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基于地理探测器的城市要素对街尘累积和磷污染空间分异影响特征分析

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环境科学学报 2022年第9期42卷 253-268页

作者：王子峤李叙勇中国科学院生态环境研究中心城市与区域国家重点实验室北京100085 中国科学院大学北京100049

量化分析城市要素对街尘及其负载磷素空间分异的影响特征可帮助指导大尺度空间城市非点源磷污染管控.本研究结合地理大数据(兴趣点等)与实地采样数据,利用地理探测器定量探究武汉市汉阳区城市要素对街尘累积量及街尘负载多形态磷素含量... 详细信息

量化分析城市要素对街尘及其负载磷素空间分异的影响特征可帮助指导大尺度空间城市非点源磷污染管控.本研究结合地理大数据(兴趣点等)与实地采样数据,利用地理探测器定量探究武汉市汉阳区城市要素对街尘累积量及街尘负载多形态磷素含量空间分异的解释能力.结果表明:①街尘累积量及街尘中磷素含量的空间分异程度随街尘粒径和磷形态变化.粒径街尘累积量的空间分异程度相对较高;铝结合态磷(Al-P)、闭蓄态磷(Oc-P)和有机态磷(Or-P)的空间分异程度整体较高,而碎屑态磷(De-P)和总磷(TP)的空间分异程度则相对较低;Oc-P和Or-P的空间分异程度随街尘粒径变化不大.②单因子条件下,车站类(POI I)、住宅学校类(POI II)和工厂汽修类(POI III)要素对街尘累积量和多种形态磷含量空间分异的解释力较强;路网(ROAD)主要对粒径街尘中部分磷素含量的空间分异有较强的解释力;餐饮商场类(POI IV)、娱乐休闲类(POI V)和医院类(POI VI)要素主要对>150μm街尘中磷素含量的空间分异有明显的解释力;景点类(POI VII)要素则对街尘累积量和磷素含量空间分异的解释力较弱.③城市要素交互往往增强其对街尘累积量和街尘磷素含量空间分异的解释力,但路网(ROAD)、车站类(POI I)和景点类(POI VII)要素与部分城市要素交互容易对其解释力产生非线性减弱或单因子非线性减弱作用.④基于城市要素布局对不同形态磷设置差异化的控制策略有利于街尘磷污染控制.

关键词：街尘城市要素磷地理探测器空间分异

成都市中心城区街尘中锑形态分布及生态风险评价

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环境化学 2023年第6期42卷 1836-1843页

作者：李晓鑫王昕宇罗文香郎春燕成都理工大学材料与化学化工学院成都610059

为了解汽车排放对城市街尘中锑赋存形态的影响及可能造成的污染和生态风险,选择汽车保有量全国第二的成都市中心城区街尘为研究对象,采用沸水浴王水加热法和改进的BCR法对4个功能区两个粒径(商业区>居民区>教育区.4个形态中,锑残渣态平... 详细信息

为了解汽车排放对城市街尘中锑赋存形态的影响及可能造成的污染和生态风险,选择汽车保有量全国第二的成都市中心城区街尘为研究对象,采用沸水浴王水加热法和改进的BCR法对4个功能区两个粒径(街尘中,总锑含量介于1.221—9.589 mg·kg^(-1)之间,均超出成都市浅层土壤环境地球化学背景值和中国A层土壤背景值;4个功能区锑平均含量大小为交通区>商业区>居民区>教育区.4个形态中,锑残渣态平均含量占比最高,弱酸提取态和可还原态次之,可氧化态最低;粒径更小的街尘中弱酸提取态占比相对较大,说明小粒径街尘锑的生物可利用性更高.地累积指数和富集因子法计算结果均表明,交通区锑污染最为严重;风险评价编码法结果表明,所有采样点均处于低生态风险,但有一些采样点逼近中等风险.

关键词：锑形态污染评价街尘粒径功能区

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街尘与城市降雨径流污染的关系综述

生态学报 2012年第24期32卷 8001-8007页

作者：赵洪涛李叙勇尹澄清中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京100085 中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室北京100085

街尘是引起城市面源污染分布最为广泛、最重要的污染物载体,街尘及其负载的污染物与降雨冲刷相关过程的全面认识,对有效控制城市地表径流污染有着重要的意义。针对全球快速城市化背景下街尘及其降雨冲刷污染的研究现状,阐明了街尘及其... 详细信息

街尘是引起城市面源污染分布最为广泛、最重要的污染物载体,街尘及其负载的污染物与降雨冲刷相关过程的全面认识,对有效控制城市地表径流污染有着重要的意义。针对全球快速城市化背景下街尘及其降雨冲刷污染的研究现状,阐明了街尘及其降雨冲刷污染的不足与难点,并对未来研究方向的突破性给予展望。

关键词：街尘降雨-冲刷过程面源污染粒径

煤炭资源型城市街尘重金属富集与时空变化特征:以宿州市为例

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生态与农村环境学报 2017年第7期33卷 622-631页

作者：林曼利桂和荣陈松闵宁王曜彭位华李致春宿州学院资源与土木工程学院安徽宿州234000 国家煤矿水害防治工程技术研究中心安徽宿州234000 东北农业大学资源与环境学院黑龙江哈尔滨150030 北京航空航天大学空间与环境学院北京100191

为研究煤炭资源型城市街尘中重金属富集与时空变化特征,以宿州市为例,选取23个采样点进行了1 a连续采样。利用X射线荧光光谱分析仪对采集的276个街尘样品进行了Cr、Cu、Zn和Pb等含量检测,并分别用富集因子法和Origin等高线图对重金属富... 详细信息

为研究煤炭资源型城市街尘中重金属富集与时空变化特征,以宿州市为例,选取23个采样点进行了1 a连续采样。利用X射线荧光光谱分析仪对采集的276个街尘样品进行了Cr、Cu、Zn和Pb等含量检测,并分别用富集因子法和Origin等高线图对重金属富集和时空分布特征进行了研究。结果表明,Cr、Cu、Zn和Pb含量均值分别为112.9、27.5、225.3和45.2 mg·kg^(-1),分别是安徽省土壤背景值的1.7、1.3、3.6和1.7倍,与研究区其他环境介质(土壤和沉积物)的对比分析表明,街尘Cr和Zn含量相对较高。富集因子分析结果表明,Zn为中度富集,Cr、Cu和Pb均为轻度富集。4种重金属季节变化总体不明显,其中Cr含量夏季高于春季;Cu含量表现为春季高于夏、秋季,冬季高于秋季;Zn含量表现为夏季高于秋季;而Pb含量无显著季节差异。空间分布结果分析表明,Cr高值区主要位于新工业区附近及采煤矿区方向,而Cu、Zn和Pb高值区多分布在人为活动较频繁的交通运输区和中心城区。结合数理分析发现,Cr可能主要来自工业活动,而Cu、Zn和Pb可能主要与交通活动有关。冬季燃煤以及区域风向、风速对重金属的空间分布有重要影响。

关键词：街尘重金属时空变化煤炭资源型城市宿州市

城市道路下垫面粗糙度对街尘累积分布与污染特征的影响

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环境科学学报 2017年第12期37卷 4693-4704页

作者：江倩谢文霞尹澄清李叙勇赵洪涛青岛大学环境科学与工程学院青岛266071 中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京100085 中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室北京100085

道路下垫面是街尘累积-冲刷这一城市地表径流发生核心过程的重要场所,研究道路下垫面粗糙度对街尘及其负载污染物的持留分布与污染特征将对估算地表径流负荷及控制策略提供重要科学依据.本文以典型沥青和混凝土路面的街尘为研究对象,采... 详细信息

道路下垫面是街尘累积-冲刷这一城市地表径流发生核心过程的重要场所,研究道路下垫面粗糙度对街尘及其负载污染物的持留分布与污染特征将对估算地表径流负荷及控制策略提供重要科学依据.本文以典型沥青和混凝土路面的街尘为研究对象,采样配对法试验设计并结合分形理论,对比分析粗糙度对街尘单位面积含量、颗粒物粒径组成、负载的氮磷及重金属污染的影响.结果表明,相比沥青路面,粗糙度较小的水泥路面所持留的颗粒物单位面积含量较少,颗粒物粒径较细,分选性较好.氮、磷含量与2种下垫面的粗糙度并无显著的相关关系,主要受环境因素影响较大,各粒径的氮、磷含量负荷比与其质量比一致,细粒径颗粒物对氮、磷的吸附作用并不明显.而重金属污染则受2种下垫面的粗糙度影响较大,水泥路面重金属含量高于沥青路面,且细粒径颗粒物的重金属污染负荷比较大,高于其质量比2.4%~24.1%.不同下垫面街尘样品各粒径段颗粒物微观形态相似.破损路面对街尘累积过程的单位面积含量及粒径组成有着较大的影响,可能对街尘累积冲刷过程及污染物富集存在不同程度的影响.

关键词：粗糙度街尘分形特征氮磷重金属

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北京市城乡环境梯度下街尘中重金属污染特征

环境科学 2013年第1期34卷 357-363页

作者：何小艳顾培李叙勇赵洪涛中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京100085 贵州大学喀斯特环境与地质灾害防治教育部重点实验室贵阳550003 中国科学院大学北京100049

街尘是引起城镇面源污染分布最为广泛、最重要的污染物载体.以城乡环境梯度为出发点,以北京地区的中心城区-城中村-郊区区县-乡镇-农村村庄的街尘为研究对象,并对街尘的粒径进行分级,分析城乡环境梯度下街尘的单位面积质量、粒径组成的... 详细信息

街尘是引起城镇面源污染分布最为广泛、最重要的污染物载体.以城乡环境梯度为出发点,以北京地区的中心城区-城中村-郊区区县-乡镇-农村村庄的街尘为研究对象,并对街尘的粒径进行分级,分析城乡环境梯度下街尘的单位面积质量、粒径组成的分异规律和街尘的重金属含量及赋存形态,揭示城乡环境梯度对街尘及其负载的中重金属污染的影响和街尘中重金属污染的粒径效应,以期为我国城市化进程中街尘的源头控制和分层次管理提供科学依据.结果表明,街尘中Cr、Cu、Ni、Pb、Zn这5种重金属浓度以中心城区最高,农村村庄最低,单位面积街尘量则相反.街尘中Ni、Pb、Zn的弱酸可提取态比例较高(19.1%、11.1%、34.8%),Cr和Cu则相对较低(3.7%、2.1%).粒径街尘对重金属总量的贡献率(32.4%～62.4%)要大于其所占总质量比例(22.9%～49.6%).对重金属污染在不同城乡环境梯度可采取不同的控制策略:中心城区和郊区区县可加强细粒径冲刷的关注,而农村村庄和城中村则需加强环境卫生管理与改善道路清扫方式和频率.

关键词：街尘重金属城乡环境梯度赋存形态污染负荷

中国与印度典型城市道路街尘中多环芳烃与黑碳的对比研究

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环境科学 2012年第4期33卷 1204-1208页

作者：潘苏红张干孙亚莉解启来华南农业大学资源环境学院广州510642 中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室广州510640 广东高校土壤环境与废物资源农业利用重点实验室广州510642 中国科学院广州地球化学研究所同位素地球化学国家重点实验室广州510640

为探讨城市道路街尘中多环芳烃(PAHs)和黑碳(BC)的分布特征,2007年12月～2009年2月,分别在中国的北京、上海、广州和武汉以及印度的加尔各答采集了城市主干道的街尘.样品处理后分别用GC-MS和元素分析仪进行测定.结果表明,中国主要城市... 详细信息

为探讨城市道路街尘中多环芳烃(PAHs)和黑碳(BC)的分布特征,2007年12月～2009年2月,分别在中国的北京、上海、广州和武汉以及印度的加尔各答采集了城市主干道的街尘.样品处理后分别用GC-MS和元素分析仪进行测定.结果表明,中国主要城市道路街尘中PAHs的含量范围为2.30～22.2μg.g-1,主要是以荧蒽、菲、芘、、苯并(b)荧蒽和苯并(ghi)苝为主要的多环芳烃化合物.印度加尔各答PAHs的含量范围为4.85～30.5μg.g-1,呈现出以2环的萘为主要的PAHs化合物.BC在中国主要城市道路街尘中的含量值高于印度的加尔各答,说明了2个国家可能的不同能源结构和能源消耗.相关分析表明,PAHs与BC在不同的城市显示出不同的特点,可能指示了不同的来源.特征比值法表明城市街尘中的PAHs主要来源于机动车排放,其次来源于燃煤.

关键词：中国印度街尘多环芳烃黑碳

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宿州市街尘重金属的粒径分布特征及污染评价

地球与环境 2013年第2期41卷 166-172页

作者：李琦韩亚芬许东升宿州学院地球科学与工程学院安徽宿州234000

在宿州市不同功能区采集23个街尘样品,利用X-Ray荧光光谱法测定了样品中重金属Cu、Zn、Pb、Mn、Cr、V的含量,分析了街尘重金属的粒径分布特征,并利用地累积指数法对其污染状况进行了评价。结果表明:(1)宿州市街尘中细颗粒质量比重较高,... 详细信息

在宿州市不同功能区采集23个街尘样品,利用X-Ray荧光光谱法测定了样品中重金属Cu、Zn、Pb、Mn、Cr、V的含量,分析了街尘重金属的粒径分布特征,并利用地累积指数法对其污染状况进行了评价。结果表明:(1)宿州市街尘中细颗粒质量比重较高,在街尘质量比例分别为39.73%、27.52%、22.57%和10.18%;(2)街尘中各重金属元素的含量最大值均出现在街尘粒径的由粗到细,其重金属污染程度从无污染到轻度污染,各重金属元素的污染程度依次为:Zn>Pb>Cr>Cu>V>Mn。

关键词：宿州市街尘重金属粒径分布污染评价

兰州市城关区街尘重金属的分布特征、赋存形态及环境风险评价

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兰州大学学报（自然科学版） 2016年第5期52卷 605-610页

作者：赵一莎赵梦竹刘冲李虎南忠仁兰州大学资源环境学院兰州730000 天津市水务局水文水资源勘测管理中心天津300000

对兰州市城关区地表灰尘中Cu、Zn、Pb、Cr、Cd 5种重金属的质量分数及存在形态进行分析研究.结果表明:兰州市城关区街尘中的Cu、Zn、Pb、Cr、Cd的质量分数分别是8.568×10^(-5)、2.274×10^(-4)、9.636×10^(-5)、9.478×10^(-5)、8.40... 详细信息

对兰州市城关区地表灰尘中Cu、Zn、Pb、Cr、Cd 5种重金属的质量分数及存在形态进行分析研究.结果表明:兰州市城关区街尘中的Cu、Zn、Pb、Cr、Cd的质量分数分别是8.568×10^(-5)、2.274×10^(-4)、9.636×10^(-5)、9.478×10^(-5)、8.40×10^(-7),均高于世界、中国、兰州市土壤元素背景值,但在全国范围内处于中等偏下水平.商业区Cu、Pb、Cr质量分数最高,居民区Zn、Cd质量分数最高,各功能区之间街尘重金属元素的质量分数不存在显著差异.Cu、Zn、Pb、Cr在街尘中主要以残渣态形式存在,Cd以铁锰氧化物形式占比最高.5种重金属的生物有效性为Cd>Zn>Cu、Cr>Pb.潜在生态风险评价法结果表明商业区、居民区和高校校园街尘重金属达到中等水平潜在生态危害,其中Cd污染贡献最大.

关键词：重金属街尘生物有效性潜在生态风险兰州市城关区