的喀什噶爾和葉爾羌河兩大著名綠洲。 氣候?qū)儆谂瘻貛Т箨懶詺夂?，氣候干燥，降水量少，蒸發(fā)量大，氣候極為干旱，這些為沙塵暴 天氣提供了地理?xiàng)l件。 喀什旅游、物產(chǎn)資源豐富獨(dú)特，最為最為著名的有全國(guó)最大的清真寺艾提尕爾寺、聞名中外的香妃墓和重點(diǎn)文物保護(hù)單位盤(pán)橐城等。能歌善舞、熱情好客的維吾爾族帶給人們的是與內(nèi)地城市完全不同的文化感受；刺繡、服飾、樂(lè)器等民族手工藝品聞名于世。世 界第二高峰喬格里峰觀望著半年地球，號(hào)稱 “ 冰山之父 ” 的慕士塔格峰雄踞世界的高處，大片大片的原始胡楊林裝點(diǎn)世界的一隅。還有特色酸奶冰、無(wú)花果、囊坑烤肉等等。 3. 結(jié)果與分析 晴天與浮塵天大氣顆粒物及其重金屬含量分布特征 晴天與浮塵天的大氣顆粒物 含量 分布 喀什市 交通主干道 TSP 在晴天、浮塵天兩種 天氣條件下 的日均質(zhì)量濃度值 （圖1） 顯示 TSP 在晴天的日平均 濃度的范圍在 53155ug/m3，其 中除大十字 99ug/m3，班超 路 53ug/m3，其余 全部 超過(guò)了 TSP 日平均國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（ 120ug/m3） ,但均未超 學(xué) 士 學(xué) 位 論 文 BACHELOR ’S THESIS 8 過(guò) TSP 日平均國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn) （ 300ug/m3） 。 晴天所有采樣點(diǎn) TSP 的平均日均濃度為 118ug/m3，未超過(guò)國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，浮塵天所有采樣點(diǎn) TSP 的平均日均濃度為 316ug/m3，超出國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，且 TSP 質(zhì)量濃度在浮塵天均比在晴天高（圖 1），說(shuō)明大氣顆粒物在浮塵天更易超標(biāo)。但 同時(shí)研究發(fā)現(xiàn)個(gè) 別樣 點(diǎn) 相關(guān)性較差，例如： 大十字 樣點(diǎn)， 車(chē)流量很大但 TSP 濃度 相對(duì)較小，可能是由 于大十字 雖為喀什市中心， 但 其 城市道路綠化水平最高 ， 道路兩旁形成了以草坪 、灌木、喬木為主的 三層綠化 體系 ， 而 城市行道樹(shù)對(duì)空氣中的降塵有一定的吸附能力，吸附截留了空氣中的降塵 [17]， 使得 TSP 濃度相對(duì)較低。 人民東西路、解放南北路 交通繁華，人口密集，但其整體城市道路綠化水平?jīng)]有大十字高，尤其是人民東路 摩天輪到石榴轉(zhuǎn)盤(pán)路段道路兩旁 基本 無(wú)綠化，從而使得這四條道路 TSP 濃度相對(duì)較高。 在晴天，喀什市交通主干道各采樣點(diǎn)的 TSP 中 Cr 元素的濃度范圍在， Cu 元素的濃度范圍在 ， Pb 元素濃度范 圍在， Zn 元素濃度未檢出，且 Cr、 Cu、 Pb、 Zn 元素在幾條交通干道的最大濃度均出現(xiàn)在人民西路樣點(diǎn)，最小濃度均出現(xiàn)在班超路采樣點(diǎn)。 在浮塵天，喀什市交通主干道沿線各采樣點(diǎn)的 TSP 中 Cr 元素的濃度范圍在， Cu 元素濃度范圍在 ， Pb 元素濃度范圍在， Zn 元素濃度范圍在 ，且 Cr、 Cu、 Pb、 Zn 元素在幾個(gè)交通干道 的最大濃度均出現(xiàn)在人民西路樣點(diǎn)，最小濃度均出現(xiàn)在班超路采樣點(diǎn)。 通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)無(wú)論晴天還是浮塵天， Cr、 Cu、 Pb、 Zn 元素在幾條 交通干道的最大濃度均出現(xiàn)在人民西路樣點(diǎn)，最小濃度均出現(xiàn)在班超路 樣點(diǎn)。研究表明晴天、浮塵天對(duì)交通主干道 TSP 中 Zn 元素影響較大，對(duì)其他重金屬影響相對(duì)較小。 TSP 中的重金屬隨 TSP 飄浮在大氣中，可通過(guò)呼吸作用進(jìn)入人體肺部組織，對(duì)人類(lèi)健康造成嚴(yán)重威脅，導(dǎo)致各種人體機(jī)能障礙，身體發(fā)育遲緩，甚至引發(fā)各種癌癥和心臟病 [11]。 喀什市交通主干道各 采 樣點(diǎn)在距公路遠(yuǎn)近兩個(gè)位置大氣顆粒物的日均質(zhì)量濃度值 顯示 距公路距離遠(yuǎn)的各采樣點(diǎn)的 TSP 濃度范圍在53155ug/m3， 大十字 99ug/m3 及 班超路 53 ug/m3 兩個(gè)采樣點(diǎn)外 ， 其 余均超過(guò) 國(guó)家 一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（ 120ug/m3），但未超過(guò)國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（ 300ug/m3），距公路距離近的各采樣點(diǎn)的 TSP 濃度范圍在 162302ug/m3， 其中人民西路 TSP 濃度為 302ug/m3， 超過(guò)了國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn) （ 300ug/m3） 。這與大氣顆粒物的粒徑是有關(guān)的，由于機(jī)動(dòng)車(chē)行駛載帶的道路揚(yáng)塵自身粒徑較粗 [19]，其重力較大，所以不能遠(yuǎn)距離傳輸，致使個(gè) 采樣 點(diǎn)距公路距離遠(yuǎn)的 大氣顆粒物質(zhì)量濃度較低。 表 6 距公路遠(yuǎn)近距離 TSP 中 重金屬元素在大氣中的 日平均 濃度 ug/m3 采樣點(diǎn) Cr Cu Pb Zn 學(xué) 士 學(xué) 位 論 文 BACHELOR ’S THESIS 12 遠(yuǎn)距離 近距離 遠(yuǎn)距離 近距離 遠(yuǎn)距離 近距離 遠(yuǎn)距離 近距離 人民西路 未檢出 大 十字 未檢出 解放北路 未 檢出 解放南路 未檢出 人民東路 未檢出 班超路 未檢出 平均值 未檢出 最大值 未檢出 最小值 未檢出 單因子指數(shù) TSP 污染評(píng)價(jià) 大氣顆粒物評(píng)價(jià)依據(jù) 環(huán) 境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) (GB30951996)，采用單項(xiàng)污染指數(shù)的計(jì)算公式得出喀什市交通主干道沿線大氣顆粒物單因子指數(shù)，見(jiàn)下表： 表 7 喀什市 交通主干道 TSP 晴天 、浮塵天 單因子指數(shù) 采樣點(diǎn) 晴天 浮塵天 PTSP 污染等級(jí) PTSP 污染等級(jí) 人民西路 非污染 輕污染 大十字 非污染 非污染 解放北路 非污染 輕污染 解放南路 非污染 輕污染 人民公路 非污染 輕污染 班超路 非污染 非污染 喀什市交通主干道 TSP 在晴天 其單因子指數(shù)均小于 1， 未 造成污染，說(shuō)明 喀什大氣環(huán)境良好。 學(xué) 士 學(xué) 位 論 文 BACHELOR ’S THESIS 13 TSP 在晴天的質(zhì)量濃度的范圍在 53155ug/m3， 平均濃度為118ug/m3，喀什市交通主干道 TSP 在浮塵天的質(zhì)量濃度的范圍在 261403ug/m3，平均濃度為 216ug/m3，與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)相比較，喀什市交通主干道 TSP 在晴天未超標(biāo)，在浮塵天超標(biāo)。 天，喀什市交通主干道 TSP 中 Cr 元素的濃度范圍在 ， Cu元素的濃度范圍在 ， Pb 元素濃度范圍在 ， Zn 元素濃度未檢；在浮塵天喀什市交通主干道沿線各采樣點(diǎn)的 TSP 中 Cr 元素的濃度范圍在， Cu 元素濃度范圍在 ， Pb 元素濃度范圍在， Zn 元素濃度范圍在 ，由此可以看出晴天、浮塵天對(duì)TSP 中 Zn 元素影響較大，對(duì)其他重金屬影響相對(duì)較小。 ，則 TSP 中重金屬主要來(lái)源于公路交通污染。 （ 1） 搞好城市綠化工作 植物是自然生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者，同時(shí)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的大氣環(huán)境有一定的凈化能力，城市是一個(gè)人工生態(tài)系統(tǒng)，通過(guò) 提高城市綠化面積凈化城市 TSP 污染 。并且保護(hù)現(xiàn)有的綠地，形成多層次的綠化結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到改善城市局地小氣候，達(dá)到降溫、增濕、保持水土、凈化空氣的目的 [18]。 植樹(shù)造林是控制大氣污染的一種經(jīng)濟(jì)效益高的植物手段。樹(shù)林帶能夠減少風(fēng)速 ，截留氣流帶來(lái)的各種大小浮塵。 （ 2） 利用植物 截留顆粒物的功能 在建設(shè)綠化帶的時(shí)候，除了種植能美化環(huán)境的植物以外，應(yīng)更多注重種植 吸塵能力強(qiáng)的植物，也就是要多種植一些頁(yè)面大、葉毛多、吸附浮塵能力強(qiáng)的植物種類(lèi)，比如說(shuō)行道樹(shù) — 法國(guó)梧桐。