北京霧霾之謎：重金屬污染“鎘鋅鉛”最重 多來(lái)自機(jī)動(dòng)車排放
北京霧霾中有哪些重金屬?各占多大的比例?來(lái)源是什么?這些“謎底”正在被揭開(kāi)。
最新研究發(fā)現(xiàn)，北京大氣降塵中鎘(Cd)、鋅(Zn)、鉛(Pb)三種重金屬污染最嚴(yán)重，而降塵重金屬污染均主要來(lái)源于機(jī)動(dòng)車尾氣和垃圾焚燒。
這項(xiàng)研究由首都師范大學(xué)資源環(huán)境與旅游學(xué)院、中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所、大氣邊界層物理和大氣化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的多位專家共同完成。該研究項(xiàng)目被列入教育部博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項(xiàng)目和北京市教委科技計(jì)劃項(xiàng)目。
研究小組介紹，大氣沉降又稱降塵，降塵中的有毒重金屬易沉積在植物、土壤和水中，通過(guò)食物鏈的傳遞和累積，可對(duì)生態(tài)環(huán)境和人類健康造成嚴(yán)重危害。
據(jù)了解，為研究北京大氣降塵中重金屬污染水平及其空間變異特征，研究人員分別于2013年6-10月(非采暖期)、2013年11月-2014年3月(采暖期)收集了北京大氣降塵樣品66份，采用ElanDRCⅡ型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)測(cè)試了樣品中的37種重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
研究發(fā)現(xiàn)，非采暖期北京大氣降塵中鎘(Cd)、鋅(Zn)、鉛(Pb)三種重金屬污染最嚴(yán)重，三者質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為5.3、822.0、177.2毫克/千克，分別超出各自北京背景值的1065.0%、516.2%和403.1%。
采暖期北京大氣降塵中鉬(Mo)、鎘(Cd)、鉍(Bi)、鋅(Zn)四種重金屬污染最嚴(yán)重，四者質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為8.7、2.7、3.0、660.5毫克/千克，分別超出各自北京背景值的656.9%、495.8%、457.5%和395.2%。
與非采暖期相比，采暖期大氣降塵重金屬中除Zn、Pb、Cd質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別降低了19.6%、25.3%和48.9%外，其余元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)卻有不同程度的升高，其中鍶(Sr)、鋇(Ba)、鈰(Ce)、銅(Cu)、鉻(Cr)、鎢(W)、(La)、鎳(Ni)、鉬(Mo)、鈷(Co)等10種重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)升高了53.2%～176.7%。
研究表明，非采暖期主要重金屬(鉻、銅、鋅、鋯Zr、鋇和鉛)空間分布呈現(xiàn)出較強(qiáng)的變異性;采暖期降塵中主要重金屬存在不同程度的空間變異，鋇和鋅的空間變異較強(qiáng)，二者高值區(qū)和低值區(qū)相互交錯(cuò)分布;銅和鉛的空間變異相對(duì)較弱，二者高值區(qū)和低值區(qū)分布均呈規(guī)律性分布。
研究小組分析表明，無(wú)論是采暖期還是非采暖期，北京降塵重金屬污染均主要來(lái)源于機(jī)動(dòng)車尾氣和垃圾焚燒。
研究發(fā)現(xiàn)，鋅(Zn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)在東城東四、奧體中心等9個(gè)采樣點(diǎn)超過(guò)900毫克/千克。由于北京城區(qū)基本無(wú)冶金企業(yè)，并且這些站點(diǎn)多為交通點(diǎn)(前門東、南三環(huán)西以及東四環(huán)北)，車流量大，說(shuō)明這些采樣點(diǎn)周邊的降塵及其重金屬污染排放以機(jī)動(dòng)車排放為主。另外，鉛(Pb)質(zhì)量分?jǐn)?shù)在奧體中心和南三環(huán)西兩個(gè)采樣點(diǎn)超過(guò)檢測(cè)限值(500毫克/千克)，說(shuō)明采樣點(diǎn)周邊的污染也以機(jī)動(dòng)車排放為主。
北京工業(yè)大學(xué)環(huán)境與能源工程學(xué)院教授程水源表示，根據(jù)北京市大氣PM2.5污染源解析結(jié)果，在PM2.5的本地污染源貢獻(xiàn)中，機(jī)動(dòng)車排放占比為31.1%，燃煤占22.4%，工業(yè)生產(chǎn)占18.1%，揚(yáng)塵占14.3%。可以看到在本地污染源中，機(jī)動(dòng)車排放的占比最高，因此，北京市重點(diǎn)控制機(jī)動(dòng)車污染是十分必要的。
科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，有些重金屬通過(guò)食物進(jìn)入人體，干擾人體正常生理功能，危害人體健康，被稱為有毒重金屬。這類金屬元素主要有：鉛(Pb)、鎘(Cd)、鉻(Cr)、汞(Hg)、砷(As)等。
比如，重金屬汞Hg：對(duì)人主要危害神經(jīng)系統(tǒng)，使腦部受損，造成汞中毒腦癥引起的四肢麻，運(yùn)動(dòng)失調(diào)、視野變窄、聽(tīng)力困難等癥狀，重者心力衰竭而死亡。中毒較重者可以出現(xiàn)口腔病變、惡心、漚吐、腹痛、腹瀉等癥狀，也可對(duì)皮膚黏膜及泌尿、生殖等系統(tǒng)造成損害。在微生物作用下，甲基化后毒性更大。
重金屬鎘Cd：可在人體中積累引起急、慢性中毒，急性中毒可使人嘔血、腹痛、最后導(dǎo)致死亡，慢性中毒能使腎功能損傷，破壞骨胳、致使骨痛、骨質(zhì)軟化、癱瘓。
重金屬鉻Cr：對(duì)皮膚、黏膜、消化道有刺激和腐蝕性，致使皮膚充血、糜爛、潰瘍、鼻穿孔，患皮膚癌，可在肝、腎、肺積聚。
類金屬砷As：慢性中毒可引起皮膚病變、神經(jīng)、消化和心血管系統(tǒng)障礙，有積累性毒性作用，破壞人體細(xì)胞的代謝系統(tǒng)。
重金屬鉛Pb：主要對(duì)神經(jīng)、造血系統(tǒng)和腎臟的危害，損害骨胳造血系統(tǒng)引起貧血，腦缺氧、腦水腫、出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和感覺(jué)異常。
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